Preview

Сеченовский вестник

Расширенный поиск

Диагностические возможности ультразвуковой диагностики изменений легких по сравнению с компьютерной томографией при COVID-19

https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.2.5-18

Полный текст:

Аннотация

Ультразвуковое исследование (УЗИ) легких демонстрирует высокую диагностическую ценность в оценке заболеваний легких.

Цель исследования. Определить диагностическую точность УЗИ легких по сравнению с компьютерной томографией (КТ) грудной клетки в диагностике изменений легких при COVID-19.

Материалы и методы. Проведено ретроспективное исследование 45 пациентов (28 мужчин) в возрасте от 37 до 90 лет, которым проведено полипозиционное УЗИ с оценкой 14 зон. Эхограммы легких сопоставлены с данными КТ по распространенности процесса и характеру структурных изменений. Определена диагностическая точность, чувствительность и специфичность УЗИ по сравнению с результатами КТ, вычислены 95% доверительные интервалы (ДИ).

Результаты. У 44 пациентов (98%) при КТ патологические изменения выявлены в обоих легких и имели субплевральную локализацию; в 30 случаях воспаление было ограничено только субплевральными отделами, в 14 — изменения распространялись в центральные отделы, при этом по УЗИ изменения выявлялись на глубине поражения не более 4 см. Поражение 10–11 зон по УЗИ соответствовало КТ 1–2-й степени, поражение 13–14 зон — КТ 3–4-й степени. Чувствительность УЗИ в выявлении изменений легких различного характера составила ≥ 92%. Наибольшая чувствительность 97,9% (95% ДИ: 92,8–99,8%) определена для мелких консолидаций на фоне интерстициальных изменений (степень 1а+, 1б+), что соответствовало «булыжной мостовой» по КТ. Специфичность зависела от характера изменений и варьировала от 46,7 до 70,0%. Диагностическая точность составила ≥ 81%, максимальные показатели 90,6% (95% ДИ: 85,6–94,2%) получены для умеренных интерстициальных изменений (степень 1а), соответствующих «матовому стеклу» (первый тип) по данным КТ.

Заключение. Чувствительность УЗИ в выявлении изменений легких при COVID-19 составляет более 90%. Ограничениями УЗИ служат отсутствие возможности четко определять распространенность процесса и выявлять центрально расположенные зоны изменения легочной ткани.

Для цитирования:


Петриков С.С., Попова И.Е., Абучина В.М., Муслимов Р.Ш., Хамидова Л.Т., Попугаев К.А., Коков Л.С. Диагностические возможности ультразвуковой диагностики изменений легких по сравнению с компьютерной томографией при COVID-19. Сеченовский вестник. 2020;11(2):5-18. https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.2.5-18

For citation:


Petrikov S.S., Popova I.E., Abuchina V.M., Muslimov R.S., Khamidova L.T., Popugayev K.A., Kokov, L.S. Diagnostic value of lung ultrasound versus chest CT in COVID-19. Sechenov Medical Journal. 2020;11(2):5-18. (In Russ.) https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.2.5-18

Распространение коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего заболевание COVID-19, началось в конце декабря 2019 года. Очагом инфекции стал китайский город Ухань. За несколько месяцев болезнь охватила более 210 стран мира. 11 марта 2020 года Всемирная организация здравоохранения объявила вспышку инфекции, вызванной новым коронавирусом, пандемией [1]. Инкубационный период COVID-19 колеблется от 1 до 14 дней, у большинства людей симптомы развиваются между 3–7-м днями; самый длительный инкубационный период может достигать 24 дней. Клиническая тяжесть COVID-19 сильно варьирует, от бессимптомного течения до летального исхода [1][2][3][4].

«Золотым стандартом» диагностики SARSCoV-2 является обнаружение в мазке из носоглотки вирусной РНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Многими авторами неоднократно отмечалась важность лучевой диагностики в обнаружении и мониторинге поражения легких при COVID-19 [5][6][7][8]. Компьютерная томография (КТ) легких обладает высокой чувствительностью в обнаружении патологических изменений легких при новой коронавирусной инфекции, поэтому для подтверждения заболевания COVID-19 стала основным диагностическим инструментом, который используется в комбинации с клиническими симптомами и данными эпидемиологического анамнеза [9][10].

По данным Fang Y. и др. [11], при диагностике COVID-19 чувствительность КТ (98%) была значительно выше, чем чувствительность ПЦР (71%).

Однако этот метод визуализации нельзя использовать в больничной палате, и в некоторых клиниках Китая, Европы и России стали использовать ультразвуковое исследование (УЗИ) легких в качестве альтернативного метода визуализации [12][13][14][15][16].

УЗИ легких демонстрирует высокую диагностическую ценность в оценке различных заболеваний легких и по чувствительности и специфичности превосходит рентгенологическое исследование органов грудной клетки [17].

С начала пандемии опубликовано несколько рекомендаций, разъясняющих, как наилучшим образом использовать УЗИ легких, чтобы выявить изменения, характерные для COVID-19 [18][19][20]. Тем не менее мало доступной информации в определении диагностической ценности УЗИ при COVID-19 в сравнении с КТ грудной клетки.

Цель исследования: определить диагностическую точность УЗИ легких по сравнению с КТ грудной клетки в диагностике изменений легких при COVID-19.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование выполнено на базе инфекционного отделения НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского. С 21 марта по 25 мая 2020 года во вновь открытом инфекционном отделении находилось на лечении 460 пациентов, КТ органов грудной клетки выполнена 397 пациентам с подозрением на COVID-19, УЗИ легких и плевральных полостей проведено 77 пациентам.

КТ грудной клетки выполнялась как стандартный метод диагностики и контроля за динамикой процесса, УЗИ легких и плевральных полостей проводили дополнительно пациентам с клиническими признаками дыхательной недостаточности, которым можно было выполнить полипозиционное исследование.

Для сравнения возможностей КТ и УЗИ в диагностике изменений легких при новой коронавирусной инфекции COVID-19 ретроспективно были проанализированы результаты исследований 45 пациентов.

Критерии включения в исследование:

  • положительный результат теста на SARS-CoV-2, выполненный с использованием ПЦР;
  • наличие данных КТ легких:
  • наличие данных УЗИ легких с оценкой 14 зон;
  • время между проведением КТ грудной клетки и УЗИ легких < 48 часов.

Среди заболевших было 28 (62%) мужчин и 17 (38%) женщин в возрасте от 37 до 90 лет; средний возраст 58,5 ± 16,2 года. Временной интервал между началом заболевания и госпитализацией был от 2 до 19 дней, в среднем 7 дней. КТ и УЗИ выполняли на 2–24-е сутки от начала заболевания, в среднем на 10-е сутки.

КТ грудной клетки проводилась в «красной зоне» инфекционного корпуса на томографе экспертного класса Philips Ingenuity CT (Philips, Нидерланды).

Был применен оптимальный вариант организации кабинета, когда обученный медперсонал отделения реанимации без помощи рентген-лаборанта укладывал и позиционировал пациента для исследования. В такой ситуации средний медицинский персонал и врач КТ работали в чистой, «зеленой зоне». Все КТ-исследования выполняли в любом удобном для пациента положении: на спине и лежа на животе (прон-позиция). Если у пациента лежа на спине отмечалось снижение сатурации О2 до 80–84%, частота дыхательных движений была более 20 в минуту, то КТ-исследование выполняли лежа на животе (прон-позиция).

Все УЗИ легких выполнялись в «красной зоне» инфекционного отделения, на момент исследования врач, проводивший исследование, не владел информацией о результатах КТ. Во время работы в «красной зоне» использовали средства индивидуальной защиты, рекомендованные МЗ РФ [18].

УЗИ выполняли на приборе среднего класса ESAOTE MyLab 70 (ESAOTE, Италия). Для оценки глубоколежащих отделов легкого использовали конвексный (абдоминальный) датчик с высокой разрешающей способностью с частотой ультразвука 2,5–5,0 МГц, для более детального исследования субплевральных изменений легкого использовали линейный датчик с частотой 7,5–10 МГц. В зависимости от тяжести состояния пациента исследование проводили в положении лежа на спине, сидя и лежа на животе (прон-позиция), используя в качестве акустического окна межреберные промежутки.

Для выявления изменений легких при COVID-19 использован специальный УЗИ-протокол с оценкой 14 зон легких [20].

При проведении УЗИ легких датчик располагался в соответствии с BLUE-протоколом (рис. 2).


РИС. 1. Потоковая диаграмма включения пациентов в исследование

FIG. 1. Flowchart of the study inclusion


РИС. 2. Схема расположения датчика при ультразвуковом исследовании легких по BLUE-протоколу [20]

FIG. 2. The layout of the sensor for ultrasound examination of the lungs according to BLUE protocol [20]

Примечание. При исследовании зон R3 и R4 расположение датчика идентичное L3 и L4.
Note. When investigating zones R3 and R4, the sensor location is identical to L3 and L4.

Таблица 1. УЗИ протокол оценки 14 зон легких и соответствие зон обследования при УЗИ сегментам легких при КТ
Table 1. Ultrasound protocol for assessment of 14 zones of the lung and correspondence of ultrasound zones

Представленную ультразвуковую методику обследования легких — Bedside Lung Ultrasound in Emergency (BLUE protocol) — ургентная сонография легких при острой респираторной недостаточности предложили Lichtenstein D.A. и Mezière G.A. в 2008 году [17], затем использовали и другие специалисты ультразвуковой диагностики [13][20].

Все полученные при УЗИ результаты были проанализированы по следующим критериям:

  • состояние плевральной линии;
  • наличие А-линий;
  • количество В-линий;
  • наличие и объем консолидаций легочной ткани;
  • наличие или отсутствие свободной жидкости в плевральных полостях.

Согласно консенсусному заявлению РАСУДМ (версия 2) по УЗИ легких при COVID-19 [20] полученные данные оценивали с учетом характера и степени поражения легких, где:

  • 0: легочная ткань не изменена;
  • 1а: умеренные интерстициальные изменения;
  • 1б: выраженные интерстициальные изменения;
  • 1а+ или 1б+: мелкие консолидации на фоне интерстициальных изменений;
  • 2 или 2+: протяженная консолидация;
  • 3: обширная консолидация (сегментарная или долевая).

Все изменения, выявленные по данным УЗИ легких, были сопоставлены с изменениями, обнаруженными по КТ, с учетом локализации воспалительного процесса и характера структурных изменений легочной ткани.

Данные КТ оценивали согласно утвержденным критериям тяжести пневмонии, где КТ 0 — нет поражения легких; КТ 1 — легкая степень (вовлечено меньше 25% паренхимы); КТ 2 — среднетяжелая (поражено от 25 до 50% паренхимы); КТ 3 — тяжелая (поражено от 50 до 75%); КТ 4 — критическая (диффузное вовлечение паренхимы легких больше 75%) [21]. Дополнительно при КТ измеряли денситометрические показатели патологических изменений в легких.

Статистический анализ данных

Определена диагностическая точность, чувствительность и специфичность УЗИ по сравнению с результатами КТ, вычислены 95% доверительные интервалы (ДИ) [22]. Статистический анализ данных выполнен с помощью статистического пакета MedCalc v.16.8.4.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Сопоставление количества пораженных областей по УЗИ с объемом поражения по КТ

В нашем исследовании у 1 пациента (2%) с положительной ПЦР на SARS-CoV-2 воспалительных изменений в легких не было выявлено ни по КТ, ни по УЗИ. При УЗИ у него легочная ткань была не изменена, плевральная линия была тонкая, ровная, А-линии прослеживались, В-линии были единичные. С нарастанием степени тяжести КТ, по данным УЗИ, отмечалась тенденция к увеличению числа областей поражения: с 10 областей при КТ 1 до 14 областей при КТ 4 (табл. 2).

Таблица 2. Распределение пациентов в зависимости от объема воспалительных изменений в легких
Table 2. Distribution of patients depending on the volume of inflammatory changes in the lungs

У 44 пациентов (98%) при КТ патологические изменения были в обоих легких и имели субплевральную локализацию. Патологические изменения только в нижних долях обоих легких были в 3 случаях (7%). Изолированное поражение только верхних долей было отмечено в 1 случае (2%). При этом в 30 (68%) случаях воспаление было ограничено только субплевральными отделами, а в 14 (32%) отмечено распространение изменений и в центральные отделы легких. При УЗИ в базальных отделах легких изменения выявлены не были.

Сопоставление характера пораженных областей по УЗИ с характером изменений на КТ

Особый интерес в исследовании представляло сопоставление характера пораженных областей по данным УЗИ с данными КТ. Следует отметить, что у одного и того же пациента в зависимости от локализации (передняя, боковая и задняя поверхности легких) можно было наблюдать различные по структуре изменения легких как по УЗИ, так и по КТ.

При сопоставлении характера поражения легких по КТ с данными УЗИ были отмечены следующие характерные особенности. Так, уплотнение легкого по типу «матового стекла», которое на КТ определялось в виде диффузного повышения плотности легочной ткани при сохранении видимости стенок сосудов и бронхов, можно было четко разделить на два типа.

Первый тип — менее интенсивное и менее плотное «матовое стекло» — преимущественно интерстициальное поражение с незначительным альвеолярным компонентом в виде пропитывания (отека) паренхимы легкого с плотностью от –765 Hounsfield Unit (HU) до –468 HU, в среднем –655 HU — локализовался во всех отделах легких и выявлен у 28 пациентов в 179 областях анализа (рис. 3a, 3b). При УЗИ эти изменения соответствовали умеренным интерстициальным изменениям (ультразвуковая градация 1а) и характеризовались наличием в одном межреберье рассеянных В-линий, распространяющихся вертикально от плевральной линии на всю толщу визуализируемой легочной ткани, в количестве более 3, в среднем 6–8; В-линии всегда можно было посчитать (рис. 3с). Такие изменения выявлены у 28 пациентов в 168 зонах УЗИ (табл. 3).

Таблица 3. Сопоставление характера изменений легких и числа зон поражения по данным ультразвукового исследования с данными компьютерной томографии
Table 3. Changes in lung ultrasound — features and number of affected areas — compared to computed tomography data

КТ

УЗИ

УЗИ

характер

изменений

число пациентов, п*

количество зон поражения

характер изменений

число пациентов, п*

количество зон поражения

чувствительность, % (95% ДИ)

специфичность, % (95% ДИ)

диагностическая точность, % (95% ДИ)

Первый тип «матовое стекло»

28

179

1а (умеренные интерстициальные изменения)

28

168

93,9

(89,3-96,9)

63,6

(40,7-82,8)

90,6

(85,6-94,2)

Второй тип «матовое стекло»

23

100

1б (выраженные интерстициальные изменения)

23

92

92

(84,8-96,5)

70

(45,7-88,1)

88,3

(81,8-93,5)

«Булыжная

мостовая»

15

98

1а+ или 1б+ (мелкие консолидации на фоне интерстициальных изменений)

16

96

97,9

(92,8-99,8)

53,9

(33,4-73,4)

88,71

(81,8-93,7)

«Матовое стекло» и консолидация

18

88

2 или 2+ (протяженная консолидация)

21

84

95,5

(88,8-98,8)

46,7

(28,3-65,7)

83,1

(75-89,3)

Обширная

консолидация

11

51

3 (обширная консолидация)

11

48

94,1

(83,7-98,8)

56

(34,9-75,6)

81,6

(71-89,6)

Примечание. * У одного пациента могли наблюдаться несколько вариантов изменений по КТ и по УЗИ.
Note. * One patient may have had several variante of changes in CT and ulfrasound.

Второй тип — более интенсивное и плотное «матовое стекло» — интерстициальное поражение с альвеолярным компонентом с плотностью от –358 HU до –150 HU, в среднем –267 HU; альвеолярная инфильтрация с преимущественным содержанием крупномолекулярной белковой жидкости (экссудат) — обнаружена у 23 пациентов в 100 зонах КТ. При УЗИ у этих пациентов были выраженные интерстициальные изменения, характеризующиеся множественными В-линиями, которые сливались между собой, их количество посчитать было невозможно (ультразвуковая градация 1б (рис. 3d)); такие изменения выявлены у 23 пациентов в 92 зонах УЗИ (табл. 3).

Видимые на КТ уплотнения легкого по типу «матового стекла» с наличием ретикулярных изменений («булыжная мостовая»), обусловленные утолщением внутридольковых перегородок, выявлены на КТ в 15 случаях (98 точек анализа). При УЗИ эти изменения лоцировались в виде субплевральных мелких консолидаций — участков сниженной воздушности, округлой либо неправильной формы размерами до 1,0 см, в среднем 0,4–0,6 см, на фоне интерстициальных изменений и фрагментированной плевральной линии (ультразвуковая градация 1а+ или 1б+ (рис. 3e)); такие изменения были выявлены в 16 случаях во всех отделах легких в 96 зонах анализа (табл. 3).


РИС. 3. Компьютерные томограммы и эхограммы легких мужчины 62 лет с COVID-19 
a и b: компьютерные томограммы (а — аксиальная проекция, b — реформация в сагиттальной проекции на уровне правого легкого). Двусторонняя пневмония, КТ-3. В передних отделах обоих легких определяется уплотнение по типу «матового стекла» низкой интенсивности (тонкая стрелка), в задних отделах правого легкого — уплотнение по типу «матового стекла» высокой интенсивности (толстая стрелка), в субплевральных отделах левого легкого — уплотнение по типу консолидации (короткая стрелка); c, d, e: эхограммы с: градация 1а (умеренные интерстициальные изменения), датчик расположен в зоне R1 (на уровне 3 м/р по передней подмышечной линии). 1 — прерывистость плевральной линии, 2 — множественные рассеянные B-линии. Изменения соответствуют КТ-картине уплотнения по типу «матового стекла» низкой интенсивности в этих же зонах. d: градация 1б (выраженные интерстициальные изменения), датчик расположен в зоне R6 (продольно лопаточной линии на уровне 6 м/р). 1 — утолщенная неровная плевральная линия; 2 — широкие сливающиеся В-линии — «белое легкое». Изменения соответствуют КТ картине уплотнения по типу «матового стекла» высокой интенсивности в этих же зонах. e: градация 1а+ (кортикальная консолидация). Стрелкой обозначена локальная субплевральная консолидация; плевральная линия не прослеживается по поверхности зоны консолидации; датчик расположен в зоне L3 вдоль 5 м/р по средней подмышечной линии. На фоне умеренных интерстициальных изменений в прилежащей легочной ткани определяется локальная консолидация с отсутствием плевральной линии по поверхности, что соответствует мелкой консолидации по КТ в той же зоне.

FIG. 3. Computer tomograms and lung echograms of a 62-year-old man with COVID-19 a and b: computer tomograms (а — axial projection, b — reformation in sagittal projection at the level of the right lung). Bilateral pneumonia, CT-3. In the anterior parts of both lungs, a low — intensity ground-glass opacity (thin arrow) is determined, in the posterior parts of the right lung, a high-intensity ground-glass opacity (thick arrow) is determined, and in the subpleural parts of the left lung — air space consolidation (short arrow); c, d, e: echogram of the lungs c: ultrasound grade 1a (moderate interstitial changes), the sensor is located in the R1 area (the 3rd intercostal space along the anterior axillary line). 1 — discontinuity of the pleural line, 2 — multiple scattered B-lines. The changes correspond to the CT picture of low intensity ground-glass opacity in the same areas. d. ultrasound grade 1b (severe interstitial changes), the sensor is located in the R6 area (the 6th intercostal space along the scapular line). 1 — thickened uneven pleural line; 2 — wide merging B-lines — “white lung”. The changes correspond to the CT picture of high-intensity ground-glass opacity in the same areas. e. ultrasound grade 1a + (cortical consolidation). The arrow indicates the local subpleural consolidation; the pleural line is not traced along the surface of the consolidation zone; the sensor is located in the L3 area (the 5th intercostal space along the mid axillary line). Against the background of moderate interstitial changes in the adjacent lung tissue, local consolidation is determined with the absence of a pleural line along the surface, which corresponds to slight consolidation on CT in the same area.

При КТ сочетание уплотнения легкого по типу «матового стекла» и консолидации, которая определялась в виде участков более высокой плотности, чем «матовое стекло» (от –80 до + 100 HU, в среднем +23 HU) с отсутствием визуализации сосудов на фоне консолидации, отмечено в 18 случаях в 88 точках. При УЗИ протяженная консолидация лоцировалась в виде гетерогенной зоны сниженной воздушности толщиной более 1,0 см, расположенной вдоль висцеральной плевры, часто наблюдалась в сочетании с интерстициальными изменениями (ультразвуковая градация 2 или 2+); такие изменения были отмечены у 21 пациента в 84 зонах.

У 11 пациентов при УЗИ было отмечено наличие обширной консолидации, занимающей сегмент или долю легкого. Легкое было пониженной эхогенности, сопоставимой с эхогенностью ткани печени. В пораженном легком отмечался симптом «воздушной бронхограммы» и наличие кровотока (УЗ-градация 3). При этом в гипоэхогенной консолидации отмечены линейные гиперэхогенные сигналы различной протяженности, радиально расходящиеся к периферии и ветвящиеся под острым углом, или последовательно расположенные цепочки коротких гиперэхогенных сигналов, перемежающихся с короткими гипоэхогенными участками. Эти изменения возникали при отражении УЗ-волн от воспалительного экссудата в просвете бронхиального дерева. Наиболее выраженные и более плотные (консолидированные) изменения были обнаружены в задних отделах легких как по КТ, так и по УЗИ.

Характер изменений, полученных при УЗИ, полностью соответствовал характеру изменений при КТ (обширная консолидация), но распространенность выявленных изменений легких при КТ и УЗИ у 3 пациентов не совпадала: при УЗИ была отмечена глубина поражения легких до 4 см, а при КТ изменения были на расстоянии 10 см и более (рис.4а, b).


РИС. 4. Компьютерная томограмма и эхограмма легких женщины 57 лет с COVID-19
а: компьютерная томограмма, двусторонняя пневмония — КТ-2. В задних отделах обоих легких определяется уплотнение по типу консолидации легочной ткани с визуализацией просвета бронхов — симптом «воздушной» бронхограммы (тонкие стрелки).
b: эхограмма, градация 3. Датчик расположен в зоне R3 (вдоль 7 м/р по средней подмышечной линии). 1 — обширная консолидация с воздушной эхобронхограммой, 2 — плевральная линия по поверхности консолидации не визуализируется, что соответствует изменениям КТ-консолидации легочной ткани с визуализацией просвета бронхов в той же зоне.

FIG. 4. Chest computer tomogram and lung echogram of a 57-year-old woman with COVID-19

a: Chest computer tomogram. Bilateral pneumonia, CT-2. In the posterior parts of both lungs, the consolidation of lung tissue is determined with visualization of the lumen of the bronchi — an air bronchogram sign (thin arrows).
b: echogram, ultrasound grade 3. The sensor is located in the R3 area (the 7th intercostal space along the mid axillary line). 1 — extensive consolidation with an air echobronchogram, 2 — the pleural line along the consolidation surface is not visualized. The changes correspond to the CT data of the consolidation of the lung tissue with air bronchogram sign in the same areas.

ОБСУЖДЕНИЕ

Из-за своей высокой чувствительности КТ в настоящее время является методом визуализации, выбранным для диагностики и мониторинга пациентов с COVID-19. Тем не менее выполнение КТ грудной клетки может представлять трудности для реанимационных пациентов с дыхательной и гемодинамической недостаточностью.

Все чаще УЗИ используется для оценки поражения легких у тяжелых пациентов в условиях реанимационного отделения [23]. В таких ситуациях УЗИ может быть оптимальным выбором для пациентов, находящихся в критическом состоянии.

УЗИ легких имеет большое значение для диагностики COVID-19 благодаря своей безопасности, доступности, отсутствию лучевой нагрузки, низкой стоимости и возможности использования у постели пациента в отделении интенсивной терапии. Отсутствие воздействия ионизирующего излучения дает преимущество в использовании УЗИ при лечении пневмонии COVID-19 у беременных [21].

Несмотря на теоретическую возможность проникновения УЗ-волн на большую глубину, существуют факторы, влияющие на проведение УЗИ легких.

1. Воздушность легочной ткани. Патологические изменения в легких, не прилежащие к висцеральной плевре, в условиях сохраненной воздушности легочной ткани сложно оценить с помощью УЗИ, так как происходит отражение УЗ волн от воздуха в субплевральных альвеолах. Вместе с этим в фазе консолидации при COVID-19 происходит уплотнение содержимого альвеол за счет большого содержания фибрина, клеточного детрита, что снижает воздушность легочной ткани [24]. В этом случае появляется возможность УЗ-сканирования глубоких базальных отделов легкого.

2. Костные структуры (грудина, ребра). Высокая эхоплотность костных структур и их смещение при дыхании затрудняют визуализацию подлежащих участков.

3. Эмфизема мягких тканей либо пневмоторакс. При эмфиземе происходит полное рассеивание УЗ-волн от пузырьков воздуха на уровне подкожно-жировой клетчатки, появляется сплошной фон неинформативных шумовых сигналов; при пневмотораксе — из-за воздушной среды визуализируются множественные реверберации эхосигнала, исходящие от поверхности легкого.

4. Конституциональные особенности пациента (толщина и структура подкожно-жировой клетчатки). У тучных пациентов происходит рассеивание и поглощение УЗ-волн, что приводит к их затуханию в мягких тканях грудной стенки и не позволяет достоверно осмотреть глубокие отделы.

По данным УЗИ можно выявить следующий признак, указывающий на наличие интерстициальных изменений, которые в условиях пандемии COVID-19 могут быть расценены в пользу коронавирусной пневмонии: появление артефактов в виде рассеянных или сливающихся В-линий в сочетании с утолщенной прерывистой плевральной линией.

Отсутствие масштабных исследований применения УЗИ при COVID-19 и у других авторов [25] в настоящее время не позволяет достоверно определить диагностическую значимость метода, что требует продолжения исследования по этой теме.

В представленном исследовании мы впервые проводили сравнение структурных изменений легких при УЗИ с данными КТ. При УЗ-исследовании легкие оценивали полипозиционно с учетом 14 зон.

По нашим данным, воспалительные изменения в легких при COVID-19 имеют периферическое субплевральное расположение, что совпадает с данными литературы [8][9], при этом в 68% случаев воспаление было ограничено только этими отделами.

Отмечена тенденция к увеличению числа областей поражения по данным УЗИ с нарастанием объема поражения по КТ. Однако отчетливую стадийность по данным УЗИ проследить не удалось. Так, поражение от 10 до 11 зон по УЗИ соответствовало двум степеням тяжести по КТ — 1-й и 2-й, а поражение от 13 до 14 зон по УЗИ — 3-й и 4-й степени тяжести по КТ.

Чувствительность в выявлении изменений легких различного характера составила 92% и более. Наибольшая чувствительность — 97,9% (95% ДИ: 92,8–99,8%) определена для мелких консолидаций на фоне интерстициальных изменений (степень 1а+ или 1б+), что соответствовало «булыжной мостовой» по данным КТ.

Специфичность УЗИ зависела от характера изменений и варьировала от 46,7 до 70,0%. Диагностическая точность была более 81%, максимальные показатели точности составили 90,6% для умеренных интерстициальных изменений (степень 1а), соответствующих «матовому стеклу» (первый тип) по данным КТ.

Следует отметить, что в 32% случаев отмечено распространение изменений в центральные отделы легких. При этом по УЗИ выявлялась обширная консолидация, но распространенность изменений не совпадала с данными КТ и определялась на глубине поражения не более 4 см.

Ограничениями представленного исследования являются ретроспективный дизайн и отсутствие достаточного числа пациентов без исходных изменений в легких, что привело к низкой специфичности. В то же время чувствительность УЗИ оказалась на высоком уровне, что более значимо в условиях массового поступления больных с COVID-19.

Для точного определения диагностической значимости УЗИ в выявлении изменений легких при COVID-19 необходимы масштабные проспективные исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Субплевральная локализация изменений при COVID-19 и чувствительность УЗИ более 90% в выявлении этих изменений позволяют рассматривать УЗИ как скрининговый метод перед направлением на КТ в условиях массового поступления пациентов. Отсутствие ионизирующего излучения и возможность проведения исследования в «красной зоне» дает УЗИ ряд преимуществ перед КТ, в частности в обследовании нетранспортабельных реанимационных пациентов, беременных.

Вместе с этим УЗИ не позволяет четко разделять стадии заболевания по распространенности процесса и выявлять центрально расположенные зоны изменения легочной ткани, для визуализации которых необходимо проведение КТ.

ВКЛАД АВТОРОВ

С.С. Петриков, К.А. Попугаев и Л.С. Коков внесли основной вклад в организацию и разработку дизайна исследования.
Л.Т. Хамидова внесла существенный вклад в разработку дизайна исследования, анализировала результаты УЗИ. И.Е. Попова выполнила и анализировала КТ-исследования, написала значительную часть текста статьи, подготовила иллюстрации, провела статистический анализ данных, утвердила окончательную версию статьи. В.М. Абучина выполнила и анализировала УЗИ легких, написала часть текста, подготовила иллюстрации.
Р.Ш. Муслимов выполнил и анализировал КТ-данные, подготовил иллюстрации, написал часть текста статьи.

AUTHOR CONTRIBUTIONS

Sergey S. Petrikov, Konstantin A. Popugaev and Leonid S. Kokov made the major contribution to the organization and design of the study.
Laila T. Khamidova made the significant contribution to the development of the study design, analyzed the results of the ultrasound. Irina E. Popova performed and analyzed the CT studies, wrote a significant part of the text of the article, prepared illustrations, conducted statistical analysis of the data, approved the final version of the article. Vera M. Abuchina performed and analyzed ultrasound of the lungs, wrote the text, prepared the illustrations.
Rustam Sh. Muslimov performed and analyzed CT data, prepared illustrations, and wrote part of the article text.

Список литературы

1. WHO World Health Organization: Director-General’s opening remarks at the media briefing on COVID-19 — 11 March 2020. URL: https://www.who.int/dg/speeches/detail/who-director-general-s-opening-remarks-at-the-media-briefing-on-covid-19—11-march-2020 (accessed 14.06.2020).

2. Zhu N., Zhang D., Wang W., et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019. N Engl J Med. 2020; 382(8): 727–33. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001017 PMID: 31978945

3. Huang C., Wang Y., Li X., et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020; 395(10223): 497–506. https://doi.org/ 10.1016/S0140-6736(20)30183-5 PMID: 31986264

4. Li Q., Guan X., Wu P., et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia. N Engl J Med. 2020; 382(13): 1199–207. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001316 PMID: 31995857

5. Rubin G.D., Ryerson C.J., Haramati L.B., 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): 106–16. https://doi.org/10.1016/j.chest.2020.04.003 PMID: 32275978

6. Diagnosis and treatment protocol for novel coronavirus pneumonia (Trial Version 7). Chin Med J (Engl). 2020; 133(9): 1087–95. https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000000819 PMID: 32358325

7. Revel M.P., Parkar A.P., Prosch H., et al. COVID-19 patients and the Radiology department — advice from the European Society of Radiology (ESR) and the European Society of Thoracic Imaging (ESTI). Eur Radiol. 2020; 30(9): 4903–9. https://doi.org/10.1007/s00330-020-06865-y PMID: 32314058

8. Терновой С.К., Серова Н.С., Беляев А.С., Беляева К.А. COVID19: первые результаты лучевой диагностики в ответе на новый вызов. REJR. 2020; 10(1): 8–15. https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-1-8-15

9. Петриков С.С., Попова И.Е., Муслимов Р.Ш. и др. Возможности компьютерной томографии в оценке степени поражения легких у больных COVID-19 в условиях динамического наблюдения. REJR 2020; 10(2): 14–26. https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-2-14-26

10. Fang Y., Zhang H., Xie J., et al. Sensitivity of chest CT for COVID-19: comparison to RT-PCR. Radiology. 2020 Aug; 296(2): E115–7. https://doi.org/10.1148/radiol.2020200432 PMID: 32073353

11. Кармазановский Г.Г., Замятина К.А., Сташкив В.И. и др. Компьютерно-томографическая диагностика и мониторинг течения вирусной пневмонии, обусловленной вирусом SARS-COV-2, при работе «Госпиталя COVID-19» на базе Федерального специализированного медицинского научного центра. Медицинская визуализация. 2020; 24(2): 11–36. https://doi.org/10.24835/1607-0763-2020-2-11-36

12. Yasukawa K., Minami T. Point-of-Care Lung Ultrasound Findings in Patients with Novel Coronavirus Disease (COVID-19) Pneumonia. Am J Trop Med Hyg. 2020; 102(6): 1198–202.https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0280 PMID: 32333544

13. Петриков С.С., Попугаев К.А., Хамидова Л.Т. и др. Первый опыт применения ультразвукового исследования легких у пациентов с острой вирусной инфекцией, вызванной SARS-CoV-2. Медицинская визуализация. 2020; 24(2): 50–62.https://doi.org/10.24835/1607-0763-2020-2-50-62

14. Smith M.J., Hayward S.A., Innes S.M., Miller A. Point-of-care lung ultrasound in patients with COVID-19 — a narrative review. Anaesthesia. 2020; 75(8): 1096–104. https://doi.org/10.1111/anae.15082 PMID: 32275766

15. Kalafat E., Yaprak E., Cinar G., et al. Lung ultrasound and computed tomographic findings in pregnant woman with COVID-19. Ultrasound Obstet Gynecol. 2020; 55(6): 835–37. https://doi.org/10.1002/uog.22034 PMID: 32249471

16. Soldati G., Smargiassi A., Inchingolo R., et al. Proposal for international standardization of the use of lung ultrasound for COVID-19 patients; a simple, quantitative, reproducible method. J Ultrasound Med. 2020; 39(7): 1413–19. https://doi.org/10.1002/jum.15285 PMID: 32227492

17. Lichtenstein D.A., Mezière G.A. Relevance of Lung Ultrasound in the Diagnosis of Acute Respiratory Failure: The BLUE Protocol. Chest 2008 Jul; 134(1): 117–25. https://doi.org/10.1378/chest.07-2800 PMID: 18403664

18. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Версия 6. (28.04.2020). М.; 2020:164. URL: https://static-1.rosminzdrav.ru/system/attachments/attaches/000/ 050/116/original/28042020_%D0%9CR_COVID-19_v6.pdf (дата обращения: 28.05.2020).

19. Синицын В.Е., Тюрин И.Е., Митьков В.В. Российское общество рентгенологов и радиологов (РОРР), Российская ассоциация специалистов ультразвуковой диагностики в медицине (РАСУДМ). Временные согласительные методические рекомендации Российского общества рентгенологов и радиологов (РОРР) и Российской ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики в медицине (РАСУДМ) «Методы лучевой диагностики пневмонии при новой коронавирусной инфекции COVID-19» (версия 1). URL: http://www.rasudm.org/files/RSR-RASUDM-2020-v1-appendix1&2.pdf (дата обращения: 10.07.2020).

20. Митьков В.В., Сафонов Д.В., Митькова М.Д. и др. Консенсусное заявление РАСУДМ об ультразвуковом исследовании легких в условиях пандемии COVID-19 (версия 2). Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2020; 1: 46–77. https://doi.org/10.24835/1607-0771-2020-1-46-77

21. Приказ Департамента здравоохранения г. Москвы от 08.04.2020 № 373 «Об утверждении алгоритма действий врача при поступлении в стационар пациента с подозрением на внебольничную пневмонию, коронавирусную инфекцию (COVID-19), порядка выписки из стационара пациентов с внебольничной пневмонией, коронавирусной инфекцией (COVID-19), для продолжения лечения в амбулаторных условиях (на дому)». М.; 2020. URL: http://docs.cntd.ru/document/564644474 (дата обращения: 14.06.2020).

22. Власов В.В. Эффективность диагностических исследований. М.: Медицина; 1998:256.

23. Lichtenstein D.A. Lung Ultrasound in the Critically Ill. The BLUE Protocol. Cham: Springer; 2016:376. https://doi.org/10.1186/2110-5820-4-1

24. Забозлаев Ф.Г., Кравченко Э.В., Галлямова А.Р., Летуновский Н.Н. Патологическая анатомия легких при новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Предварительный анализ аутопсийных исследований. Клиническая практика 2020; 11(2): 21–37. https://doi.org/10.17816/clinpract34849

25. Yang, Y., Huang, Y., Gao, F., et al. Lung ultrasonography versus chest CT in COVID-19 pneumonia: a two-centered retrospective comparison study from China. Intensive Care Med. 2020; 46(9): 1761–3. https://doi.org/10.1007/s00134-020-06096-1 PMID: 32451581


Об авторах

С. С. Петриков
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»; ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Минздрава России
Россия

Петриков Сергей Сергеевич, д-р. мед. наук, профессор, член-корр. РАН, директор; профессор кафедры нейрохирургии и нейрореанимации 

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090

ул. Делегатская, д. 20, стр. 1, г. Москва, 127473



И. Е. Попова
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»
Россия

Попова Ирина Евгеньевна, канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения лучевой диагностики 

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090



В. М. Абучина
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»
Россия

Абучина Вера Михайловна, врач отделения ультразвуковых и функциональных методов исследований

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090



Р. Ш. Муслимов
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»
Россия

Муслимов Рустам Шахизмоилович, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения лучевой диагностики 

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090

 



Л. Т. Хамидова
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»
Россия

Хамидова Лайлаъ Тимарбековна, канд. мед. наук, руководитель научного отделения ультразвуковых и функциональных методов исследований 

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090



К. А. Попугаев
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»; ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России
Россия

Попугаев Константин Александрович, д-р. мед. наук, заместитель директора, руководитель регионального сосудистого центра ; заведующий кафедрой анестезиологии-реаниматологии и интенсивной терапии Медико-биологического университета инноваций и непрерывного образования 

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090

ул. Живописная, д. 46, стр. 8, г. Москва, 123098



Л. С. Коков
ГБУЗ «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы»; ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Коков Леонид Сергеевич, д-р. мед. наук, профессор, академик РАН, заведующий отделением лучевой диагностики; заведующий кафедрой лучевой диагностики 

Большая Сухаревская площадь, д. 3, г. Москва, 129090

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Для цитирования:


Петриков С.С., Попова И.Е., Абучина В.М., Муслимов Р.Ш., Хамидова Л.Т., Попугаев К.А., Коков Л.С. Диагностические возможности ультразвуковой диагностики изменений легких по сравнению с компьютерной томографией при COVID-19. Сеченовский вестник. 2020;11(2):5-18. https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.2.5-18

For citation:


Petrikov S.S., Popova I.E., Abuchina V.M., Muslimov R.S., Khamidova L.T., Popugayev K.A., Kokov, L.S. Diagnostic value of lung ultrasound versus chest CT in COVID-19. Sechenov Medical Journal. 2020;11(2):5-18. (In Russ.) https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.2.5-18

Просмотров: 1858


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-7332 (Print)
ISSN 2658-3348 (Online)