A képalkotók szerepe a 2019-es új coronavírus pneumonia (COVID-19) esetén

Közösségek - Mellkas | 2020. április 29. 09:28 | Utolsó módosítás dátuma - 2024. október 13. 21:22 | Forrás: https://link.springer.com/article/10.1007/s00330-020-06827-4

2019. decemberben a Kína Hubei tartományban lévő Wuhan városa lett az epicentruma egy tüdőgyulladásos megbetegedésnek, melynek oka akkor még nem volt ismert. Később megerősítették, hogy a pneumoniát egy új coronavírus okozza. Kezdetben 2019-es új coronavírusnak nevezték el (2019-nCoV), de 2020. február 11-én a WHO a COVID-19 megnevezést adta, valamint a Nemzetközi Vírus Taxonómiai Társaság (ICTV) „Súlyos acut respiratorikus szindróma coronavírus 2” (SARS-CoV-2)-nek keresztelte. Úgy tartják, hogy a COVID-19 járványnak van egy zoonotikus eredete és a Wuhanban található tengeri állatokat árusító piacon kezdődött. A SARS-CoV-2 különösen fertőzőnek bizonyult, valamint az emberről-emberre terjedést is megerősítették is. A COVID-19-es esetek elérték Kína egyéb tartományait, valamint más országokat is, mely nemzetközi figyelmet és aggodalmat keltett. 2020. március 12-ig több, mint 81000 humán SARS-CoV-2 megbetegedést és legalább 3100 halálesetet regisztráltak csak Kína területén. Habár az epidémiát Kínában relatíve kontroll alatt tartották, Kínán kívül rosszabbodott a helyzet. Eddig a COVID-19 vírusos megbetegedés legalább 114 országba elért, több mint 60000 diagnosztizált esettel és 4000-es halálesettel. A WHO elnöke Tedros Adhanom Ghebreyesus 2020. március 11-én Genovában hivatalosan bejelentette, hogy pandémiáról beszélhetünk.

Kezdetben a COVID-19 csak kis csoportokban jelentkezett és leginkább idősebb, társbetegségekkel rendelkező embereket fertőzött meg, de most már széleskörben elterjedt. A fertőzés súlyos pneumoniához, sőt halálos kimenetelű respiratorikus megbetegedéshez vezethet úgy, mint az acut respiratorikus distressz szindróma (ARDS). A fő tünetei közé tartozik a láz, száraz köhögés, kimerültség, rossz közérzet és/vagy nem specifikus felső légúti betegséghez kapcsolódó tünetek. Ahogy korábban már leírták, a súlyos betegeknél kialakulhat dyspnoe és bizonyos esetekben ARDS és ekkor intenzív osztályos ellátás és oxigén terápia válhat szükségessé. A SARS-CoV-2 vírussal fertőzöttek laboreltérései közé tartozik a lymphopenia, emelkedett CRP és erythrocyta szedimentációs érték. A SARS-CoV-2 genetika szekvenálása lehetővé tette az ágy melletti valós idejű RT-PCR COVID-19-re specifikus teszt gyors kifejlesztését. Az új coronavírus nukleinsavjait a torokból, köpetből és alsó légúti secretumokból, valamint vérből mutatják ki. Jelenleg a COVID-19 diagnózisa elsődlegesen a beteg epidemiológiai anamnézisén, klinikai tünetein, mellkasi képalkotókon található eltérésein és etiológiai bizonyítékon alapul. A vírus nukleinsav kimutatása egy fontos diagnosztikus kritérium, azonban van néhány korlátja. A vírus nukleinsav kimutatás során a fals negatív eredmények a detektáló technikák egyenetlen eloszlásából, a betegség tulajdonságaiból (aszimptomatikus betegek), valamint a klinikai mintavétel esetleges hibáiból adódnak. A COVID-19 nagyon fertőzőképes, a kontrollálás érdekében a korai detektálás és diagnózis kiemelten fontos annak érdekében, hogy a gyanús eseteket és a kontakjaikat el lehessen különíteni. Mivel a vírus nukleinsavból sokszor nehezen tudták kimutatni a pathogéneket, sok frontvonalbeli klinikus CT vizsgálatot javasolt diagnosztikus eszközként a COVID-19 betegek azonosítására.

Etiológia és epidemiológia

A coronavírusok általában respiratorikus és enteralis fertőzéseket okoznak állatokban és emberekben egyaránt. Hat coronavírus törzsről ismert, hogy humán megbetegedést képez okozni, melyek közül kettő típusos esetben súlyos respiratorikus megbetegedést eredményez; a SARS-CoV (Súlyos respiratorikus szindróma coronavírus) 2002-2003 között okozott járványt a Kínában található Guangdong városban; a MERS-CoV (Közép-keleti respiratorikus szindróma coronavírus) pedig 2012-ben a Közép-Keleten. 2020. január 7-ig a kínai tudósok elkülönítették az új coronavírussal fertőzött betegeket Wuhanban. Leírásra került, hogy a SARS-CoV-2 jobban hasonlít két denevérekben megtalálható coronavírus törzshöz (bat-SL-CoVZC45 és bat-SL-CoVZXC21), mint az idáig ismert humán coronavírusokhoz, beleértve a 2003-as járványt okozó SARS-ot is. A molekuláris modellezés szerkezeti hasonlóságokat mutatott a SARS-CoV és SARS-CoV-2 receptor-kötő doménjeinél, mely azt sugallja, hogy a SARS-CoV-2 angiotensin-konvertálo enzim 2-t (ACE 2) használhat receptorként.

2019. december 31-én a kínai Hubei tartomány Egészségügyi bizottsága 27 beteget jelentett, akik megfertőződtek ezzel, az akkor ismeretlen betegséggel (melyről később igazolták, hogy COVID-19). A járvány eredetét zoonotikusnak gondolják, mely valószínűleg a Wuhan-ban található tengeri állatokat árusító piacról indulhatott el. A SARS-CoV-2 nagyon fertőzőképes, a korai reprodukciós számot 2-2-nek becsülték. A COVID-19 Wuhan-on kívülre, más kínai városokba, valamint más országokba is terjedésnek indult. Jelenleg jelentős növekedés látható a fertőzöttek számában különösképpen Dél-Koreában, Japánban, Olaszországban és Iránban.

Az elérhető közleményekben a denevért jelölik meg a legvalószínűbb gazdaként a SARS-CoV-2 esetén, valamint leírják, hogy talán más állatok is jelen lehettek, mint közti gazda a denevérről emberre terjedés során. A mai napig a fő fertőzőforrások a SARS-CoV-2-el megbetegedett emberek. A COVID-19 emberről emberre légúti váladék cseppek és kontaktus útján terjed. Az átlagpopuláció csak fogékony a fertőzésre, azonban az idősek és társbetegségekkel rendelkező emberek súlyosabb állapotba kerülnek a fertőzés kapcsán. Habár a legtöbb embernél jó prognózist írtak le, a fertőzés jövőbeni hatásairól nincs elérhető adat. A SARS járvány kapcsán leírták, hogy a fertőzés jelentős hatással volt a tüdő funkciójára, funkcionális kapacitására és a beteg életminőségére.

Megjelenés képalkotókon

A jelenlegi diagnosztikus kritériumok alapján a COVID-19 igazolására a viralis pathogen nukleinsav detektálása a gold standard módszer. Azonban a vírus detektálásának számos lehetséges hibája miatt úgy, mint az elérhető tesztek kevés száma, szabálytalan mintavételezés, laboratóriumi hiba, elégtelen vírusanyag a mintában, helytelen nukleinsav kimutatás a klinikai mintákból, szennyeződés lehetősége és technikai problémák, voltak fals negatív eredmények. A frontvonalbeli egészségügyi dolgozók a képalkotás szerepét rendkívül értékesnek találták a COVID-19 esetén és a klinikai diagnózisba is átvezetették ezeknek a vizsgálatoknak az eredményét. Az epidémiában a klinikusok munkájában létfontosságú szerepet játszanak a radiológusok a gyanús esetek korai diagnózisában.

Mellkas röntgen

COVID-19 esetén a mellkas röntgen jelenleg rutinszerűen nem javasolt a klinikai gyakorlatban, mivel nem szenzitív a COVID-19 fertőzés korai szakaszában. Azonban a mellkasi röntgenfelvételeknek mégis lehet haszna, azokban az esetekben amikor limitált a képalkotók elérhetősége vagy a beteg állapota miatt nem lehet a CT-be szállítást megoldani. Ahogy a betegség a korai fázisból progrediál, a mellkas röntgenen láthatóak lehetnek multiplex foltos opacitások. Ezek az opacitások végül confluálnak és sok esetben „fehér tüdőt” eredményeznek. Súlyosabb esetekben a GGO-k és consolidatiók mellett pleuralis folyadék is megjelenhet. A betegség előrehaladtával kiterjedtebb opacitások és consolidatiók voltak megfigyelhetőek mellkas röntgenen. Az USA-ban elsőként igazolt COVID-19 betegnél nem volt nyilvánvaló eltérés a tünetek kezdetét követő korai időszakban. Azonban, a betegség kilencedik napján a bal tüdőben basalisan kiterjedt opacitás volt megfigyelhető, mely később más területeken is megjelent.

Mellkas CT

A mellkas CT vizsgálat jelenleg javasolt ebben a betegségben, mivel nagyon szenzitív a betegség korai fázisában detektálásra; jól ábrázolódik a léziók kiterjedése, valamint finom elváltozások láthatóak, melyek mellkas röntgenen sokszor nem detektálhatóak. A léziók a képalkotókon különböző jellemzőkkel írhatóak le: eloszlás, mennyiség, alak, mintázat, denzitás és kísérő jelenségek.

A COVID-19 típusos jelei közé tartozik mellkas CT-n a multiplex, perifériás, bilateralis, foltos, subsegmentalis vagy segmentalis GGO-k és consolidatiós területek jelenléte, melyek legtöbbször a bronchovascularis kötegek mentén és a subpleuralis térben vannak jelen. A GGO-k területén az interlobularis septum megvastagodás jelenléte crazy-paving mintázatot eredményezhet. A consolidatiók területén lévő levegő bronchogramok és a bronchus falak megvastagodása sokszor jelen van. Ritkábban megvastagodások lehetnek a szomszédos vagy interlobularis pleurán, valamint pleuralis effusio is ábrázolódhat. Nincs jelen nyilvánvaló lymphadenopathia. A fent említett képalkotó eltérések összhangban vannak a közelmúltban közölt tanulmánnyal, melyben 81 beteget vizsgáltak; a domináns mintázat náluk bilateralis, perifériális, rosszul körülhatárolt lézió volt, valamint GGO-k, melyek többnyire a jobb alsó lebenyt érintették. Továbbá a jelenleg elérhető tanulmányokban a leggyakoribb mellkas CT eltérések a COVID-19 betegekben a bilateralis, perifériás GGO-k/consolidatiók voltak. Egy 21 beteget vizsgáló tanulmányban a legtöbb betegnél több, mint két lebeny érintettsége és bilateralis eloszlás volt megfigyelhető. Egy másik tanulmány rámutatott arra, hogy a COVID-19 esetén vékonyszeletes CT-n a leggyakoribb mintázatok közé a tiszta GGO, intra- és/vagy interlobularis septum megvastagodást tartalmazó GGO, valamint GGO és consolidatio együttes jelenléte és consolidatio önmagában tartoztak, melyek leggyakrabban a tüdő posterior és perifériás részein voltak jelen. Egy átfogó kohorsz vizsgálatban a CT eltérések 138 vizsgált betegnél a következőek voltak: bilateralis foltos GGO és consolidatio.

Az “Expert Recommendations from the Chinese Medical Association Radiology Branch” ajánlásban a COVID-19 CT manifesztációit három kategóriába osztják: korai, előrehaladott és súlyos, a léziók kiterjedésének mértéke alapján. A jelenlegi klinikai protokoll négy csoportba osztást javasol;

Korai fázis: a mellkas CT-n egyedüli vagy multiplex foltos jellegű GGO konglomerátumok láthatóak, többnyire a középső és alsó lebenyben mindkét oldalon, a bronchovascularis kötegek mentén. Ezek a GGO-k gyakran perifériásan és subpleuralisan találhatóak. Az intra- és interlobularis septum megvastagodás is megjelenhet a GGO-n belül, mely crazy-paving mintázatot eredményez. Ebben a fázisban a patológiai folyamat az alveolaris septalis capillaris dilatatiójából és congestiójából, az alveolaris üregekbe folyadék exsudatioból és interlobularis interstitialis ödémából áll. Egy betegnél nem volt eltérés mellkas CT-n a korai szakaszban, azonban 3 nappal később a betegség progressziója volt látható, GGO jelent meg a jobb alsó lebenyben, mely arra utalt, hogy ez az eltérés lehet az első radiológiailag látható manifesztáció SARS-CoV-2 fertőzésben.

Előrehaladott fázis: ebben a fázisban a mellkas CT-n új léziók megjelenését láthatjuk, melyek hasonlóak a korai fázisban jelen lévőkhöz. Az újonnan megjelenő eltérések mellett a már meglévő elváltozások kiterjedése és denzitása növekedni fog. Ahogy a consolidatiók kiterjedése nő, gyakran megjelennek levegő bronchogramok is a területükön. Egy korábbi tanulmány bemutatott egy beteget, akinél a tünetek kezdetét követő 15. napon GGO-ból és consolidatioból álló kevert mintázat volt megfigyelhető. A patológiai folyamatok ebben a stádiumban az alveolaris üregbe történő sejtgazdag exsudatum megjelenése, a vascularis expanzió és az interstitiumba történő exsudatio. A fibrosus exsudatio összeköt minden alveolust az interalveolaris téren keresztül és így létrejön egy fúziós állapot.

Súlyos fázis: ahogy a betegség progrediál, a CT-n diffuse különböző denzitású consolidatiókat fogunk látni az alveolaris üregbe történő exsudatio következtében, valamint levegő bronchogramok és bronchialis dilatio jelenik meg. Azokon a tüdőterületeken, melyeket nem érint a consolidatio foltos GGO-kat látunk. Amikor a tüdőt már „elég” kiterjedt mértékben érinti a betegség „fehér tüdő”-ként fog ábrázolódni. A pleura megvastagszik és kismértékű pleuralis effusio is jelen lehet.

Oldódási fázis: a képeken a GGO-k és consolidatiók fokozatos oldódása látszódik maradványos szabálytalan alakú opacitásokkal és kiegészítő fibrosissal.

Az izolációt és terápiát követően a COVID-19 betegek nagy része stabilizálódik, fokozatosan meggyógyul és a képalkotókon a betegséggel kapcsolatos eltérésék ezzel párhuzamosan csökkennek. Azonban a betegek kisebb részénél, akiknél van meglévő társbetegség vagy az idősebb korcsoporthoz tartoznak, a betegség progrediál a terápia során, a léziók mérete és denzitása megnő, végül „fehér tüdő” képe jelenik meg.

A képalkotók szerepe COVID-19 esetén

A COVID-19 epidémia elleni frontvonalbeli harcban a klinikai lefolyás szoros követése mellett a mellkasi képalkotás (főként a mellkas CT) jelenleg helyettesíthetetlen szerepet játszik a fertőzés korai diagnózisában. A COVID-19-nek jellegzetes tüdő manifesztációi vannak, melyek könnyen detektálhatóak mellkas CT-n. Néhány korábbi tanulmányban rámutattak arra, hogy a mellkas CT-n látható betegség progresszió összhangban volt a beteg tüneteinek súlyosbodásával, valamint a CT-n látható oldódás is jól korrelált a betegek klinikailag gyógyultnak nyilvánításával. A tüdőben megjelenő léziók gyorsan progrediáltak focalis unilateralis eltérésből diffúz, bilateralis GGO-kká, melyek mellett consolidatio is sokszor megjelent 1-3 héten belül és az érintett tüdő segmentumok száma is megnőtt. Egy 51 beteget vizsgáló tanulmányban a tüdőben talált eltérések abszolút száma arányosan nőtt a betegség kezdetétől eltelt idővel. Az egyedüli GGO-k valamint a GGO-val együtt jelen lévő consolidatiók mérsékelten pozitív correlatiót mutattak a tünetek kezdete és a CT elvégézése között eltelt idővel. A tipikus klinikai megjelenés és a potenciális fertőzőforrásnak kitettség ellenére néhány betegnél előfordulhat negatív COVID-19 RT-PCR eredmény, de COVID-19-re karakterisztikus eltérések viszont láthatóak a mellkas CT vizsgálatukon. Ezektől a betegtől utólag levett minták azonban pozitívak lettek COVID-19-re. Éppen ezért a nagy rizikóval rendelkező betegeknél negatív RT-PCR után a mellkas CT-n történő viralis pneumonia kimutatása fontos figyelmeztető jel lehet. Így az ismételt mintavétel és CT vizsgálat kombinációja hasznos lehet olyan egyének esetén, akiknél nagy a COVID-19 gyanúja, de elsőkörben negatív lett az RT-PCR. A CT-nek nagy szenzitivitása van a COVID-19 diagnosztizálására. 51 vizsgált betegnél, akiknél mellkas CT és RT-PCR is történt három napon belül, a CT szenzitivitása magasabb volt, mint az RT-PCR szenzitivitása a beteg felvétele idején. (98% vs 71%, egyenként, p<0.0001). Egy másik, 1014 beteget átfogó vizsgálatban 59%-nak volt pozitív RT-PCR eredménye és 88%-nak pozitív mellkas CT-je. A pozitív RT-PCR eredmények alapján a mellkas CT COVID-19 gyanú kimutatásának szenzitivitása 97% volt. 60-93% között voltak, akiknek a kezdeti CT-je pozitív lett és ez összhangban volt a korábbi vagy párhuzamosan végzett pozitív RT-PCR vizsgálatokkal. Továbbá a mellkas CT-n a betegség súlyosságát is fel lehet mérni. A tüdőgyulladásos léziókat az egész tüdőtérfogatra vonatkoztatva a betegség korai és súlyos fázisát tekintve statisztikailag szignifikáns eltérés volt megfigyelhető. Egy kezdeti prospektív vizsgálat leírta, hogy 41 beteg klinikai jellegzetességeit vizsgálva az intenzív osztályon kezelt betegek felvételkor készült CT-jén bilateralis multiplex lobularis eltérések és subsegmentalis területeket érintő consolidatiók voltak láthatóak, összességében több pozitívum volt megfigyelhető a felvételeken, mint a nem intenzív osztályon kezelt betegek esetén. Az idősebb betegeknél súlyosabb tünetek, jelentősebb tüdő érintettség, valamint rosszabb prognózis volt látható, mint a fiatalabb betegek esetén. Éppen ezért, a COVID-19-re jellegzetes CT eltérések nem csak a gyanús betegek korai diagnózisában segíthetnek, hanem a klinikai progresszió monitorozására is alkalmasak, továbbá előre jelezhetik olyan súlyos komplikációk megjelenését, mint az acut respiratorikus betegségek. Mivel a mellkas CT-nek magas szenzitivitása van COVID-19-ben, a magas rizikójú területeken és országokban nagyon fontos szerepet játszhatna a COVID-19 a diagnosztizálásában és a kezelésében. Néhány extrém esetben a nagyon magas rizikójú területeken (Wuhan, Kína) a CT volt a fő diagnosztikus eszköz erre a betegségre, mivel relatíve magas volt a fals negatív RT-PCR-ok száma. Néhány alacsony rizikójú területen és országban a CT egyedüli pozitív prediktív értékét használni, vagy a CT-vel kiegészített RT-PCR végzését hasznos lenne alkalmazni. Pontosabban fogalmazva a mellkas CT szerepét a COVID-19 diagnosztizálásában ahhoz igazítva kellene megítélni, hogy az egyes területeken milyen mértékben van jelen a betegség.

Differenciáldiagnózis

A COVID-19 CT megjelenése hasonlóságokat mutat más betegségekkel, amelyek vírusos pneumoniát okoznak, pl. influenza vírusok, parainfluenza vírus, adenovírus, respiratory synctial vírus, rhinovírus, humán metapneumovírus stb. Ami azt illeti, azok a vírusok, amelyek ugyanabba a törzsbe tartoznak (SARS és MERS) különösen nagy hasonlóságokat mutatnak képalkotón és éppen ezért ki kell zárni ezeket a klinikai tünetek és laboratóriumi pathogén kimutatás révén. MERS pneumonia esetén is jelen lehetnek GGO-k subpleuralisan és basalisan consolidatiókkal kiegészítve és fibrosis is látható lehet a gyógyulási fázisban. A respiratory synctial vírussal fertőzöttek esetén a mellkas CT-n főleg kis centrilobularis nodulusok és gyakran asszimmetrikus eloszlású consolidatiók láthatóak. Adenovírus pneumoniában bilateralis, multifokális GGO-k és foltos consolidatiók ábrázolódnak CT-n, esetenként lobaris vagy segmentalis eloszlásban is. A humán parainfluenza vírus pneumoniánál jelen lehetnek centrilobularis nodulusok bronchialis falvastagodással, mely megkülönbözteti ezeket képalkotó alapján más vírusoktól. Influenza által okozott pneumoniában szenvedő betegeknél a képalkotókon kétoldali foltos GGO-k láthatóak, focalis consolidatiós területekkel vagy a nélkül, általában az alsó lebenyekben. Egy H1N1-el foglalkozó vizsgálatban a leggyakrabban látott GGO-k mellett előfordult még interlobularis septum megvastagodás és centrilobularis nodulusok is. H7N9 pneumoniában gyorsan progrediáló GGO-k, consolidatiók levegő bronchogramokkal és interlobularis septum megvastagodás jobb alsó lebenyi dominanciával a fő eltérések. A légúti infekciókat gyakran okozzák vírusok és a vírus pneumonia mintázatok felismerése segíthet a viralis pathogenek közötti differenciáldiagnózisban, azonban a pontos diagnózisra laboratóriumi kimutatás szükséges.

E mellett a COVID-19 megbetegedést el kell különíteni mycoplasma pneumoniától, chlamydia pneumoniától és bacterialis pneumoniától is. Más betegségeket is számításba kell venni a differenciáldiagnózisban úgy, mint vasculitis, acut interstitialis pneumonia, kötőszövetes tüdő betegségek és cryptogén organizáló pneumonia.

Összefoglalás

A COVID-19 Kínában indult el, azonban rendkívüli módon fertőzőképesnek bizonyult és Kínán kívül sok más országba eljutott, mely aggodalmat keltett, mivel nem csak a globális egészségügyre jelent veszélyt, hanem a gazdaságra is. A korai felismerés elősegítheti a betegek gyors izolációját, korai diagnózisát és kezelését. Jelenleg a COVID-19 képalkotó vizsgálatainak, különösképpen a mellkas CT-nek nagy értéke van, mivel karakterisztikus eltérések láthatóak rajta és a frontvonalbeli klinikusokat primer diagnózissal segíti a gyanús betegek esetén még akkor is, ha az első laboratóriumi teszt fals negatív. A mihamarabb történő diagnózis a képalkotók segítségével a gyanús betegek korábbi izolációját és időben történő intézkedéseket tesz lehetővé, mely elősegíti a közös munkát a járvány megfékezésében.

Referálta:

Dr. Szelecsényi Éva Ibolya
DE-KEK Központi Radiológiai Diagnosztika

Eredeti cikk: https://link.springer.com/article/10.1007/s00330-020-06827-4