Введение
При коронавирусной инфекции (COVID-19) основной и быстро достижимой мишенью возбудителя являются альвеолярные клетки, что определяет развитие пневмонии с обширным поражением легких [1–5]. Поэтому важную роль приобрели методы сканирования, которые могут определить поражение легких [6–8]. Компьютерная томография (КТ) органов грудной клетки является наиболее информативным методом диагностики воспалительных заболеваний легких и имеет решающее значение для визуализации патологических изменений легких при COVID-19 [9–12]. При коронавирусной инфекции у пациентов выявляют типичные проявления вирусной пневмонии, к которым относят уплотнения легочной ткани по типу «матового стекла» преимущественно округлой формы, различной протяженности с консолидацией или без нее, ретикулярные изменения, утолщение междолькового интерстиция по типу «булыжной мостовой», участки консолидации, перилобулярные уплотнения (в сочетании с уплотнением легочной паренхимы по типу «матового стекла»), симптом воздушной бронхографии [7, 11, 13, 14].
Ультразвуковое исследование (УЗИ) легких было в течение многих лет недооцененным методом диагностики, поскольку нормальное воздушное легкое является барьером для распространения ультразвуковых волн [15]. Первоначально ультразвуковой метод исследования использовался только для диагностики патологических поражений в плевральной полости (свободная жидкость, опухолевые поражения) [15]. Впоследствии было установлено, что при поражении ткани легких происходит снижение аэрации, а воздействие ультразвука приводит к появлению специфических артефактов [16–19]. Консенсус Европейского респираторного общества об УЗИ органов грудной клетки стратифицировал ультразвуковую оценку состояния грудной стенки, париетальной плевры, плеврального выпота, диафрагмы и дал характеристику ультразвуковых (УЗ) признаков пневмоторакса, интерстициального синдрома, консолидации легких [18]. В ряде исследований на основании корреляционного анализа и простого сопоставления данных исследовалась связь признаков, выявляемых с помощью КТ и УЗИ [9, 13, 20–24]. Однако подходы к оценке признаков УЗИ и КТ у разных исследователей различаются, как различаются и методики оценки обнаруженных изменений [9, 19, 20, 23].
Цель исследования — изучение соответствий признаков, определяемых при УЗИ легких, с признаками КТ и морфологическими данными у пациентов с пневмонией, вызванной COVID-19.
Материалы и методы
Протоколы, статистический анализ и основные результаты изучения УЗИ легких при COVID-19 были опубликованы ранее [25]. Клиническое исследование проводили в ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России, его проведение было одобрено независимым этическим комитетом (протокол № 236 от 21.05.2020). В post hoc анализ было включено 388 пациентов, которым было выполнено УЗИ и КТ легких [25].
Анализируемое исследование носило проспективный характер. Критериями включения в исследование были: возраст пациентов 18–75 лет, развитие внебольничной пневмонии, подтвержденный COVID-19 или подозрение на COVID-19. Критерии невключения: наличие пневмоторакса, травма грудной клетки или операция на легких в анамнезе, фоновые специфические заболевания (туберкулез, саркоидоз). Прикроватное УЗИ проводили с помощью портативного ультразвукового аппарата (Mindray M7, Китай), конвексным датчиком 2,5–5,0 МГц. Процедура получения изображения была стандартизирована с использованием преднастройки абдоминального исследования, максимальная глубина — 18 см, фокусировка на плевральной линии. Усиление регулировалось для получения наилучшего изображения плевры, вертикальных артефактов и субплевральных консолидаций с воздушными бронхограммами или без них. Все гармоники и программное обеспечение для снижения артефактов были отключены. Исследование проводили в положении лежа или сидя, в зависимости от состояния пациента. УЗИ легких проводили согласно 16-зонному «Русскому протоколу» (восемь зон справа и слева) [26]. КТ проводили на аппарате Philips Ingenuity (128 срезов). Период между проведением КТ и УЗИ легких — не более 24 ч.
Морфологические данные получены по результатам патолого-анатомического исследования умерших пациентов. Материал для гистологического анализа был забран в зонах наиболее типичных ультразвуковых признаков. Фиксированные в забуференном растворе формалина участки ткани легких обезвоживали и заливали в парафиновые блоки. На ротационном микротоме НМ 3600 (MICROM. Laborgerate GmbH, Германия) изготавливали серийные срезы толщиной 5–6 мкм, которые помещали на предметные стекла. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а затем исследовали в светлом поле с использованием микроскопа Olympus BX46.
Сбор данных и статистический анализ
Данные для этой работы были получены из оригинальных материалов исследования УЗИ легких при COVID-19 [25]. При КТ легких определяли патологические признаки, которые регистрировали по сегментам легких. Для верификации бронхолегочных сегментов на КТ использовали нумерацию и анатомическую номенклатуру, принятую Лондонским международным конгрессом отоларингологов в 1949 г. и Международным Парижским конгрессом анатомов в 1955 г. При УЗИ легких использовали проекцию сегментов легких на зоны «Русского протокола», в которых определяли патологические признаки и сопоставляли с данными КТ. Учитывали внутрисегментную пространственную локализацию признака.
Статистический анализ проводился с помощью программы SPSS-26 для Windows (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc. Chicago IL, USA). При нормальном распределении данные были представлены средним значением и стандартным отклонением М (± SD); описание количественных данных, не подчиняющихся закону нормального распределения, представляли в виде медианы и 25-го и 75-го процентилей — Ме (Q1–Q3). Был проведен анализ для описания и обобщения распределений переменных. Описание частот в исследуемой выборке представлено с обязательным указанием на приводимую характеристику выборки (n (%)). Сопоставление признаков, выявляемых с помощью КТ и УЗИ легких, выполнено в ходе многомерного анализа соответствий, с помощью построения таблицы сопряженности и графического представления строк и столбцов таблицы в качестве точек в пространстве. Статистически значимыми считали тесты при р < 0,05.
Результаты исследования
В исследование были включены данные 388 пациентов. В кислородной поддержке нуждались 252 (64,9 %) пациента. По степени повреждения легких по данным КТ пациенты распределились: КТ-2 — 207 (53,4 %); КТ-3 — 156 (40,2 %); КТ-4 — 25 (6,4 %) (табл. 1). Двустороннее вовлечение было обнаружено в 100 % случаев. Насыщение крови кислородом (SpO2) при самостоятельном дыхании воздухом (для расчетов концентрацию кислорода в воздухе [FiO2] определяли как 21 %) составило: SpO2 — 93 (86–97), соотношение SpO2/FiO2 — 380 (260–462).
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Возраст, лет | 52,6 ± 10,5 |
| Пол (мужчины/женщины), % | 267/121 |
| Рост, см | 173,4 ± 12,4 |
| Масса тела, кг | 94,2 ± 17 |
| Индекс массы тела, кг/м2 | 31,2 ± 4,7 |
| День болезни при поступлении, n | 5,4 ± 2,0 |
| Среднетяжелая/тяжелая форма пневмонии, n | 184/204 |
| Сатурация крови (SpO2) при дыхании атмосферным воздухом, Me (Q1–Q3) | 93 (86–97) |
| Доля пациентов с исходно сниженной (< 94 %) сатурацией при дыхании атмосферным воздухом, n (%) | 252 (64,9) |
| Летальность, n (%) | 56 (14,4) |
| Степень поражения при КТ | |
| 2 | 207 (53,4) |
| 3 | 156 (40,2) |
| 4 | 25 (6,4) |
| Сопутствующие заболевания, n (%) | |
| Сахарный диабет | 78 (20,1) |
| Ожирение | 193 (49,7) |
| Гипертоническая болезнь | 252 (64,9) |
| Ишемическая болезнь сердца | 95 (24,5) |
| Хроническая сердечная недостаточность | 20 (5,1) |
Характерными КТ-признаками коронавирусной пневмонии стали: уплотнение легочной паренхимы по типу «матового стекла», утолщенная плевра, консолидация, ретикулярные уплотнения интерстиция, симптом «булыжной мостовой», аэробронхограмма, свободная жидкость в плевральной полости. При УЗИ легких определяли признаки утолщения плевральной линии, различные характеристики В-линий (мультифокальные, дискретные или сливающиеся), признаки консолидации (субплевральный или сегментарный, долевой), аэробронхограммы, свободной жидкости в плевральной полости. Частота выявления признаков представлена в табл. 2.
Таблица 2.
| Исследование | Код признака | Признаки | n (% ) |
|---|---|---|---|
| КТ | 1 | Утолщенная плевра | 310 (79,9) |
| 2 | Уплотнение легочной паренхимы по типу «матового стекла» | 388 (100) | |
| 3 | Ретикулярные уплотнения интерстиция | 115 (29,6) | |
| 4 | Субплевральная консолидация | 144 (37,1) | |
| 5 | Сегментарная (долевая) консолидация | 174 (44,8) | |
| 6 | Аэробронхограмма на фоне признака консолидации | 132 (34,0) | |
| 7 | Симптом «булыжной мостовой» | 48 (12,4) | |
| 8 | Свободная жидкость в плевральной полости | 43 (11,1) | |
| УЗИ | 10 | B-линии (мультифокальные, дискретные или сливающиеся) | 388 (100) |
| 11 | Утолщенная плевральная линия | 321 (82,7) | |
| 12 | Субплевральная консолидация | 174 (44,8) | |
| 13 | Сегментарная (долевая) консолидация | 182 (46,9) | |
| 14 | Признак аэробронхограммы | 143 (36,9) | |
| 15 | Свободная жидкость в плевральной полости | 54 (13,9) |
Сопоставление признаков, выявляемых с помощью КТ и УЗИ легких, выполнено в ходе многомерного анализа соответствий с помощью построения таблицы сопряженности и графического представления строк и столбцов таблицы в качестве точек в пространстве.
Анализ был проведен с помощью трехмерного решения, так как при переходе от четвертой к пятой оси происходил скачок. Три первые оси в совокупности объясняли 64,9 % инерции, что являлось хорошим показателем качества решения (табл. 3).
| Измерение | Сингулярное значение | Инерция | χ2 | р | Доля инерции | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| учтенная | суммарно | |||||
| 1 | 0,954 | 0,911 | — | — | 0,229 | 0,229 |
| 2 | 0,929 | 0,863 | — | — | 0,217 | 0,447 |
| 3 | 0,896 | 0,803 | — | — | 0,202 | 0,649 |
| 4 | 0,869 | 0,755 | — | — | 0,190 | 0,839 |
| 5 | 0,799 | 0,639 | — | — | 0,161 | 1,000 |
| Всего | — | 3,971 | 5821,199 | 0,00 | 1,000 | 1,000 |
При графическом отображении карты соответствия признаков КТ и УЗИ легких определяются 3 признака, обособленных от основного массива данных: утолщенная плевра, аэробронхограмма и свободная жидкость в плевральной полости. Следует отметить, что расстояние между точками признаков, выявляемых с помощью КТ и УЗИ легких, невелико, что еще раз подчеркивает сопряжение признаков в таблице соответствий (рис. 1). Массив данных, характеризующий инфильтрацию легочной ткани и консолидационные изменения, включал B-линии, признак «матового стекла», субплевральную, сегментарную и долевую консолидацию, ретикулярные изменения и признак «булыжной мостовой» и сосредоточен в одной зоне карты. На карте соответствия (рис. 3) имеется перекрытие точек, что затрудняет интерпретацию данных, поэтому для оценки расстояния между точками, принадлежащими к признакам КТ и УЗИ легких, следует использовать координатные точки (табл. 4).
Figure 1.
Карта соответствия признаков КТ и УЗИ легких.
Кодирование признаков КТ: 1 — утолщенная плевра; 2 — уплотнение легочной паренхимы по типу «матового стекла»; 3 — ретикулярные уплотнения интерстиция; 4 — субплевральная консолидация; 5 — сегментарная (долевая) консолидация; 6 — аэробронхограмма; 7 — симптом «булыжной мостовой»; 8 — свободная жидкость в плевральной полости. Кодирование признаков УЗИ легких: 10 — B-линии; 11 — утолщенная плевра; 12 — субплевральная консолидация; 13 — сегментарная (долевая) консолидация; 14 — аэробронхограмма; 15 — свободная жидкость в плевральной полости.
Fig. 1.
Map of the correspondence of signs of CT and lungs ultrasound.
Coding of CT signs: 1 — thickened pleura; 2 — compaction of the pulmonary parenchyma by the type of “ground-glass opacity”; 3 — reticular interstitial seals; 4 — subpleural consolidation; 5 — segmental (lobar) consolidation; 6 — airbronchogram; 7 — symptom of “cobblestone pavement”; 8 — free fluid in the pleural cavity. Coding of lung ultrasound signs: 10 — B-lines; 11 — thickened pleura; 12 — subpleural consolidation; 13 — segmental (lobar) consolidation; 14 — airbronchogram; 15 — free fluid in the pleural cavity.
| Исследование | Признак | Массовое значение | Оценки в измерении | Инерция | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 -я ось | 2 -я ось | 3 -я ось | ||||
| УЗИ | B-линии | 0,381 | 0,739 | −0,702 | 0,439 | 0,514 |
| Утолщенная плевра | 0,218 | −1,806 | −0,288 | 0,227 | 0,709 | |
| Субплевральная консолидация | 0,15 | 0,375 | −0,109 | −0,195 | 0,551 | |
| Сегментарная (долевая) консолидация | 0,12 | 0,276 | 2,407 | 0,907 | 0,751 | |
| Аэробронхограмма | 0,098 | 0,181 | 0,46 | −2,559 | 0,714 | |
| Свободная жидкость | 0,033 | 0,169 | 0,395 | −1,439 | 0,732 | |
| КТ | Утолщенная плевра | 0,2 | −1,893 | −0,31 | 0,254 | 0,716 |
| «Матовое стекло» | 0,255 | 0,774 | −0,755 | 0,49 | 0,414 | |
| Ретикулярные уплотнения | 0,065 | 0,774 | −0,755 | 0,49 | 0,106 | |
| Субплевральная консолидация | 0,074 | 0,393 | −0,117 | −0,218 | 0,421 | |
| Сегментарная (долевая) консолидация | 0,102 | 0,289 | 2,591 | 1,012 | 0,75 | |
| Аэробронхограмма | 0,076 | 0,19 | 0,495 | −2,856 | 0,701 | |
| Симптом «булыжной мостовой» | 0,065 | 0,569 | −0,413 | 0,11 | 0,096 | |
| Свободная жидкость | 0,025 | 0,177 | 0,425 | −1,606 | 0,725 | |
Непосредственно рядом с КТ-признаками «матовое стекло» и «ретикулярные уплотнения» расположен УЗ-признак «В-линии». Рядом с КТ-признаком «субплевральная консолидация» лежит УЗ-признак с аналогичным названием, также рядом расположены КТ- и УЗ-признаки «сегментарная (долевая) консолидация». КТ-признак «булыжной мостовой» расположен между УЗ-признаками «субплевральная консолидация» и «В-линии».
Построенная на основании сопряжения таблица демонстрирует соответствие признаков КТ и УЗИ легких (табл. 5). Если при КТ обнаруживали утолщение плевры, то при УЗИ также визуализировали утолщенную плевральную линию. Наиболее часто при КТ встречалось уплотнение легочной паренхимы по типу «матового стекла», которому при УЗИ соответствовали B-линии (мультифокальные, дискретные или сливающиеся). Если ретикулярные уплотнения интерстиция достигали плевры или зоны консолидации, то при УЗИ они определялись как B-линии (чаще дискретные). КТ-признакам субплевральной и сегментарной (долевой) консолидации соответствуют УЗ-признаки субплевральной и сегментарной (долевой) консолидации. Если при КТ на фоне признака консолидации определялись воздушные бронхи, то при УЗИ внутри зон консолидации визуализировали признак воздушной бронхограммы, который, как правило, носил динамический характер. Симптом «булыжной мостовой» при КТ обусловлен сочетанием признака «матового стекла» с утолщенными междольковыми перегородками, эта комбинация при УЗИ легких характеризовалась комбинацией В-линий, перемежающихся с небольшой субплевральной консолидацией в местах утолщения перегородок и поражения альвеол. Свободная жидкость в плевральной полости выявлялась редко и была связана с тяжелым, длительным заболеванием, присоединением бактериальной микрофлоры и декомпенсированной сердечной недостаточностью. Визуальное соответствие признаков КТ и УЗИ легких представлено на рис. 2.
| Признак | УЗИ | |||||||
| B-линии | Утолщенная плевра | Субплевральная консолидация | Сегментарная (долевая) консолидация | Аэробронхограмма | Свободная жидкость | Активное поле | ||
| КТ | Утолщенная плевра | 0 | 293 | 0 | 0 | 0 | 0 | 293 |
| «Матовое стекло» | 374 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 374 | |
| Ретикулярные изменения | 96 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 96 | |
| Субплевральная консолидация | 0 | 0 | 109 | 0 | 0 | 0 | 109 | |
| Сегментарная (долевая) консолидация | 0 | 0 | 0 | 150 | 0 | 0 | 150 | |
| Аэробронхограмма | 0 | 0 | 0 | 0 | 111 | 0 | 111 | |
| Симптом « булыжной мостовой » | 44 | 0 | 51 | 0 | 0 | 0 | 95 | |
| Свободная жидкость | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 36 | 36 | |
| Активное поле | 559 | 320 | 220 | 176 | 143 | 48 | 1466 | |
Figure 2.
Соответствие признаков КТ и УЗИ легких
Fig. 2. Correspondence of signs of CT and lung ultrasound
Сопоставление признаков УЗИ легких и гистологических данных было проведено у 6 пациентов, погибших на 2, 3, 5, 8, 12, 18-е сутки. Аутопсийный материал для гистологического исследования был забран в субплевральной зоне с участком плевры. Проведенный анализ показал, что ультразвуковые признаки могут быть обусловлены различными патоморфологическими проявлениями.
Ультразвуковому признаку В-линий гистологически соответствовали проявления диффузного альвеолярного повреждения в экссудативной и пролиферативной фазах. В экссудативной фазе В-линии были обусловлены экссудацией жидкости и белковых молекул во внутриальвеолярное пространство на фоне массивной гибели альвеолоцитов 1-го типа и поражением эндотелия капилляров, приводивших к пропитыванию в просвет альвеол серозного экссудата с присоединением преципитатов и нитей фибрина (рис. 3, Б). Периваскулярная воспалительно-клеточная реакция выявлялась у всех умерших пациентов. Она включала скопления лимфоидных клеток и макрофагов. При тяжелом поражении эндотелия наблюдали выход эритроцитов в интерстиций и внутрь альвеол (рис. 3, А). При длительности лечения более 3–5 суток выявлялись признаки ранней пролиферативной фазы, характеризующейся прогрессированием диффузного альвеолярного повреждения с развитием внутриальвеолярного отека (рис. 3, Б), а также образования гиалиновых мембран. В просветах альвеол определялись макрофаги, клетки десквамированного альвеолярного эпителия, лимфоидные клетки и полиморфноядерные лейкоциты (рис. 3, Г). В 100 % случаев межальвеолярные перегородки были деформированы и утолщены за счет отека на фоне воспалительно-клеточной инфильтрации, представленной макрофагами, лимфоидными клетками, полиморфноядерными лейкоцитами (рис. 3, Г). Кроме этого, во всех случаях определяли признаки нарушения микроциркуляции в виде эритроцитарных сладжей, стазов, фокусов экстравазации и дилатации капилляров. В просветах ветвей легочных артериол выявлялись фибриновые и эритроцитарно-фибриновые тромбы. Эндотелий в зонах прикрепления тромботических масс характеризовался укрупнением ядер, признаками внутриклеточного отека и набухания (рис. 3, А, Д).
Figure 3.
Сопоставление признака В-линий и гистологических данных:
А — зоны ателектатических и эмфизематозных изменений. Внутриальвеолярные очаговые кровоизлияния; Б — снижение воздушности легкого за счет внутриальвеолярного отека, перерастяжение и разрыв межальвеолярных перегородок, полнокровие сосудов микроциркуляторного русла — отек легкого; В — степень выраженности УЗ-признака В-линий в баллах согласно «Русскому протоколу»; Г — снижение воздушности легкого за счет утолщения и деформации межальвеолярных перегородок вследствие их воспалительной инфильтрации. Однородные эозинофильные белковые наложения — гиалиновые мембраны в просвете альвеол; Д — снижение воздушности легкого за счет спадания альвеол. В просвете альвеол десквамированные альвеолоциты и макрофаги. Тромбоз сосудов среднего и мелкого калибра.
Fig. 3.
Comparison of the feature of B-lines and histological data:
А — zones of atelectatic and emphysematous changes. Intraalveolar focal hemorrhages; Б — a decrease in the airiness of the lung due to intraalveolar edema, overstretching and rupture of the interalveolar septa, fullness of the vessels of the microcirculatory bed — pulmonary edema; В — the degree of severity of the ultrasound of the B-line sign in points according to the “Russian Protocol”; Г — reduction of lung airiness due to thickening and deformation of the interalveolar septa due to their inflammatory infiltration. Homogeneous eosinophilic protein overlays — hyaline membranes in the lumen of the alveoli; Д — decrease in the airiness of the lung due to the collapse of the alveoli. In the lumen of the alveoli desquamated alveolocytes and macrophages. Thrombosis of vessels of medium and small caliber.
Ультразвуковой признак консолидации появляется в безвоздушной зоне легких. Размеры консолидированных зон были различными — от нескольких миллиметров до консолидации всей доли. Небольшие зоны субплевральной консолидации обусловлены утолщением и воспалительной лимфо-лейкоцитарной инфильтрацией плевры, а также развитием субплевральных кровоизлияний, диффузным альвеолярным повреждением с гибелью и спаданием альвеолоцитов, периваскулярной воспалительно-клеточной реакцией за счет скопления лимфоидных клеток и макрофагов (рис. 4, А,Б). Большие объемы консолидации в экссудативной фазе формировались за счет внутриальвеолярного отека, наслоений десквамированного альвеолярного эпителия и макрофагами в просветах альвеол (рис. 4, Г). Прогрессирование патологии с переходом в пролиферативную фазу характеризовалось формированием по контурам альвеолярных ходов, альвеолярных мешочков, альвеол и части бронхиол полосовидных гомогенных эозинофильных масс (так называемых гиалиновых мембран) со снижением воздушности легочной ткани. Также была характерна денудация — «оголение» базальных мембран аэрогематического барьера с разрушением его «рабочей зоны» и наличие в просвете альвеол среди фрагментированных гиалиновых мембран диффузно расположенных клеточных инфильтратов из легочных макрофагов, полиморфноядерных лейкоцитов, немногочисленных лимфоцитов (рис. 4, Д). При лечении более 7 суток в легочной ткани формировались признаки дезорганизации структуры органа за счет развивающегося фиброза. Гистологически на фоне имевшейся диффузной инфильтрации легких макрофагами, полиморфноядерными лейкоцитами и немногочисленными лимфоцитами за счет пролиферации фибробластов и увеличения объема коллагеновых волокон отмечалось утолщение межальвеолярных перегородок с редукцией их капиллярного русла и коллабированием альвеол (рис. 4, Е).
Figure 4.
Сопоставление признака консолидации и гистологических данных:
А — субплевральная консолидация. Фокусы формирующейся соединительной ткани рядом с тромбированным сосудом. Очаговые скопления отечной жидкости в альвеолярных полостях; Б — субплевральное кровоизлияние, спадание альвеол с гиалиновыми мембранами и лейкоцитарной инфильтрацией. Участки эмфизематозного расширения и ателектаза легкого; В — степень выраженности признака консолидации в баллах согласно «Русскому протоколу»; Г — альвеолы с отечной жидкостью, содержащей слущенные альвеолоциты и нейтрофилы. Полнокровие сосудов межальвеолярных перегородок; Д — деформация и изменение гистоархитектоники легкого за счет разрастания в ней соединительной ткани; Е — формирование зрелой соединительной ткани в паренхиме легкого и висцеральном листке плевры.
Fig. 4.
Comparison of consolidation sign and histological data:
А — subpleural consolidation. Foci of the forming connective tissue next to the thrombosed vessel. Focal accumulations of edematous fluid in the alveolar cavities; Б — subpleural hemorrhage, collapse of the alveoli with hyaline membranes and leukocyte infiltration. Areas of emphysematous enlargement and atelectasis of the lung; В — the degree of severity of the consolidation sign in points according to the “Russian Protocol”; Г — alveoli with edematous fluid containing exfoliated alveolocytes and neutrophils. Fullness of the vessels of the interalveolar septa; Д — deformation and change of histoarchitectonics of the lung due to the growth of connective tissue in it; Е — formation of mature connective tissue in the lung parenchyma and visceral pleural leaf.
Обсуждение
УЗИ легких было изучено в ряде исследований и включено в диагностические протоколы при коронавирусной инфекции [27–29]. В диагностике пневмонии УЗИ легких может достигать 75–90 % специфичности и 65–95 % чувствительности [30–33]. Ультразвуковой метод исследования показал более высокие чувствительность, специфичность и точность диагностики поражения легких по сравнению с рентгенографией грудной клетки [34, 35]. В Кокрейновском систематическом обзоре чувствительность КТ при диагностике COVID-19 поражения легких составила 86,9 % (95 %-й доверительный интервал [95% ДИ] 83,6–89,6), специфичность — 78,3 % (95 % ДИ 73,7–82,3). Для рентгенографии грудной клетки чувствительность рентгенографии грудной клетки составила 73,1 % (95 % ДИ 64–80,5), специфичность — 73,3 % (95 % ДИ 61,9–82,2). Для УЗИ легких чувствительность составила 88,9 % (95 % ДИ 84,9–92,0), специфичность — 72,2 % (95 % ДИ 58,8–82,5). Это исследование продемонстрировало, что КТ грудной клетки и УЗИ легких являются чувствительными и умеренно специфичными для диагностики COVID-19, а рентгенография грудной клетки уступает им по чувствительности метода в диагностике COVID-19 поражения легочной ткани [36].
Наиболее частым КТ-признаком поражения легких при COVID-19 в других исследованиях, так же как и в нашей работе, являлась инфильтрация по типу «матового стекла» с консолидацией или без нее. Признак «матового стекла» был преимущественно двусторонним, периферическим, мультифокальным, признак консолидации — в основном двусторонним с преобладанием субплеврального периферического расположения и/или консолидации целого сегмента (доли). Дополнительными КТ-признаками служили картина «булыжной мостовой», утолщения плевры, признак воздушной бронхограммы, ретикулярные изменения. Плевральный выпот встречался нечасто и был в основном небольшим [37–40].
Сонографические признаки COVID-19 аналогичны признакам других типов вирусной пневмонии [16, 41–44]. В большинстве исследований основным сонографическим признаком, наблюдаемым у пациентов с COVID-19, были B-линии [18, 19, 28, 32, 45–47]. Существует большое количество разновидностей В-линий (таких как единичные, очаговые), которые проявляются при небольшом поражении, мультифокальные отдельные или сливающиеся вплоть до «белого легкого» В-линии, возникающие при увеличении объема и тяжести изменений легочной ткани [18, 19, 35, 48, 49]. Так, в когорте из 105 пациентов с COVID-19 у 92 % пациентов были выявлены сливающиеся B-линии, а у 38 % — признак «белого легкого» [50]. Еще одним сонографическим признаком, встречающимся, по данным литературы, в 70 % случаев [48], была небольшая субплевральная консолидация [49]. Более обширные субплевральные уплотнения в заднебоковых отделах наблюдались, как правило, у пациентов с искусственной вентиляцией легких и могли сопровождаться аэробронхограммами [49–52]. Изменения линии плевры при COVID-19 визуализировали часто. Линия плевры была утолщенной, неправильной или фрагментированной в пораженных областях [35, 46].
Мы не обнаружили в литературе многомерного анализа соответствий УЗ- и КТ-признаков. Проводимые исследования были ограничены простым сопоставлением данных и изучением корреляционных связей признаков. Все проведенные исследования показали наличие корреляции между КТ- и УЗ-признаками. Силу корреляционной связи оценивали как среднюю [48] или сильную [9, 53]. В нашем исследовании были статистически доказаны соответствия между признаками «уплотнение легочной паренхимы по типу “матового стекла”» и «B-линии», различных объемов консолидации, аэробронхограммы, изменений плевры и плевральной линии, свободной жидкости в плевральной полости. Аналогичные соответствия находили и другие исследователи [9, 20, 48, 49, 54].
Диффузное альвеолярное повреждение является основной гистологической находкой при морфологических исследованиях легких у пациентов с коронавирусной инфекцией [55–57]. При прогрессировании диффузное альвеолярное повреждение проходит экссудативную фазу, раннюю и позднюю пролиферативные или организующие фазы и позднюю фиброзную фазу [58, 59]. Экссудативная и пролиферативная фазы оказывают наибольшее влияние на альвеолярное и интерстициальное пространство, формируя основу для возникновения ультразвуковых артефактов [17, 57]. Гибель клеток с потерей эпителиального слоя внутри альвеол, поражение эндотелия капилляров приводят к нарастанию количества внесосудистой жидкости вплоть до внутриальвеолярного кровоизлияния [59, 60]. Гиалиновые мембраны появляются уже на ранних стадиях заболевания, нарастают интерстициальный и альвеолярный отеки. Кроме того, развивается тромбоз пораженных капилляров, кровоизлияния, инфильтрация воспалительными клетками, появляются рассеянные фибробласты, происходит утолщение альвеолярных перегородок, денудация альвеолярного эпителия и гиперплазия II типа. Фаза пролиферации характеризуется пролиферацией фибробластов в перегородках и альвеолярных пространствах, появлением атипичных пневмоцитов на фоне пока еще сохраняющихся нарушений микроциркуляции. Фаза организации может перейти в фиброзную стадию примерно через 3–4 нед. [55–59]. Выполненная работа показала, что УЗ-признаки В-линий и консолидации могут быть выявлены при экссудативной, пролиферативной и фиброзной стадиях и зависят от воздушности альвеол. Мы обнаружили только одно исследование в виде письма в редакцию, которое сопоставляло данные УЗИ легких с гистологическими находками [61]. В работе A. Monteiro et. al. (2020) сообщали, что пневмония COVID-19 при УЗИ легких на ранней стадии характеризовалась нерегулярной и утолщенной линией плевры с демонстрацией В-линий и участков воздушного легкого. Этим признакам соответствовало острое диффузное повреждение легких с гиалиновыми мембранами. Промежуточную фазу при УЗИ характеризовали утолщением плевры с субплевральными уплотнениями, которым морфологически соответствовали ранние фибропролиферативные изменения, связанные с острым диффузным повреждением альвеол. Большим зонам консолидации при УЗИ были гистологически сопоставлены фибропролиферативные изменения с исчезновением воздушности альвеол [61].
Сильной стороной нашей работы было выполнение УЗИ 16 зон грудной клетки по сравнению с другими исследованиями, в которых использовали протоколы с оценкой в 14, 12, 8, 6 зонах, поскольку сканирование меньшего количества областей легких может ухудшить точность диагностики [32].
Ограничения исследования
Настоящее исследование имело некоторые ограничения. Во-первых, это был post hoc анализ проспективного обсервационного исследования без рандомизации или ослепляющего дизайна. Во-вторых, имелось гендерное преимущество (пациенты-мужчины), что обусловлено спецификой медицинской организации, где проводилось исследование.
Заключение
КТ является «золотым стандартом» для оценки объема и характера поражения легких у пациентов с COVID-19. Многомерный анализ соответствий показал связь признаков, выявляемых с помощью КТ и УЗИ легких. КТ-признаку «матового стекла» соответствовали B-линии при УЗИ; КТ-признаку консолидации — УЗ-признаки консолидации; аэробронхограмме КТ — аэробронхограмма УЗИ; свободной жидкости КТ — свободная жидкость УЗИ. КТ-признакам ретикулярных изменений и «булыжной мостовой» соответствовали различные комбинации УЗ-признаков субплевральной консолидации и В-линий. Морфологический анализ показал полиморфность гистологических данных, обусловивших формирование УЗ-признаков. Используемые методы диагностики не заменяют друг друга, а дополняют, что способствует лучшей оценке изменений в легких и может влиять на изменение лечебной тактики.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Disclosure. The authors declare that they have no competing interests.
Вклад авторов. Все авторы в равной степени участвовали в разработке концепции статьи, получении и анализе фактических данных, написании и редактировании текста статьи, проверке и утверждении текста статьи.
Author contribution. All authors according to the ICMJE criteria participated in the development of the concept of the article, obtaining and analyzing factual data, writing and editing the text of the article, checking and approving the text of the article.
Этическое утверждение. Проведение клинического исследования было одобрено независимым этическим комитетом ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ (протокол № 236 от 21.05. 2020).
Ethics approval. This study was approved by the independent Ethical Committee of Military Medical Academy, St. Petersburg, Russia (reference number: 236-21.05.2020).
Информация о финансировании. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.
Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.
Декларация о наличии данных. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, находятся в открытом доступе в репозитории Mendeley Data, по адресу: http://doi.org/10.17632/zjhjmrz4vh.1
Data Availability Statement. The data that support the findings of this study are openly available in repository Mendeley Data at http://doi.org/10.17632/zjhjmrz4vh.1
