Введение
В конце 2019 г. в Китайской Народной Республике (КНР) произошла вспышка новой коронавирусной инфекции с эпицентром в городе Ухань (провинция Хубэй), возбудителю которой было дано временное название 2019-nCoV. Всемирная организация здравоохранения 11 февраля 2020 г. присвоила официальное название инфекции, вызванной новым коронавирусом, — COVID-19 (COronaVIrusDisease 2019). Международный комитет по таксономии вирусов 11 февраля 2020 г. присвоил официальное название возбудителю инфекции — SARS-CoV-2. Новый коронавирус SARS-CoV-2 относится к семейству Coronaviridae (линия Beta-CoV B) и представляет собой одноцепочечный РНК-содержащий вирус [1—3].
Вирус отнесен ко второй группе патогенности, как и некоторые другие представители этого семейства (SARS-CoV, MERS-CoV). Входные ворота возбудителя — эпителий верхних дыхательных путей и эпителиоциты желудка и кишечника. Начальным этапом заражения является проникновение SARS-CoV-2 в клетки-мишени, имеющие рецепторы ангиотензинпревращающего фермента типа II (ACE2). Рецепторы ACE2 располагаются на клетках дыхательного тракта, почек, пищевода, мочевого пузыря, подвздошной кишки, сердца, центральной нервной системы. Однако основной и быстро достижимой мишенью являются альвеолярные клетки типа II (AT2) легких, что определяет развитие интерстициальной пневмонии [1, 3]. Как правило, инкубационный период COVID-19 составляет от 1 до 14 сут, у большинства инфицированных симптомы развиваются между 3—7 сут; однако самый длительный инкубационный период может достигать 24 сут [3]. Клиническая тяжесть COVID-19 сильно варьирует: от бессимптомного течения до летального исхода.
В настоящее время положительный результат в обнаружении нуклеиновых кислот с использованием технологии обратной транскриптазы с полимеразной цепью (ОТ-ПЦР) является «золотым стандартом» для диагностики COVID-19. Анализ имеет высокую специфичность, но низкую чувствительность. Следовательно, мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) легких стала основополагающим инструментом для диагностики легочных проявлений COVID-19 и определения тактики лечения, который используется в тесной комбинации с клиническими и эпидемиологическими данными. Однако в литературе сообщается о расхождениях между результатами ОТ-ПЦР и визуализирующими методиками: МСКТ у многих пациентов показала видимые поражения легких, однако исследование ПЦР при этом неоднократно давало отрицательные результаты [4].
Согласно временным методическим рекомендациям Министерства здравоохранения Российской Федерации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)» (версия 6) [1], МСКТ имеет максимальную чувствительность в выявлении изменений в легких, характерных для пневмонии при COVID-19. С увеличением длительности течения пневмонии повышается информативность рентгенографии, которая используется в основном для динамического контроля в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) и для оценки возможных осложнений после постановки центральных венозных катетеров. Ультразвуковое исследование (УЗИ) легких у пациентов с пневмонией при COVID-19 является дополнительным методом визуализации, который не заменяет и не исключает проведение рентгенографии и МСКТ [2, 3]. Таким образом, имеется необходимость в дальнейших исследованиях, описывающих степень и характер изменений, вызванных COVID-19, именно при МСКТ легких.
В исследовании обобщены и проанализированы клинические проявления, эпидемиология, результаты лабораторных данных и МСКТ легких у 300 пациентов с ПЦР-подтвержденным COVID-19. Мы надеемся, что это позволит улучшить понимание стадийности болезни, обеспечить раннюю эффективную диагностику, своевременное лечение и принятие комплекса противоэпидемических мероприятий.
Цель исследования — описание возможностей визуализирующих методик с акцентом на МСКТ, а также динамический анализ проявлений патологии у госпитализированных в ГКБ №15 им. О.М. Филатова пациентов с подтвержденными случаями COVID-19.
Материал и методы
За период с 27 марта по 26 мая 2020 г. из ГКБ №15 им. О.М. Филатова были выписаны 9160 пациентов, а специалистами отделения лучевых и функциональных методов диагностики выполнено 25 303 исследований (табл. 1).
Таблица 1. Количество диагностических исследований, выполненных с 27.03.2020 по 27.05.2020, и их модальность
Table 1. Number of diagnostic tests carried out from 27.03.2020 to 27.05.2020, and their modality
| МСКТ | Рентгенография | УЗИ | |||
| Орган | Число исследований | Орган | Число исследований | Орган | Число исследований |
| Органы грудной клетки | 9602 | Легкие | 1999 | Органы брюшной полости | 2281 |
| Головной мозг | 1378 | Таз | 58 | Легкие и плевры | 875 |
| Органы брюшной полости | 120 | Крупные суставы | 74 | Дуплексное сканирование вен нижних конечностей | 1269 |
| Органы малого таза | 30 | Ретроградная холангиопанкреатография | 13 | Эхокардиография | 1706 |
| Болюсное контрастирование | 277 | Использование контраста | 18 | УЗИ плода | 815 |
| Прочие | 414 | Прочие | 237 | Прочие | 2819 |
| Всего | 11 544 | 2381 | 9765 | ||
Критерии включения в исследование были следующими: положительный результат теста ПЦР; первое МСКТ легких выполнено после поступления в ГКБ №15 им. О.М. Филатова.
В исследование были включены 300 пациентов (табл. 2), в том числе 159 мужчин и 141 женщина в возрасте от 22 до 80 лет. Средний возраст всех пациентов составлял 49±17 лет (мужчин — 52 года, женщин — 43 года). Срок от предполагаемого начала заболевания до госпитализацией колебался от 1 до 17 сут (в среднем 6,2 сут) (см. табл. 2).
Таблица 2. Исходные данные обследованных пациентов
Table 2. Initial data of surveyed patients
| Параметр | Разброс величин/частота встречаемости, n=300 (%) |
| Возраст, лет | 22—80 |
| Пол: | |
| мужской | 159 (53) |
| женский | 141 (47) |
| Лихорадка | 186 (62) |
| Кашель | 201 (67) |
| Одышка | 39 (13) |
| Лейкоциты, ·109/л: | |
| снижение | 27 (9) |
| норма | 243 (81) |
| повышение | 30 (10) |
| Нейтрофилы, ·109/л: | |
| снижение | 33 (11) |
| норма | 231 (77) |
| повышение | 36 (12) |
| СРБ, мг/л: | |
| повышение | 189 (63) |
| норма | 111 (37) |
| Прокальцитонин, нг/мл: | |
| повышение | 156 (52) |
| норма | 144 (48) |
Серийно были проанализированы результаты лабораторных исследований, включая количество лейкоцитов (WBC) (нормальный диапазон 4,0—9,0·109/л), нейтрофилов (нормальный диапазон 1,8—6,3·109/л, или 48—78%) и лимфоцитов (нормальный диапазон 1,2—3,9·109/л), уровень прокальцитонина (нормальный диапазон 0—0,1 нг/мл) и С-реактивного белка (СРБ) (нормальный диапазон 0—5 мг/л).
МСКТ выполнялась на двух томографах Aquillion PRIME (TMS, Япония) в режиме круглосуточной работы со следующими параметрами: напряжение 120—130 кВ, сила тока 120 mAc, время сканирования 2 с, толщина среза 1 мм, шаг 10 мм.
Сканирование охватывало зону от супраапикальных отделов до поддиафрагмальной области, при возможности с захватом зоны надпочечников. Поскольку ряду пациентов было трудно задерживать дыхание для уменьшения артефактов, проводилось сканирование в каудо-краниальном направлении.
Легочное окно реконструировалось по алгоритму высокого разрешения при 1,0 мм. Сагиттальные и коронарные реконструкции проводились с использованием рабочих станций постобработки (Vitrea, AGFA). УЗИ легких (для оценки динамики у пациентов в ОРИТ и у беременных) и плевры выполнялись преимущественно на портативных сканерах MicroMaxx (Fujifilm SonoSite, США), сканерах среднего класса Loqic E (GE, США) и сканерах экспертного класса Toshiba Aplio 500 (TMS, Япония).
Анализ изображений. Изображения МСКТ грудной клетки каждого пациента были проанализированы коллегиально (двумя рентгенологами с опытом работы более 5 лет). В случае расхождений консенсусное мнение было достигнуто путем обсуждения, совместного просмотра серий изображений и анализа.
Анализ изображений прежде всего включал в себя: 1) оценку появления у пациентов зон «матового стекла» за счет повышения плотности легочной ткани (рис. 1, 2); 2) определение расположения (центральное или периферическое), количества (множественные, единичные, полисегментарные), формы (четкие, нечеткие) и границ выявленных очагов «матового стекла» (рис. 3); 3) наличие областей более высокой плотности легочной ткани за счет зон консолидации и оценку бронхиальной проходимости в данных областях — «воздушной бронхограммы» (рис. 4); 4) выявление периваскулярных, перибронхиальных очагов уплотнения и их локализации, их количества, формы, размеров; 5) оценку междолькового интерстиция; 6) анализ дополнительных сведений, таких как жидкость в плевральной полости и полости перикарда, оценка лимфатической системы, размеров сосудистого пучка средостения (рис. 5). Дополнительно отмечались сопутствующие изменения легких, которые могли влиять на тяжесть течения заболевания. Обязательно оценивалось наличие свежих костно-травматических и дегенеративных изменений костно-суставной системы. В динамике оценивалась тяжесть выявленных изменений в соответствии со шкалой оценки тяжести пневмонии COVID-19 (КТ 0—4), разработанной ГБУЗ «НПКЦ ДиТ ДЗМ». Слияние зон поражения, появление новых поражений и(или) увеличение плотности легких в совокупности с увеличением процента вовлеченной легочной ткани считалось прогрессированием. И наоборот, уменьшение размера поражения, количества и(или) плотности трактовалось как положительная динамика. Если не наблюдалось значительного различия в рентгенсемиотической картине между двумя МСКТ-исследованиями, в заключение оставалась та степень тяжести, которая выставлялась при первом исследовании.
Рис. 1. Пациент Ш., 61 год. Жалобы на повышение температуры тела до 39,2 °C, кашель, одышку.
Полисегментарно в обоих легких определяются участки уплотнения по типу «матового стекла» в сочетании с участками консолидации. Вовлеченность легочной ткани — до 35% с обеих сторон.
Fig. 1. Patient Sh., 61 years old. Complaints to fever to 39.2 °C, cough, shortness of breath.
Polysegmental in both lungs the sealing areas are determined by the type of «frosted glass», in combination with the consolidation areas. Pulmonary tissue involvement is up to 35% on both sides.
Рис. 2. Пациент Ш., 61 год. Исследование в динамике (через 5 сут).
Положительная динамика в виде уменьшения зон «матового стекла», появление ретикулярных изменений.
Fig. 2. Patient Sh., 61 years old. Study in dynamics (in 5 days).
Positive dynamics in the form of reduction of «frosted glass» zones, appearance of reticular changes.
Рис. 3. Пациентка Б., 65 лет, жалобы на повышение температуры тела до 37,8 °C, одышку. МСКТ при поступлении (а—г).
Полисегментарно в обоих легких определяются участки уплотнения легочной паренхимы по типу «матового стекла». Объем вовлеченной паренхимы справа до 20%, слева до 25%.
Fig. 3. Patient B., 65 years old, complaints to fever to 37.8 ° C, shortness of breath. MSCT on admission (a—d).
Polysegmental in both lungs the areas of compaction of pulmonary parenchyma are determined by the type of «frosted glass». The volume of the involved parenchyma is up to 20% on the right and 25% on the left.
Рис. 4. Пациентка Б., 65 лет. МСКТ через 7 сут после поступления (а—г).
Выраженная отрицательная динамика. В обоих легких определяется диффузное уплотнение легочной ткани по типу «матового стекла» и консолидации в сочетании с ретикулярными изменениями (правое легкое — около 80%, левое легкое — около 80%).
Fig. 4. Patient B., 65 years old, MSCT in 7 days after hospitalization (a—d).
Expressed negative dynamics. In both lungs, a diffuse lung seal is determined by the type of «frosted glass» and consolidation combined with reticular changes (right lung — about 80%, left lung — about 80%).
Рис. 5. Пациент Х., 57 лет (при поступлении — жалобы на сухой кашель, боль в груди, одышку, повышение температуры тела до 38, 5 °C). МСКТ при поступлении (а—г).
Субплеврально полисегментарно в обоих легких, более выраженно в нижних долях, определяются участки уплотнения легочной ткани по типу «булыжной мостовой» и консолидации (вовлечение паренхимы обоих легких более 50%).
Fig. 5. Patient X., 57 years old (on admission — complaints about a dry cough, chest pain, shortness of breath, fever to 38.5 °C). MSCT on admission (a—d).
Subpleural polysegmental in both lungs, more pronounced in lower lobes, the areas of lung tissue thickening are determined by the type of «cobblestone» and consolidation (involvement of parenchyma of both lungs is more than 50%).
Результаты
Все 300 (100%) пациентов, включенных в исследование, имели легочные проявления COVID-19. Двустороннее поражение наблюдалось в 234 (78%) случаях, в 27 (9%) случаях были обнаружены изменения только в правом легком, в то время как в 21 (7%) случае — только в левом легком.
Отмечено, что 18 (6%) случаев были связаны с вовлечением в процесс одной доли, мультилобарное поражение имелось у 282 (94%) пациентов, из них 24 (8%) случая — с вовлечением двух долей, 51 (17%) — с поражением трех долей, 72 (24%) — четырех долей, а 135 (45%) пациентов имели поражение пяти долей.
Поражения располагались преимущественно субплеврально — в 216 (72%) случаях, имелись как в периферических, так и в центральных отделах в 74 случаях. Множественные поражения (>3) были обнаружены в 273 (91%) случаях, у 17 (6%) пациентов было выявлено 3 очага, у 6 (1,8%) — 2 очага, а у 4 (1,2%) — 1 очаг. Рентгеносемиотика отражена в табл. 3.
Таблица 3. Данные, выявленные при первично выполненной МСКТ грудной клетки
Table 3. Data identified in the primary MSCT of the chest
| Морфология | Число пациентов, n=300 | |
| абс. | % | |
| Уплотнения по типу «матового стекла» | 105 | 35 |
| Консолидация | 9 | 3 |
| Узелки | 21 | 7 |
| Консолидация и «матовое стекло» | 210 | 70 |
| «Матовое стекло» и узелки | 15 | 5 |
| Все остальные проявления | 42 | 14 |
| Утолщение междольковых перегородок | 90 | 30 |
| Воздушная бронхограмма | 37 | 37 |
| Фиброз | 111 | 45 |
| Утолщение плевры | 12 | 4 |
| Гидроторакс | 51 | 17 |
| Увеличение лимфатических узлов | 39 | 13 |
Результаты повторной МСКТ грудной клетки были получены в 286 (95,3%) случаях (табл. 4).
Таблица 4. Динамика стадийности поражения легочной ткани по данным МСКТ
Table 4. Dynamics of stages of pulmonary tissue affection according to the data of MSCT
| Стадия поражения | При поступлении | Контрольное исследование (перед выпиской пациента) | ||
| абс. | % | абс. | % | |
| КТ1 | 33,0 | 11 | 65,0 | 23 |
| КТ2 | 156,0 | 52 | 183,0 | 61 |
| КТ3 | 84,0 | 28 | 37* | 12,3 |
| КТ4 | 27,0 | 9 | 15** | 5 |
Примечание. * — клинически стабильные пациенты, не выписанные из стационара в связи с недостаточной положительной рентгенологической и клинической картиной; ** — 9 пациентов умерли, 6 пациентов перешли в стадию КТ3 и продолжили лечение в стационаре, позже выписаны с улучшением.
Note. * — clinically stable patients not discharged from the hospital due to insufficient positive radiological and clinical picture; ** — 9 patients died, 6 patients went to the stage of CTD and continued treatment in the hospital, later discharged with improvement.
Между двумя сканированиями проходило от 5 до 9 сут, в среднем 6,5 сут. При этом у ряда пациентов (табл. 5) были выявлены осложнения течения COVID-пневмонии (рис. 6). В некоторых случаях была зарегистрирована обратная положительная динамика (рис. 7, 8) после выраженных пневмонических изменений.
Таблица 5. Осложнения, выявленные у пациентов при динамическом исследовании легких
Table 5. Complications identified in patients with dynamic lung examination
| Осложнение | Число пациентов (n=300) | |
| абс. | % | |
| Пневмоторакс | 12 | 4 |
| Пневмомедиастинум | 2 | 0,07 |
| Гидроторакс | 51 | 17 |
| Эмпиема плевры | 6 | 2 |
| Пиопневмоторакс | 2 | 0,07 |
Рис. 6. Пациент Х., 57 лет. МСКТ в динамике (а—г).
Выраженная отрицательная динамика в виде появления деструктивной полости в правом легком с горизонтальным уровнем жидкости. Признаки частично ателектаза нижней доли справа. Полисегментарно в легких зоны уплотнения по типу «матового стекла» и участки консолидации и ретикулярных изменений, вовлечение паренхимы легких до 50—60%.
Fig. 6. Patient X., 57 years old. MSCT in dynamic (a—d).
Expressed negative dynamics in the form of a destructive cavity in the right lung with a horizontal level of fluid. Signs of partial lower lobe atelectasis on the right. Polysegmental in the light sealing zones by «frosted glass» type and areas of consolidation and reticular changes, involving lung parenchyma up to 50—60%.
Рис. 7. Пациентка К., 60 лет. МСКТ (а—г).
Паренхима легких с двух сторон, преимущественно справа, субтотально диффузно понижена в прозрачности за счет уплотнений по типу «матового стекла» и консолидаций — вовлечение легочной ткани около 70—80%.
Fig. 7. Patient K., 60 years old. MSCT (a—d).
The parenchyma of the lungs on both sides, mainly on the right, is subtotal diffusely reduced in transparency due to the «frosted glass» type seals and consolidations — the lung tissue involvement is about 70—80%.
Рис. 8. Пациентка К., 60 лет, МСКТ через 15 сут (а, б).
Положительная динамика в виде уменьшения объема и интенсивности «матового стекла», умеренные остаточные ретикулярные изменения — вовлечение паренхимы справа около 30—40%, слева — до 20—25%. ЦВК и интубационная трубка отсутствуют.
Fig. 8. Patient K., 60 years old. MSCT in 15 days (a, b).
Positive dynamics in the form of reduction of volume and intensity of «frosted glass», moderate residual reticular changes — involvement of parenchyma on the right is about 30—40%, on the left — up to 20—25%. There are no CVO or intubation tube.
Обсуждение
Основные наблюдаемые клинические симптомы включали лихорадку (65%), кашель (65%), что соответствовало предыдущим сообщениям [5].
Большинство изменений при COVID-пневмонии проявляется в виде зон «матового стекла» (70%) и имеет двусторонний характер поражения (78%), в 94% наблюдений настоящего исследования в патологический процесс были вовлечены две или более доли одновременно и почти 72% изменений были локализованы в периферических отделах легких.
В условиях пандемии большинство выявленных в настоящем исследовании изменений следует трактовать в пользу COVID-19, однако нельзя забывать о других возбудителях со схожей рентгенологической картиной. Тем не менее в некоторых случаях КТ-картина изменений в легких помогает отличить COVID-19 от других видов пневмоний: так, для микоплазменной пневмонии основными проявлениями являются снижение воздушности легочной ткани, утолщение стенки бронхов и видимые периферические узелки, представляющие рисунок «дерево в почках». Заболевание обычно осложняется плевральным выпотом и увеличенными средостенными и грудными лимфатическими узлами [6, 7]. При бактериальной контаминации по данным МСКТ часто выявляются пятнистые, узловые изменения или зоны консолидации, распределенные вдоль сегментов бронхов или легких [8]. В случае криптококковых инфекций поражения расположены в основном субплеврально с единичными или множественными уплотнениями и узловыми тенями при медленном прогрессировании заболевания [9].
Ограничения исследования. Настоящее исследование было ограничено в следующих аспектах: 1) несмотря на то что в работе обобщены данные визуализации в условиях стационара при COVID-19, окончательный взгляд на количественную и качественную оценку поражений легочной паренхимы должен быть сделан в будущем (с учетом данных динамического наблюдения); 2) требуется выявление корреляционных связей между течением заболевания и его рентгенологическими проявлениями.
Заключение
Таким образом, легочные проявления COVID-19 часто представляли собой участки неоднородного повышения плотности по типу «матового стекла», располагающиеся в периферических и центральных отделах. В большинстве случаев эти изменения были двусторонними и мультилобарными/полисегментарными, могли прогрессировать в течение нескольких дней. В то же время примерно у 40% пациентов к моменту выписки из стационара, несмотря на значительное клиническое и лабораторное улучшение, рентгенологическая картина оставалась в пределах прежней степени тяжести по данным МСКТ.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.