Διαθωρακική υπερηχοτομογραφία πνευμόνων σε ασθενείς με ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση: συσχέτιση με τα ευρήματα της υψηλής ευκρίνειας αξονικής τομογραφίας θώρακος και συγκριτική αξιολόγηση νέων απεικονιστικών πρωτοκόλλων

Abstract

Objectives: The objectives of the present study were to (i) investigate a potential correlation between transthoracic lung ultrasound (US) findings and high-resolution computed tomography (HRCT), (ii) to compare a comprehensive lung US protocol in two different patient positions (sitting/supine and lateral decubitus) with regard to feasibility, duration, patient convenience and assessment of B-lines, using HRCT as a reference standard and (iii) to compare a simplified US protocol in two different patient positions (sitting and lateral decubitus) with the same-positioned comprehensive US assessments and HRCT findings, in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). Methods: Twenty-five consecutive patients with an established IPF diagnosis according to international guidelines were prospectively enrolled and examined in two sessions. During session 1, patients were examined twice with a 56-lung intercostal space (LIS) US protocol, in the supine/sitting (comprehensive protocol 1) and lateral decubitus (comprehensive protocol 2) positions. During session 2, patients were evaluated twice with a 16-LIS US protocol, in sitting (simplified protocol 1) and left/right lateral decubitus (simplified protocol 2) positions. The 16-LIS were chosen based on the prevalence of IPF-related changes on HRCT. For each patient, the sum of B-lines counted in all LIS during comprehensive protocol 1, comprehensive protocol 2, simplified protocol 1 and simplified protocol 2, formed the comprehensive US score 1 (cUS score 1), comprehensive US score 2 (cUS score 2), simplified US score 1 (sUS score 1) and simplified US score 2 (sUS score 2), respectively. HRCT-related Warrick scores (WS) were compared to US scores. The duration of each protocol was recorded in minutes. All patients were questioned about their preference for comprehensive protocol 1 versus comprehensive protocol 2 and simplified protocol 1 versus simplified protocol 2, in terms of convenience. The interobserver and intraobserver variability were assessed for comprehensive and simplified protocols. Results: Twenty-five patients (19 males, 6 females; mean age ± SD: 69.8 ± 7.56 years; age range: 55-83 years) were included. Mean WS was 18 (SD 4.72). A total of 1.400 LIS was assessed, for each comprehensive US protocol with four exceptions: the examination of the left 4th LIS along the parasternal line in one patient, the examination of the left 3rd and 4th LIS along the parasternal line in another patient and the depiction of the left 11th LIS along the paravertebral line in a third patient. A total of 400 LIS was evaluated for each simplified US protocol with one exception: the depiction of the left 11th LIS along the paravertebral line. A significant correlation was found between all US scores and Warrick scores (P<0.0001). The cUS scores 2 and sUS scores 2 showed slight higher correlation with Warrick scores compared to cUS scores 1 and sUS scores 1, respectively. A positive correlation was found between cUS score 1 and sUS score 1 (r2=0.9; P<0.0001) as well as between cUS score 2 and sUS score 2 (r2=0.91; P<0.0001). There was no statistically significant difference between cUS scores 1 and cUS scores 2 (P=0.297) as well as between sUS score 1 and sUS score 2 (P=0.065); however, the cUS scores 2 and sUS scores 2 were lower than cUS scores 1 and sUS score 1, respectively, in all patients. Mean duration of simplified protocols 1 and 2 was 4.76 and 6.2 minutes, respectively (P<0.005) and mean duration of comprehensive protocols 1 and 2 was 22.8 and 19.2 minutes, respectively (P<0.0001). Significant differences between the duration of the simplified protocol 1 and 2 compared to those of comprehensive protocol 1 and 2, respectively, was found (P<0.0001). For comprehensive protocols 1 and 2, the kappa values for interobserver/intraobserver variability were 0.809/0.817 and 0.825/0.812, respectively. For simplified protocols 1 and 2, the kappa values for interobserver/intraobserver variability were 0.794/0.828 and 0.834/0.846, respectively. Twenty-four out of 25 patients (96%) reported preference for comprehensive protocol 2 versus 1, while 14 patients (56%) preferred simplified protocol 2 versus 1. Conclusions: The degree of pulmonary fibrosis could be assessed by both comprehensive and simplified US methods, in IPF patients. Comprehensive and simplified lung US protocols in lateral decubitus position appeared to be faster and more convenient for the patients, while there was no difference regarding feasibility compared to the sitting/supine position. The number of B-lines detected during comprehensive and simplified methods correlated with HRCT findings, while examination in the lateral decubitus position showed slight higher correlation. Simplified lung US protocols correlated with comprehensive protocols, regardless of patient positioning.

Σκοπός: Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν (i) η μελέτη πιθανής συσχέτισης των ευρημάτων διαθωρακικής υπερηχοτομογραφίας πνεύμονα και της υψηλής ευκρίνειας αξονικής τομογραφίας (HRCT) θώρακος, (ii) η σύγκριση ενός αναλυτικού πρωτοκόλλου διαθωρακικής υπερηχοτομογραφίας πνεύμονα σε δύο διαφορετικές τοποθετήσεις του εξεταζόμενου αναφορικά με την εφαρμοσιμότητα, τη διάρκεια, την άνεση του εξεταζόμενου και την αξιολόγηση του αριθμού των Β-γραμμών, χρησιμοποιώντας τα ευρήματα της HRCT θώρακος ως αναφορά και (iii) η αξιολόγηση ενός συνοπτικού πρωτοκόλλου διαθωρακικής υπερηχοτομογραφίας πνεύμονα σε δύο διαφορετικές τοποθετήσεις του σε σχέση με τα αναλυτικά υπερηχοτομογραφικά πρωτόκολλα σε αντίστοιχη τοποθέτηση και τα ευρήματα της HRCT θώρακος, όσον αφορά στην εφαρμοσιμότητα, στη διάρκεια, στην προτίμηση του εξεταζόμενου και στην εκτίμηση του αριθμού των Β-γραμμών, σε ασθενείς με ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση. Ασθενείς και Μέθοδοι: Στη παρούσα μελέτη εντάχθηκαν προοπτικά, μεταξύ Οκτωβρίου 2013 και Φεβρουαρίου 2016, 25 ασθενείς με διάγνωση ιδιοπαθούς πνευμονικής ίνωσης. Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε υπερηχοτομογραφικές μελέτες, κατά τη διάρκεια δύο συνεδριών. Κατά την πρώτη συνεδρία, όλοι οι ασθενείς εξετάσθηκαν σύμφωνα με δύο αναλυτικά υπερηχοτομογραφικά πρωτόκολλα τα οποία περιελάμβαναν τη μελέτη 56 ΜΔ (ΑΠ1, ΑΠ2). Κατά το ΑΠ1 οι ασθενείς τοποθετήθηκαν σε ύπτια/καθιστή θέση για τη μελέτη των προσθίων/οπισθίων ημιθωρακίων αντίστοιχα, ενώ κατά το ΑΠ2 εξετάσθηκαν σε αριστερή πλάγια κατακεκλιμένη θέση για την αξιολόγηση του δεξιού ημιθωρακίου και αντίστροφα. Κατά τη δεύτερη συνεδρία όλοι οι ασθενείς εξετάσθηκαν σύμφωνα με δύο συνοπτικά υπερηχοτομογραφικά πρωτόκολλα στα οποία αξιολογήθηκαν 16 ΜΔ (συνοπτικό πρωτόκολλο 1, ΣΠ1 και συνοπτικό πρωτόκολλο 2, ΣΠ2). Κατά τη διενέργεια του ΣΠ1 οι ασθενείς τοποθετήθηκαν σε καθιστή θέση για τη μελέτη των οπίσθιων ημιθωρακίων και κατά το ΣΠ2 εξετάσθηκαν σε αριστερή πλάγια κατακεκλιμένη θέση για την αξιολόγηση του δεξιού ημιθωρακίου και αντίστροφα. Σε κάθε ασθενή καταγράφηκε ο αριθμός των Β-γραμμών σε όλα τα ΜΔ. Το σύνολο των Β-γραμμών σε όλα τα ΜΔ, κατά το ΑΠ1 ορίσθηκε ως αναλυτικό score 1, κατά το ΑΠ2 ως αναλυτικό score 2, κατά το ΣΠ1 ως συνοπτικό score 1 και κατά το ΣΠ2 ως συνοπτικό score 2. Οι HRCT θώρακος όλων των ασθενών βαθμονομήθηκαν σύμφωνα με το σύστημα βαθμονόμησης κατά Warrick WS). Η διάρκεια όλων των πρωτοκόλλων καταγράφηκε σε όλους τους ασθενείς και κάθε ασθενής ερωτήθηκε σχετικά με την προτίμηση του για το ΑΠ1 έναντι του ΑΠ2 καθώς και για το ΣΠ1 έναντι του ΣΠ2. Για την εκτίμηση της μεταβλητότητας των παρατηρήσεων (interobserver και intraobserver variability) υπολογίσθηκε ο συντελεστής weighted kappa value. Αποτελέσματα: Μελετήθηκαν 25 ασθενείς (19 άνδρες, 6 γυναίκες) με μέση ηλικία 69.8 έτη. Σε κάθε αναλυτικό πρωτόκολλο μελετήθηκαν 1.400 ΜΔ. Η μελέτη όλων των ΜΔ, ήταν εφικτή πλην τεσσάρων εξαιρέσεων. Σε κάθε συνοπτικό πρωτόκολλο μελετήθηκαν συνολικά 400 ΜΔ. Η μελέτη όλων των ΜΔ, πλην ενός, ήταν εφικτή . Η μέση διάρκεια των ΑΠ1, ΑΠ2, ΣΠ1, ΣΠ2 ήταν 22.8, 19.2, 6.2, 4.76 λεπτά, αντίστοιχα. Η διάρκεια του ΑΠ2 ήταν στατιστικά σημαντικά μικρότερη συγκριτικά με τη διάρκεια του ΑΠ1 (P<0.0001) και του ΣΠ2 συγκριτικά με τη διάρκεια του ΣΠ1 (P<0.005). Το 96% των ασθενών εξέφρασε προτίμηση για το ΑΠ2 και το 56% προτίμησαν το ΣΠ2. Αναγνωρίσθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ όλων των υπερηχοτομογραφικών scores και των WS (P<0.0001). Tα αναλυτικά και συνοπτικά score 2 συσχετίζονταν καλύτερα με τα WS σε σχέση με τα αναλυτικά και συνοπτικά score 1, αντίστοιχα. Παρατηρήθηκε σημαντική συσχέτιση μεταξύ των αναλυτικών και συνοπτικών score 1 (P<0.0001) καθώς και μεταξύ των αναλυτικών και συνοπτικών score 2 (P<0.0001). Δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των αναλυτικών score 1 και 2 (P=0.297) καθώς και μεταξύ των συνοπτικών score 1 και 2 (P=0.065). Τα αναλυτικά και συνοπτικά score 2 ήταν μικρότερα σε σχέση με τα αναλυτικά και συνοπτικά score 1, αντίστοιχα, σε όλους τους ασθενείς. Ο συντελεστής weighted kappa για την interobserver/interobserver variability αναφορικά με το αναλυτικό score 1 και αναλυτικό score 2 ήταν 0.809/0.817 και 0.825/0.812, αντίστοιχα, ενώ για το συνοπτικό score 1 και συνοπτικό score 2 ήταν 0.794/0.828 και 0.834/0.846, αντίστοιχα. Συμπεράσματα: Η υπερηχοτομογραφική ανάδειξη των Β-γραμμών είναι εφικτή σε ασθενείς με ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση. Η εξέταση σε πλάγια κατακεκλιμένη θέση, φαίνεται να είναι ταχύτερη, να προτιμάται από τους εξεταζόμενους και να μην παρουσιάζει διαφορά όσον αφορά στην εφαρμοσιμότητα, συγκριτικά με την εξέταση σε ύπτια/καθιστή τοποθέτηση. Τα υπερηχοτομογραφικά ευρήματα συσχετίζονται σημαντικά με τα ευρήματα της HRCT θώρακος σε οποιαδήποτε τοποθέτηση, ενώ τα ευρήματα σε πλάγια θέση φαίνεται να συσχετίζονται ηπίως καλύτερα σε σχέση με τα αντίστοιχα σε ύπτια/καθιστή θέση. Τα ευρήματα κατά τις συνοπτικές υπερηχοτομογραφικές μελέτες συσχετίζονται με τα αντίστοιχα κατά τις αναλυτικές μελέτες.