Performance du scanner thoracique pour différencier la maladie à coronavirus 2019 des autres infections virales à l’aide d’une classification standardisée
Borges da Silva Teles, Gustavo, Kaiser Ururahy Nunes Fonseca, Eduardo, Yokoo, Patricia, et al.
Performance of Chest Computed Tomography in Differentiating Coronavirus Disease 2019 From Other Viral Infections Using a Standardized Classification.
J Thorac Imaging. 2021;36(1):31-36. doi:10.1097/RTI.0000000000000563.
Des radiologues de l’Université de Sao Paulo rapportent des résultats intéressants d’une étude rétrospective, dans laquelle deux radiologues thoraciques ont évalué la performance d’un système de classification pour la détection du COVID-19 dans une population de patients sur la base de la « Radiological Society of North America’s Statement (RSNA) on Reporting Chest CT Findings Related to COVID-19 ».
Une cohorte de 350 patients imagés en raison de préoccupations liées à l’infection au COVID-19 dans leur université entre le 15 et le 24 mars 2020. Les patients sans résultats de PCR pour la COVID-19, les patients avec un PCR positif pour la COVID-19 ainsi qu’avec un panel d’agents pathogènes respiratoires (PAPR) positif, et les patients avec une PCR et un PAPR négatifs ont été exclus de l’essai, donnant une cohorte finale de 175 patients. Les informations démographiques, les comorbidités, la date du scanner et la date des premiers symptômes ont été enregistrées. Tous les patients qui ont été imagés ont subi des CT sans contraste en fin de phase expiratoire avec une épaisseur de coupe de 1 mm. Les radiologues n’étaient pas conscients des résultats des examens de microbiologie, et ont examiné rétrospectivement et assigné à chaque examen l’une des quatre catégories de résultats sur la base de la déclaration de la RSNA susmentionnée; y compris «typique», «atypique», «indéterminé» et «négatif». Deux scénarios différents ont été mis en place pour l’évaluation quantitative. Le scénario 1 n’utilisait que des scans étiquetés comme «typiques» comme des résultats positifs, tandis que tous les scans étiquetés «indéterminés», «atypiques» et «négatifs» étaient classés comme des études négatives. La sensibilité, la spécificité, la valeur prédictive positive (VPP), la valeur prédictive négative (VPN) et la précision diagnostique ont ensuite été calculées. Le scénario 2 comptait les tests marqués comme «typiques» et «indéterminés» comme des études positives, tandis que les scans «atypiques» et «négatifs» étaient classés comme négatives. Les mêmes mesures quantitatives ont été appliquées à fins de comparaison.
Sur les 175 patients inclus dans la cohorte finale, 87 patients avaient un PCR positif à la COVID-19 et 88 patients avaient un test COVID-19 négatif et un PAPR positif. 64 des 87 patients positifs (73,6%) ont été classés comme «typiques» pour la COVID-19, tandis que seulement 2/88 patients (2,3%) ont été classés comme atypiques (p <0,001). Le groupe COVID négatif avait des scans classés comme «négatifs» 60,2% du temps tandis que le groupe COVID positif avait 14,1% des cas attribués comme «négatifs» (p <0,001). L’accord inter-observateur était bon-excellent avec un k = 0,80 (0,73-0,87), ce qui suggère une fiabilité inter-radiologues. Le scénario 1 a donné une sensibilité de 73,6% (IC 95%: 63-82,4%), une spécificité de 97,7% (IC 95%: 92-99,7%) , une VPP de 97% (IC 95%: 89,5-99,6%), une VPN de 78,9% (IC 95%: 70-86,1%) et une précision de 85,7% (IC 95%: 79,8-85,1%). Le scénario 2 a donné une sensibilité de 82,8% (IC 95%: 73-90%), une spécificité de 87,5% (IC 95%: 78,7-93,6%) , une VPP de 86,7% (IC 95%: 77,5-93,2%), une VPN de 83,6% (IC 95%: 74,5-90,6%) et une précision de 85,1% (IC 95%: 79,8-85,1%).
Il y avait des différences significatives dans la sensibilité, la spécificité, et la VPP observées entre le scénario 1 et 2, le scénario 1 ayant une meilleure performance. Des différences significatives ont été observées entre la classification de scans comme «typique» ou «négatif» dans les groupes COVID positifs et négatifs. Il y avait un nombre notable d’examens faussement négatifs dans la cohorte COVID-19 positive. La raison du nombre d’examens «négatifs» dans le groupe positif est probablement liée au nombre de personnes se présentant dans la phase précoce de la maladie (<5 jours après l’apparition des symptômes), qui représentait 99,9% des études négatives (un seul patient se présentant en phase tardive a eu une étude «négative»). Cette étude montre qu’une tomodensitométrie avec des résultats «typiques» pour la pneumonie COVID-19 peut être relativement sensible et très spécifique pour l’infection au COVID, et que ces résultats ont un haut niveau de fiabilité inter-observateur.
Cette étude présente quelques limites. Principalement, la petite taille de l’échantillon provenant d’une seule institution universitaire pourrait entraîner un biais d’échantillonnage. De plus, étant donné la nature rétrospective de cette étude et le fait qu’elle a été menée pendant une pandémie mondiale, les radiologues auraient pu être plus alertes et avoir un niveau plus élevé de sensibilité/spécificité. Quoi qu’il en soit, cette étude semble statistiquement appropriée; et bien que la majorité des sociétés médicales ne recommandent pas l’utilisation du CT comme modalité de dépistage, la tomodensitométrie peut être un outil précieux pour le diagnostic de la pneumonie à COVID-19 dans la bonne population de patients.
Les représentations visuelles au CT de l’emphysème de la Fleischner Society aident à prédire la progression de l’emphysème chez les fumeurs actifs et anciens: résultats de l’étude COPDGene
El Kaddouri, Bilal., Strand, Matthew J., Baraghoshi, David., Humphries, Stephen M., Charbonnier, Jean-Paul., Van Rikxoort, Eva M., Lynch, David A.
Fleischner Society Visual Emphysema CT Patterns Help Predict Progression of Emphysema in Current and Former Smokers: Results from the COPD Gene Study.
Radiology. 2021; 298(2): 441-449. doi: 10.1148/radiol.2020200563.
Dans un article intéressant publié par un groupe multinational de chercheurs de Belgique, des Pays-Bas et des États-Unis, les auteurs ont décrit l’apparence de l’emphysème et son association avec le piégeage aérique ainsi que l’état fonctionnel des patients pendant le suivi. Cette étude de cohorte comprenait des fumeurs actifs et anciens avec ou sans maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) qui ont été recrutés dans l’étude prospective sur l’épidémiologie génétique de la MPOC (COPDGene). Sur les 4995 patients d’origine qui ont effectué une deuxième visite dans les cinq années suivant leur première visite, 829 patients ont été exclus en raison d’un changement de tabagisme ou d’un manque d’imagerie, laissant 4166 patients dans la cohorte. 1655 patients (environ 41%) portaient un diagnostic formel de MPOC par spirométrie. Les CT ont été obtenus selon les paramètres de l’étude COPDGene en inspiration complète et en expiration passive et reconstruits à une épaisseur de tranche infra-millimétrique. Un logiciel 3D a été utilisé pour effectuer une analyse quantitative sur l’étendue de l’emphysème présente dans chaque étude. Les radiologues ont été chargés de catégoriser l’emphysème en tant que centrilobulaire (ECL) ou paraseptal (EPS) et de classer la sévérité de l’emphysème en utilisant les directives Fleischner mises à jour (pour le ECL: traces, léger, modéré, confluent ou destructif avancé (DA); pour le EPS: léger ou substantiel). Les informations démographiques des patients, la réactivité aux bronchodilatateurs, le score de marche à 6 minutes, le score de dyspnée et le diagnostic de MPOC ont été utilisés dans la collecte des données.
Étant donné que les trouvailles d’emphysème centrilobulaire et paraseptal coïncident souvent, il a été laissé à la discrétion des radiologues de déterminer le profil prédominant du patient. Une troisième catégorie d’emphysème «mixte» a été proposée, mais les chercheurs se sont heurtés à trop de facteurs de confusion dans ce groupe.
Les chercheurs ont observé une augmentation des taux de progression de l’emphysème et du piégeage d’air en fonction du degré de sévérité d’ECL au scanner de base. Une atteinte plus sévère secondaire à l’ECL était également associée à un âge plus avancé (moyenne de 59 ans pour les traces d’ECL et 66 ans pour l’ECL DA; p <.001), à un poids inférieur (86 kg pour les traces d’ECL et 75 kg pour l’ECL DA), aux patients non-hispaniques de race blanche, aux antécédents de tabagisme de plus longue durée (40 paquets-années (p-a) pour les traces à 58 p-a pour les ECL DA, p <.001), et une prévalence plus faible de fumeurs actifs (52% de fumeurs actifs pour la catégorie traces, 11% de fumeurs actifs avec les ECL DA, p <.001).
Des profils d’EPS ont été observés chez 1010 patients sur 4166 (24%); 58% ont été classés comme légers et 42% comme substantiels. La présence visuelle d’EPS sur CT a été observée plus fréquemment chez les participants non-blancs ainsi que les fumeurs actifs avec une histoire de tabagisme plus longue (39,1 ans pour les patients sans EPS, 45,2 ans pour les atteintes légères et 49,3 pour les substantielles, p <0,001). Une plus grande sévérité de l’EPS était liée à un poids plus faible (85 kg pour les atteintes légères et 81 kg pour les atteintes substantielles, p <0,001) et au sexe masculin (56% d’hommes dans les atteintes modérées, 69% d’hommes dans les atteintes importantes). Dans les deux types d’emphysèmes, les maladies plus avancées étaient associées à une augmentation du stade GOLD (0% des patients GOLD 4 présentent juste des traces d’ECL comparé à 29% de GOLD 4 dans l’ECL DA, p <.001 ; et 1% des patients avec GOLD 4 présentent un EPS léger comparé à 3% avec EPS substantiel, p <.001), à une aggravation du syndrome obstructif (84% du VEMS prédit dans le groupe trace d’ECL comparé à 46% de VEMS dans le groupe ECL DA, p <.001 ; et 81% du VEMS prédit dans l’EPS léger comparé à 76% du VEMS en EPS substantiel, p <.001), et à une diminution de la distance obtenue au test de marche de 6 minutes (traces d’ECL avec 1441 pieds comparé à 1198 pieds en ECL DA, p <.001) ; (PSE léger de 1419 pieds comparé à 1394 pieds en PSE substantiel).
Les fumeurs qui ont reçu un diagnostic de MPOC et qui présentaient également un emphysème à la tomodensitométrie de base ont montré une diminution de la densité pulmonaire de –5,1 g/L (IC à 95% –6,0 ; -4,1; p <0,001), soit une diminution significative par rapport à ceux sans emphysème de base qui présentait une diminution de la densité pulmonaire de -0,1 g/L (IC à 95% –1,4 ; 1,3; p = 0,92). Les participants afro-américains ont montré des diminutions plus importantes de la densité pulmonaire par rapport à leurs homologues caucasiens, présentant une diminution de 6,7 g/L (IC à 95% 5,5 ; 8,0) par rapport à 4,6 g/L (IC à 95% 3,7 ; 5,6); p <.001. Les diminutions de la densité pulmonaire ont montré des associations prévisibles avec une aggravation de l’emphysème, sauf dans le groupe ECL DA. Nous pensons que cela s’explique par le degré de changements destructifs confluents associé à la maladie avancée. La présence d’emphysème paraseptal était associée à une progression accrue du piégeage d’air, qui s’aggravait à mesure que l’EPS devenait plus sévère. La théorie sous-jacente est liée à la tendance des changements kystiques à la périphérie du poumon à se dilater plus librement pour former des bulles, ce qui peut provoquer une compression des zones plus saines du poumon. Il a également été noté de manière indépendante que les fumeurs atteints d’EPS avaient également un nombre accru de p-a par rapport à leurs homologues centrilobulaires.
Cette étude décrit élégamment comment la visualisation d’emphysème est un prédicteur indépendant et fiable de l’obstruction progressive des voies respiratoires chez les fumeurs ou anciens fumeurs avec ou sans MPOC. Cette étude a quelques limites. Une limitation majeure est le système de classification binaire des races utilisé (non-hispanique-blanc ou non-hispanique-noir). Ne pas inclure les patients d’autres ethnicités limite probablement les informations potentiellement tirées d’une étude de cette ampleur; compte tenu notamment des diminutions de la densité pulmonaire et du piégeage d’air liées à la race observées dans cette étude. Deuxièmement, étant donné que les deux types d’emphysème coïncident souvent, il serait avantageux pour les chercheurs et pour la population de patients de formuler un moyen d’inclure ce phénotype mixte de manière à ce que davantage de scénarios du monde réel soient étudiés de manière plus approfondie. Il serait également intéressant de voir comment les participants qui ont été exclus en raison de changements dans leur statut de tabagisme ont évolué au cours des cinq années qui ont suivi.
Distanciation sociale et radiographies thoraciques portables pendant la pandémie de COVID-19: évaluation de la technique de radiographie et de la qualité d’images obtenue à six pieds et à travers le verre
Christopher P. Gange, Jay K. Pahade, Isabel Cortopassi, Anna S. Bader, Jamal Bokhari, Matthew Hoerner, Kelly M. Thomas, Ami N. Rubinowitz
Radiology: Cardiothoracic Imaging; Volume 2, Issue 6
Des chercheurs de l’Université de Yale ont étudié l’utilité de la prise de radiographies thoraciques portables à travers une porte vitrée, afin de réduire l’exposition aux patients potentiellement porteurs de la COVID-19 tout en obtenant une image de qualité diagnostique. En raison de la nécessité de porter un équipement de protection individuelle (EPI) chaque fois qu’un manipulateur doit prendre une radiographie portable, toute manière de réduire l’utilisation d’EPI est encouragée à cause de pénuries à travers le monde. Les chercheurs ont émis l’hypothèse qu’une radiographie portable pourrait être obtenue à travers les portes vitrées de leur service d’urgence pour aider à réduire l’exposition au virus et l’utilisation d’EPI, tout en fournissant des informations diagnostiques précieuses.
Deux techniques ont été utilisées: une technique standard et une technique modifiée. La technique standard comprenait la mise en place complète de l’EPI, l’unité de radiographie portable a été amenée dans la chambre du patient et placée au pied du lit, et le détecteur placé derrière le dos du patient à une distance d’environ 50 pouces de la machine. La technique modifiée comprenait une distance de 72 pouces, ce qui permettait au manipulateur et à l’unité de radiographie d’être à l’extérieur de la pièce avec le détecteur placé par une infirmière portant déjà un EPI dans la chambre du patient. La technique modifiée nécessitait une quantité et une énergie de rayonnement plus élevées pour avoir une pénétration suffisante à travers la porte ainsi qu’un temps d’exposition court pour réduire les artefacts de mouvement. Le logiciel SmartGrid a été utilisé pour ajuster le rayonnement de diffusion afin d’améliorer la qualité de l’image par rapport à la grille anti-diffusion conventionnelle standard. Les valeurs de l’indice d’exposition (IE) ont permis d’estimer l’exposition aux rayonnements des patients au niveau du détecteur. La valeur d’IE choisie pour la technique modifiée était de 300 kVp au lieu de 200 kVp pour la technique standard, mais la valeur réelle de chaque radiographie individuelle varie et est basée sur l’IMC du patient. Pour la comparaison entre la technique standard et la technique modifiée, 50 radiographies de chaque technique ont été randomisées et évaluées par trois radiologues thoraciques. Les images ont été évaluées comme diagnostiques ou non diagnostiques, ainsi que toutes les anomalies parenchymateuses notées.
La technique modifiée présente un IE plus élevé chez tous les patients (p <0,001). L’IMC des patients a un effet sur l’exposition : les patients avec un IMC> 50e percentile avaient un indice d’exposition plus élevé avec la technique modifiée par rapport à la technique standard. La qualité de l’image a été évaluée comme diagnostique pour chacune des 100 radiographies pour deux des radiologues, tandis que le troisième radiologue a déclaré que 3 études n’étaient pas diagnostiques (2 techniques standard, 1 modifiée). Les manipulateurs interrogés qui avaient utilisé la nouvelle technique se sont sentis plus en sécurité, ont reconnu la diminution de l’utilisation de l’EPI et ont estimé que la technique modifiée était aussi facile sinon plus facile à mettre en œuvre. Dans l’ensemble, cette étude a fourni des données initiales montrant que ce protocole modifié pourrait être utile pour assurer la sécurité de l’équipe de radiologie tout en fournissant des informations de niveau diagnostique.
Les limites de cette étude sont une petite taille d’échantillon et le fait qu’il n’y a pas eu de comparaison entre la technique modifiée et standard sur le même patient. De plus, cette technique dépend de l’environnement car ce n’est pas toutes les salles d’urgence qui ont des portes vitrées pour les chambres de patients. Cette étude fournit néanmoins un cadre que les institutions individuelles pourraient utiliser pour développer leur propre protocole.
Évaluation multimodale des dimensions de l’aorte thoracique: comparaison des mesures sur angioCT, IRM et échocardiographie
Caio Frazao, Anahita Tavoosi, Bernd J Wintersperger, Elsie T Nguyen, Rachel M Wald, Maral Ouzounian, Kate Hanneman
Journal of Thoracic Imaging, April 3 2020, online ahead of print edition
Des chercheurs du Toronto General Hospital ont cherché à évaluer les différences intermodalités des mesures de l’aorte thoracique entre l’angioCT, l’IRM et l’échocardiographie transthoracique (ETT). Ces trois modalités sont utilisées pour la surveillance des anévrismes de l’aorte thoracique, et la modalité choisie est généralement due à divers facteurs, notamment l’état clinique, la question diagnostique, l’expertise locale et la disponibilité de ces examens. Il existe une grande variabilité en ce qui concerne le protocole pour mesurer l’aorte entre différentes modalités et différentes institutions et le but de cette étude était de comparer les différences intermodalités ainsi que les différentes techniques de mesure.
Il s’agit d’une étude rétrospective sur 127 patients qui avaient reçu un angioCT et un IRM de la racine aortique et/ou de l’aorte thoracique à moins de 6 mois d’intervalle. 23 de ces patients avaient un rapport d’échocardiographie transthoracique disponible qui a été inclus dans l’analyse. Tous les patients inclus ont eu des scans à au moins 72 jours l’un de l’autre. Les critères d’exclusion comprenaient une chirurgie cardiaque ou une dissection aortique dans l’intervalle entre les imageries. Les angioCT ont été acquis avec un système 64 ou 320 détecteurs selon divers protocoles, mais les paramètres du scan comprenaient une collimation de 0,5 mm, une épaisseur de tranche reconstruite de 0,5 à 5 mm, 100 à 120 kVp et une modulation du courant du tube en fonction de l’habitus corporel du patient. Les IRM ont été réalisées sur un Siemens 1,5 ou 3T avec des images SSFP à travers la racine aortique. Les images d’angio-IRM ont été obtenues par IRM avec contraste synchronisé à l’ECG. Les mesures ont été obtenues par un radiologue thoracique au niveau des sinus de Valsalva, de la jonction sinotubulaire (STJ), de l’aorte ascendante proximale (1 cm de la STJ), de l’aorte ascendante distale (1 cm sous l’origine de la première branche de l’arc aortique), du diamètre maximum de l’aorte ascendante, de l’arc aortique proximal et distal, de l’aorte descendante distale et de l’aorte descendante de diamètre maximal. Le logiciel STATA a été utilisé pour l’analyse statistique.
Des mesures lumière interne à lumière interne (II) et lumière externe à lumière externe (EE) ont été utilisées. Avec ces deux mesures, l’angioCT et l’IRM n’ont pas montré de différences au niveau de la racine aortique. La mesure II a montré une différence au niveau de l’aorte descendante distale (20,2 vs 19,8, p <0,001). Le diamètre de la racine aortique par ETT était significativement plus petit qu’avec le CT en utilisant les deux techniques (différence moyenne 4,9 mm, p <0,001). Aucune différence n’a été observée entre l’ETT et le CT pour l’aorte ascendante proximale. Le diamètre de la racine aortique par ETT était également significativement plus petit que sur IRM en utilisant les deux techniques (différence moyenne 4,8 mm; P <0,001). Il n’y avait pas de différences significatives entre les mesures par ETT et IRM de l’aorte ascendante proximale. Dans l’ensemble, ces résultats sont importants pour montrer qu’il existe un excellent accord entre la TDM et l’IRM dans l’évaluation de l’aorte intra-thoracique. En revanche, l’ETT démontre un diamètre significativement plus petit que sur le CT et l’IMR au niveau de la racine aortique. Dans l’ensemble, l’excellent accord entre les mesures aortiques sur CT et IRM peut aider à orienter le choix de modalité pour la surveillance future des anévrismes aortiques et les radiologues devraient indiquer la technique de mesure (II ou OO) qu’ils ont utilisé pour assurer la reproductibilité/cohérence pour les études ultérieures.
Il existe plusieurs limites à cette étude. Premièrement, il y a des variations dans les protocoles d’imagerie en raison de la nature rétrospective de l’étude. Deuxièmement, les patients n’avaient pas reçu les trois modalités, ce qui limite la puissance de l’étude. Troisièmement, les études ont été effectuées uniquement pendant la diastole, des mesures pendant d’autres phases cardiaques pourraient rapporter différents résultats. Enfin, théoriquement, la durée entre les études pourrait poser un problème car il pourrait y avoir des changements dans la morphologie aortique dans ce laps de temps.
References
