Wyniki tomografii w COVID-19 i grypie H1N1

Kontekst Pod koniec 2019 roku nowy koronawirus został powiązany z kilkoma przypadkami zapalenia płuc w mieście Wuhan w prowincji Hubei w Chinach. 11 lutego 2020 roku Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uznała COVID-19 za chorobę pandemiczną. Śmiertelność związana z pacjentami z COVID-19 wymagającymi leczenia na oddziale intensywnej terapii wynosi około 4,3%. COVID-19 jest wywoływany przez koronawirusa zespołu ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2). Diagnozę COVID-19 stawia się na podstawie pozytywnego wyniku testu (tj. reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkryptazą, RT-PCR) od osoby z klinicznymi objawami infekcji dróg oddechowych. Wirusowe zapalenie płuc jest obecnie wyzwaniem na całym świecie, ponieważ wiąże się z wysoką zachorowalnością i śmiertelnością. W czerwcu 2009 roku WHO uznała grypę A H1N1 za chorobę pandemiczną. Na całym świecie grypa H1N1 miała śmiertelność na poziomie 11%, z wyższą śmiertelnością wśród osób w wieku powyżej 50 lat (tj. 18-20%). Rozpoznanie grypy można ustalić za pomocą RT-PCR. Każdego roku na całym świecie występuje około 200 milionów przypadków pozaszpitalnego wirusowego zapalenia płuc, 100 milionów u dzieci i 100 milionów u dorosłych. Wyniki badań obrazowych w wirusowym zapaleniu płuc są zróżnicowane i pokrywają się z wynikami związanymi z infekcjami niewirusowymi i stanami zapalnymi. Jednak identyfikacja podstawowych patogenów wirusowych nie zawsze może być łatwa. W związku z tymi wirusami opisano kilka wzorców obrazowania. Chociaż nie można postawić ostatecznej diagnozy na podstawie badań obrazowych, rozpoznawanie wzorców obrazowych wirusowego zapalenia płuc może pomóc w rozróżnieniu patogenów wirusowych i bakteryjnych; w ten sposób ograniczając stosowanie antybiotyków na masową skalę. Niewiele badań koreluje wyniki badań tomograficznych u pacjentów z infekcjami wirusowymi dolnych dróg oddechowych.

Zastosowanie tomografii komputerowej (CT) należy rozważyć jako pierwszą opcję diagnostyki obrazowej u chorych z podejrzeniem zapalenia płuc. U pacjentów z wirusowym zapaleniem płuc spowodowanym przez SARS-CoV-2 opisano obwodowe wieloogniskowe wzory matowego szkła z nieregularnymi obrazami konsolidacji stwierdzonymi w dolnych płatach lub z tyłu w tomografii komputerowej płuc. Ponadto, co komplikuje diagnozę atypowego wirusowego zapalenia płuc, 17,9% pacjentów z łagodnym COVID-19 i 2,9% pacjentów z COVID-19 o umiarkowanym lub ciężkim przebiegu nie miało dowodów na zapalenie płuc w tomografii komputerowej po przyjęciu do szpitala. W jednym z ostatnich badań porównano wzorce radiologiczne CT znalezione w zapaleniu płuc wywołanym przez COVID-19 z innymi wirusowymi zapaleniami płuc (tj. grypy, grypy rzekomej, adenowirusa i syncytialnego wirusa oddechowego) zgłaszających większą dystrybucję obwodową (tj. 80% vs. 57%, p<0,001), więcej matowych zmętnień (tj. 91% vs 68%, p<0,001), większa częstość drobnych zmętnień siatkowatych (tj. 56% vs. 22%, p<0,001) oraz pogrubienie naczyń u pacjentów z COVID-19; tymczasem inne wirusowe zapalenia płuc częściej miały mieszany wzorzec dystrybucji (tj. 35% vs. 14%, p<0,001), wysięk opłucnowy (tj. 39% vs. 4,1%, p<0,001) oraz widoczne węzły chłonne (10,2% vs. 2,7%, p<0,001). W innym badaniu porównano wzorce radiologiczne płuc związane z COVID-19 w porównaniu z grypą (A i B), zgłaszając wyższe okrągłe zmętnienia (tj. 35% vs. 17%, p=0,048) i większa częstość pogrubienia przegrody międzyzrazikowej (tj. 66% vs. 43%, p=0,014) u pacjentów z COVID-19; i odwrotnie, pacjenci z grypą mieli większą częstość zmian guzkowych (tj. 71% vs. 28%, p<0,001), większa częstość małych, gęstych zmian guzowatych (tj. 40% vs. 9%, p<0,001) i bardziej prawdopodobne wystąpienie wysięku opłucnowego (tj. 31% vs. 6%, p<0,001).

Pytania badawcze

1. Jakie są wyniki tomografii płuc u pacjentów ze zdiagnozowanym pozaszpitalnym zapaleniem płuc wtórnym do SARS-CoV-2?
2. Jakie są wyniki tomografii płuc u pacjentów ze zdiagnozowanym pozaszpitalnym zapaleniem płuc wtórnym do grypy H1N1?
3. Czy istnieje różnica między obrazami radiologicznymi CT płuc u pacjentów z zapaleniem płuc wtórnym do SARS-CoV-2 i jej związek z potrzebą inwazyjnej wentylacji mechanicznej?
4. Czy istnieje różnica między wzorcami radiologicznymi CT płuc u pacjentów z zapaleniem płuc wtórnym do grypy H1N1 i jej związkiem z potrzebą inwazyjnej wentylacji mechanicznej?
5. Czy istnieje różnica między grupami (tj. SARS-CoV-2 kontra grypa H1N1) i jego związek z koniecznością stosowania inwazyjnej wentylacji mechanicznej?
6. Czy 28-dniowe rozkłady przeżycia różnią się w przypadku grypy SARS-CoV-2 i H1N1?
7. Czy istnieje różnica w rozkładzie przeżyć 28-dniowych i obrazach radiologicznych tomografii płuc u pacjentów z zapaleniem płuc wtórnym do SARS-CoV-2?
8. Czy istnieje różnica w rozkładzie 28-dniowego przeżycia i wzorcach radiologicznych tomografii płuc u pacjentów z zapaleniem płuc wtórnym do grypy H1N1?
9. Jakie czynniki są związane z różnicami przeżycia w 28-dniowej śmiertelności w obu grupach i między grupami?

Cel Główny cel: Porównanie wyników tomografii płuc pacjentów z rozpoznaniem SARS-CoV-2 i H1N1 grypowych zapaleń płuc w Szpitalu Ogólnopolskim im. Leona IMSS nr. 58.

Cele drugorzędne

• Zidentyfikuj wzorce radiologiczne CT płuc u pacjentów z rozpoznaniem zapalenia płuc SARS-CoV-2.
• Zidentyfikuj wzorce radiologiczne CT płuc u pacjentów z rozpoznaniem zapalenia płuc wywołanego grypą H1N1.
• Zidentyfikuj związek między obrazami TK pacjentów, u których zdiagnozowano grypowe zapalenie płuc SARS-CoV-2 lub H1N1, którzy wymagają inwazyjnej wentylacji mechanicznej.
• Zidentyfikuj wzorce CT pacjentów z grypą SARS-CoV-2 i H1N1, które są związane z 28-dniową śmiertelnością.

Analiza statystyczna Nie jest dostępna żadna literatura pozwalająca obliczyć główny cel (tj. zmierzyć częstość wzorców radiologicznych związanych z wirusowym zapaleniem płuc wtórnym do grypy SARS-CoV-2 i H1N1) lub dla celu drugorzędnego (ryzyko intubacji) badanie to posłuży jako badanie pilotażowe do obliczania próbek w przyszłych projektach badawczych. Przeprowadzono przykładowe obliczenia w celu określenia statystycznie istotnych różnic w wynikach wzorców radiologicznych wtórnych do grypy H1N1. Liczebność próby obliczono na podstawie proporcji podanych przez Jartti i in. (2011). Liczebność próby obliczono tak, aby wykryć różnice istotne statystycznie, przyjmując jako parametry α = 0,05 i moc statystyczną 0,8 (tj. 1-β). Do obliczenia liczebności próbek wykorzystano kalkulator na podstawie proporcji dwóch próbek z uwzględnieniem równości dwóch skrajności (tj. jednego ogona rozkładu Gaussa), dostępny na stronie internetowej: http://powerandsamplesize.com/. Parametry są następujące: nA, liczba pacjentów z grypą H1N1 w badaniu referencyjnym (tj. 159); nB, liczba pacjentów z zapaleniem płuc wywołanym grypą H1N1; pA, częstość pacjentów z danymi radiologicznymi z konsolidacji, w procentach, dla wcześniej zgłoszonych pacjentów z grypą H1N1 (tj. 93%); pB, odsetek pacjentów z zespołem konsolidacji radiologicznej, w procentach, u pacjentów z zapaleniem płuc wywołanym grypą H1N1 w naszej populacji (tj. H0: prawdopodobieństwo = 0,5); k, współczynnik próbkowania (tj. 1: 1). Biorąc pod uwagę wyniki, uważamy, że próbka większa niż 23 pacjentów z zapaleniem płuc wywołanym grypą H1N1 jest konieczna do wykrycia różnic we wzorcach radiologicznych u pacjentów z wirusowym zapaleniem płuc.