A COVID-19 pneumonia mellkas röntgenen látott kiterjedése CT-vizsgálathoz viszonyítva

Közösségek - Mellkas | 2020. április 14. 21:48 | Utolsó módosítás dátuma - 2020. augusztus 13. 08:21 | Forrás: https://doi.org/10.1148/ryct.2020200107

A Radiology online felületén 2020.03.30-án közétett, Hyewon Choi és munkatársai által készített retrospektív tanulmányban a röntgen diagnosztikai teljesítményét vizsgálták a COVID-19 okozta elváltozások tekintetében, melyhez a CT-vizsgálatot vették alapul.

A COVID-19 pneumonia mellkas röntgenen látott kiterjedése CT-vizsgálathoz viszonyítva

Az új koronavírus okozta járvány 2019 decemberében tört ki Kínában, Hubei tartomány Wuhan városában, és végül pandémiához vezetett. A COVID-19 (koronavírus betegség 2019) hátterében a súlyos akut respiratorikus szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2) kórokozót azonosították, ami emberről emberre képes terjedni. Március közepe óta világszerte több mint 150 000 fertőzött esetet erősítettek meg. A fertőzöttek többségénél láz és légzőszervi tünetek jelentkeztek, a mellkas CT-vizsgálatuk során pedig a tüdőben opacitásokat lehetett látni. A betegek 20-30%-a lélegeztetésre szorult, és egyes beszámolók szerint a betegek 10%-a elhunyt. A fertőzöttek kis része azonban mind klinikailag, mind radiológiailag tünetmentes volt, így ők gyakorlatilag fertőző forrásként funkcionáltak.

A COVID-19 radiológiai manifesztációit főként mellkas CT-vizsgálattal értékelték, mely során típusosan kétoldali, perifériás, tejüveghomályokat (GGO) találtak konszolidációval vagy anélkül. Ezen CT elváltozások felismerése elsősorban azon betegek esetében bírt kiemelt jelentőséggel, akiknek a PCR-vizsgálata negatív eredményt adott. Azonban a betegség heterogenitására világít rá az a tény, hogy a fertőzöttek kis részében akár a CT-vizsgálat is negatív lehet, vagy a látott eltérések nem típusosak - például csak egy lebenyt érintenek és rendkívül diszkrétek.

Habár immunkompetens betegek esetében akut légzési elégtelenségnél a mellkasröntgen vizsgálat az elsőként választandó képalkotó modalitás, COVID-19 betegek esetében az esetek kétharmadában a mellkasröntgen negatívnak mutatkozott.  Így COVID-19 gyanús pácienseknél röntgen helyett inkább CT-vizsgálatot célszerű végezni. Azonban működési szempontból, figyelembe véve az infekciókontroll intézkedéseket is, nehézkesebb lehet a gyanús esetek CT-vizsgálatát kivitelezni, mint mellkasröntgen felvételt készíteni. Ezen felvetésből kifolyólag pedig fontos lehet felderíteni azt, hogy a CT-vizsgálathoz képest pontosan milyen a röntgen vizsgálat diagnosztikai teljesítménye a COVID-19 pneumonia kimutatásának tekintetében.  

A tanulmányukban 5 különböző kínai és koreai kórházból (Seoul National University Hospital, Seoul National University Bundang Hospital, Incheon Medical Center, Seoul Medical Center, és The First Hospital of Lanzhou University) összesen 17 páciens vett részt. A betegeknek PCR-ral igazolt COVID-19 fertőzésük volt, valamint egynapon készült mellkasröntgen és diagnosztikus mellkas CT-vizsgálattal rendelkeztek. 13 páciensről csak egy kiindulási CT-vizsgálat, míg négy páciens esetében a kiindulási CT-vizsgálat mellett követési vizsgálat is készült.  Egy negatív mellkas CT-vizsgálat kizárása után összesen 20 CT-vizsgálat és a hozzájuk tartozó mellkasröntgen került elemzésre. A mellkasröntgen diagnosztikus pontosságának elemzése céljából kontrollként további 20 mellkasröntgent gyűjtöttek be 20 olyan pácienstől, akik szintén COVID-19 kivizsgáláson estek át, de mind a PCR, mind a mellkasröntgen vizsgálatuk negatív volt.

A CT felvételeken egy szegmentációs szoftver (MEDIP PRO v2.0.0.0, MEDICALIP Co. Ltd., Seoul, Korea), és egy mély tanuláson alapuló neurális hálózat (Deep Catch v1.0.0.0, MEDICALIP Co. Ltd., Seoul, Korea) segítségével automatikusan meghatározták az opacitások 3D térfogatát és a kvantitatív CT opacitási tömeget (QCTmass). A szoftveres folyamatot egy radiológus is felügyelte, ha bármilyen korrekcióra volt szükség, azt manuálisan módosította. Ezen kívül feljegyezte, hogy az egyes opacitások átfedésben vannak-e AP irányból a szívvel vagy hilussal, illetve a rekeszkupola magassága alatt vagy az aortaív felett helyezkednek-e el a CT-n, mivel ezen pozíciókban elhelyezkedő opacitások nehezebben észrevehetők a röntgenfelvételeken.

A 40 anonimizált röntgenfelvételt randomizált sorrendben (20 darab COVID-19 igazolt és 20 darab kontroll felvétel) nyolc mellkas radiológus (H.C., J.H.H., H.K., E.J.H., C.H.L., K.H.K., H.K., és J.M.G, 5-23 éves mellkas radiológiai tapasztalattal) tekintette át. A radiológusok egymástól függetlenül értékelték az opacitások jelenlétét egy 5 pontos Likert skála alkalmazásával: 1-határozottan nincs, 2-valószínűleg nincs, 3-bizonytalan, 4-valószínűleg jelen van, 5-határozottan jelen van. Ezen kívül 3-nál nagyobb pontszám esetén feljegyezték az opacitások helyét és típusát (konszolidáció vagy GGO) is.

A szoftveres eljárás során a CT-felvételek alapján egy AP irányú projekciós képet is készítettek, amivel megbecsülték az opacitások 2D területét, hogy össze tudják hasonlítani a mellkasröntgen felvételekkel. A CT-vizsgálattal kimutatott opacitást akkor tekintették a röntgenen is láthatónak, ha a nyolc radiológus közül legalább három azt véleményezte, hogy valószínűleg vagy határozottan jelen van. Emellett kritikus szempont volt, hogy a röntgenfelvételen és a projekciós képen az opacitás elhelyezkedése megegyezzen.

A 20 betegnél összesen 186 opacitást azonosítottak, betegenként átlagosan 9,4 ± 8,1-at. A pulmonalis opacitások átlagos denzitása -492,4 ± 168,8 HU volt, ami összhangban van azzal, hogy az irodalomban közölt kvalitatív CT eredmények szerint a COVID-19 fertőzés jellemzően tejüveghomályként jelenik meg. A COVID-19 változatos spektrumának megfelelően a QCTmass és a 3D opacitás mértéke betegenként széles határok között változott (0,7-420,7g és 0,1-19,8%). Mivel a különböző súlyosságú COVID-19 esetek hasonló radiológiai eltéréseket mutatnak, a CT eltérések egyszerű kvalitatív leírása (pl. tejüveghomályok a perifériás tüdő részekben) nem biztos, hogy elegendő a páciensek megfelelő kezeléséhez.

A COVID-19 betegség kezelésének alapvető elemét képezi a transzmisszió megelőzése és a fertőzöttek karantén alá helyezése. Kínában a COVID-19 kivizsgálás alatt álló betegek diagnosztizálására és monitorozására főként a CT vizsgálatot használták. Azonban logisztikai nehézségekbe ütközhet, ha minden COVID-19 gyanús esetben a mellkas CT-t alkalmazzák elsődleges képalkotó modalitásként. Mivel a betegség emberről emberre terjed, a vizsgálatok után a CT-helységek fertőtlenítési ideje alatt nem lehet újabb vizsgálatokat végezni, ami nagy mértékben csökkenti a radiológiai szolgáltatás kapacitását. Másrészről habár a röntgen vizsgálat rugalmasabb képalkotó modalitás és széles körben elérhető, viszont a COVID-19 betegség esetében a CT-hez viszonyítva a teljesítményét eddig még nem határozták meg. A tanulmány során arra megállapításra jutottak, hogy a magas specificitása ellenére a mellkasröntgen szenzitivitása számottevően alacsonyabb a COVID-19 okozta pulmonalis opacitások kimutatásában. Azonban a COVID-19 gyanús esetekben a fertőzés valószínűségétől függően a mellkasröntgen és CT-vizsgálat használatának aránya optimalizálható az egyes intézményekben, figyelembe véve az elérhető egészségügyi személyzetet, helységeket, és fertőtlenítési eljárásokat. 

A mellkasröntgen vizsgálattal nem csak kevesebb opacitást detektáltak, de azok kiterjedését is alábecsülték a CT-vizsgálattal összehasonlítva. A CT alapján készült projekciós felvételeken látott opacitások csupán 56%-át azonosították a röntgenfelvételen. A tanulmány során azt figyelték meg, hogy az opacitások láthatóságát a röntgenfelvételen leginkább kiterjedésük határozta meg. Ebből kifolyólag pedig mind a radiológusoknak, mind a klinikusoknak érdemes észben tartaniuk, hogy a betegség kiterjedtebb lehet annál, mint amit a mellkasröntgen felvételen látnak, így a betegség követésére is csak limitáltan lehet alkalmas.

A tanulmány korlátjairól is említést tettek. Egyrészt kicsi volt a vizsgálati populáció, másrészt csak radiológiailag értékelték a COVID-19 fertőzött eseteket, a radiológiai eltérések és a klinikai tünetek közötti korrelációt nem vizsgálták. Harmad részről a felvételeket különböző központokból gyűjtötték össze, így a felvétel minősége és a páciens pozícionálása a röntgen-vizsgálat során nem volt egységes. Bár ezek a különbségek csak a mindennapi gyakorlatot tükrözik, az résztvevő radiológusok teljesítményét csökkenthették. Negyedszer pedig a szegmentáció után az esetlegesen beszámításra kerülő intrapulmonális erek megemelhették az opacitások attenuációját, ezzel a kalkulált QCTmass értéket is torzíthatták.

Összességében elmondható, hogy a mellkasröntgen alacsony szenzitivitással és magas specificitással detektálja a COVID-19 fertőzéshez kapcsolódó opacitásokat a tüdőben. Ezek láthatóságát a röntgenfelvételen erősen befolyásolja a QCTmass érték és a 3D térfogatuk, melyek a betegség kiterjedését jelzik. A betegellátás minőségének javítása érdekében alapvető fontosságú a COVID-19 betegség tekintetében a röntgen-vizsgálat diagnosztikus pontosságának és korlátainak megértése, hogy megfelelő egyensúlyt biztosíthassunk a röntgen-vizsgálat praktikussága és a CT-vizsgálat jobb diagnosztikai teljesítménye között.

Referálta:
dr. Tar Julianna
DE Kenézy Gyula Egyetemi Kórház,
Központi Radiológiai Diagnosztika

Forrás:
Hyewon Choi, Xiaolong Qi, Soon Ho Yoon, Sang Joon Park, Kyung Hee Lee, Jin Yong Kim, Young Kyung Lee, Hongseok Ko, Ki Hwan Kim, Chang Min Park, Yun-Hyeon Kim, Junqiang Lei, at al.
Extension of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) on Chest CT and Implications for Chest Radiograph Interpretation
Radiology: Cardiothoracic Imaging Vol. 2, No. 2, Published Online: Mar 30 2020
https://doi.org/10.1148/ryct.2020200107

 

További cikkek