Hvordan COVID-19 forårsager lunge- og nyreperfusionsmangel

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

DEL Ⅰ: Lunge- og nyreperfusionsdefekter diagnosticeret ved dobbelt-energi computertomografi hos patienter med COVID-19-relateret systemisk mikroangiopati

Ilkay S. Idilman, Gulcin Telli Dizman & et al.

Introduktion

Radiologisk billeddannelse af lungerne er blevet et diagnostisk værktøj for coronavirus sygdom (COVID-19) på grund af den lave følsomhed af real-time revers-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) tests fra podningsprøver [1-3]. Adskillige billeddannelseskarakteristika er blevet beskrevet, herunder enkelt eller multiple fokale jordglasopaciteter (GGO'er) i lungerne [4, 5]. For nylig blev multi-organ endotel identificeret hos patienter medCOVID-19, hvilket kan skyldes den udbredte distribution og co-ekspression af ACE-2 og S-proteinspecifikke proteaser [6-8]. Mikroangiopatiske læsioner med trombose er blevet vist i patologiske prøver fra lungerne hos kritisk syge patienter medCOVID-19[9], og antikoagulantbehandling har vist sig at forbedre deres prognose [10]. Disse resultater er imidlertid baseret på nylige patologiske undersøgelser, og det er tydeligt, at ikke-invasiv diagnose af den mikrovaskulære obstruktion ville være gavnlig i behandlingen afCOVID-19patienter, der bruger tidlig tromboprofylakse.

Dual-energy computed tomography (DECT) muliggør kvantificering af jodoptagelse, som er et godt surrogat for pulmonal parenkymal perfusion [11, 12]. Denne teknik kan bruges til CT-angiografi, og den giver mulighed for evaluering af pulmonal perfusion og tilstedeværelsen af ​​pulmonal arterietrombus samtidigt uden at øge strålingsdosis sammenlignet med standard CT. Jodkort opnået med denne metode kan også bruges til at evaluere nyreperfusion, som er inkluderet i det kaudale aspekt af DECT-angiografien. Her havde vi til formål at evaluere lunge- og nyreperfusionsabnormiteter iCOVID-19patienter ved dobbelt-energi computertomografi (DECT) og for at undersøge rollen af ​​perfusionsabnormiteter på sygdommens sværhedsgrad som et tegn på mikrovaskulær obstruktion.

ørken cistanche fordele: forbedre immunitet

Materialer og metoder

Patienter og klinisk opfølgning

Thirty-one adults(>18 år) diagnosticeret medCOVID-19og indlagt mellem 15. marts 2020 og 20. april 2020 på Hacettepe University Adult Hospital (en 1000-sengs tertiær facilitet), som gennemgik DECT-angiografi på grund af formodet pulmonal tromboemboli (PE) blev analyseret.COVID-19blev diagnosticeret ved hjælp af revers-transkriptionspolymerasekædereaktion (RT-PCR) på nasopharyngeale udstrygninger. I henhold til nationale retningslinjer er alle RT-PCR-bekræftedeCOVID-19patienter blev overvejet til hospitalsindlæggelse. Elektroniske optegnelser fra Hacettepe Universitetshospital og opfølgningsdiagrammer over patienterne blev gennemgået af forfatterne (I, GTD, ACI) og gemt i en elektronisk database. BekræftetCOVID-19 patients who were evaluated as needing treatment as per the national guidelines were admitted into isolation wards. A suspected PE was based on clinical findings and/or elevated D-dimer serum levels(>1000 ng/ml). Patienterne blev informeret om den radiologiske procedure og givet deres informerede samtykke. Gravide kvinder og dem, der ikke gav deres samtykke, blev udelukket. Klinisk sygdoms sværhedsgrad forCOVID-19blev defineret som foreslået af Feng et al [13]. Kort fortalt er patienterne kategoriseret i fire typer: type 1 havde milde symptomer og ingen unormale radiologiske fund, type 2 havde moderate symptomer og tegn på lungebetændelse på CT thorax, type 3 patienter havde enten en høj respirationsfrekvens (30/min) eller SaO2( Mindre end eller lig med 93 procent) eller lavt oxygenpartialtryk/indåndet oxygenfraktion (<300 mmhg)in="" arterial="" blood,="" and="" type="" 4="" patients="" needed="" mechanical="" ventilation="" and="" had="" shock="" or="" organ="" dysfunction="" needing="" intensive="" care="" unit="">

CT-optagelsesprotokol og DECT-efterbehandling og billedrekonstruktion

DECT-angiografibillederne blev opnået ved tredjegenerations dual-source CT (Somatom Force, Siemens Healthineers). Patienterne fik 50-60 mL iohexol (Omnipaque 350; GE Healthcare) intravenøst ​​med en hastighed på 4.0 mL/s via et antecubitalt intravenøst ​​kateter efterfulgt af et {{6} }mL saltvand chaser bolus. Et område af interesse (ROI) blev placeret over pulmonalarterien, og indsamlingen blev startet, da ROI nåede 100 HU med en forsinkelse på 5 s. Den kranioaudale opsamling blev indstillet med følgende parametre:80/140 Sn kVp, moduleret mA(CareDose 4D, Siemens Healthineers) med reference 80mA, rotationstid 0,25s, med en pitch på 0,7 og en kollimation på (64× 0,6) mm×2.

Perfuserede blodvolumen(PBV)-billeder og jodkort blev genereret ved hjælp af DECT-efterbehandlingssoftware ("Lung PBV" og "Virtual unenhanced" i syngo Dual Energy; Siemens Healthineers) på en dedikeret arbejdsstation.

cistanche supplement: forbedre immuniteten

DECT-scanneren genererer tre forskellige serier af billeder: {{0}}kV-billeder, 140-kV-billeder og billeder med vægtet gennemsnit (svarende til 120-kVp-scanning af abdomen). Billeder blev indlæst til en dedikeret DE-efterbehandlingsarbejdsstation (Syngo Via VB10; Siemens Medical Solutions). Ved hjælp af Lung PBV-applikationen kan jodoptagelsesfordelingen kortlægges for at visualisere perfusion. Denne beregning er baseret på den såkaldte tre-materiale-nedbrydning: Hvis vi antager, at hver voxel i lungen er sammensat af luft, blødt væv og io-din, genererer algoritmen et kort, der koder for jodfordelingen i hver enkelt CT-voxel. For at generere lungeperfusionskortene placerede vi et ROI på lungearterien. Vi brugte en skalafaktor på 0,15 til at normalisere perfusionen af ​​lungeparenkymet. Ud over lunge-PBV-billeder blev virtuelle non-contrast (VNC) billeder og jodkort opnået ved at bruge den "virtuelle uforbedrede" software. Jodkort kan overlejres på vægtet gennemsnit eller VNC-billeder til visualisering af jodoptagelsesfordeling og anatomisk information samtidigt.

Morfologiske billeder, lungeperfusionskort og jodkort blev analyseret af tre erfarne læsere (med 14, 24 og 32 års CT-erfaring). Billedkvaliteten af ​​perfusionskortet blev registreret som enten fremragende (ingen artefakter), god (mindre artefakter), moderat (stadig i stand til at vurdere jodfordelingen) eller dårlig (umuligt at vurdere jodfordelingen. Den pulmonale DECT angiografi-billedkvalitet var fremragende hos 2, god hos 21 og moderat hos 8 patienter. Perfusionskortbillederne blev derefter gennemgået for tilstedeværelsen af ​​ethvert underskud. Perfusionskortunderskud blev karakteriseret som enten overlappende med GGO eller konsolidering, ikke overlappende med GGO eller konsolidering, eller bånd- lignende underskud i overensstemmelse med artefakter, ofte på grund af hjertebevægelse eller strålehærdning fra kontrastmaterialet i vena cava superior eller innominat vene.Læsioner på CT-billeder over 1 cm blev også evalueret og registreret som GGO eller konsolidering, og jodet optagelse af disse læsioner blev målt med tre elliptiske runder af interesse (RO) på jodkortbillederne, og middelværdien blev beregnet.

Lung CT images were classified according to the extent of GGOs and the presence of consolidation and crazy paving patterns in the lobes. CT scores were defined as follows:0(none),1 (affecting less than 5% of the lobe),2 (affecting 5-25% of the lobe),3(affecting26-49% of the lobe),4(affecting 50-75% of the lobe),and 5(affcting>75 procent af lappen)[14]. Hvis det skøre belægningsmønster eller konsolidering optrådte i en lap, blev CT-scoren øget med 1 for hver af dem. Derfor var en maksimal CT-score på 7 mulig for hver lap. Den samlede CT-score blev beregnet ved at summere de fem lobe-scores (fra 0 til 35). Perfusionsbilleder blev klassificeret efter omfanget afperfusionsunderskud(PD'er). Karaktererne blev defineret som følger:0(ingen PD(perfusionsunderskud)),1(påvirker kun ét område),2(påvirker 1-3 PD(perfusionsunderskud) areas),3(multiple bilateral PDs>4-10 områder) og 4 (bilaterale PD'er(perfusionsunderskud) disseminated in all segments covering>50 procent af de samlede lungeperfusionsområder). Højre ventrikel (RV) og venstre ventrikel (LV) diametre blev målt fra de aksiale skiver, der viser den maksimale afstand mellem den intraventrikulære septum og endokardium. Efter målingerne blev det tværgående RV/LV-forhold beregnet.

cistanche tubulosa & cistanche tubulosa ekstrakt

Hos 5 patienter omfattede pulmonale CTA-undersøgelser ikke mere end 75 procent af nyrernes langsgående diameter og blev udelukket fra nyreanalyserne. Nyrerne blev analyseret på VNC, jodkort og blandede DECT-billeder. En ROI blev placeret over den abdominale aorta for at normalisere kontrastforstærkningen før analysen. Visuelle analyser af disse billeder blev udført af tre radiologer i konsensus. Et homogent mønster på jodkortet er defineret som et jævnt udseende uden områder med lav jodoptagelse; det heterogene mønster er defineret som et plettet udseende med skiftevis lav og høj jodoptagelse. Densitetsmålinger blev foretaget på nyrernes cortex gennem jodkortet og VNC-billeder. Et frihånds-ROI blev placeret på nyrernes cortex, og tæthedsmålinger blev registreret. Plettede områder og tilstødende normalt forstærkende parenkym blev også evalueret fra de nedre, midterste og øvre poler af nyren i de diffuse heterogent forstærkende nyrer og fra de lavt perfunderede områder i de fokale heterogent forstærkende nyrer ved at bruge et cirkulært område af interesse for ca. 5 mm, og gennemsnittet blev beregnet for hver.

Statistisk analyse

Kategoriske data blev præsenteret som tal (procenter), og kontinuerte variabler er udtrykt som middel ± standardafvigelser, medmindre andet er angivet. Kategoriske data blev sammenlignet ved hjælp af Pearson chi-square test/Fishers eksakte test, og kontinuerte variabler blev sammenlignet ved hjælp af Students test eller Mann-Whitney U test i henhold til fordelingen af ​​data. Graden af ​​association mellem kontinuerte og/eller ordinale variable blev beregnet ved hjælp af Pearsons korrelationskoefficient eller Spearmans rho-analyse i henhold til fordelingen af ​​data. En envejs variansanalyse (ANOVA) eller Kruskal-Wallis analyse blev udført for at sammenligne kontinuerte variable i forskellige PD(perfusionsunderskud)karakterer. En tosidet værdi på<0.05 was="" considered="" statistically="" significant.="" a="" receiver="" operating="" characteristic(roc)curve="" analysis="" was="" performed="" to="" define="" the="" value="" of="" laboratory="" parameters="" in="" predicting="">(perfusionsunderskud).

cistanche tubulosaudvinde fordel

Resultater

I alt 31 patienter (M/K 16/15) medCOVID-19, som gennemgik pulmonal DECT angiografi for en formodet PE, blev retrospektivt analyseret. Deltagernes gennemsnitsalder var 39,2±12 år (interval 23-65 år) (tabel 1). Alle CT-scanninger blev udført på ikke-intuberede patienter, og det gennemsnitlige antal dage fra første symptomdebut til CT-scanning var 3 dage (IQR 2 til 11). I analysen af ​​lunge-CT-billederne havde syv patienter ingen lunge læsioner uden PD'er(perfusionsunderskud), og den gennemsnitlige CT-score var 7,6±7,1(0-22). Der var signifikant positive sammenhænge mellem CT-score og alder=0.01,r=0.468) og sygdommens sværhedsgrad (p<0.001,r=0.760, supplementary="" table="">

DECT angiografi identificerede åbenlys PE hos kun to patienter (6,5 procent). I lungeperfusionskortene havde disse patienter PD'er(perfusionsunderskud)svarende til områderne med vaskulær okklusion og områder med nedsat perfusion uden synlig trombe (fig. 1). Bortset fra disse to tilfælde, PD'er(perfusionsunderskud)blev visualiseret hos yderligere seks patienter, som ikke havde nogen påviselig emboli i lungearterierne (fig. 2). I alt var der 8 patienter med PD'er(perfusionsunderskud)og 2 patienter blandt dem havde store fyldningsdefekter i lungearterierne. PD'erne(perfusionsunderskud)ikke overlappede med GGO'er eller konsolidering. I undergruppeanalysen patienter med PD'er(perfusionsunderskud)havde forlænget hospitalsophold (12,28 ±8,81 vs 6,83±5,04 dage,p=0.138), højere rater for ICU-indlæggelser (37,5 procent mod 4,3 procent,p=0.043), højere CT-score( 13,3±8,2 vs 5±5,4,p=0.025), og en mere alvorlig (type 3) sygdom (50 procent vs. 4,3 procent ,p=0.010). Det eneste signifikant hyppige kliniske symptom hos patienter med PD'er(perfusionsunderskud)var ondt i halsen (50 procent mod 13 procent ,p=0.031). BMI var højere hos patienter med PD'er(perfusionsunderskud)(28,85±3,77 vs 25,94±3,12 kg/m²,p=0.040). Rygestatus var ens i de to grupper (25 procent mod 26 procent,p=0.952)(tabel 1).

Tabel 1 Karakteristika for patienter med og uden lungeperfusionsunderskud

Ferritin, AST, fibrinogen, D-dimer, CRP og troponin plasmaniveauer var signifikant højere, og albuminniveauer var signifikant lavere hos patienter med PD'er(perfusionsunderskud)(Tabel 2). En receiver operator characteristic (ROC) kurveanalyse afslørede, at D-dimer plasmaniveauer større end eller lig med 0.485 ug/L forudsagde lunge PD(perfusionsunderskud)med 100 procent specificitet og 87 procent sensitivitet (areal under (AUROC,0,957) og med en positiv prædiktiv værdi på 80 procent og en negativ prædiktiv værdi på 100 procent (fig. 3). Da vi grupperede patienter iht. i omfanget af PD'er(perfusionsunderskud), var der statistisk signifikante forskelle med hensyn til klinisk klassificering, CT-score, præsentation af symptomer som ondt i halsen og behovet for iltbehandling (tabel 3). D-dimer var den eneste laboratorievariabel relateret til PD(perfusionsunderskud)(p=0.01).

Tabel 2 Laboratoriefund hos patienter med og uden lungeperfusionsmangel	Tabel 3 Karakteristika for patienter i henhold til perfusionsunderskudsgraden

Blandt 80 lungelæsioner var 38 læsioner GGO'er, og de resterende 42 læsioner var konsolideringsområder. Den gennemsnitlige VNC-densitet og jodoptagelse af disse læsioner var henholdsvis -820,2 HU±40,9 HU og 22,3 HU±12,4 HU. Den gennemsnitlige VNC for GGO'er var -400,9±155,7 HU, og konsolideringen var -114.2±111,4 HU. Jodoptagelsen var signifikant øget i konsolideringer sammenlignet med GGO'er, hvilket viste mere kontrastforøgelse i konsolideringer (45,1±21,2HUvs29,3±13,9HU,p=0.002, Fig.4).

Fig.4 Boxplot viser forskellen mellem jodoptagelse af GGO'er og konsolideringer

Alle patienterne overlevede gennem undersøgelsesperioden og blev udskrevet fra hospitalet. Vi gentog DECT-billeddannelsen hos to patienter inden for 1 måned. Tidligere PD'er(perfusionsunderskud)blev forbedret hos den første patient (fig. 5). PD'er(perfusionsunderskud)hos den anden patient, som havde pulmonal tromboemboli, blev forbedret med stabile fund relateret til embolierne.

I alt 51 nyrer blev evalueret hos 26 patienter (en patient havde en enkelt nyre). Hos 13 patienter (50 procent) var der en heterogen forbedring i nyrernes cortex. Blandt dem blev fokal heterogen forstærkning i den venstre øvre pol af nyren påvist hos to patienter, og en diffus heterogen forstærkning i cortex af begge nyrer blev påvist hos 11 patienter. De typiske fund var sub-centimeter møl-ædt-lignende områder med lav jodoptagelse i nyrernes cortex. Ingen af ​​patienterne havde tegn på unormal nyrefunktion.

Serumnatriumniveauer var lavere (p=0.03) hos disse patienter sammenlignet med dem, der havde normale nyreperfusioner. Den samlede jodoptagelse af de heterogene nyrer (n=24) var lavere sammenlignet med de normale. (n=27)(73,9 HU ±26 HU vs 133,7 HU±28,3 HU,p<0.001). quantitative="" measurements="" revealed="" significantly="" lower="" perfusion="" in="" the="" mottled="" areas="" of="" patients="" with="" a="" heterogeneous="" pattern="" (25.4="" hu±12.6="" hu="" vs="" 110.7="" hu±31="" hu,="" respectively,=""><0.001). however,="" these="" low="" perfused="" areas="" had="" significantly="" higher="" vnc="" values="" compared="" with="" the="" normal="" parenchyma(52="" hu±19="" hu="" vs="" 14.3="" hu±9.3=""><0.001). the="" presence="" of="" heterogeneous="" kidney="" enhancement="" in="" patients="" with="" pulmonary="">(perfusionsunderskud)var lidt højere (3/5,60 procent) sammenlignet med patienter uden pulmonal PD'er(perfusionsunderskud)(10/21, 47,6 procent) uden statistisk signifikant forskel (p=1).

Fig.5 En47-årig mand med coronavirus sygdom 2019 (COVID-19).Dual-energy computertomografi (DECT angiografi perfusionskort (a) viser flere perfusionsmangler, især i højre lunge (pilespidser). Disse områder matcher ikke de mange jordglasopaciteter, der ses på konventionel CT(b). Følg- up DECT angiografi 25 dage efter den første undersøgelse Perfusionskort(c) og konventionelle CT-billeder(d) viser en mere fremtrædende regression i perfusionsmanglerne sammenlignet med de konventionelle CT-fund

cistanche tubulosasupplement: forbedre immuniteten

KLIK HER FOR AT DEL Ⅰ Ⅱ