В ходе исследования оценивалась диагностическая эффективность КТ грудной клетки для выявления коронавирусной инфекции SARS-CoV-2 вне зависимости от наличия клинических проявлений заболевания.

Компьютерная томография грудной клетки с использованием Классификационной системы сбора, обработки и учета данных о COVID-19 (CO-RADS) продемонстрировала благоприятную диагностическую эффективность у пациентов с клиническими проявлениями коронавирусной инфекции. Этот метод может быть использован как дополнительный инструмент медицинской сортировки (триажа). 

Компьютерная томография грудной клетки (КТ) может быть полезна при определении стадии заболевания (хронологии) и тяжести пневмонии, вызванной новой коронавирусной инфекцией (COVID-19). На ранней стадии репликации коронавируса (день 0–4) затемнения по типу «матового стекла» являются самыми значимыми патологическими изменениями, тогда как симптом «булыжной мостовой» («сумасшедшей исчерченности») является признаком усиленной активизации воспалительных клеток в интерстициальных тканях легких в прогрессирующей стадии заболевания (день 5–8). Стадия пика (день 10–13) характеризуется консолидацией с фиброзом и диффузным поражением альвеол.

Рентгенологические синдромы поражения также наблюдаются при других неинфекционных воспалительных заболеваниях легких и вирусной пневмонии. Однако в условиях пандемии они могут обладать диагностическим потенциалом в отношении коронавирусной инфекции, особенно для триажа пациентов. Эталонный метод диагностирования коронавируса — полимеразная цепная реакция (ПЦР) на SARS-CoV-2 — является очень специфическим. Однако он характеризуется переменной чувствительностью, которая может быть низкой и достигать 70 %.

Медучреждениям, учитывая длительные сроки выполнения и ограниченные возможности проведения ПЦР, было предложено проводить КТ грудной клетки в качестве альтернативного инструмента для сортировки пациентов с коронавирусом или метода диагностирования. Исследования в поддержку КТ как метода диагностирования коронавируса первой линии, вызвали множество вопросов к методологии. Многие из таких исследований содержали недостаточное количество данных и имели серьезные ошибки отбора, при котором были включены лишь пациенты с симптомами коронавируса, а у 40–50 % участников существовал априорный риск вирусной инфекции. Также в них использовалась бинарная шкала оценки результатов компьютерной томографии без стандартизированного толкования результатов компьютерной томографии, проводимой именно для диагностирования коронавируса.

После сопоставления с процедурными рисками и стоимостью компьютерной томографии, возникли споры.

Это привело к консенсусным заявлениям Американской коллегии радиологов, Центра по контролю и профилактике заболеваний, Общества торакальной радиологии, Американского общества экстренной радиологии, Общества Флейшнера и Радиологического общества Северной Америки (RSNA), которые не поддержали идею использования компьютерной томографии в качестве метода диагностирования коронавируса первой линии.

Настоящее исследование посвящено сравнению диагностической мощности компьютерной томографии грудной клетки и теста методом ПЦР на SARS-CoV-2 с использованием классификационной системы CO-RADS. Голландское радиологическое общество разработало классификацию CO-RADS для того, чтобы выделить уровни подозрения на наличие коронавирусной инфекции. Эта классификационная система обычно совпадает со структурированной системой учета результатов RNSA и устанавливает пятиуровневую шкалу подозрения на наличие коронавируса, где CO-RADS 1 означает «отрицательный» результат, CO-RADS 2 — «атипичный», CO-RADS 3 и 4 — «средний» уровень с «пониженной» или «повышенной вероятностью» наличия заболевания, а CO-RADS 5 совпадает с категорией «типичного» результата согласно RNSA. С помощью этих данных можно определить потенциальную роль компьютерной томографии грудной клетки в сортировке (триаже) пациентов с коронавирусом на основе более доказательной медицины.

Обоснование исследования

До настоящей работы не проводились исследования диагностического потенциала компьютерной томографии с классификацией CO-RADS в отношении инфекции SARS-CoV-2. Поэтому был проведен вторичный анализ данных одноцентрового проспективного исследования.

Цель

Цель исследования — оценить эффективность компьютерной томографии с классификацией CO-RADS при диагностировании SARS-CoV-2 у пациентов с симптомами коронавируса и положительным результатом теста методом ПЦР, а также провести скрининг при бессимптомном течении инфекции SARS-CoV-2 у контрольной группы пациентов в условиях повышенной распространенности вирусных инфекций. 

Конечные точки исследования

• Основной конечной точкой был определен показатель по классификационной системе CO-RADS.

Конечные точки

Исходный уровень: статистически значимых различий между группами не выявлено.

Конечные точки исследования

• КТ с балльной оценкой по классификации CO-RADS демонстрирует благоприятную диагностическую эффективность в отношении коронавирусной пневмонии как у пациентов без клинических проявлений (площадь под кривой [ППК] = 0,70), так и у пациентов с проявлениями заболевания (ППК = 0,89)
• У пациентов с клиническими проявлениями (42 % ПЦР+), показатель по классификации CO-RADS ≥ 3 означал положительный результат теста методом ПЦР с приемлемыми чувствительностью (89 %) и специфичностью (73 %), что привело к положительному прогностическому значению 70 %
• У пациентов без клинических проявлений (5 % ПЦР+), показатель по классификации CO-RADS ≥ 3 означал наличие инфекции SARS-CoV-2 с низким уровнем чувствительности (45 %), но повышенной специфичностью (89 %) и положительным прогностическим значением 18 %

Рисунок 2. Диагностическая эффективность оценки КТ-CORADS вне зависимости от наличия клинических проявлений COVID-19

Целью анализа было определение значимости компьютерной томографии грудной клетки с использованием классификации CO-RADS для скрининга коронавирусных инфекций, протекающих без симптомов, а также оценка ее диагностического потенциала у пациентов с симптомами заболевания в экспоненциальной фазе распространения коронавируса. У пациентов с клиническими проявлениями вероятность наличия коронавирусной инфекции до проведения исследования, возросла до 41,7 %, что было подтверждено числом положительных результатов ПЦР. 

Показатель CO-RADS ≥ 3 статистически значимо повышал вероятность наличия коронавирусной инфекции после проведения теста до 69,8 %, а при показателе 5 по классификации CO-RADS такая вероятность возрастала до 89,4 %. Таким образом, при разработке методов контроля распространения инфекции, показатель 5 по классификации CO-RADS можно использовать как инструмент сортировки (триажа) пациентов для помещения лиц с клиническими проявлениями на карантин в случае невозможности провести тест ПЦР. Однако даже показатель ниже 3 по классификации CO-RADS все еще свидетельствует о возможном наличии заболевания в 9,7 % случаев (что соответствует отрицательному прогностическому значению 90,3 %). Это означает, что компьютерная томография грудной клетки не может заменить собой тест ПЦР в качестве диагностического метода.

Распространенность положительных результатов теста ПЦР на SARS-CoV-2 в контрольной группе лиц без клинических проявлений составила 5,3 %, что соответствует частоте вторичного поражения на уровне популяции в 6,6 % в экспоненциальной фазе распространения коронавируса. Следовательно, эта контрольная группа подходила для анализа компьютерной томографии грудной клетки в качестве метода скрининга коронавирусной инфекции, протекающей без симптомов. Также у лиц без клинических проявлений компьютерная томография с использованием классификации CO-RADS продемонстрировала высокий уровень диагностической эффективности. При этом многочисленные сценарии дихотомизации не смогли обеспечить высокую чувствительность, необходимую при скрининге.

Было обнаружено, что для результатов КТ с показателями по шкале CO-RADS ≥ 4 уровень чувствительности составлял 31,7 %. Отрицательный результат теста (CO-RADS < 4) снижал вероятность наличия коронавирусной инфекции до и после проведения теста с 5,3 % до 3,9 %, что недостаточно для обоснования процедурного риска компьютерной томографии. Наблюдалась повышенная специфичность при показателе CO-RADS ≥ 4 у лиц без клинических проявлений (94,4 %), что привело к статистически значимому повышению вероятности наличия заболевания после проведения теста до 24,1 %.

В условиях пандемии такой случайный результат следует скорее считать «не противоречащим коронавирусной пневмонии», чем признаком «вирусной пневмонии», как предлагает RNSA. Такой результат свидетельствует о необходимости проведения теста ПЦР на SARS-CoV-2 или синдромного панельного теста ПЦР на другие возбудители, прежде чем исключить неинфекционные воспалительные заболевания легкого.

Разработчики классификационной системы CO-RADS наблюдали благоприятную диагностическую эффективность во время пилотного исследования с участием 105 пациентов с симптомами коронавируса и положительными результатами теста методом ПЦР в 50,5 % случаев с площадью под кривой операционных характеристик (ROC) 0,91. Это было подтверждено в ходе настоящего исследования при помощи сравнимой ППК на выборке большего объема. По сравнению с предшествующими исследованиями, проведенными в поддержку компьютерной томографии грудной клетки в качестве метода скрининга или диагностирования коронавируса, настоящая работа содержит совокупность подтвержденных данных. Проспективный план работы в отношении последовательно поступивших, неселективно отобранных пациентов со сравнимыми сочетанными заболеваниями и демографическими данными, предварительно сгруппированных в клинических условиях с учетом присутствия или отсутствия симптомов коронавируса, снижает риск ошибок отбора.

В настоящем исследовании использовалась структурированная система учёта результатов компьютерной томографии грудной клетки, а для каждого уровня подозрения было установлено свое отношение правдоподобия. До сих пор в крупных исследованиях использовалась дихотомизация результатов компьютерной томографии на отрицательные и положительные, зачастую без надлежащего определения положительного результата КТ. В Китае в ходе испытания чувствительность компьютерной томографии грудной клетки в целях диагностирования коронавируса составила 97 %, при этом специфичность оказалась на низком уровне и составила всего 25 %. Возможно, это было связано со сниженным порогом субъективного толкования, благодаря которому удалось повысить чувствительность.

Как и специфичность и чувствительность, отношения правдоподобия являются свойствами теста, которые у некоторых популяций пациентов не зависят от распространённости заболевания. Истинные клинические значения положительного результата теста с целью подтверждения (положительное прогностическое значение) или отрицательного результата теста с целью исключения (отрицательное прогностическое значение) заболевания в значительной мере зависят от распространённости заболевания. Используя отношения правдоподобия, вероятность наличия заболевания после проведения теста в качестве индикатора положительного прогностического значения можно рассчитать, приняв распространённость положительных результатов теста методом ПЦР за вероятность наличия заболевания перед проведением теста. Отрицательное прогностическое значение равно 1 минус вероятность наличия заболевания после проведения теста. На положительное прогностическое значение в математическом смысле наибольшее влияние оказывает специфичность.

Метаанализ продемонстрировал низкую объединённую специфичность компьютерной томографии грудной клетки с дихотомической шкалой на уровне 37 % при диагностировании коронавируса с низким связанным положительным прогностическим значением от 1,5 до 8,3 % в условиях низкой распространённости (< 10 %). Согласно данным, классификационная система CO-RADS улучшает специфичность и таким образом раскрывает связь между повышенным положительным прогностическим значением и высокими отношениями правдоподобия.

Чувствительность оказывает статистически значимое влияние на отрицательное прогностическое значение. В совокупности данных настоящего исследования чувствительность компьютерной томографии грудной клетки была недостаточно высокой для исключения коронавирусной инфекции как при наличии клинических проявлений, так и при их отсутствии. Это свидетельствует в пользу того, что компьютерную томографию грудной клетки не следует использовать в качестве диагностического метода. Хотя не предлагается использовать компьютерную томографию для скрининга коронавирусных инфекций, протекающих без симптомов, случайный балл CO-RADS ≥ 3 у лиц без клинических проявлений обладает достаточно высоким положительным прогностическим значением для того, чтобы провести контрольный тест на SARS-CoV-2 методом ПЦР.

В заключение можно сказать, что компьютерная томография со структурированным балльным оцениванием по классификации CO-RADS продемонстрировала благоприятную диагностическую эффективность в отношении коронавирусной пневмонии, однако она не может заменить собой тест на SARS-CoV-2 методом ПЦР в качестве диагностического метода. Ее можно использовать в качестве альтернативного способа сортировки (триажа) пациентов с симптомами коронавируса, но не для скрининга бессимптомно протекающих коронавирусных инфекций, поскольку чувствительность у лиц без симптомов была недостаточно высокой для обоснования использования КТ в качестве метода скрининга первой линии.