Performance of Chest Computed Tomography in Differentiating Coronavirus Disease 2019 From Other Viral Infections Using a Standardized Classification
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.
I radiologi dell’Università di San Paolo hanno riportano risultati interessanti basati su uno studio retrospettivo, in cui due radiologi toracici hanno valutato le prestazioni di un sistema di classificazione nel rilevamento di COVID-19 in una popolazione di pazienti sulla base della “dichiarazione della Radiological Society of North America sulla segnalazione dei risultati della TC torace correlati a COVID-19”.
Tra il 15 e il 24 marzo 2020, una coorte originale di 350 pazienti è stata sottoposta, presso la loro università, ad indagini di imaging, a causa di sospetta infezione da parte del nuovo coronavirus. Sono stati esclusi dallo studio pazienti senza i risultati COVID-19 RT-PCR, pazienti con COVID-19 RT-PCR e pannello dei patogeni delle vie respiratorie (RPP) positivi e i pazienti con COVID-19 RT-PCR e RPP negativi, arrivando alla coorte finale di 175. Sono state registrate le informazioni demografiche dei pazienti, le malattie concomitanti, la data della TAC e la data dei sintomi iniziali. Tutti i pazienti che sono stati sottoposti a imaging hanno effettuato scansioni TC senza mezzo di contrasto in espirio con ricostruzioni ad 1 mm. I radiologi, che erano all’oscuro dei risultati dei pannelli virali, hanno esaminato questi studi retrospettivi e hanno assegnato a ciascuno studio una delle quattro diverse categorie di risultati in base alla suddetta dichiarazione RSNA; ovvero “tipico”, “atipico”, “indeterminato” e “negativo”. Sono stati istituiti due diversi scenari per la valutazione quantitativa. Lo scenario 1 ha utilizzato solo scansioni etichettate come “tipiche” per i risultati positivi, mentre tutte le scansioni etichettate “indeterminate”, “atipiche” e “negative” sono state classificate come studi negativi. Sono stati quindi calcolati sensibilità, specificità, valore predittivo positivo (PPV), valore predittivo negativo (NPV) e accuratezza. Lo scenario 2 ha contato i test contrassegnati come “tipici” e “indeterminati” come studi positivi, mentre le scansioni “atipiche” e “negative” sono state nuovamente classificate come studi negativi. Per il confronto sono state applicate le stesse misure quantitative. Dei 175 pazienti inclusi nella coorte finale, 87 pazienti avevano un test COVID-19 RT-PCR positivo e 88 pazienti avevano un test COVID-19 RT-PCR negativo e un RPP positivo. 64 degli 87 pazienti positivi (73,6%) avevano scansioni TC classificate come aventi risultati “tipici” per COVID-19, mentre solo 2/88 pazienti (2,3%) sono stati classificati come tipici (p <0,001). Il gruppo COVID negativo aveva scansioni classificate come “negativo” nel 60,2% mentre il gruppo COVID positivo aveva il 14,1% ascritto come “negativo” (p <0,001). L’affidabilità di valutazione tra i due radiologi era buona-eccellente con un k = .80 (.73-.87), suggerendo l’affidabilità dei radiologi coinvolti. Lo scenario 1, in cui solo le scansioni TC classificate come aventi risultati “tipici” per COVID sono state considerate positive ha prodotto una sensibilità del 73,6% (CI 95%: 63-82,4%), una specificità del 97,7% (CI 95%: 92-99,7%), PPV del 97% (CI 95%: 89,5-99,6%), NPV del 78,9% (CI 95%: 70-86,1%) e un’accuratezza dell’85,7% (CI 95%: 79,8-85,1%). Lo scenario 2, i cui studi positivi sono stati caratterizzati come aventi risultati “tipici” o “indeterminati” hanno prodotto una sensibilità dell’82,8% (CI 95%: 73-90%), una specificità dell’87,5% (CI 95%: 78,7-93,6%), PPV dell’86,7% (CI 95%: 77,5-93,2%), NPV dell’83,6% (CI 95%: 74,5-90,6%) e un’accuratezza dell’85,1% (CI 95%: 79,8-85,1%). Differenze significative nella sensibilità, specificità, PPV sono state osservate tra lo scenario 1 e 2, con lo scenario 1 che superava di gran lunga lo scenario 2. Erano presenti anche differenze significative osservate tra le scansioni “tipiche” e “negative” nei gruppi COVID positivo e negativo. È stata riscontrata una notevole quantità di studi falsi negativi nella coorte positiva per COVID-19. Il numero di studi “negativi” nel gruppo positivo è probabilmente da correlare al numero di persone che si presentano nella fase iniziale della malattia (<5 giorni dall’insorgenza dei sintomi), che ha rappresentato il 99,9% degli studi negativi (solo un paziente che si presenta nella fase avanzata ha avuto uno studio “negativo”). Questo studio mostra che una scansione TC con risultati “tipici” per polmonite COVID-19 può essere relativamente sensibile e altamente specifica per l’infezione da nuovo coronavirus e che questi risultati hanno un alto livello di affidabilità inter-osservatore. Questo studio ha presentato alcune limitazioni. Principalmente, la piccola dimensione del campione di una singola istituzione accademica potrebbe portare a errori di campionamento. Inoltre, data la natura retrospettiva di questo studio e il fatto che questo studio è stato condotto durante una pandemia globale, i radiologi possono avere un livello più elevato di sensibilità / specificità interna. Indipendentemente da ciò, questo processo sembra statisticamente valido; e sebbene la maggior parte delle società mediche non indica l’uso della TC come modalità di screening, nella popolazione di pazienti corretta la TC può essere uno strumento inestimabile per la diagnosi di polmonite COVID-19.
Fleischner Society Visual Emphysema CT Patterns Help Predict Progression of Emphysema in Current and Former Smokers: Results from the COPDGene Study
El Kaddouri, Bilal., Strand, Matthew J., Baraghoshi, David., Humphries, Stephen M., Charbonnier, Jean-Paul., Van Rikxoort, Eva M., Lynch, David A. Fleishcner 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.
In un interessante articolo pubblicato da un gruppo multinazionale di ricercatori provenienti da Belgio, Paesi Bassi e Stati Uniti, i ricercatori hanno descritto i modelli visivi dell’enfisema e la loro associazione con l’intrappolamento progressivo dell’aria e lo stato funzionale dei pazienti durante il follow-up. Questo studio era uno studio di coorte che includeva fumatori ed ex fumatori con e senza broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) che erano stati arruolati nello studio prospettico di epidemiologia genetica della BPCO (COPDGene). Dei 4995 pazienti originali che avevano completato una seconda visita entro cinque anni dalla prima, 829 pazienti sono stati esclusi a causa del loro cambiamento per quanto riguarda il tabagismo o la mancanza dell’imaging richiesto, lasciando 4166 pazienti nella coorte. 1655 pazienti (circa il 41%) presentavano una diagnosi formale di BPCO ottenuta mediante valutazione spirometrica. Le scansioni TC sono state ottenute in base ai parametri dello studio COPDGene sia in piena inspirazione che in espirazione passiva e ricostruite con uno spessore della fetta inferiore al millimetro utilizzando un algoritmo di risoluzione medio-nitida. Un software scheggia 3D è stato utilizzato per eseguire analisi quantitative sull’entità dell’enfisema presente in ogni studio. I radiologi sono stati incaricati di classificare l’enfisema come centrolobulare (CLE) o parasettale (PSE) e di classificarlo utilizzando le linee guida Fleischner aggiornate (per CLE: tracce di enfisema, enfisema lieve, moderato, confluente o distruttivo avanzato (AD); per PSE: lieve o sostanziale). Le informazioni demografiche dei pazienti, la reattività ai broncodilatatori, il punteggio della camminata in 6 minuti, il punteggio della dispnea e la diagnosi o meno di BPCO sono stati utilizzati nella raccolta dei dati. Dato che i pattern di enfisema CLE e PSE spesso coincidono, è stato lasciato alla discrezione dei radiologi quale fosse il pattern predominante per ogni paziente. È stata proposta una terza categoria di enfisema “misto”, tuttavia i ricercatori hanno riscontrato troppi fattori di confondimento all’interno di questo gruppo per essere statisticamente fattibile. Per i pazienti con tracce visibili, CLE lieve e moderato alla TC basale, il ricercatore ha osservato un aumento dei tassi di progressione dell’enfisema e dell’intrappolamento d’aria. L’aumento della gravità della CLE è stata anche associata all’età avanzata (media di 59 anni per la traccia CLE e media di 66 anni per AD CLE; P <0,001), peso inferiore (86 kg per la traccia CLE e 75 kg per AD CLE), razza bianca non ispanica, storia di fumo più lunga (40 pacchetti per anno contro 58 pacchetti per anno AD CLE, P <.001) e una minore prevalenza di fumatori (52% fumatori con tracce, 11% fumatori con AD CLE, P <.001). Pattern PSE di enfisema sono stati osservati in 1010 pazienti su 4166 (24%); Il 58% è stato classificato come lieve e il 42% come sostanziale. La presenza visiva di PSE alla TC è stata osservata più frequentemente nei partecipanti non bianchi e nei fumatori più persistenti, con una storia di fumo più lunga (39,1 anni per assente, 45,2 anni per lieve e 49,3 per sostanziale, P <0,001). Una maggiore gravità della PSE era correlata al peso inferiore (85 kg per lieve e 81 kg per sostanziale, P <0,001) e al sesso maschile (56% uomini nella popolazione mite, 69% uomini in sostanziale). Sia in CLE che in PSE i pattern di malattia più avanzati erano associati ad un aumento della fase GOLD (CLE 0% pts con traccia al 29% con GOLD 4 in AD CLE, P <.001) (PSE 1% di pts con lieve al 3% con GOLD 4 in PSE sostanziale, P <0,001), peggioramento dell’ostruzione del flusso aereo (CLE dall’84% di FEV1 previsto nel gruppo in tracce al 46% di FEV1 previsto in AD CLE, P <0,001) (PSE 81% di FEV1 predetto in lieve al 76% FEV1 previsto in sostanziale, P <0,001) e distanza ridotta raggiunta durante il test del cammino di 6 minuti (CLE in tracce con 1441 passi a 1198 passi in AD CLE, P <0,001) (PSE lieve da 1419 passi a 1394 passi in PSE sostanziale). I fumatori a cui è stata diagnosticata la BPCO e che hanno anche mostrato enfisema visivo alla TAC basale hanno mostrato una diminuzione della densità polmonare di -5,1 g / L (IC 95% -6,0, -4,1; P <0,001), una diminuzione significativa rispetto a quelli senza enfisema al basale che mostravano una diminuzione della densità polmonare di -.1 g / L (95% CI –1.4, 1.3; P = .92). I partecipanti afroamericani hanno mostrato maggiori diminuzioni della densità polmonare rispetto alle loro controparti bianche, mostrando una diminuzione di 6,7 g / L (95% CI 5,5, 8,0) rispetto a 4,6 g / L (95% CI 3,7, 5,6); P <.001. La diminuzione della densità polmonare ha mostrato associazioni prevedibili con il peggioramento dell’enfisema, tranne nel gruppo AD CLE. Si pensa che ciò sia correlato al grado di cambiamento distruttivo confluente associato alla malattia in stadio avanzato. La presenza di enfisema parasettale è stata associata ad una maggiore progressione dell’intrappolamento d’aria, che è peggiorata con l’aumentare della PSE. La teoria alla base di questo è correlata alla maggiore capacità che le cisti alla periferia del polmone hanno di espandersi più liberamente per formare bolle, che possono causare compressione sulle aree più normali del polmone. È stato anche notato, in modo indipendente, che i fumatori con PSE avevano anche aumentato il numero di pacchetti per anno rispetto alle loro controparti CLE. Questo studio sottolinea bene come la presenza di enfisema visivo sia un predittore indipendente e affidabile di ostruzione progressiva delle vie aeree nei fumatori o ex fumatori con o senza BPCO. Questo studio ha alcune limitazioni. Una delle principali limitazioni è il sistema di classificazione binario razziale che è stato utilizzato; cioè non ispanico-bianco o non ispanico-nero. Non include pazienti di razze diverse da queste due limitando probabilmente le informazioni potenziali che uno studio di questa portata potrebbe ottenere; soprattutto date le diminuzioni della densità polmonare e dell’intrappolamento d’aria legate alla razza osservate in questo studio. In secondo luogo, poiché CLE e PSE spesso coincidono, sarebbe vantaggioso per i ricercatori e per la popolazione di pazienti formulare un modo per includere questo gruppo di fenotipi misti in modo tale che gli scenari del mondo reale vengano studiati in modo più approfondito. Sarebbe anche interessante vedere cosa sia accaduto ai partecipanti che sono stati esclusi a causa dei cambiamenti nel loro tabagismo durante i cinque anni intercorsi.
Social Distancing with Portable Chest Radiographs During the COVID-19 Pandemic: Assessment of Radiograph Technique and Image Quality Obtained at Six Feet and Through Glass
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
I ricercatori dell’Università di Yale hanno cercato di indagare l’utilità nell’esecuzione di radiografie portatili del torace attraverso una porta di vetro, al fine di ridurre l’esposizione a potenziali pazienti COVID-19 ottenendo al contempo immagini di qualità diagnostica. Considerata la necessità di indossare dispositivi di protezione individuale (DPI) ogni volta che un tecnico esegue una radiografia portatile, qualsiasi espediente che riduca l’uso di DPI è incoraggiato data la carenza di questi ultimi a livello globale. I ricercatori hanno teorizzato che una radiografia portatile potrebbe essere ottenuta attraverso le porte di vetro nel loro dipartimento di emergenza per ridurre la potenziale esposizione al virus, ridurre l’uso di DPI e fornire comunque preziose informazioni diagnostiche. Sono state impiegate due tecniche: una tecnica standard; e una tecnica modificata. La tecnica standard includeva la completa vestizione con utilizzo dei DPI, l’unità a raggi X è stata portata nella stanza del paziente e posizionata ai piedi del letto e il rilevatore dietro la schiena del paziente con una distanza di circa 50 pollici tra la macchina e il rilevatore. La tecnica modificata includeva una distanza di 72 pollici che consentiva al tecnico e all’unità radiografica di essere al di fuori dalla stanza con il rilevatore posizionato da un’infermiera già munita di DPI nella stanza del paziente. La tecnica modificata richiedeva una maggiore quantità ed energia e di radiazioni per ottenere una penetrazione sufficiente attraverso la porta e un tempo di esposizione breve per ridurre il “motion blur”. È stato utilizzato il software SmartGrid per regolare l’aumentata quantità di radiazione dispersa al fine di migliorare la qualità dell’immagine rispetto alla griglia anti-diffusione convenzionale standard. Valori dell’indice di esposizione consentiti per la stima dell’esposizione alle radiazioni dei pazienti al rilevatore; Il valore EI scelto per la tecnica modificata era 300 kVp anziché 200 kVp per lo standard, ma il valore reale per la singola radiografia è relativo e basato sull’IMC del paziente. Per il confronto tra la tecnica standard e la tecnica modificata, 50 radiografie di ciascuna tecnica sono state randomizzate e valutate da tre radiologi toracici. Le immagini sono state classificate come diagnostiche o non diagnostiche, così come eventuali anomalie parenchimali rilevate. La tecnica modificata ha determinato una EI più elevata per il rilevatore in tutti i pazienti (p <0,001). Il BMI dei pazienti ha avuto un ruolo nelle esposizioni cutanee in ingresso, i pazienti con un BMI> 50 ° percentile avevano un indice di esposizione più alto con la tecnica modificata rispetto alla tecnica standard. La qualità dell’immagine è stata valutata come diagnostica per ciascuna delle 100 radiografie per due dei radiologi, mentre il terzo radiologo ha affermato che 3 di questi studi non erano diagnostici (2 erano una tecnica standard, 1 era quella modificata). I tecnici intervistati che avevano utilizzato la nuova tecnica si sono sentiti più sicuri, hanno riconosciuto un minore impiego dei DPI e hanno ritenuto che la tecnica modificata fosse altrettanto facile se non più facile da eseguire. Nel complesso, questo studio ha mostrato un buon set iniziale di dati in cui questo protocollo modificato potrebbe essere utile per mantenere il team di radiologia al sicuro fornendo comunque informazioni diagnostiche. I limiti di questo studio includono una piccola dimensione del campione e il mancato confronto tra una tecnica modificata e una tecnica standard sullo stesso paziente. Inoltre, questa tecnica dipende dall’ambiente, in quanto non tutti i pronto soccorso hanno una porta di vetro per la stanza del paziente. Questo studio fornisce almeno un quadro che le singole istituzioni potrebbero utilizzare per sviluppare il proprio protocollo.
Multimodality Assessment of Thoracic Aortic Dimensions: Comparison of CTA, MRI and Echocardiography Measurements
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
I ricercatori del Toronto General Hospital hanno cercato di valutare le differenze di intermodalità nelle misurazioni dell’aorta toracica utilizzando CTA, MRI ed ecocardiografia. Queste tre modalità sono utilizzate per la sorveglianza in pazienti che presentano aneurismi dell’aorta toracica noti o sospetti e la modalità scelta è tipicamente il risultato di una varietà di fattori tra cui stato clinico, quesito diagnostico, competenza locale e disponibilità. Esiste un’ampia variabilità per quanto riguarda il protocollo di misurazione dell’aorta tra le diverse modalità e diverse organizzazioni e lo scopo di questo studio era confrontare le differenze di intermodalità così come le diverse tecniche di misurazione. Questo è stato condotto come uno studio retrospettivo che ha selezionato 127 pazienti sottoposti a valutazione CTA e MRI della radice aortica e / o dell’aorta toracica entro 6 mesi l’uno dall’altro. 23 di questi pazienti avevano un referto di ecocardiografia transtoracica disponibile che è stato incluso nell’analisi. Tutti i pazienti inclusi avevano scansioni entro almeno 72 giorni l’una dall’altra. I criteri di esclusione includevano la chirurgia cardiaca a intervalli o la dissezione aortica. La CTA è stata acquisita con 64 o 320 sistemi di rilevamento sotto una varietà di protocolli, ma i parametri di scansione tipici includevano collimazione di 0,5 mm, spessore della fetta ricostruita a 0,5-5 mm, 100-120 kVp e modulazione della corrente del tubo in base all’habitus corporeo del paziente. La risonanza magnetica è stata eseguita con uno scanner Siemens 1.5 o 3T con immagini SSFP retrospettivamente (gated?) attraverso la radice aortica. Le immagini MRA sono state ottenute tramite MRA potenziato con contrasto non ECG (gated?). Le misurazioni sono state eseguite da un radiologo toracico esperto in corrispondenza dei seni di valsalva, della giunzione sinotubulare (STJ), dell’aorta ascendente prossimale (1 cm da STJ), aorta ascendente distale (definita come 1 cm sotto l’origine del primo ramo dell’arco aortico), massimo diametro dell’aorta ascendente, arco aortico prossimale, arco aortico distale, aorta discendente distale e aorta discendente massima. Per l’analisi statistica è stato utilizzato Il software STATA. Sono state utilizzate misurazioni tra lume e interlume (II) o tra lume esterno e lume esterno (OO). Con entrambe queste misurazioni, TC e RM non hanno mostrato differenze alla radice aortica. La misurazione II ha mostrato una differenza nell’aorta discendente distale (20,2 vs 19,8, P <0,001). Il diametro della radice aortica TTE era significativamente più piccolo della TC utilizzando la tecnica OO, così come la tecnica II (differenza media 4,9 mm, P <0,001). Non sono state osservate differenze tra TTE e TC per l’aorta ascendente prossimale. Il diametro della radice aortica della TTE era significativamente più piccolo della risonanza magnetica con l’utilizzo della tecnica II e OO (differenza media 4,8 mm; P <0,001). Non c’erano differenze significative tra le misurazioni TTE e RM per l’aorta ascendente prossimale. Nel complesso, questi risultati sono importanti per dimostrare che la TC o la RM potrebbero essere utili per la valutazione dell’aorta e per dimostrare che esiste un eccellente accordo tra le due modalità. Al contrario, la TTE mostra un diametro significativamente più piccolo sia della TC che della RM alla radice aortica. Nel complesso, un eccellente accordo tra le misurazioni aortiche TC e RM può aiutare a guidare la scelta della modalità per la futura sorveglianza degli aneurismi aortici e i radiologi dovrebbero dichiarare quale tecnica di misurazione (II o OO) hanno utilizzato per garantire riproducibilità / coerenza per ulteriori studi. Questo studio presenta molteplici limitazioni. In primo luogo, i protocolli di scansione, a causa della natura retrospettiva dello studio, sono diversi. In secondo luogo, i pazienti non avevano tutte e tre le modalità, il che limita la potenza dello studio. In terzo luogo, gli studi sono stati eseguiti durante la diastole, questo comporta che le misurazioni eseguite, al contrario, tra le diverse fasi cardiache potrebbero fornire differenze nella misurazione. Infine, teoricamente, il tempo intercorso tra gli studi potrebbe porre un problema in quanto potrebbero verificarsi cambiamenti nella morfologia aortica in quel lasso di tempo.
Translated by Dr. Laura Alonzo and Dr. Roberto Cannella
References
