Захарова Анна Валерьевна— ассистент кафедры медицинской биофизики Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета; врач-рентгенолог отдела лучевой диагностики УЗ «Городская многопрофильная больница № 2»
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет. 194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2
Городская многопрофильная больница № 2 , 194354, Санкт-Петербург, Учебный пер., д. 5
Anna V. Zakharova — Assistant Professor of the Department of Medical Biophysics of St Petersburg State Pediatric Medical University; Radiologist, Department of Radiology Diagnostics of City Multidisciplinary Hospital No. 2
St Petersburg State Pediatric Medical University, 194100, St. Petersburg, Litovskaya Str. 2
City Multidisciplinary Hospital No. 2, 194354, St. Petersburg, Uchebny lane, 5
Гвоздецкий Антон Николаевич — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры психиатрии
191015, Санкт-Петербург, Кирочная ул., д. 41
Anton N. Gvozdetskiy— Cand. of Sci. (Med.), Assistant Professor of the Department of Psychiatry
191015, St. Petersburg, Kirochnaya Str, 41
Поздняков Александр Владимирович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой медицинской биофизики и физики
194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2
Alexander V. Pozdnyakov — Dr. of Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Medical Biophysics and Physics
194100, St. Petersburg, Litovskaya str., 2
Позднякова Ольга Федоровна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры медицинской биофизики и физики, врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики
194100, Санкт-Петербург, Литовская ул., д. 2
Olga F. Pozdnyakova — Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Medical Biophysics and Physics, Radiologist of the Department of Radiation Diagnostics
194100, St. Petersburg, Litovskaya str., 2
ВВЕДЕНИЕ: Оценка перфузии легких у людей с перенесенным COVID-19 может дать более четкое представление о долгосрочных последствиях болезни и выявить изменения, которые могут обусловливать их симптомы. Необходимы дальнейшие исследования с целью оптимизации методов расчета параметров легочной перфузии для внедрения их в клиническую практику.
ЦЕЛЬ: Определить возможности альтернативного способа оценки относительной легочной перфузии с использованием трехмерной сверхбыстрой динамической контрастной магнитно-резонансной томографии у пациентов с ранее перенесенной COVID-19 пневмонией.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Проведено обследование 100 пациентов (28 мужчин и 72 женщин в возрасте от 22 до 70 лет), перенесших лабораторно подтвержденный COVID-19, с использованием трехмерной сверхбыстрой динамической контрастной магнитно-резонансной томографии на базе градиентных 3D-Т1-взвешенных изображений. В ходе постпроцессинговой обработки изображений получены значения rPBF (относительная скорость кровотока), rPBV (относительный объем кровотока) и rMTT (относительное среднее время пассажа).
Статистика. Для моделирования нелинейной зависимости использовалась натуральная сплайн-трансформация от времени с эффектом взаимодействия с групповой принадлежностью. Межгрупповое сравнение по интегральным показателям осуществлялось критерием Краскела–Уоллиса (χ2), попарные сравнения — критерием Коновера (Δ). Для коррекции множественного тестирования гипотез использовалась средняя доля ложных отклонений (FDR). Статистически значимыми различия признавались при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ: Различия показателей легочной перфузии между группами пациентов были подтверждены как количественно по параметрам rMTT, rPBV, rPBF, так и качественно при построении кривых накопления контрастного препарата. У пациентов с перенесенным COVID-19 наблюдается замедление пассажа контрастного препарата и увеличение относительного объема легочной крови, а кривые накопления контрастного препарата имеют качественные отличия.
ОБСУЖДЕНИЕ: Предложен новый способ для оценки показателей легочной перфузии у пациентов с перенесенным COVID-19, проведен межгрупповой анализ групп в зависимости от степени поражения легких во время острой фазы COVID-19 (без инфильтративных изменений, с поражением легких легкой и тяжелой степени). Выявленные межгрупповые различия наиболее показательны для групп пациентов с поражением легких (как легкой, так и тяжелой степени) по сравнению с группой пациентов без инфильтративных изменений легких во время острой фазы COVID-19.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Данный способ оценки относительной легочной перфузии способен адекватно охарактеризовать функциональное состояние легких у пациентов с ранее перенесенной COVID-19 пневмонией, а выбранная модель является оптимальной.
INTRODUCTION: Evaluating pulmonary lung perfusion in patients with previously treated COVID-19 infection may lead to a better understanding of long-term consequences of the disease, as well as may identify the changes determined by their symptoms. Further research is required for optimization of lung perfusion’s design parameters’ methods in order to implement those in clinical practice.
OBJECTIVE: To determine the possibilities of an alternative method for evaluation of relative lung perfusion using three-dimensional ultrafast contrast-enhanced MRI on patients with previously treated COVID-19 pneumonia.
MATERIALS AND METHODS: We examined 100 patients (28 male and 72 female, aged 22 to 70) who had laboratory-confirmed COVID-19 infection. The research was conducted using the three-dimensional ultrafast dynamic contrast-enhanced MRI based on 3D T1-weighted images. During the postprocessing, we received the values of rPBF (relative pulmonary blood flow), rPBV (relative pulmonary blood volume), and rMTT (relative mean transit time).
Statistics. For non-linear dependence modelling we used natural spline transformation for time and interaction effect with a group. Intergroup comparison on integral measures was based on Kruskall-Wallis test (χ2), pair comparisons were based on Conover’s test (Δ). For multiple hypothesis testing correction, we used the false discovery rate (FDR). Comparisons were determined as statistically significant when p<0.05.
RESULTS: The differences in obtained values of lung perfusion among patient groups were confirmed both quantitatively (by rMTT, rPBV, rPBF) and qualitatively (by building the curves of contrast agent accumulation). Patients with previously treated COVID-19 demonstrate slower contrast agent transit and increased relative lung blood volume. Their accumulation curves have qualitative differences as well.
DISCUSSION: We suggest a new method of evaluation of lung perfusion indicators in patients with previously treated COVID-19. We conducted an intergroup analysis based on the degree of lung damage during the acute phase of COVID-19 (with no infiltrativechanges, with minor lung damage, and major lung damage). The intergroup differences found are more significant for patients with lung damage (both minor and major) than for patients with no infiltrative lung changes during the acute phase of COVID-19.
CONCLUSION: This method of evaluation of pulmonary perfusion is able to adequately characterize the functional lung conditions in patients with previously treated COVID-19 pneumonia. The chosen model is the most optimal.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.