Mellkas CT súlyossági pontszám: képalkotó eszköz a COVID-19 súlyosságának megítéléséhez

Közösségek - Mellkas | 2020. április 29. 08:45 | Utolsó módosítás dátuma - 2024. november 25. 22:32 | Forrás: https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/ryct.2020200047

A Radiology online felületén 2020.03.30-án közzétett, Ran Yang, Xiang Li és munkatársai által készített tanulmány egy egyezményes CT súlyossági pontrendszert igyekszik meghatározni, mely meggyorsítaná a súlyos vagy kritikus állapotban lévő COVID-19 betegek azonosítását.

2019. decemberében egy sor ismeretlen eredetű tüdőgyulladásos eset jelentkezett Kína Hubei tartományában található Vuhan városában, melyeknek hasonló klinikai tünetei vírusos tüdőgyulladásra utalt. Egy új típusú koronavírust izoláltak az alsó légutakból nyert mintákból, melyet a Nemzetközi Vírusosztályozó Biztosság SARS-CoV-2 (angolul Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2, SARS-CoV-2, „Súlyos Akut Légzőszervi Szindróma Koronavírus-2”) névvel jelzett. Az általa okozott betegséget 2020. február 11-én nevezte el a WHO COVID-19-nek (angolul Coronavirus-Disease 2019, COVID-19, „Koronavírus betegség 2019”). A SARS-CoV-2 a koronavírusok csoportjába tartozik, amely egy tipikus RNS vírus. Általában kerek vagy ovális alakú, átmérője elektronmikroszkóp alatt 60-140 nm. Külső membránja a napkoronához hasonló, tüskékkel rendelkezik, melyek körülbelül 9-12 nm-esek. A tanulmány arra a megállapításra jutott, hogy a SARS-CoV-2 92%-os egyezést mutat a denevérkorona-vírus RaTG3 szekvenciájával, ami ezen járvány zoonózisos eredetére utal. A SARS-CoV-2 emberről emberre terjed, így hamarosan pandémiává nyilvánították. A COVID-19 betegek általános klinikai tünetei közé tartozik a láz, köhögés, légszomj és a fáradtság, mely tünetek hasonlóak a súlyos akut légzőszervi szindróma koronavírus (SARS-CoV) és a közel-keleti légzőszervi szindróma koronavírus (MERS-CoV) tüneteihez. A súlyos esetek akut légzési distressz szindrómához vagy akár halálhoz is vezethetnek. A kezelés eltérő a betegek állapotának súlyossága függvényében. Az enyhe esetekben elegendő a vírusellenes kezelés, tüneti támogatás és oxigénkezelés. A súlyos betegeket azonban a lehető leghamarabb intenzív terápiás kezelésben kell részesíteni.

Jelenleg a COVID-19 diagnózisa valós idejű reverz transzkriptáz polymeráz enzimreakción alapul (RT RT-PCT) vagy új generációs vírus szekvenáláson. A képalkotó diagnosztikában CT felvételen a manifesztációk hasonlítanak a vírusos pneumoniában észleltekhez. A leggyakoribb megjelenés a többgócú tejüveghomály és a perifériásan látható konszolidáció. Bár ezek a leletek nem specifikusak a COVID-19-re és így nem alapulhat a diagnózis egyedül a képalkotáson, de feltételezzük, hogy a CT hasznos lenne a tüdőérintettség objektív értékelésére és ezáltal a betegség súlyosságának megállapítására. Ezen tanulmány fő célja, hogy létrehozzon egy egyezményes CT súlyossági pontrendszert, ami alkalmas lenne a COVID-19 súlyosságának meghatározására. Ha ez megvalósul, akkor meggyorsíthatja a súlyos betegek azonosítását és a kezelését egy olyan helyzetben, amikor szükség van egy jól működő triage rendszerre.

Anyagok és módszerek

Betegek és betegcsoportok

A tanulmányt a Chongqing Three Gorges Központi Kórház Etikai Bizottsága hagyta jóvá. Retrospektív módon vizsgáltuk azon betegeket, akiknél kórházunkban 2020. január 21 és 2020. február 5 között diagnosztizáltak COVID-19-et. A kórházunk protokollja alapján minden olyan beteget, akinél felmerült a gyanú COVID-19 fertőzésre rutinszerűen nem kontrasztos CT vizsgálatnak vetettük alá és felvettük a kórházba izolálásra és megfigyelésre. A CT-t a mellkasi röntgenfelvételek helyett azon feltevés alapján választottuk, hogy előbbi érzékenyebb a tüdőben lévő fedettség kimutatásában.

Összesen 102 COVID-19 beteget igazoltak torokmintából RT RT-PCR-ral. Azon betegeket, akiknek kórtörténetében tüdőben lévő malignitás, lobectomia, tuberculosis vagy atelectasia szerepelt kizártuk a vizsgálatból. A Kína Nemzeti Egészségügyi Bizottsága által 2020. február 5-én kiadott „Új koronavírusfertőzés okozta tüdőgyulladás diagnosztizálására és kezelésére szolgáló program (ötödik kiadás)” a COVID-19 betegeket enyhe, közepesen súlyos, súlyos és kritikus súlyosságúnak csoportokba sorolta. Az enyhe lefolyású betegségben szenvedőknek csak enyhe klinikai tüneteik vannak és a mellkasi képalkotó vizsgálaton nincs fedettség a tüdőben, így a továbbiakban ebben a vizsgálatban nem szerepelnek. A közepesen súlyos lefolyás esetén a klinikai tünetek a láz, légzőszervi tünetek és a mellkasi képalkotó felvételen látható fedettség. A súlyos esetekben a következő kritériumok valamelyike kell, hogy teljesüljön:

1. respiratoricus distress, légzésszám >/= 30/min
2. nyugalmi oxigén szaturáció </= 93% vagy
3. parcialis oxigénnyomás az artériás vérben (PaO2) / a levegő oxigénkoncentraciója (FiO2) </= 300 mmHg

A kritikus súlyosságú betegekre az alábbiak közül egy kell, hogy teljesüljön:

1. Légzési elégtelenség és mechanikus lélegeztetés szükségessé válása
2. sokk
3. más szervi elégtelenség és intenzív osztályos kezelés szükségessége

Ebben a vizsgálatban a közepesen súlyos lefolyású eseteket az enyhe betegségcsoportba, a súlyos és kritikus esetek pedig a súlyos betegségcsoportba került az alacsony esetszám miatt.

Mellkasi CT súlyossági pontrendszer meghatározása

Kifejlesztettünk egy mellkasi CT-n alapuló súlyossági pontrendszert (CT-SS) a COVID-19 betegek felvételkor történő csoportosítására. A pontrendszer a tüdő fedettségét használja a betegség kiterjedtségének, súlyosságának a megállapítására. A CT-SS egy olyan módszer adaptációja, melyet korábban a tejüveg homályok, intersticiális fedettség és air trapping leírására használtak, amely adatok korreláltak a klinikai és laboratóriumi paraméterekkel SARS betegekben. Az anatómiai felépítés alapján a két tüdő 18 szegmentumát 20 régióra osztottuk, azon belül a bal felső lebeny posterior apicalis szegmentjét tovább osztottuk apicalis és posterior régióra, a bal alsó lebeny anteromedialis basalis lebenyét pedig anterior és basalis szegmentre. A tüdőben lévő homályokat mind a 20 régióban szubjektíven értékeltük 0, 1, és 2 pontszámok megadásával, az alapján, hogy a fedettség az adott régió 0%-át, kevesebb mint 50%-át, vagy legalább az 50%-át érintette. A CT-SS-t a 20 tüdőszegmensben elért pontszám összegeként deifiniáltuk, amely így 0 és 40 pont között lehetett.

Az összes CT képet felülvizsgálta egymástól függetlenül két, több mint 10 éves tapasztalattal rendelkező radiológus, akik a klinikai adatokat és laborparamétereket nem ismerték. Az összes CT vizsgálatot 1000-20000 HU és -700—500 HU ablakszélességgel végeztük.

Mellkasi CT vizsgálat

A mellkas CT leképezést 16 detektoros CT szkennerrel végeztük (Emotion, SIEMENS). Az összes beteget hanyatt fekvő helyzetben vizsgáltuk. A CT képet egyetlen belélegzést követő légzésszünetben készítettük. Az átvizsgált tartomány a tüdőcsúcstól a costophrenicus szögig terjedt. A CT vizsgálat paraméterei: röntgencső paraméterei-120 KVp, 350mAs, forgási idő-0,5 másodperc, hangmagasság-1,0, profilvastagság-5 mm, metszéspont-5 mm, további rekonstrukció 1,5 mm-es szeletvastagsággal.

Statisztikai analízis

A statisztikai analízist R (3.5.1. verzió) alkalmazásával végeztük. P<0,05-öt határoztuk meg statisztikailag szignifikánsnak. A kvantitatív adatokat átlag±szórás vagy medián és interkvartilis tartományban fejeztük ki. A súlyozott Kappa együtthatót használtuk, hogy összehasonlítsuk a két elemző radiológus által kapott eredményt az egyes tüdőszegmentekben. A megbízhatóságot a belső korrelációs együttható (angolul intraclass correlation coefficient, ICC ) segítségével értékeltük. Az ICC-ket a következőképpen osztályoztuk: nincs egyezés 0-0,2; kis mértékű egyezés 0,21-0,4; közepes mértékű egyezés 0,41-0,60; jó egyezési arány 0,61-0,80; és nagyfokú egyezési arány, 0,81-1,0). Az összes mérést normalitási tesztekkel értékeltük. Chi négyzet vagy Fisher pontos tesztet használtunk az egyes tüdőszegmensek pontszámának összehasonlításához az enyhe és súlyos betegcsoportok között. A Wilcoxon-féle rankösszeg próbát használtuk, hogy összehasonlítsuk a különbséget a bal tüdő, a jobb tüdő és az összpontszám között az enyhe és súlyos csoportokban és a Wilcoxon-féle kapcsolt pár rangpróbát használtuk a jobb és bal tüdő alsó és középső lebenyei pontszámának összehasonlítására. ROC görbe elemzést végeztünk a küszöbérték, a specificitás és a szenzitivitás kiszámításához az enyhe betegséglefolyást mutató betegcsoport súlyos betegektől való elkülönítéséhez.

Eredmények

Klinikai és laboratóriumi eredmények

A vizsgálatba összesen 102 beteget vontunk be, 84 enyhe és 18 súlyos beteget. Az átlagos életkor 43,70 és 52,83 (P=0,004), a férfi/nő arány pedig 43/41 és 10/8. A betegek átlagos testhőmérséklete 37,5 ° C (enyhe esetek) és 37,8 ° C (súlyos esetek) volt, statisztikai különbséget nem találtunk (P = 0,464). A leggyakoribb klinikai tünetek a köhögés (72/102, 70,59%) és a láz (86/102, 84,31%) voltak. A tünetek megjelenése óta eltelt idő és a légzésszám magasabb volt a súlyos betegek csoportjában, mint az enyhe lefolyású esetekben, azonban az oxigén szaturáció az előző csoportban volt alacsonyabb (P<0,05). A súlyos betegek közül csak három szorult mechanikus lélegeztetésre, míg az enyhe esetekben erre egyáltalán nem is volt szükség. A százalékos és abszolút limfocitaszám alacsonyabb volt a súlyos betegekben (P<0,001). A neutrofilszám, a hyperszenzitiv CRP (HSCRP) valamint a PCT magasabb volt a súlyos betegekben (P<0,001).

Képalkotói eredmények

A kapott ICC értékek a leletezők által adott súlyossági pontszámok (CT-SS-e) között nagyfokú egyezést mutatott (n=102, ICCmedian=0,925, ICCátlag=0,936). A további vizsgálatokhoz véletlenszerűen választottuk ki az egyik leletező által adott pontszámokat. Összességében a felső lebeny posterior szegmense (bal, 68/102 [66,7%]; jobb, 68/102 [66,7%]), az alsó lebenyek felső szegmensei (bal, 79/102 [77,5%]; jobb) , 79/102 [77,5%]), az alsó lebenyek laterobasalis szegmensei (bal, 79/102 [77,5%]; jobb, 70/102 [68,6%]) és az alsó lebenyek posterobasalis szegmensei ( bal oldali, 81/102 [79,4%]; jobb, 83/102 [81,4%]) a leggyakrabban érintett helyek COVID-19-ben. Szignifikáns különbségek mutatkoztak az enyhe és súlyos betegcsoportban a tüdő egyes régióira adott pontszámokbam, P<0,05. A bal tüdő pontszáma 6,0 (3,0, 8,0), a jobb tüdő pontszáma 6,0 (3,45, 8,0), a teljes CT-SS 13,0 (6,0, 16,0) volt az enyhe lefolyású betegek között, míg a bal tüdő pontszáma 12,0 (9,0, 14,0), a jobb tüdő pontszáma 12,0 (9,0, 16,05), és a teljes CT-SS 23,5 (20,95, 30,05) volt a súlyos betegek csoportjában. Az alsó lebenyek pontszámai magasabbak voltak, mint a középső-és felső lebeny pontszámai az egyes csoportokban. A bal és a jobb tüdő pontjai között azonban nem volt szignfikáns különbség. Pleurális folyadékgyülemet 7 betegnél, lymphadenopathiát 2 betegnél találtunk a súlyos betegek között, míg az enyhe esetekben nem találtunk pleurális folyadékgyülemet vagy lymphadenopathiát.

ROC görbe a CT-SS meghatározására

Az enyhe és súlyos betegek megkülönböztetésére szolgáló ROC görbe alatti terület 0,892-nek adódott (standard hiba, 0,05; 95% CI, 0,814–0,944), és a súlyos betegek azonosításához az optimális CT-SS küszöbértéket 19, 5-nek határoztuk meg, amelynél 83,3%-os az érzékenység és 94%-os a specificitás. A 19,5 vagy annál nagyobb CT-SS pontszámmal rendelkező betegek száma 15 volt a súlyos, és 5 az enyhe esetek csoportjában, míg a 19,5-nél kevesebb CT-SS száma 3 volt a súlyos és 79 az enyhe esetek csoportjában, ami összességében 75%-os pozitiv prediktiv értéket és 96,3%-os negatív prediktív értéket jelent súlyos betegség esetén.

Megbeszélés

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) 2020. január 30-án a COVID-19-et a hatodik nemzetközi figyelmet érdemlő közegészségügyi vészhelyzetnek nyilvánította. A COVID-19 rendkívül fertőző és az egész világon elterjedt. A betegség kezelésére és visszaszorulására irányuló stratégiák nagymértékben támaszkodnak a diagnosztikára. Azonban a COVID-19 tesztelését a korlátozott laboratóriumi lehetőségek és elégtelen nukleinsav készlet akadályozta. Ráadásul a korai jelek hiánya mellkasröntgenen nagyszámú fals negatív eredményhez vezetett. A vékonyszeletes CT szenzitívebb, mint a mellkasröntgen, mivel már a betegség korai szakaszában kimutatja a tüdőparenchyma elváltozásait. Így a mellkasi CT vezető diagnosztikai módszerré vált Kínában a COVID-19 kitörésekor.

A típusos megjelenése a korai COVID-19 fertőzésnek a foltos, körülírt, szegmentális vagy subsegmentalis tejüveg-homály, konszolidációval vagy anélkül. A léziók multifokálisak, aszimmetrikus az eloszlásuk és a periférián gyakoribbak. Néhány képalkotó lelet átfedést mutat egyéb RNS vírus fertőzésben látott leletekkel, mint például az RSV vagy human parainfluenza virus (HPIV). Song és mtsai. Retrospektíven elemezték 51 COVID-19 beteg mellkas CT-jét. Az eremdények azt mutatták, hogy a betegek 82%-ánál volt érintett a tüdő posterior része, ami átfedést mutat a mi megfigyeléseinkkel. Figyelemre méltó, hogy a dominánsan hátsó tüdőrészeket érintő eloszlás hasonló a SARS-CoV és MERS-CoV fertőzésekben megfigyeltekhez. A tanulmányunkban szintén megfigyeltünk egy alsó lebenyi dominanciát a fedettség tekintetében a a középső és felső lebenyekhez képest a jobb és bal tüdő közötti szignifikáns különbség nélkül, ami szintén egyezett a korábbi megfigyelésekkel.

Ebben a tanulmányban kidolgoztunk egy szemi-kvantitatív pontozási módszert, amellyel a tüdőben lévő opacitás mértékét vizsgáltuk a 20 tüdőszegmensben azért, hogy megállapítsuk a COVID-19 súlyosságát. Azt találtuk, hogy a CT-SS magasabb volt azokban, akiknek súlyosak voltak tüneteik, mint az enyhe tüneteket mutató betegekben. Legfontosabb, hogy 19,5-ben határoztuk meg azt a CT-SS küszöbértéket, amely 83,3%-os szenzitivitással, 94%-os specificitással adja meg, hogy ki tartozik a súlyos betegek közé. A 19,5 alatti pontszám esetén 96,3%-os negatív prediktív értékkel lehet kizárni, hogy a betegség a súlyos vagy kritikus lefolyású. Ráadásul a két leletező radiológus között is nagyfokúnak találtuk az egyezést az általuk adott pontszámok tekintetében. Úgy gondoljuk, hogy ez a viszonylag egyszerű módszer segítséget nyújthat a súlyos betegségben szenvedők azonosításának felgyorsításában, különösen az egészségügyi források korlátozott elérhetősége esetén.

Ezen retrospektív tanulmánynak számos korlátja is van. Először is, a CT-SS feltételezi, hogy a tüdőben lévő fedettség a COVID-19 súlyosságának fő mérvadója, a leletek azonban nem lettek szövettanilag megerősítve. Másodszor, a betegek felvételekor készült első CT-t elemeztük, tehát nem vettük figyelembe a tünetek kezdete óta eltelt napok számát, ami pedig hatással lehet a CT-SS értékére. Az adataink azt mutatják, hogy a súlyos betegek esetében több idő telt el a tünetek kezdete és a kórházba kerülés között az enyhe tüneteket mutató betegekhez képest. Harmadszor, a CT-SS csak egy kis csoport (n=2) relatíve tapasztalt radiológus által lett elemezve. További vizsgálatok szükségesek, hogy meghatározzuk az egyezés fokát különböző szinteken lévő radiológusok között. Végül a CT-SS validálásához és a javasolt küszöbérték klinikai alkalmazásához szükség van külső validálási vizsgálatokra több központban és nagyobb kohorszokkal.

Összefoglalva, ez a tanulmány egy szemi-kvantitatív módszert dolgozott ki a COVID-19 súlyosságának meghatározására mellkas CT segítségével. A számításink szerint 19,5 alatti CT-SS pontszám 96,3%-os negatív prediktív értékkel tudja kizárni, hogy a betegség súlyos vagy kritikus formában van jelen. A CT-SS potenciálisan felhasználható lenne a kórházi felvételre kerülő betegek triageolásának felgyorsításában. Úgy gondoljuk, hogy egy ilyen megközelítés hasznos lehet egy olyan helyzetben, amikor a betegek száma nagy, de az egészségügyi források vagy a PCR tesztelési lehetőségek korlátozottak.

Referálta:

Dr. Soltész Ágnes
Debreceni Egyetem Kenézy Gyula Egyetemi Kórház Központi Radiológiai Diagnosztika

Eredeti cikk: https://doi.org/10.1148/ryct.2020200047