Análise de índices de TC em pacientes com pneumonia em UTI com insuficiência respiratória aguda (TC: tomografia computadorizada, UTI: unidade de terapia intensiva) (CT ICU)

A insuficiência respiratória aguda é uma das principais causas de internações em unidades de terapia intensiva. Ocorre quando os pulmões não conseguem oxigenar adequadamente o sangue arterial e/ou prevenir a retenção de dióxido de carbono. Embora a definição não inclua valores absolutos, a PaO2 arterial abaixo de 60 mmHg e a PaCO2 arterial acima de 50 mmHg são geralmente aceitas como indicadores. No entanto, estes valores devem ser considerados no contexto de cada paciente. A pneumonia é a causa mais comum de insuficiência respiratória aguda. A pneumonia é frequentemente de origem infecciosa. Altera a mecânica respiratória, interrompendo a função de troca gasosa do pulmão, o equilíbrio ventilação-perfusão e os valores espirométricos volumétricos.

A mortalidade e a morbidade aumentam quando pacientes com pneumonia necessitam de ventilação mecânica invasiva. Avanços tecnológicos recentes em medições quantitativas de TC permitem que os médicos avaliem o estado volumétrico dos pulmões sem realizar testes espirométricos. As medições pulmonares volumétricas auxiliam os médicos no diagnóstico de doenças pulmonares, avaliando a gravidade, planejando o tratamento e prevendo o prognóstico. Numerosos estudos mostraram correlações promissoras entre dados quantitativos de TC e medidas fisiológicas no monitoramento de várias doenças pulmonares, incluindo doença pulmonar intersticial, doença pulmonar obstrutiva crônica, doenças de pequenas vias aéreas e pneumonia por COVID-19.

A tomografia computadorizada é realizada rotineiramente em pacientes com insuficiência respiratória aguda devido a pneumonia na apresentação inicial. Embora os exames de imagem avaliem principalmente o parênquima pulmonar, são necessários exames adicionais, como a espirometria, para avaliar as alterações volumétricas funcionais nos pulmões. Contudo, a realização de testes espirométricos em pacientes críticos é extremamente desafiadora e muitas vezes impraticável, embora teoricamente possível.

Estudos anteriores demonstraram com sucesso correlações entre medidas quantitativas de TC e prognóstico de doenças, particularmente em doenças pulmonares crônicas. Essas medições também foram utilizadas em condições agudas como COVID-19. Em pacientes gravemente enfermos com insuficiência respiratória aguda, informações pulmonares adicionais podem ajudar os médicos na previsão do prognóstico e permitir uma intervenção mais precoce.

Este estudo emprega medidas quantitativas de TC (qCT) obtidas de histogramas de atenuação de TC para examinar a relação entre esses parâmetros e o prognóstico da doença em pacientes com pneumonia e insuficiência respiratória aguda em ventilação mecânica invasiva. Essas medições incluem atenuação pulmonar média (MLA) e medidas volumétricas baseadas em limiares [volume de baixa densidade (LDV), volume de média densidade (MDV), volume de alta densidade (HDV), a relação entre MDV e volume pulmonar total (MDV). /TLV) e a relação entre HDV e volume pulmonar total (HDV/TLV)].

Método Seleção de pacientes Foi planejada uma revisão retrospectiva de 88 pacientes com diagnóstico de insuficiência respiratória aguda por pneumonia, internados na unidade de terapia intensiva geral da Faculdade de Medicina da Universidade Kocaeli entre 2017 e 2024. Pacientes com insuficiência respiratória aguda por pneumonia, que apresentavam tomografia computadorizada na admissão e não foram intubados na admissão, deveriam ser incluídos no estudo. As tomografias computadorizadas realizadas para fins diagnósticos no pronto-socorro ou enfermaria do hospital foram definidas como tomografias de triagem.

Os critérios de exclusão foram planejados para incluir pacientes menores de 18 anos de idade, aqueles com etiologia não infecciosa de insuficiência respiratória aguda, pacientes com COVID-19, aqueles intubados durante a transferência para terapia intensiva, pacientes com câncer de pulmão, aqueles com doença pulmonar crônica conhecida, pacientes intubados durante o primeiro exame na UTI e aqueles cujo motivo de intubação nos primeiros 10 dias não foi insuficiência respiratória aguda.

O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Faculdade de Medicina da Universidade Kocaeli, Kocaeli, Turquia. O número do estudo é KU GOKAEK-2024/07.45 (Número do projeto: 2024/216).

Quantificação de imagens e medições quantitativas de TC (qCT) As tomografias computadorizadas de base de pacientes internados em terapia intensiva com pneumonia e insuficiência respiratória aguda entre 2017 e 2024 foram planejadas para serem recuperadas do arquivo radiológico. Todas as varreduras foram realizadas usando um tomógrafo multidetector de 16 cortes (Aquilion TSX-101A, Toshiba Medical Systems Corporation, Tóquio, Japão) com os seguintes parâmetros de varredura: 250 mAs, 120 kV, passo 1, colimação de 16 × 1 mm, Intervalo de reconstrução de 1 mm e espessura de corte de reconstrução de 1 mm. Varreduras de pacientes em posição supina e em inspiração total durante a imagem foram planejadas para serem incluídas no estudo. O parênquima pulmonar deveria ser analisado com uma largura de janela de 1.600 unidades Hounsfield (HU) e um nível de -500 HU.

As varreduras foram analisadas usando o software Vitrea® Advanced Visualization (Canon Group, Minnetonka, MN) para quantificação de imagens. Imagens que detectaram automaticamente as principais vias aéreas, vasos sanguíneos, pontos de ramificação das vias aéreas, pulmões e lobos foram incluídas na análise de imagens. Os vasos sanguíneos e as vias aéreas até os níveis subsegmentares foram automaticamente excluídos da quantificação. Esse processo teve como objetivo evitar a análise de quaisquer estruturas anatômicas que pudessem levar a erros na avaliação da densidade do parênquima pulmonar.

Seguindo esse processo, o MLA foi planejado para ser calculado automaticamente com base na análise de histogramas de densidade pulmonar por meio de processamento digital de imagens. Usando uma técnica de máscara de densidade que destaca voxels dentro de uma faixa de densidade específica para auxiliar na quantificação, foram planejados para serem obtidos três volumes diferentes com base no volume de voxels em três faixas de densidade diferentes. Os limites deveriam ser definidos automaticamente em -1020 a -920 HU para volume de baixa densidade (LDV), -920 a -720 HU para volume de densidade média (MDV) e -720 a 0 HU para volume de alta densidade (HDV). ). O volume pulmonar total (TLV) deveria ser calculado como equivalente ao volume total dos voxels pulmonares na faixa de -1020 a 0 HU, ou seja, a soma de LDV + MDV + HDV para cada paciente.

O Índice de Baixa Densidade (LDI%) foi planejado para ser definido como a razão entre o volume pulmonar abaixo do limiar de baixa densidade para densidade pulmonar e o volume do parênquima pulmonar contendo voxels pulmonares abaixo do limiar de densidade superior. LDI% é o equivalente 3D do índice de área relativa 2D (RA%) usado nos primeiros estudos de densidade pulmonar. O Índice LD (Baixa Densidade) (%) deveria ser registrado como Volume Baixo / (Volume Baixo + Volume Médio).

Seguindo os estudos [Parr2009] e [Stoel2004], o 15º ponto percentil (Perc15) foi definido como o valor de corte no qual estão distribuídos 15% dos voxels pulmonares com menor densidade e deveria ser expresso em unidades Hounsfield (HU). . O índice de ponto de 15% (HU) é convertido para Densidade Percentil PD15% adicionando 1000 (HU), assumindo que a densidade do ar é 0 g/le a atenuação do CT do ar é -1000 HU. Por exemplo, um índice do 15º ponto percentil de -883 HU corresponde a uma densidade percentual PD15%, que é (-883 + 1000) = 117 g/l. PD15 (g/l) foi planejado para ser expresso em g/l adicionando 1000 (HU) ao valor HU no qual os voxels com uma porcentagem específica (15%) no histograma de distribuição de frequência têm menor densidade.

As análises estatísticas foram planejadas para serem conduzidas usando o IBM SPSS para Windows versão 29.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EUA). O teste de Kolmogorov-Smirnov deveria ser empregado para avaliar a suposição de normalidade. As variáveis ​​contínuas foram planejadas para serem apresentadas como mediana e intervalo interquartil (IQR) nos casos em que a suposição de normalidade não fosse atendida. As variáveis ​​categóricas deveriam ser resumidas como frequências e porcentagens. As comparações intergrupos foram planejadas para serem realizadas usando o teste U de Mann-Whitney. As relações entre variáveis ​​categóricas deveriam ser examinadas por meio do teste Qui-quadrado.