Эволюция методики и новые протоколы ультразвукового исследования легких при COVID-19 пневмониях

Сортировка пациентов с COVID-19 пневмонией — очень зависимая от времени задача, которая позволяет эффективно распределить ресурсы больницы, что в конечном итоге может привести к спасению жизни пациента.

Проблемы использования компьютерной томографии в перегруженной системе здравоохранения требуют поиска дополнительных методов дифференцировки тяжести пневмонии, вызванной COVID-19.

Цель исследования — разработка протоколов ультразвукового исследования легких (Lung Ultra-Sound — LUS) с высокими диагностическими характеристиками для определения тяжести пневмонии, вызванной COVID-19, которые можно использовать вместо КТ во время сортировки в условиях неотложной помощи.

Материалы и методы. Провели ретроспективный анализ данных о 161 госпитализированном пациенте с подтвержденной пневмонией, вызванной COVID-19, которым в течение 24 ч после госпитализации выполнили как КТ, так и LUS. Три последовательных протокола LUS, в том числе два, разработанные авторами LUS NMHC (National Medical-Surgical Center), тестировали, чтобы выбрать из них наиболее надежный для определения выраженности повреждения легких при пневмонии, вызванной COVID-19 (исходя из корреляции с результатами КТ грудной клетки). Проверили также применимость LUS для построения прогноза заболевания.

Результаты. С помощью как 16-зонного, так и 12-зонного LUS NMHC протокола можно различать умеренное (50% по КТ) и тяжелое (50% по КТ) повреждение легких. AUC для кривых ROC была почти идентична: 0,83 (95% СИ, 0,75–0,90) и 0,81 (95% СИ 0,73–0,88) для 16-зонного и 12-зонного LUS NMHC протоколов, соответственно. 16-зонный LUS NMHC имел оптимальный порог 20 баллов с чувствительностью 67% и специфичностью 82%, в то время как 12-зонный LUS NMHC обеспечивал оптимальный порог 15 баллов с той же чувствительностью, но более низкой специфичностью — только 73%. Ни по 16-зонному, ни по 12-зонному LUS-протоколам NMHC нельзя было прогнозировать исход.

Заключение. Недавно разработанные 16- и 12-зонные протоколы LUS NMHC для пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19, оказались просто выполнимыми и имели сильную корреляцию с результатами КТ. 16-зонный протокол LUS NMHC вероятно более применим для сортировки пациентов, у которых по КТ имеется более 50% объема повреждения легких. Оба протокола могут быть полезны в условиях неотложной помощи и в медицинских учреждениях с ограниченным или отсутствующим доступом к КТ.

1. Conti S., Ferrara P., Fornari C., Harari S., Madotto F., Silenzi A., Zucchi A., et al. Estimates of the initial impact of the COVID-19 epidemic on overall mortality: evidence from Italy. ERJ Open Res. 2020; 6 (2): 00179–2020. DOI: 10.1183/23120541.00179-2020. PMID: 32613013.

2. Rubin G.D., Ryerson C.J., Haramati L.B., Sverzellati N., Kanne J.P., Raoof S., Schluger N.W., et al. The role of chest imaging in patient management during the COVID-19 pandemic: a multinational Consensus Statement from the Fleischner Society. Chest. 2020; 158 (1): 106–116. DOI: 10.1016/j.chest.2020.04.003. PMID: 32275978.

3. ACR. ACR Recommendations for the use of chest radiography and computed tomography (CT) for suspected COVID-19 infection. American College of Radiology. Available at https: //www.acr.org/Advocacy-and-Economics/ACR-Position-Statements/Recommendations-for-Chest-Radiography-and-CT-for-Suspected-COVID19-Infection. March 22, 2020; Accessed: April 2, 2020.

4. Hu Z., Song C., Xu C., Jin G, Chen Y., Xu X., Ma H.,et al. Clinical characteristics of 24 asymptomatic infections with COVID-19 screened among close contacts in Nanjing, China. Sci China Life Sci. 2020; 63 (5): 706–711. DOI: 10.1007/s11427-020-1661-4. PMID: 32146694.

5. Wang Y., Liu Y., Liu L., Wang X., Luo N., Ling L. Clinical outcome in 55 patients with severe acute respiratory syndrome Coronavirus 2 who were asymptomatic at hospital admission in Shenzhen, China. J Infect Dis. 2020; 221 (11): 1770–1774. DOI: 10.1093/infdis/jiaa119. PMID: 32179910.

6. Yan C., Lin J., Xu Y. Recommendations for coronavirus disease 2019 (COVID-19) prevention and infection control in the radiology department: Chinese experience. Clin Imaging. 2021; 69: 33–36. DOI: 10.1016/j.clinimag.2020.06.044. PMID: 32652455.

7. Qu J., Yang W., Yang Y., Qin L, Yan F. Infection control for CT equipment and radiographers‘ personal protection during the Coronavirus disease (COVID-19) outbreak in China. AJR Am J Roentgenol. 2020; 215 (4): 940–944: DOI: 10.2214/AJR.20. 23112. PMID: 32352309.

8. Stogiannos N., Fotopoulos D., Woznitza N., Malamateniou C. COVID-19 in the radiology department: what radiographers need to know. Radiography (Lond) 2020; 26 (3): 254–263. DOI: 10.1016/j.radi.2020.05.012. PMID: 32532596.

9. Mayo P.H., Copetti R., Feller-Kopman D., Mathis G., Maury E., Mongodi S., Mojoli F. et al. Thoracic ultrasonography: a narrative review. Intensive Care Med. 2019; 45 (9): 1200–1211. DOI: 10.1007/s00134-019-05725-8. PMID: 31418060.

10. Buonsenso D., Pata D., Chiaretti A. COVID-19 outbreak: less stethoscope, more ultrasound. Lancet Respir Med. 2020; 8 (5): e27. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30120-X. PMID: 32203708.

11. Cheung J.C.-H., Lam K.N. POCUS in COVID-19: pearls and pitfalls. Lancet Respir Med. 2020; 8 (5): e34. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30166-1. PMID: 32275856.

12. Soldati G., Smargiassi A., Inchingolo R., Buonsenso D., Perrone T., Briganti D.F., Perlini S., et al. Is there a role for lung ultrasound during the COVID-19 pandemic? J Ultrasound Med. 2020; 39 (7): 1459–1462. DOI: 10.1002/jum.15284. PMID: 32198775.

13. Volpicelli G., Lamorte A., Villén T. What’s new in lung ultrasound during the COVID-19 pandemic. Intensive Care Med. 2020; 46 (7): 1445–1448. DOI: 10.1007/s00134-020-06048-9. PMID: 32367169.

14. Peixoto A.O., Costa R.M., Uzun R., Fraga A.M.A., Ribeiro J.D., Marson F.A.L. Applicability of lung ultrasound in COVID-19 diagnosis and evaluation of the disease progression: a systematic review. Pulmonology. 2021: 27 (6): 529–562. DOI: 10.1016/j.pulmoe.2021.02.004. PMID: 33931378.

15. Schultz M.J., Sivakorn C., Dondorp A.M. Challenges and opportunities for lung ultrasound in novel Coronavirus disease (COVID-19). Am J Trop Med Hyg. 2020; 102 (6): 1162–1163. DOI: 10.4269/ajtmh.20-0323. PMID: 32333546.

16. Inui S., Fujikawa A., Jitsu M., Kunishima N., Watanabe S., Suzuki Y., Umeda S., et al. Chest CT findings in cases from the cruise ship Diamond Princess with Coronavirus disease (COVID-19). Radiol Cardiothorac Imaging. 2020; 2 (2): e200110. DOI: 10.1148/ryct.2020200110. PMID: 33778566.

17. Лахин Р.Е., Жирнова Е.А., Щеголев А.В., Йованикич О., Меньков И.А., Салухов В.В.,Чугунов А.А. Ультразвук легких у пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19: сравнение с данными компьютерной томографии. Обсервационное проспективное клиническое исследование. Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2021; 2: 82–93. DOI: 10.21320/1818-474X-2021-2-82-93.

18. Dargent A., Chatelain E., Kreitmann L., Quenot J.-P., Cour M., Argaud L. COVID-LUS study group. Lung ultrasound score to monitor COVID-19 pneumonia progression in patients with ARDS. PLoS One. 2020; 15 (7): e0236312. DOI: 10.1371/journal.pone.0236312. PMID: 32692769.

19. Smith M.J., Hayward S.A., Innes S.M., Miller A.S.C. Point-ofcare lung ultrasound in patients with COVID-19 — a narrative review. Anaesthesia. 2020; 75 (8): 1096–1104. DOI: 10.1111/anae.15082. PMID: 32275766.

20. Lichter Y., Topilsky Y., Taieb P., Banai A., Hochstadt A., Merdler I., Oz A.G., et al. Lung ultrasound predicts clinical course and outcomes in COVID-19 patients. Intensive Care Med. 2020; 46 (10): 1873–1883. DOI: 10.1007/s00134-020-06212-1.PMID: 32860069.

21. Arbelot C., Neto F.L.D., Gao Y., Brisson H., Chunyao W., Lv J., Barbas C.S.V., et al; APECHO Study Group. Lung ultrasound in emergency and critically ill patients: number of supervised exams to reach basic competence. Anesthesiology. 2020; 132 (4): 899–907. DOI: 10.1097/ALN.0000000000003096. PMID: 31917702.

22. Bitar Z.I., Shamsah M., Maadarani O.S., Bamasood O.M., Bitar A.Z., Alfoudri H. Lung ultrasound and sonographic subpleural consolidation in COVID-19 pneumonia correlate with disease severity. Crit Care Res Pract. 2021; 6695033. DOI: 10.1155/2021/6695033. PMID: 33425386.

23. Ökmen K., Yýldýz D.K., Soyaslan E. Comparison of lung ultrasonography findings with chest computed tomography results in coronavirus (COVID-19) pneumonia. J Med Ultrason (2001). 2021; 48 (2): 245–252. DOI: 10.1007/s10396-021-01081-7. PMID: 33638057.

24. Wang M., Luo X., Wang L., Estill J., Lv M., Zhu Y., Wang Q., et al. A Comparison of lung ultrasound and computed tomography in the diagnosis of patients with COVID-19: a systematic review and meta-analysis. Diagnostics (Basel). 2021; 11 (8): 1351. DOI: 10.3390/diagnostics11081351. PMID: 34441286.

25. Ottaviani S., Franc M., Ebstein E., Demaria L., Lheure C., Debray M.P., Khalil A.,et al. Lung ultrasonography in patients with COVID-19: comparison with CT. Clin Radiol. 2020; 75 (11): 877.e1-877.e6. DOI: 10.1016/j.crad.2020.07.024. PMID: 32854921.

26. Persona P., Valeri I., Zarantonello F., Forin E., Sella N., Andreatta G., Correale C., et al. Patients in intensive care unit for COVID-19 pneumonia: the lung ultrasound patterns at admission and discharge. An observational pilot study. Ultrasound J. 2021; 13 (1): 10. DOI: 10.1186/s13089-021-00213-x. PMID: 33624222.

27. Heldeweg M.L.A., Lopez Matta J.E., Haaksma M.E., Smit J.M., Elzo Kraemer C.V., de Grooth H.-J., de Jonge E., et al. Lung ultrasound and computed tomography to monitor COVID-19 pneumonia in critically ill patients: a two-center prospective cohort study. Intensive Care Med Exp. 2021; 9 (1): 1. DOI: 10.1186/s40635-020-00367-3. PMID: 33491147.

28. Bosso G., Allegorico E., Pagano A., Porta G., Serra C., Minerva V., Mercurio M., et al. Lung ultrasound as diagnostic tool for SARS-CoV-2 infection. Intern Emerg Med. 2021; 16 (2): 471–476. DOI: 10.1007/s11739-020-02512-y. PMID: 33011929.

29. Zieleskiewicz L, Markarian T, Lopez A, Taguet C., Mohammedi N., Boucekine M., Baumstarck K., et al.; AZUREA Network. Comparative study of lung ultrasound and chest computed tomography scan in the assessment of severity of confirmed COVID-19 pneumonia. Intensive Care Med. 2020; 46 (9): 1707–1713. DOI: 10.1007/s00134-020-06186-0. PMID: 32728966.

30. Deng Q., Zhang Y., Wang H., Chen L., Yang Z., Peng Z., Liu Y., et al. Semiquantitative lung ultrasound scores in the evaluation and follow-up of critically ill patients with COVID-19: a single-center study. Acad Radiol. 2020; 27 (10): 1363–1372. DOI: 10.1016/j.acra.2020.07.002. PMID: 32713715.

31. Rizzetto F., Perillo N., Artioli D., Travaglini F., Cuccia A., Zannoni S., Tombini V.,et al.; Niguarda COVID-19 Working Group. Correlation between lung ultrasound and chest CT patterns with estimation of pulmonary burden in COVID-19 patients. Eur J Radiol. 2021; 138: 109650. DOI: 10.1016/j.ejrad.2021.109650. PMID: 33743491.

32. Tung-Chen Y., Martí de Gracia M., Díez-Tascón A., Alonso-González R., Agudo-Fernández S., Parra-Gordo M.L., Ossaba-Vélez S., et al. Correlation between chest computed tomography and lung ultrasonography in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19). Ultrasound Med Biol. 2020; 46 (11): 2918–2926. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2020.07.003. PMID: 32771222.