Como a COVID-19 causa déficits de perfusão pulmonar e renal
Mar 26, 2022
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PARTE Ⅰ: Déficits de perfusão pulmonar e renal diagnosticados por tomografia computadorizada de dupla energia em pacientes com microangiopatia sistêmica relacionada a COVID-19-
Ilkay S. Idilman, Gulcin Telli Dizman & et al.
Introdução
A imagem radiológica dos pulmões tornou-se uma ferramenta de diagnóstico para a doença de coronavírus.COVID-19) devido à baixa sensibilidade dos testes de reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa (RT-PCR) em tempo real de amostras de swab [1-3]. Várias características de imagem foram descritas, incluindo opacidades em vidro fosco focais (OGGs) únicas ou múltiplas nos pulmões [4, 5]. Recentemente, o endotélio de múltiplos órgãos foi identificado em pacientes comCOVID-19, o que pode ser devido à ampla distribuição e co-expressão de ECA-2 e proteases específicas da proteína S [6-8]. Lesões microangiopáticas com trombose foram demonstradas em espécimes patológicos dos pulmões de pacientes críticos comCOVID-19[9], e a terapia anticoagulante demonstrou melhorar seu prognóstico [10]. No entanto, esses achados são baseados em estudos patológicos recentes e é evidente que o diagnóstico não invasivo da obstrução microvascular seria benéfico no manejo daCOVID-19pacientes em uso de tromboprofilaxia precoce.
A tomografia computadorizada de dupla energia (DECT) permite a quantificação da captação de iodo, que é um bom substituto para a perfusão do parênquima pulmonar [11, 12]. Essa técnica pode ser utilizada para angio-TC e permite avaliar a perfusão pulmonar e a presença de trombo de artéria pulmonar simultaneamente, sem aumentar a dose de radiação em relação à TC padrão. Os mapas de iodo obtidos com este método também podem ser usados para avaliar a perfusão renal, que está incluída no aspecto caudal da angiografia DECT. Aqui, nosso objetivo foi avaliar anormalidades de perfusão pulmonar e renal emCOVID-19pacientes por tomografia computadorizada de dupla energia (DECT) e investigar o papel das anormalidades de perfusão na gravidade da doença como um sinal de obstrução microvascular.
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Materiais e métodos
Pacientes e acompanhamento clínico
Thirty-one adults(>18 anos) diagnosticado comCOVID-19e internados entre 15 de março de 2020 e 20 de abril de 2020, no Hacettepe University Adult Hospital (uma 1000-unidade de atendimento terciário de leitos), submetidos à angiografia DECT por suspeita de tromboembolismo pulmonar (EP).COVID-19foi diagnosticado pela reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa (RT-PCR) em esfregaços nasofaríngeos. De acordo com as diretrizes nacionais, todos os dados confirmados por RT-PCRCOVID-19pacientes foram considerados para internação hospitalar. Os prontuários eletrônicos do Hospital Universitário de Hacettepe e os prontuários de acompanhamento dos pacientes foram revisados pelos autores (I, GTD, ACI) e salvos em um banco de dados eletrônico. ConfirmadoCOVID-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). Os pacientes foram informados sobre o procedimento radiológico e forneceram seu consentimento informado. Foram excluídas as gestantes e as que não deram seu consentimento. Gravidade clínica da doença paraCOVID-19foi definido como proposto por Feng et al [13]. Resumidamente, os pacientes são categorizados em quatro tipos: o tipo 1 apresentou sintomas leves e sem achados radiológicos anormais, o tipo 2 apresentou sintomas moderados e evidência de pneumonia na TC de tórax, os pacientes do tipo 3 apresentaram frequência respiratória alta (30/min) ou SaO2( Menor ou igual a 93 por cento) ou baixa pressão parcial de oxigênio/fração inspirada de oxigênio (<300 mmhg)in="" arterial="" blood,="" and="" type="" 4="" patients="" needed="" mechanical="" ventilation="" and="" had="" shock="" or="" organ="" dysfunction="" needing="" intensive="" care="" unit="">
Protocolo de aquisição de CT e pós-processamento DECT e reconstrução de imagem
As imagens de angiografia DECT foram obtidas por TC de fonte dupla de terceira geração (Somatom Force, Siemens Healthineers). Os pacientes receberam 50-60 mL de iohexol (Omnipaque 350; GE Healthcare) por via intravenosa, a uma taxa de 4,0 mL/s por meio de um cateter intravenoso antecubital, seguido por um {{6} }mL de bolus de solução salina. Uma região de interesse (ROI) foi colocada sobre a artéria pulmonar e a aquisição foi iniciada quando a ROI atingiu 100 HU com atraso de 5 s. A aquisição craniocaudal foi definida com os seguintes parâmetros: 80/140 Sn kVp, mA modulado (CareDose 4D, Siemens Healthineers) com referência de 80mAs, tempo de rotação de 0,25s, pitch de 0,7 e colimação de (64× 0,6)mm×2.
Imagens de volume sanguíneo perfundido (PBV) e mapas de iodo foram gerados usando o software de pós-processamento DECT ("Lung PBV" e "Virtual unenhanced" em syngo Dual Energy; Siemens Healthineers) em uma estação de trabalho dedicada.
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O scanner DECT gera três séries diferentes de imagens: {{0}}imagens kV, 140-imagens kV e imagens de média ponderada (semelhante a 120-varredura kVp do abdômen). As imagens foram carregadas em uma estação de trabalho dedicada de pós-processamento de DE (Syngo Via VB10; Siemens Medical Solutions). Usando o aplicativo Lung PBV, a distribuição da captação de iodo pode ser mapeada para visualizar a perfusão. Esse cálculo é baseado na chamada decomposição de três materiais: supondo que cada voxel no pulmão seja composto de ar, tecido mole e iodo, o algoritmo gera um mapa que codifica a distribuição de iodo em cada voxel de TC individual. Para gerar os mapas de perfusão pulmonar, colocamos uma ROI na artéria pulmonar. Usamos um fator de escala de 0,15 para normalizar a perfusão do parênquima pulmonar. Além das imagens pulmonares PBV, imagens virtuais sem contraste (VNC) e mapas de iodo foram obtidos usando o software "virtual unenhanced". Os mapas de iodo podem ser sobrepostos em imagens de média ponderada ou VNC para a visualização da distribuição de captação de iodo e informações anatômicas simultaneamente.
Imagens morfológicas, mapas de perfusão pulmonar e mapas de iodo foram analisados por três leitores experientes (com 14,24 e 32 anos de experiência em TC). A qualidade da imagem do mapa de perfusão foi registrada como excelente (sem artefatos), boa (pequenos artefatos), moderada (ainda capaz de avaliar a distribuição de iodo) ou ruim (impossível avaliar a distribuição de iodo. A qualidade da imagem da angiografia pulmonar DECT foi excelente em 2, bom em 21 e moderado em 8 pacientes. As imagens do mapa de perfusão foram então revisadas para a presença de qualquer déficit. Os déficits do mapa de perfusão foram caracterizados como sobreposição com GGO ou consolidação, não sobreposição com GGO ou consolidação, ou banda- como déficits consistentes com artefatos, muitas vezes devido ao movimento cardíaco ou endurecimento do feixe do material de contraste dentro da veia cava superior ou veia inominada. Lesões nas imagens de TC acima de 1 cm também foram avaliadas e registradas como GGO ou consolidação, e o iodo a captação dessas lesões foi medida com três rodadas elípticas de interesse (RO) nas imagens do mapa de iodo, e o valor médio foi calculado.
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 por cento do lobo)[14]. Se o padrão de pavimentação em mosaico ou consolidação aparecesse em um lobo, a pontuação da TC era aumentada em 1 para cada um deles. Portanto, um escore CT máximo de 7 foi possível para cada lobo. A pontuação total do CT foi calculada pela soma das pontuações dos cinco lobos (variação de 0 a 35). As imagens de perfusão foram graduadas de acordo com a extensão dadéficits de perfusão(PD). As notas foram definidas da seguinte forma:0(sem PD(déficits de perfusão)),1(afetando apenas uma área),2(afetando 1-3 PD(déficits de perfusão) areas),3(multiple bilateral PDs>4-10 áreas) e 4 (DPs bilaterais(déficits de perfusão) disseminated in all segments covering>50 por cento das áreas totais de perfusão pulmonar). Os diâmetros do ventrículo direito (VD) e do ventrículo esquerdo (VE) foram medidos a partir dos cortes axiais que mostram a distância máxima entre o septo intraventricular e o endocárdio. Após as medidas, foi calculada a razão transversal VD/VE.
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Em 5 pacientes, os exames de ATC pulmonar não incluíram mais de 75 por cento do diâmetro longitudinal dos rins e foram excluídos das análises renais. Os rins foram analisados em VNC, mapa de iodo e imagens DECT mistas. Um ROI foi colocado sobre a aorta abdominal para normalizar o realce do contraste antes da análise. As análises visuais dessas imagens foram realizadas por três radiologistas em consenso. Um padrão homogêneo no mapa de iodo é definido como uma aparência suave sem áreas de baixa absorção de iodo; o padrão heterogêneo é definido como uma aparência mosqueada com baixa e alta absorção alternada de iodo. As medidas de densidade foram feitas no córtex do rim através do mapa de iodo e imagens VNC. Um ROI à mão livre foi colocado no córtex do rim e as medições de densidade foram registradas. As áreas mosqueadas e o parênquima adjacente com realce normal também foram avaliados nos pólos inferior, médio e superior do rim nos rins com realce heterogêneo difuso e nas áreas de baixa perfusão nos rins com realce heterogêneo focal usando uma região de interesse circular de aproximadamente 5 mm e a média foi calculada para cada um.
Análise estatística
Os dados categóricos foram apresentados como números (porcentagens) e as variáveis contínuas foram expressas como média±desvio padrão, salvo indicação em contrário. Os dados categóricos foram comparados pelo teste qui-quadrado de Pearson/teste exato de Fisher e as variáveis contínuas foram comparadas pelo teste de Student ou teste U de Mann-Whitney de acordo com a distribuição dos dados. O grau de associação entre variáveis contínuas e/ou ordinais foi calculado por meio do coeficiente de correlação de Pearson ou análise rho de Spearman de acordo com a distribuição dos dados. Uma análise de variância unidirecional (ANOVA) ou análise de Kruskal-Wallis foi realizada para comparar variáveis contínuas em diferentes DP(déficits de perfusão)notas. Um valor bicaudal de<0.05 was="" considered="" statistically="" significant.="" a="" receiver="" operating="" characteristic(roc)curve="" analysis="" was="" performed="" to="" define="" the="" value="" of="" laboratory="" parameters="" in="" predicting="">(déficits de perfusão).
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Resultados
Um total de 31 pacientes (M/F 16/15) comCOVID-19, submetidos à angiografia pulmonar DECT por suspeita de EP, foram analisados retrospectivamente. A média de idade dos participantes foi de 39,2±12 anos (variação 23-65 anos)(Tabela 1). Todos os exames de TC foram realizados em pacientes não intubados, e o número médio de dias desde o início dos primeiros sintomas até a detecção da tomografia foi de 3 dias (IQR 2 a 11). Na análise das imagens de TC pulmonar, sete pacientes não tinham pulmão lesões sem DPs(déficits de perfusão), e os escores médios do CT foram 7,6±7,1(0-22). Houve correlações significativamente positivas entre a pontuação CT e idadep=0.01,r=0.468) e gravidade da doença (p<0.001,r=0.760, supplementary="" table="">
A angiografia DECT identificou EP evidente em apenas dois pacientes (6,5 por cento). Nos mapas de perfusão pulmonar, esses pacientes apresentavam DPs(déficits de perfusão)correspondendo às áreas com oclusão vascular e áreas de perfusão diminuída sem trombo visível (fig. 1). Além desses dois casos, os PDs(déficits de perfusão)foram visualizados em mais seis pacientes que não apresentavam êmbolos detectáveis nas artérias pulmonares (Fig.2). No total, havia 8 pacientes com DPs(déficits de perfusão)e 2 pacientes entre eles tinham defeitos grosseiros de enchimento nas artérias pulmonares. Os PDs(déficits de perfusão)não se sobrepôs a GGOs ou consolidação. Na análise de subgrupo, os pacientes com DPs(déficits de perfusão)teve internações prolongadas (12,28 ±8,81 vs 6,83±5,04 dias,p=0.138), maiores taxas de internação na UTI (37,5 por cento vs 4,3 por cento ,p=0,043), maiores escores de TC( 13,3±8,2 vs 5±5,4,p=0.025), e uma doença mais grave (tipo 3) (50 por cento vs 4,3 por cento, p=0.010). O único sintoma clínico significativamente frequente nos pacientes com DP(déficits de perfusão)foi dor de garganta (50 por cento versus 13 por cento ,p=0.031). O IMC foi maior em pacientes com DPs(déficits de perfusão)（28,85±3,77vs 25,94±3,12 kg/m²,p=0,040）. O tabagismo foi semelhante nos dois grupos (25 por cento vs 26 por cento, p=0,952) (Tabela 1).
Tabela 1 Características dos pacientes com e sem déficit de perfusão pulmonar
Os níveis plasmáticos de ferritina, AST, fibrinogênio, D-dímero, PCR e troponina foram significativamente maiores, e os níveis de albumina foram significativamente menores em pacientes com DPs(déficits de perfusão)(Mesa 2). Uma análise da curva ROC (receptor-operador) revelou que os níveis plasmáticos de D-dímeros maiores ou iguais a 0,485 ug/L previram DP pulmonar(déficits de perfusão)com 100 por cento de especificidade e 87 por cento de sensibilidade (área sob o (AUROC, 0,957) e com um valor preditivo positivo de 80 por cento e um valor preditivo negativo de 100 por cento (Fig. 3). Quando agrupamos os pacientes de acordo na medida dos PDs(déficits de perfusão), houve diferenças estatisticamente significativas em termos de classificação clínica, escore tomográfico, apresentação de sintomas como dor de garganta e necessidade de oxigenoterapia (Tabela 3). D-dímero foi a única variável laboratorial relacionada à DP(déficits de perfusão)(p=0.01).
| Tabela 2 Achados laboratoriais em pacientes com e sem déficit de perfusão pulmonar | Tabela 3 Características dos pacientes de acordo com o grau de déficit de perfusão |
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Entre 80 lesões pulmonares, 38 lesões eram GGOs e as 42 lesões restantes eram áreas de consolidação. A densidade média de VNC e a captação de iodo dessas lesões foram -820,2 HU±40,9 HU e 22,3 HU±12,4 HU, respectivamente. O VNC médio de GGOs foi -400,9±155,7 HU e a consolidação foi -114,2±111,4 HU. A captação de iodo foi significativamente aumentada em consolidações em comparação com GGOs, mostrando mais realce de contraste em consolidações (45,1±21,2HUvs29,3±13,9HU,p=0,002, Fig.4).
Fig.4 Boxplot mostra a diferença entre a absorção de iodo de GGOs e consolidações
Todos os pacientes sobreviveram durante o período do estudo e receberam alta hospitalar. Repetimos a imagem DECT em dois pacientes dentro de 1 mês. PDs anteriores(déficits de perfusão)foram melhorados no primeiro paciente (Fig.5). PDs(déficits de perfusão)no segundo paciente que apresentou tromboembolismo pulmonar foram melhorados com achados estáveis relacionados aos êmbolos.
Um total de 51 rins foram avaliados em 26 pacientes (um paciente tinha um único rim). Em 13 pacientes (50 por cento), houve um realce heterogêneo no córtex dos rins. Entre eles, o realce heterogêneo focal no pólo superior esquerdo do rim foi detectado em dois pacientes e um realce heterogêneo difuso no córtex de ambos os rins foi detectado em 11 pacientes. Os achados típicos foram áreas de baixa absorção de iodo, semelhantes a traças, sub-centímetros, no córtex dos rins. Nenhum dos pacientes tinha evidência de função renal anormal.
Os níveis séricos de sódio foram menores (p=0,03) nesses pacientes em comparação com aqueles que tinham perfusão renal normal A captação global de iodo dos rins heterogêneos (n=24) foi menor em comparação com os normais (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="">(déficits de perfusão)foi ligeiramente superior (3/5,60 por cento) em comparação com pacientes sem DP pulmonar(déficits de perfusão)(21/10, 47,6 por cento) sem diferença estatisticamente significativa (p=1).
Fig.5 Um47-homem de um ano de idade com doença por coronavírus 2019 (COVID-19).A tomografia computadorizada de dupla energia (mapa de perfusão da angiografia DECT (a) demonstra múltiplos déficits de perfusão, especialmente no pulmão direito (pontas de seta). Essas áreas não correspondem às múltiplas opacidades em vidro fosco observadas na TC convencional (b). Siga- up angiografia DECT 25 dias após o primeiro exame Mapa de perfusão (c) e imagens de TC convencional (d) demonstram uma regressão mais proeminente nos déficits de perfusão em comparação com os achados de TC convencional
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