15.04.2023

Возможности УЗИ и КТ при некротизирующей пневмонии у детей

Колесниченко Ю.Ю., врач УЗД, www.uzgraph.ru

Метки: Последние публикации, УЗИ легких, дайджест, новости, педиатрия, пульмонология

Содержание:

По данным публикации в журнале Грани педиатрии (Frontiers in Pediatrics) за август 2022: Necrotizing pneumonia in children: Chest computed tomography vs. lung ultrasound / Некротическая пневмония у детей: компьютерная томография органов грудной клетки и УЗИ легких - внешняя ссылка

Некротизирующая пневмония (НП) является относительно частым осложнением внебольничной пневмонии, при этом до 7% пневмоний развивается в некротизирующую пневмонию. Большинство пациентов не имеют значительного предшествующего медицинского анамнеза. Клиническая картина НП вначале сходна с картиной внебольничной пневмонии. Однако у пациентов с НП, в отличие от простой пневмонии, часто наблюдается быстрое ухудшение состояния, часто связанное с длительной лихорадкой.

Радиологическая визуализация необходима для диагностики НП. Типичные КТ-признаки включают потерю нормальной легочной паренхиматозной архитектуры и наличие областей уменьшенного паренхиматозного усиления, представляющих разжижение, которые постепенно заменяются множественными небольшими полостями, заполненными воздухом или жидкостью. Считается, что патофизиологией НП являются массивная легочная гангрена, разжижение тканей и некроз, часто связанные с эмпиемой. Сначала поражения не видны на обычных рентгенограммах, но появляются постепенно в течение 5–9 дней. Прогрессирующий легочный некроз затем развивается с образованием полостей или пневматоцеле, иногда вызывая бронхоплевральные свищи, что является наиболее частым осложнением заболевания. За последние несколько лет широкая доступность УЗИ легких на месте легких в центрах неотложной помощи привела к более широкому использованию этой неионизирующей формы визуализации для диагностики торакальной патологии, включая детскую пневмонию.

На сегодняшний день в большинстве опубликованных исследований, в которых оценивалась эффективность УЗИ в диагностике внебольничной пневмонии у детей, УЗИ сравнивали с обычным рентгенологическим исследованием. Что касается НБ, исследование, проведенное Lai et al. сравнили УЗИ с КТ, демонстрируя сильную корреляцию между двумя диагностическими методами. Тем не менее, в исследовании сравнивали перфузию легких при допплеровском УЗИ с расширением некротической паренхимы при КТ. Более того, УЗИ в этой публикации выполнял очень опытный оператор. Поскольку рентген остается основным методом визуализации при подозрении на легочную инфекцию у детей, авторы статьи хотели сравнить методы второй линии, в частности УЗИ (выполняемую как УЗИ в месте оказания медицинской помощи) и КТ.

Задачи этого исследования заключались в следующем: во-первых, сравнить эффективность УЗИ и КТ при выявлении радиологических признаков НП, включая обнаружение некротической паренхимы легких, и, во-вторых, определить, может ли УЗИ заменить КТ в диагностике НП, даже если он выполняется младшим радиологом или в условиях стационара.

Материалы и методы

Ретроспективный поиск за период с 1 января 2005 г. по 28 февраля 2018 г. с использованием ключевых слов «некротизирующая пневмония» и «УЗИ грудной клетки» был проведен с использованием базы данных радиологии больницы. Критерии включения в исследование были следующими: пациенты моложе 18 лет с клиническим и рентгенологическим диагнозом НП, у которых по крайней мере одна КТ грудной клетки с введением контраста и одно УЗИ легких были выполнены с интервалом менее 7 дней. Из исследования были исключены пациенты, у которых УЗИ не было достаточного качества для анализа легочной паренхимы (даже при наличии плеврального выпота: два случая с отсутствующими УЗ-изображениями), а также те, у которых УЗИ и КТ выполнялись с интервалом >7 дней. Также были исключены случаи полостей, не связанных с пневмонией, таких как туберкулез, септическая легочная эмболия, врожденные пороки развития дыхательных путей и острый грудной синдром (диагноз при выписке из стационара).

Когда было доступно более одного УЗИ легких, выбирались УЗИ и КТ, выполненные в течение кратчайшего периода времени. Среднее время между исследованиями составляло 1,7 дня (диапазон: 0–6 дней; медиана: 2 дня). Каждое исследование читали два радиолога, один старший (> 10 лет опыта, ET) и один младший (< 1 года опыта, JC). Во избежание систематической ошибки отбора также были исследованы КТ органов грудной клетки и УЗИ 20 других детей того же возраста (средний возраст: 81,6 месяца; средний возраст: 56 месяцев), у которых была диагностирована патология, отличная от НБ, с интервалом менее 3 дней.

Компьютерная томография органов грудной клетки

КТ-исследования проводились на 64-срезовой системе VCT General Electric (GE) (General Electric Medical System, Милуоки, Висконсин, США). Данные были получены после внутривенного введения 1,5–2 мл/кг неионогенного контрастного вещества (Accupaque 300, GE Healthcare, Giles, UK) с последующим промыванием 10–20 мл 0,9% солевого раствора. Скорость введения варьировала от 0,5 до 1 мл/сек в зависимости от возраста пациента и венозного доступа. Время сбора данных варьировалось от 20 до 25 с после инъекции. Спиралевидная съемка проводилась со свободным дыханием для несотрудничающих детей и с задержкой дыхания, когда это было возможно.

Критерии анализа КТ:

Плевра: наличие плеврального выпота с перегородками или без, пневмоторакс, гидропневмоторакс или бронхоплевральный свищ, дренирование грудной клетки in situ.

Паренхима: отсутствие контрастного усиления в пределах паренхиматозных уплотнений, соответствующих некрозу, наличие полостей и ателектазов.

УЗИ легких

УЗИ выполняли на аппарате IU22 Philips Healthcare с датчиком L-12-5 или датчиком C9-2(*цифры в названиях датчиков как правило означают частоту датчика в МГц) для крупных пациентов.

Протокол: сканирование и получение как минимум двух передних изображений, двух задних изображений и одного по подмышечной линии с обеих сторон. Выявление патологии, подразумевало большее количество изображений.

Критерии оценки УЗИ легких были следующими:

Плевра: наличие плеврального выпота с перегородками или без, гидропневмоторакс и дренирование грудной клетки in situ.

Паренхима: наличие неоднородного гипоэхогенного уплотнения, содержащего более гипоэхогенные сливные очаги, соответствующие некротическим полостям.

Статистическое сравнение КТ грудной клетки и УЗИ легких

Взаимосвязь между УЗИ легких и КТ с признаками НП сравнивали с использованием описательной статистики.

Диагноз некроза легкого по данным УЗИ, поставленный старшим и младшим радиологами (вслепую по результатам КТ), оценивали с помощью каппа-теста Коэна, включая пациентов с НП и без нее. О ложноположительных результатах УЗИ (на некроз) не сообщалось (даже если в исследование было включено 20 случаев без некроза). Таким образом, сравнение чувствительности/специфичности между КТ и УЗИ в отношении диагностики некроза паренхимы было невозможно провести.

Все несоответствующие результаты между КТ и УЗИ (т.е. ложноотрицательные результаты на УЗИ) были проанализированы и рассмотрены, особенно те, которые сообщали о наличии паренхиматозных некротических полостей с уровнями воздуха и жидкости или без них. Для определения причины каждого несоответствия используются такие переменные, как расположение полости (глубокая паренхиматозная или поверхностная); размер любых некротических зон; количество некротических полостей и качество акустического окна проверяли в соответствии с неправильным/ правильным обнаружением на УЗИ. Неправильное/правильное обнаружение определяли с использованием КТ в качестве золотого стандарта. Этот анализ был выполнен с использованием критерия хи-квадрат или точного критерия Фишера в зависимости от количества уровней каждой переменной (два уровня для точного критерия Фишера и более 2 уровней для критерия хи-квадрат). Результаты были представлены как количество правильных/неправильных определений в пределах каждого уровня переменной и p-значение каждого теста, где пороговое значение альфа <0,05 считалось значимым. Статистический анализ был выполнен с использованием Anaconda версии 5·3·1 (Anaconda, Остин, Техас, США) для Python 3.5 (PSF, Делавэр, США), связанного через модуль Rpy2 с R версии 3·5·1 (R Foundation, Вена, Австрия).

Результаты

Исходно 48 детей соответствовали критериям включения, но семь пациентов были исключены из-за инфицирования микобактериями туберкулеза (n = 3), наличия септической легочной эмболии (n = 1), врожденных пороков развития дыхательных путей (n = 1), и острого грудного синдрома (n = 2). Наконец, 41 пациент (16 мальчиков и 25 девочек) соответствовали критериям включения. Средний возраст пациентов составил 58,7 мес (диапазон 17–182 мес, медиана 46 мес). Всего у 35 пациентов была одна пара КТ/УЗИ, у пяти пациентов было две пары КТ/УЗИ и у одного пациента было три пары КТ/УЗИ. Всего было доступно 48 пар исследований, выполненных у 41 пациента с НП. Streptococcus pneumoniae был наиболее частым возбудителем (76%) в случаях, когда культура крови или антиген мочи были положительными.

Затем 20 пар КТ/УЗИ соответствующего возраста с другим диагнозом (таким как опухоль и неосложненная пневмония) также были случайным образом выбраны для межоператорской изменчивости. Они были проанализированы в сочетании со случаями НП, чтобы избежать смещения только пациентов с НП.

Контроль за грудью

1. Плевра: септированные плевральные выпоты были в 10 случаях (20,8%) и несептированные плевральные выпоты в 38 случаях (79,2%); в 7 случаях (14,6%) отмечен пневмоторакс и в 10 (20,4%) гидропневмоторакс. Бронхоплевральный свищ имелся в семи случаях (14,6%), с учетом того, что 22,9% КТ выполнены после дренирования грудной клетки.

2. Паренхима легкого: в 45 случаях (93,8%) наблюдалась неусиленная консолидация паренхимы легкого после введения контрастного вещества. В 17 случаях (35,4%) некроз локализовался в левой нижней доле; в 18 случаях (37,5%) — две доли левого легкого; у восьми детей (16,7%) — три доли правого легкого. Кистозные полости обнаружены в 38 случаях (79,2%), ателектазы некротизированного легкого - в 42 случаях (87,5%).

УЗИ легких

1. Плевра и перикард: видимые плевральные выпоты наблюдались в 46 случаях (95,8%); 30 (62,5%) из них были септированы, а остальные 16 не были септированы (27,5%). Кроме того, в шести случаях (12,5%) был гидропневмоторакс. Грудной дренаж был виден в пяти случаях (10,4%). Среди этих пяти случаев у трех был (гидро-) пневмоторакс, идентифицируемый на изображениях УЗИ.

2. Паренхима легкого: уплотнение с участками некроза и развивающимися кавернами в легком имелось в 46 случаях (95,8%), ателектазы (в прилежащих долях) - в 33 случаях (68,8%).

Сравнение компьютерной томографии и УЗИ

Была обнаружена прекрасная корреляция между двумя методами при оценке легочного паренхиматозного заболевания — областей консолидации и отграничения некроза. Как описано в разделе статистики, сравнение специфичности и чувствительности УЗИ с золотым стандартом (например, КТ грудной клетки) для выявления некроза легких было невозможным, поскольку не было ложноположительных результатов УЗИ. УЗИ показала лучшие результаты, чем КТ, при выявлении перегородок в плевральных выпотах, тогда как КТ позволила лучше визуализировать (гидро-)аэральные полости и ателектазы.

Изменчивость между операторами

Анализ пациентов(41 пациент = 48 пар КТ-УЗИ) с и без НП (20 пациентов соответствующего возраста).

При интерпретации изображений УЗИ для выявления некроза легкого старший радиолог имел практически идеальную точность по результатам КТ (каппа = 0,895), а младший — умеренную точность (каппа = 0,49). Единообразие между отчетами радиологов было измерено как умеренное с каппа = 0,568.

Переменные, влияющие на обнаружение некроза легкого при УЗИ

Количество зон некроза и акустическое окно значимо не влияли на выявление легочного некроза (p = 0,117 и 0,101 соответственно). Напротив, глубина зон некроза в паренхиме легкого и размер зон некроза играли значительную роль в их обнаружении с помощью УЗИ (p = 0,082) для обеих переменных.

Обсуждение

Около 7% всех внебольничных пневмоний являются некротизирующими.

Обзор литературы свидетельствует о росте заболеваемости данной патологией у детей, что отчасти может быть объяснено более широким использованием КТ в диагностике инфекций органов грудной клетки у детей за последнее десятилетие.

Выборка случаев, о которой здесь сообщается, оценивала 41 пациента в возрасте до 18 лет с НП в течение 13-летнего периода с 48 комбинациями КТ/УЗИ. Плевральные выпоты обнаруживались почти систематически (100% при КТ против 95,8% при УЗИ). Систематическое наличие больших плевральных выпотов во время постановки диагноза дает истинное преимущество методике УЗИ, поскольку превосходное акустическое окно, обеспечиваемое плевральной жидкостью, позволяет тщательно оценить лежащую в основе легочную паренхиму. Это наблюдение говорит в пользу более частого использования УЗИ на ранней стадии заболевания, до установки дренажа.

При сравнении КТ и УЗИ при визуализации перегородок при плевральных выпотах авторы статьи согласны с Trinavarat et al. которые описывают явно более высокие возможности УЗИ (62,5% при УЗИ по сравнению с 20,8% при КТ), что особенно актуально перед принятием решения о размещении плеврального дренажа и месте его размещения. Тем не менее, в некоторых случаях КТ может быть очень полезна для определения того, соответствуют ли поражения, содержащие воздух, пневматоцеле или локализованному гидропневмотораксу. В данной выборке были обнаружены бронхоплевральные свищи в 14,6% случаев, видимые только на КТ, что соответствует литературным данным и подтверждает полезность КТ в такой ситуации. Бронхоплевральные свищи присутствовали в областях консолидации легкого с низким затуханием, которые, по-видимому, непосредственно сообщались с эмпиемой или с разрывом висцеральной плевры; воздух в плевральной полости выявлялся не всегда. Это редкое осложнение, по-видимому, увеличилось за последнее десятилетие, но вполне вероятно, что оно связано с увеличением частоты НП. Другим объяснением может быть то, что введение плевральной дренажной трубки без ультразвукового или компьютерного контроля (как это иногда делается в учреждении авторов статьи) может привести к поражению и без того очень хрупкого некротического легкого, вызывая вторичные бронхоплевральные свищи. В данной выборке все случаи бронхоплевральных свищей лечили консервативно, без хирургического вмешательства.

Авторы были удивлены, обнаружив, что три случая в этой серии не показали некроза паренхимы на КТ, в то время как некроз сам по себе определяет НП. Это объясняется тем, что у этих больных КТ была проведена очень рано после появления симптомов, но именно эволюция заболевания подтвердила диагноз в более поздние сроки с помощью рентгенографии грудной клетки или повторной КТ (с паренхиматозными полостями). У одного пациента УЗИ было выполнено в тот же день, когда на КТ уже был обнаружен паренхиматозный некроз, едва заметный на КТ.

Некроз легочной паренхимы обычно быстро виден на КТ в виде многоочагового отсутствия усиления пораженных участков после введения контраста. Что касается обнаружения некроза, авторы наблюдали сильную корреляцию между УЗИ и КТ (95,8% на УЗИ против 93,7% на КТ). При УЗИ обнаруживается гепатизированная гипоэхогенная паренхима (относительно соседней гиперэхогенной паренхимы с «простой» пневмонией или ателектазом), которая становится гетерогенной с небольшими гипоэхогенными областями, сходящимися с образованием географических зон некроза, соответствующих зонам без усиления на КТ. Эти области могут прогрессировать до анэхогенных кист. Если эти области некроза в конечном итоге сообщаются с вентилируемым бронхом, они могут иметь воздушно-жидкостный уровень или формировать пневматоцеле.

Следует отметить, что в этом ретроспективном исследовании разные операторы — в основном резиденты-радиологи в начале своего обучения — выполняли исследования УЗИ в условиях неотложной помощи и что в большинстве случаев исследования проводились для поиска плеврального выпота, а не специально для некроза легких. Несмотря на эти ограничения, области некроза были четко идентифицированы на доступных изображениях. Это предполагает, что УЗИ на месте оказания медицинской помощи(*POCUS) может быть полезно для последующего наблюдения за легочным некрозом даже при обследованиях, проводимых младшими радиологами.

УЗИ не может количественно оценить некротические повреждения, особенно при ретроспективном просмотре изображений. Однако степень некроза, по-видимому, не играет большой роли в эволюции пациентов. Более того, количественная оценка некроза на КТ иногда затруднена из-за частых ателектазов.

Паренхиматозные полости легче выявлялись на КТ, чем на УЗИ (79,1 против 35,4%). Ложноотрицательные результаты УЗИ объяснялись локализацией поражений. Авторы заметили, что полости, расположенные относительно глубоко в паренхиме, были частично скрыты более поверхностной и еще нормально аэрируемой легочной паренхимой. Ателектаз, вызванный плевральным выпотом, вероятно, также ограничивал визуализацию некроза в некоторых ситуациях.

Обширный метаанализ утверждает, что УЗИ обладает превосходной специфичностью и чувствительностью в диагностике педиатрической пневмонии. Однако, насколько это известно, в нескольких исследованиях была сделана попытка оценить полезность УЗИ в диагностике НП или сравнить УЗИ непосредственно с КТ. Эта выборка объединила большое количество пациентов, которым было проведено как УЗИ, так и КТ и которые были выполнены близко друг к другу по времени, что позволило сравнить два метода. Принимая во внимание эти результаты, можно утверждать, что УЗИ следует выполнять при диагностике или последующем наблюдении за НП. Более того, данное исследование показывает, что даже младший оператор может визуализировать паренхиму легкого и обнаружить паренхиматозный некроз с помощью быстро доступного метода визуализации (даже до того, как будет введен периферический катетер внутривенно), что следует учитывать в эру POCUS. Это возможно, если оператор, выполняющий УЗИ, следует структурированному протоколу. Оператор должен иметь в виду, что некроз преобладает в левом легком, и должен активно искать в этой области, особенно в случае плеврального выпота с инфекционным контекстом. Причем авторы статьи предлагают начать со средне- или низкочастотного датчика, чтобы выявить весь потенциальный некроз и затем проанализировать его высокочастотным датчиком, более точно визуализируя кистозную трансформацию паренхимы. В случае сомнений старший радиолог может интерпретировать результаты ретроспективно, как это было сделано в этом исследовании.

Визуализация с использованием УЗИ вносит большой вклад в защиту от радиоизлучения в соответствии с широко распространенным применением принципа ALARA и в соответствии с принципом «визуализируйте осторожно». Кроме того, внутривенное введение контрастного вещества, необходимое для выявления некротических участков легкого на КТ, увеличивает риск аллергической реакции и ограничено у детей с почечной недостаточностью.

Это исследование имеет несколько ограничений, ретроспективный дизайн сам по себе является ограничением. Кроме того, в исследовании сравнивали исключительно КТ с УЗИ в В-режиме, тогда как допплеровское исследование паренхимы или введение эхографического контрастного вещества, по-видимому, обеспечивали бы лучшую оценку распространения некроза. Однако допплер-УЗИ и УЗИ с контрастным усилением не выполняются в условиях стационара. Кроме того, молодые пациенты с НП часто бывают очень тахипноическими и беспокойными, что делает допплеровскую визуализацию малоинформативной и часто неточной даже для опытного оператора. Можно предположить, что проспективное исследование с систематическим и полным УЗИ обоих легких, скорее всего, даст результаты, более близкие к КТ с точки зрения выявления паренхиматозного некроза легких.

Выводы

УЗИ является интересным инструментом для диагностики НП. Его использование следует поощрять, особенно в связи с тем, что в педиатрических отделениях неотложной помощи увеличивается использование УЗИ на месте оказания медицинской помощи. В перспективе использование КТ у детей с НП может быть ограничено выявлением осложнений в виде бронхоплевральных свищей при неблагоприятно развивающемся заболевании.

*Также в публикации присутствуют снимки УЗИ и КТ.

*Упоминаемый в статье симптом "географической карты" можно также посмотреть в моём клиническом наблюдении - Два в одном - УЗИ почек и мочевого ...

*комментарии редактора