Компьютерная томография сверхвысокого разрешения может продемонстрировать альвеолярный коллапс при новой пневмонии коронавируса (COVID-19)
Обзор результатов компьютерной томографии (КТ) грудной клетки по КТ ультравысокого разрешения (U-HRCT) у пациентов с COVID-19.
Материалы и методы
В феврале 2020 года шесть пациентов с пневмонией COVID-19 (средний возраст 69 лет) проходили КТ-исследование ультравысокого разрешения. U-HRCT имеет больший размер матрицы — 1024 × 1024, толщина более тонкого среза — 0,25 мм и может демонстрировать терминальные бронхиолы в нормальных легких; в результате можно идентифицировать вторичные легочные дольки и их аномалии. Распределение и отличительные признаки (непрозрачность матового стекла, консолидация с архитектурным искажением или без него, линейная непрозрачность, crazy paving ) непрозрачности легких на U-HRCT были визуально оценены на мониторе двумя опытными рецензентами. Измеряли объем легких и вычисляли отношение измеренного объема легких к прогнозируемой общей емкости легких (predTLC) на основе пола, возраста и роста.
Результаты
Все случаи показали «crazy paving pattern» в U-HRCT. В этих поражениях вторичные доли были меньше, чем в незатронутых легких. Объем легких КТ уменьшился в двух случаях по сравнению с predTLC.
Вывод
U-HRCT может оценить не только распределение и признаки пневмонии COVID-19, но также визуализировать локальную потерю объема легких.
Новое заболевание коронавирусом (COVID-19) впервые было зарегистрировано в Ухане, Китай, в декабре 2019 года [ 1 ]. Он быстро распространился в соседние страны, включая Японию, и по всему миру. До марта 2020 года общее число зарегистрированных случаев составляло 90 870, при этом 3112 случаев смерти пациентов были основаны на отчете о ситуации в ВОЗ — 43 [ 2 ]. Результаты компьютерной томографии (КТ) и их последующие изменения были получены из Китая; Двусторонние помутнения периферического матового стекла (GGO), консолидация и линейные тени являются характерными результатами КТ при пневмонии COVID-19 [ 3 , 4 , 5 , 6 , 7 ].
В этом исследовании мы оценили КТ-изображения сверхвысокого разрешения (U-HR-CT) пневмонии COVID-19 для детального анализа характеристик изображения. U-HR-CT имеет и детекторный элемент, и размер фокуса рентгеновской трубки, меньший, чем у обычного КТ [ 8]. В то же время алгоритм глубокого восстановления (DLR) может снизить уровень шума. Основываясь на этих новых методах, можно достичь большего размера матрицы 1024 × 1024 и толщины более тонкого среза 0,25 мм в стандартной дозе облучения. В U-HR-CT терминальные бронхиолы в нормальных легких могут быть идентифицированы, особенно в субплевральной области; следовательно, вторичные дольки Рейда, которые приблизительно равны по размеру — около 1 см — могут быть распознаны по всему легкому. Исходя из этого предположения, мы считаем, что U-HR-CT может легко обнаружить локальный альвеолярный коллапс.
Насколько нам известно, это первый отчет об использовании U-HR-CT для выявления альвеолярного коллапса при пневмонии COVID-19.
Предметы и методы
Наш институциональный наблюдательный совет одобрил это ретроспективное одноцентровое исследование и отказался от требования получения информированного согласия пациента (KCRC-19–0050). Было шесть непрерывных случаев двух мужчин и четырех женщин, все в возрасте от 63 до 71 года (средний возраст 69 лет). Характеристики пациента приведены в таблице 1 . Мазки из зева у всех пациентов с положительным результатом на COVID-19 с использованием флуоресцентной полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени. КТ проводилась через 5–7 дней после появления симптомов. У двух пациентов не было симптомов. Кислородное насыщение (SaO2) было более 95% во время КТ-обследований у всех пациентов. Однако в третьем и пятом случаях гипоксемия прогрессировала до 80% SaO2 на следующий день, и была начата кислородная терапия.
Все КТ изображения были получены с использованием U-HR-CT (Canon Medical systems, Otawara, Japan), при полном вдохе и напряжении трубки 120 кВп с автоматической модуляцией тока трубки. КТ-изображения были реконструированы с размером матрицы 1024 × 1024 и толщиной среза 0,25 мм по алгоритму DLR. Два опытных радиолога проанализировали изображения U-HR-CT, используя рабочую станцию с монитором с дисплеем 1 K (станция ZIO 2, Ziosoft, Inc, Токио, Япония), который быстро предоставил многоплоскостные изображения реконструкции. Радиологи единогласно оценили распределение и отличительные признаки (непрозрачность матового стекла [GGO], консолидация, линейная непрозрачность) непрозрачности легких и наличие локальной потери объема легких. «Сrazy paving pattern» характеризуется как утолщение ретикулярной межлобулярной перегородки внутри пятнистого GGO.
Результаты
У всех пациентов были множественные двусторонние поражения в легких, такие как помутнение матового стекла (6/6 случаев), консолидация (6/6), линейные помутнения (3/6) и ретикуляция (1/6) (таблица 1 ). Поражения показали периферическое распределение в трех случаях, периферическое бронхиальное распределение в одном случае и периферическое и перибронхиальное распределение в двух других случаях.
«Сrazy paving » был выявлен во всех случаях с использованием увеличенной многоплоскостной реконструкции (рис. 1 , 2 , 3 ). Мы обнаружили, что каждый многоугольник, соответствующий вторичным долям, был меньше 1 см в этих повреждениях. Дольки рядом с поражением были растянуты (рис. 1 ). Как показано на рис. 3 , периферические бронхи были близки к плевре, что указывает на то, что окружающее уплотнение будет сопровождаться коллапсом.
U-HR-CT изображения 70-летней пациентки (Случай 1). Осевые изображения; б и увеличенные корональные изображения. а Осевое изображение показывает пятнистое уплотнение в двусторонней нижней доле. b Увеличенное изображение короны показывает терминальные бронхиолы, которые распределяют вторичные дольки Рейда (стрелки). Размер пораженных долек (толстая стрелка) меньше, чем у незатронутых долек (тонкие стрелки). c Увеличенное осевое изображение показывает гиперинфлированные дольки, прилегающие к уплотнению (стрелки)
U-HR-КТ изображения 68-летней пациентки (Случай 3). Осевые изображения; б , увеличенное изображение короны. Осевое изображение показывает двусторонние периферические помутнения матового стекла. b Увеличенное изображение короны показывает « crazy paving » в матовых стеклах. Один многоугольник (стрелка) соответствует вторичным легочным долькам, диаметр многоугольника меньше 1 см. Объем легких КТ пациента составил 71% от ее прогнозируемой общей емкости легких
U-HR-CT изображения 71-летнего пациента мужского пола (случай 5). Осевые изображения; б — корональное изображение; и с — увеличенные сагиттальные изображения правой средней доли. На осевом изображении видны уплотнения и помутнения матового стекла вдоль бронхо-сосудистых пучков в двусторонних легких (стрелки). Рядом с плеврой (белая стрелка) обнаружены дилатационные периферические бронхи, что предполагает консолидацию, сопровождающуюся коллапсом. b Корональное изображение показывает линейную непрозрачность в правой нижней доле. с Увеличенное сагиттальное изображение показывает « crazy paving », который тянет междолевую плевру. В незатронутой области терминальные бронхиолы находятся на расстоянии около 5 мм от плевры (тонкая стрелка). В поражениях терминальные бронхиолы находятся близко к плевре (толстая стрелка), а многоугольники вторичных долек Рейда имеют диаметр менее 1 см.
В количественном анализе объем легких КТ снизился до 71% у пациента 3 и 78,5% у пациента 5, который нуждался в кислородной терапии.
Обсуждение
Мы сообщаем о результатах U-HR-CT пневмонии COVID-19. Наблюдаемыми нарушениями КТ были GGO, консолидация, линейные помутнения и crazy paving pattern, а также поражения, распределенные в периферических легочных и / или перибронхиальных областях. Эти результаты были совместимы с данными предыдущих исследований [ 3 , 4 , 5 , 6 , 7 ].
Мы наблюдали меньший объем легких КТ в тяжелых случаях. Кроме того, U-HR-CT показал, что вторичные доли в crazy paving pattern были меньше, чем в незатронутых легких. Эти результаты показали, что поражения пневмонией COVID-19 сопровождаются локальной потерей объема. Ву и соавт. [ 7 ] сообщили, что эти поражения часто тянут соседнюю плевру. Allbarello et al. сообщили о снижении нормального объема легких у пациентов с пневмонией COVID-19 с острым респираторным дистресс-синдромом (ARDS) [ 9 ]. Мы полагаем, что эта потеря объема произошла из-за альвеолярного коллапса, который обычно наблюдается при ARDS [ 10 ].
Некоторые инфекции, такие как, например, грипп A (H1N1), могут вызывать ОРДС [ 11 ], такие как тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС) [ 12 ] и COVID-19 [ 13 ]. Гуан и соавт. [ 14 ] сообщили, что среди 1099 пациентов с COVID-19 5,0% были госпитализированы в ОИТ, 2,3% перенесли инвазивную искусственную вентиляцию легких и 1,4% умерли. В COVID-19 вирусные частицы распространяются через слизистую оболочку дыхания и инфицируют другие клетки, вызывают цитокиновый шторм в организме, генерируют серию иммунных ответов и вызывают изменения в периферических лейкоцитах и иммунных клетках, таких как лимфоциты [ 13 ]. , Несколько пациентов быстро прогрессируют до ОРДС [ 15]. Многие врачи ищут факторы, связанные с быстрым прогрессированием.
Объем легких, измеренный с помощью КТ, хорошо коррелирует с результатами теста на легочную функцию, такими как общая емкость легких и вынужденная жизненная емкость [ 16 ]. Снижение объема легких КТ может быть важной находкой, указывающей на тяжесть заболевания. Таким образом, мы полагаем, что U-HR-CT будет полезен при обнаружении нарушений, сопровождающихся локальной потерей объема легких, так как раннее выявление и своевременное лечение критических случаев имеет решающее значение.
