Методика оценки легочной перфузии у пациентов с ранее перенесенной COVID-19 пневмонией: клиническое контролируемое нерандомизированное исследование

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.

1. Polak S.B., Van Gool I.C., Cohen D., Von Der Thüsen J.H., Van Paassen J. A systematic review of pathological findings in COVID-19: a pathophysiological timeline and possible mechanisms of disease progression // Modern Pathology. 2020. Nov. Vol. 33, No. 11. Р. 2128–2138. doi: 10.1038/s41379-020-0603-3.

2. Lucatelli P., Del Monte M., De Rubeis G., Cundari G., Francone M., Panebianco V. et al. Did we turn a blind eye? The answer is simply there. Peripheral pulmonary vascular thrombosis in COVID-19 patients explains sudden worsening of clinical conditions // Imaging. 2020. Aug 6. Vol. 12, No. 1. Р. 4–7. doi: 10.1556/1647.2020.00002.

3. Dhawan RT., Gopalan D., Howard L., Vicente A., Park M., Manalan K. et al. Beyond the clot: perfusion imaging of the pulmonary vasculature after COVID-19 // The Lancet Respiratory Medicine. 2021. Vol. 9, No. 1. Р. 107–116. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30407-0.

4. Buonsenso D., Di Giuda D., Sigfrid L., Pizzuto D.A., Di Sante G., De Rose C. et al. Evidence of lung perfusion defects and ongoing inflammation in an adolescent with post-acute sequelae of SARS-CoV-2 infection // Lancet Child Adolesc Health. 2021. Sep. Vol. 5, No. 9. Р. 677–680. doi: 10.1016/S2352-4642(21)00196-6.

5. Schiwek M., Triphan S.M.F., Biederer J., Weinheimer O., Eichinger M., Vogelmeier C.F. et al. Quantification of pulmonary perfusion abnormalities using DCE-MRI in COPD: comparison with quantitative CT and pulmonary function // Eur. Radiol. 2022. Mar. Vol. 32, No. 3. Р. 1879–1890. doi: 10.1007/s00330-021-08229-6.

6. Risse F., Eichinger M., Kauczor H.U., Semmler W., Puderbach M. Improved visualization of delayed perfusion in lung MRI // European Journal of Radiology. 2011. Jan. Vol. 77, No. 1. Р. 105–110. doi: 10.1016/j.ejrad.2009.07.025.

7. Albers G.W., Lansberg M.G., Kemp S., Tsai J.P., Lavori P., Christensen S. et al. A multicenter randomized controlled trial of endovascular therapy following imaging evaluation for ischemic stroke (DEFUSE 3) // International Journal of Stroke. 2017. Oct. Vol. 12, No. 8. Р. 896–905. doi: 10.1177/1747493017701147.

8. Calamante F. Arterial input function in perfusion MRI: A comprehensive review // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 2013. Oct. Vol. 74. Р. 1– 32. doi: 2023-05-10-10:19:14.

9. Soriano J.B., Kendrick P.J., Paulson K.R., Gupta V., Abrams E.M., Adedoyin R.A. et al. Prevalence and attributable health burden of chronic respiratory diseases, 1990–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017 // The Lancet Respiratory Medicine. 2020. Vol. 8, No. 6. Р. 585–596. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30105-3.

10. Захарова А.В., Приц В.В., Поздняков А.В. Возможности количественной оценки регионарной легочной перфузии с использованием трехмерной сверхбыстрой динамической контрастной магнитно-резонансной томографии: предварительный опыт у 10 испытуемых // Педиатр (СПб). 2022. 18 апр. Т. 12, № 6. С. 15– 26.https://doi.org/10.17816/PED12615-26.

11. Cobes N., Guernou M., Lussato D., Queneau M., Songy B., Bonardel G. et al. Ventilation/perfusion SPECT/CT findings in different lung lesions associated with COVID-19: a case series // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2020. Vol. 47, No. 10. Р. 2453–2460. doi: 10.1007/s00259–020–04920-w.

12. Sajal D., Mudalsha R., Tinu L., Ranganath TG., Dibakar S. Lung Perfusion Scintigraphy Early After COVID-19: A Single-Center Retrospective Study // Journal of Nuclear Medicine Technology. 2021. Vol. 49, No. 4. Р. 320–323. doi: 10.2967/jnmt.121.262440.

13. Yu J.Z., Granberg T., Shams R., Petersson S., Sköld M., Nyrén S. et al. Lung perfusion disturbances in nonhospitalized post‐COVID with dyspnea — A magnetic resonance imaging feasibility study // J. Intern. Med. 2022. Vol. 292, No. 6. Р. 941–956. doi: 10.1111/joim.13558.

14. Fahrni G., Rocha A.C., Gudmundsson L., Pozzessere C., Qanadli S.D., Rotzinger D.C. Impact of COVID-19 pneumonia on pulmonary vascular volume // Frontiers in Medicine [Internet]. 2023 [cited 2023 May 10]. Vol. 10. doi: 10.3389/fmed.2023.1117151.

15. Lin Y.R., Tsai S.Y., Huang T.Y., Chung H.W., Huang Y.L., Wu F.Z. et al. Inflow-weighted pulmonary perfusion: comparison between dynamic contrast-enhanced MRI versus perfusion scintigraphy in complex pulmonary circulation // J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2013. Vol. 15, No. 1. Р. 21. doi: 10.1186/1532-429X-15-21