医学图像的自动分析不是新的[1- - - - - -3.];长期以来,呼吸科学、尤其是间质性肺病的研究人员一直对计算机分析医学图像的潜力充满热情,从而揭示迄今为止人眼看不到的“信号”——最近机器学习和人工智能的发展只增强了这种热情。4- - - - - -6].通过利用CT扫描进行诊断,治疗决策和预后的核心重要性,一个关键目标是鉴定成像生物标志物,以更准确的表型疾病,并且在这种情况下,更接近真正以患者为中心的药物。另一个目标是施加新的成像分析,以发病,疾病“行为”和预后,希望这可能会解开新的治疗方法。鉴于数据的数字性质和潜在的无数影像图案 - 经常被患者复合,治疗和疾病的因素 - 肺成像非常适合更复杂的分析方法。
在这个版本的杂志,莫里斯和共同作者回顾性地探索自动分析的效用,特别是从住院患者的Covid-19和Covid-19负患者的胸部CT扫描中小血管的定量[7].这种方法以前用于研究慢性阻塞性肺病中肺脉管系统的变化[8镰状细胞病[9,仅列举两种临床环境。尽管如此,鉴于越来越多的证据表明这种疾病的血管中心性,研究COVID-19中的小血管是合乎逻辑的[10.,11.].在报告的研究中,作者采用了双管齐下的方法,包括疾病程度的半定量视觉评分和定量CT评分,对三个不同口径簇的血管中血容量的比例进行评分;1.25 - 5毫米2(BV5%), 5 - 10毫米2(BV5-10%)和>10 mm2(bv10%)。基于以前的研究组,显示Covid-19患者的最小血管减少,BV5%[12.]作者假设BV5%的降低可能是预后的。
根据他们的假设,作者报告称,在美国多个机构的300多名COVID-19患者中,绝大多数患者的CT表现与肺炎相符,低BV5%与机械通气或死亡风险增加相关。作者发现,当BV5%阈值为25%时,死亡率的优势比为5.58,插管或死亡复合的优势比为2.54。当将视觉严重程度评分添加到多元回归分析中时,25%的BV5%阈值仍然具有预后意义,但有趣的是,在相同的复合终点中,将严重程度评分添加到年龄时,曲线下面积为0.87,略优于BV5%和年龄(0.85)。在COVID-19阴性患者的对照队列中,最常见的影像学异常是非典型/COVID-19肺炎(32%)、非COVID-19肺炎(14%)、胸腔积液(7%)和肺栓塞(6%)。在这组中,25%的CT扫描结果是正常的。COVID-19阳性患者的BV5%显著低于异质组COVID-19阴性患者。作者的结论是,BV5%是一种新的CT生物标志物,具有预后价值,提供了机制上的见解,并可能对抗凝可能有益的患者进行分层。
值得祝贺的是,这组作者的定量方法进一步支持了肺血管功能障碍在严重COVID-19中的重要性,这无疑是一个迫切需要更多知识的领域。该研究的优势包括多中心性质,证明了自动分析软件在不同CT扫描仪和协议以及大型良好表型队列患者中的通用性。正如预期的那样,这项研究提出了进一步的问题,这些问题目前尚未得到解答,但有望为今后的工作提供动力。视觉评估的严重程度评分与COVID-19肺炎患者的BV5%相关,但在非COVID-19相关性肺炎对照组的27例患者中也存在相关性,且无论COVID-19状态如何,肺炎患者的BV5%没有显著差异。此外,在COVID-19阴性肺炎患者中,BV5%作为一个连续变量与插管或死亡的复合显著相关。因此,这意味着BV5%是疾病程度的替代品,肺炎患者的小血管减弱任何病因学。也许这不是一项针对covid - 19的发现,而只是反映了血管从局部病变、实变的肺分流。另一个潜在的有趣问题是,BV5%的减少是导致更严重的疾病,还是仅仅是其结果。最后,视觉上指定的严重程度评分在预测结果方面至少与BV5%同样有效,这一发现可能会促使愤世嫉俗者问,为什么需要定量方法。作者推断,CT上疾病有限但BV5%低的患者可能受益于抗凝治疗,低BV5%可能是这种情况下的预后标志。显然,在这一组中抗凝可能有益的建议需要在对照环境中进行正式的研究,现阶段不推荐。另一个诱人的理论是,COVID-19早期BV5%的低水平可能预测那些将发展为严重和更广泛的疾病的人——如果这被证实,这类患者可能会被分层进行干预,并更密切地监测并发症。作者没有探讨炎症或血栓形成与循环标志物(如d -二聚体)的可能联系,这可能是一个有趣的后续研究。
尽管存在上述问题,Morris和同事们为以下概念提供了进一步的证据:肺血管系统不仅承受了COVID-19的大部分冲击,而且还与周围肺部结构密切相互作用,潜在地产生致病影响[13.].他们还证明,尽管存在不可否认的复杂性,但定量肺成像是可行的,最稳定的和潜在的预后价值。这里有相似的“渐进式纤维化表型”[14.]其中预测成像生物标志物加上识别有计划风险的算法,是优先研究区域[15.时间将告诉我们,定量CT分析(包括人工智能和机器学习)是否能够或确实应该纳入常规呼吸练习。目前的研究代表了明确的进展,建立在稳步增长的工作基础上,这表明这一时刻可能即将到来。
脚注
利益冲突:George博士报告了勃林格殷格翰(Boehringer Ingelheim)的拨款和个人费用、罗氏制药(Roche Pharmaceuticals)的拨款和个人费用、阿斯利康(AstraZeneca)的个人费用、Cippla的个人费用、Teva的个人费用、Brainomix的个人费用。
利益冲突:Desai博士报告Boehringer Ingelheim的个人费用来自Glaxosmithkline的个人费用,从Astrazeneca,Sensyne Health Group Ltd的个人费用,在提交的工作之外。
- 已收到3月18日,2021年。
- 接受2021年3月22日。
- ©作者2021。
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