Résultats radiologiques de 81 patients atteints de pneumonie au COVID-19 à Wuhan : évolution des caractéristiques de l'imagerie tomodensitométrique thoracique

L'analyse des caractéristiques de l'imagerie tomodensitométrique thoracique chez les patients atteints de pneumonie COVID-19 de Wuhan met en lumière l'évolution des résultats radiologiques tout au long de l'évolution de la maladie, offrant ainsi des informations sur la progression de la maladie et les indicateurs pronostiques potentiels.

Novembre 2020
Résultats radiologiques de 81 patients atteints de pneumonie au COVID-19 à Wuhan : évolution des caractéristiques de l'imagerie tomodensitométrique thoracique

À partir de décembre 2019, un groupe de cas de pneumonie de cause inconnue a été signalé à Wuhan, dans la province chinoise du Hubei. Le 7 janvier 2020, un nouveau coronavirus, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2 ; anciennement connu sous le nom de 2019-nCoV), a été identifié comme l’organisme responsable.

Il a été démontré que le SRAS-CoV-2 infecte les cellules épithéliales respiratoires humaines par le biais d’une interaction entre la protéine virale S et le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine sur les cellules humaines ; Ainsi, le SARS-CoV-2 possède une forte capacité à infecter les humains.

Les caractéristiques cliniques des 41 premiers patients confirmés comme infectés par le SRAS-CoV-2 comprenaient une maladie des voies respiratoires inférieures accompagnée de fièvre, de toux sèche et de dyspnée, une manifestation similaire à celles de deux autres maladies causées par le coronavirus, le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS). . ) et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS). Cependant, les modifications radiologiques dans les poumons des personnes atteintes de pneumonie à COVID-19 n’ont pas été entièrement caractérisées.

La tomodensitométrie est importante dans le diagnostic et le traitement des maladies pulmonaires.

Les caractéristiques d’imagerie de la pneumonie COVID-19 sont diverses, allant de l’apparence normale aux modifications diffuses des poumons. De plus, différents profils radiologiques sont observés à différents moments de l’évolution de la maladie.

Parce que le temps entre l’apparition des symptômes et le développement du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) était court parmi les premiers patients atteints de pneumonie COVID-19, la reconnaissance précoce de la maladie est essentielle pour le traitement de ces patients. .

L’ objectif était d’analyser l’évolution des caractéristiques de l’imagerie tomodensitométrique thoracique chez les patients atteints de pneumonie COVID-19 et de comparer les résultats de l’imagerie tout au long de l’évolution de la maladie, afin de faciliter le diagnostic précoce de cette pneumonie émergente et potentiellement mortelle.

Méthodes

Les patients atteints de pneumonie COVID-19 qui ont été admis dans l’un des deux hôpitaux de Wuhan et qui ont subi des tomodensitogrammes thoraciques en série ont été inclus rétrospectivement. Les patients ont été regroupés selon le délai entre l’apparition des symptômes et le premier scanner :

  1. Groupe 1 (patients subcliniques ; analyses effectuées avant l’apparition des symptômes).
  2. Groupe 2 (analyses effectuées ≤ 1 semaine après l’apparition des symptômes).
  3. Groupe 3 (> 1 semaine à 2 semaines).
  4. Groupe 4 (> 2 semaines à 3 semaines).

Les caractéristiques des images et leur répartition ont été analysées et comparées dans les quatre groupes.

Résultats

Les patients ont été répartis en groupes en fonction du délai entre l’apparition des symptômes et le premier scanner : 15 (19%) patients ont été répartis dans le groupe 1, 21 (26%) dans le groupe 2, 30 (37%) dans le groupe 3, et 15 (19 %) au groupe 4.

L’âge moyen était de 49,5 ans et il n’y avait aucune différence entre les sexes. Aucune différence significative en termes de répartition par âge ou par sexe n’a été identifiée entre les groupes.

Les symptômes les plus fréquents au début étaient la fièvre (73 % des patients) et la toux sèche (59 %).

D’autres symptômes non spécifiques comprenaient des étourdissements (2 %), de la diarrhée (4 %), des vomissements (5 %), des maux de tête (6 %) et une faiblesse généralisée (9 %). Entre les groupes 2 à 4 (patients symptomatiques), aucune différence significative dans les paramètres cliniques n’a été trouvée.

Les patients du groupe 1 présentaient des concentrations moyennes significativement plus faibles de protéine C-réactive (6,9 mg/L) et d’aspartate aminotransférase (30,2 U/L) que les patients du reste des groupes.

Tous les patients présentaient des caractéristiques anormales de l’imagerie CT. Bien que tous les segments pulmonaires puissent être impliqués, il existe une légère prédilection pour le lobe inférieur droit .

Le nombre moyen de segments impliqués dans tous les groupes était de 10,5, avec significativement plus de segments impliqués dans les groupes 2 à 4 (patients symptomatiques) que dans le groupe 1 (patients asymptomatiques). Le groupe 3 présentait le nombre moyen de segments impliqués le plus élevé.

Soixante-quatre (79 %) patients présentaient une atteinte pulmonaire bilatérale, 44 (54 %) présentaient une distribution périphérique et 36 (44 %) présentaient une distribution diffuse des anomalies au scanner (Figure 1).

Les motifs les plus fréquemment observés au scanner thoracique étaient l’opacité en verre dépoli (65 % des patients, Fig. 1 A), ainsi que des marges mal définies (81 %), un épaississement septal interlobulaire lisse ou irrégulier (35 %, Fig. 1 A). ), bronchogramme aérien (47 %, Fig. 1 A, D), motif pavé (10 %, Fig. 1 B) et épaississement de la plèvre adjacente (32 %).

Les observations les moins fréquentes au scanner étaient des nodules, des modifications kystiques (10 %, Fig. 1 C), des bronchectasies, un épanchement pleural (5 %, Fig. 2 D) et une lymphadénopathie. Aucun motif d’arbre en termes de bourgeonnement, de masses, de cavitation et de calcifications n’a été observé dans cette série de cas.


Résultats radiologiques de 81 patients atteints de COVID-19
Figure 1

Le schéma typique des caractéristiques d’imagerie CT des patients précliniques (groupe 1) comprenait une opacification unilatérale, multifocale et en verre dépoli.

Dans le groupe 2 (première semaine après l’apparition des symptômes), les lésions ont rapidement évolué pour devenir bilatérales et diffuses, mais sont restées principalement semblables à une opacité en verre dépoli. Un épanchement pleural et une lymphadénopathie ont été détectés à ce stade.

Dans le groupe 3 (deuxième semaine après l’apparition des symptômes), à mesure que la maladie progressait, l’opacité en verre dépoli restait le résultat prédominant au scanner ; cependant, des tendances à la consolidation ont également été observées.

Dans le groupe 4 (troisième semaine après l’apparition des symptômes), les opacités en verre dépoli et les motifs réticulaires constituaient le motif d’imagerie prédominant. Une bronchectasie, un épaississement de la plèvre adjacente, des épanchements et une lymphadénopathie peuvent également être observés à ce stade.

Au 8 février 2020, 62 (77 %) patients avaient obtenu leur congé, avec un intervalle moyen entre l’apparition des symptômes et la sortie de 23,2 jours ; Seize (20 %) patients étaient toujours hospitalisés et trois (4 %) patients étaient décédés (aux jours 12, 14 et 30, après leur hospitalisation en raison du SDRA).

Le patient 1, décédé 12 jours après son admission, était un homme de 60 ans atteint d’une maladie pulmonaire chronique (tuberculose). La tomodensitométrie obtenue chez ce patient au jour 8 après l’apparition des symptômes a montré d’importantes opacités en verre dépoli dans les deux poumons, donnant un aspect pulmonaire blanc (Fig. 2).

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Figure 2

Le patient 2 décédé était un homme de 73 ans qui souffrait de diabète de type 2 depuis plusieurs années et présentait une détérioration radiographique progressive sur les tomodensitogrammes effectués les jours 3, 7 et 11 après l’apparition des symptômes. Le patient 3, décédé 30 jours après son admission, était un homme de 77 ans souffrant d’hypertension, de maladie cardiovasculaire et de maladie cérébrovasculaire.

Un scanner a montré une légère pneumonie au cinquième jour après l’apparition des symptômes chez ce patient (Fig. 3 A), et deux scanners de suivi 10 jours et 15 jours plus tard ont révélé une progression rapide des lésions pulmonaires avec des épanchements pleuraux bilatéraux. (fig. 3B,C).

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figure 3

Des images tomodensitométriques de suivi ont été obtenues auprès de 57 (70 %) patients.

Quatre modes d’évolution ont été observés tout au long de la série de scanners chez ces 57 patients : progression initiale vers le niveau maximum, suivie d’une amélioration radiographique (type 1), observée chez 26 (46 %) patients (Fig. 4), dont 24 (92 %) les patients sont sortis de l’hôpital ; détérioration radiographique (type 2), observée chez 18 (32 %) patients (fig. 3), dont deux (11 %) sont décédés (patients 2 et 3) ; amélioration radiographique (type 3), observée chez huit (14 %) patients, dont cinq (63 %) sont sortis de l’hôpital ; et aspect radiographique inchangé (type 4), observé chez cinq (9 %) patients, qui étaient tous encore hospitalisés à la date limite (8 février).

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Figure 4

Discussion

Le nouveau coronavirus SARS-CoV-2 est le septième membre de la famille des Coronaviridae connu pour infecter les humains. Le taux de mortalité du COVID-19 est jusqu’à présent inférieur à celui des maladies à coronavirus SRAS ou MERS ; Cependant, le SRAS-CoV-2 est hautement infectieux et pourrait constituer une menace importante pour la santé.

Dans cette étude, les conditions prédisposant à la pneumonie à COVID-19 avaient tendance à être la vieillesse et les comorbidités médicales (telles que les maladies pulmonaires chroniques, le diabète et d’autres maladies chroniques), similaires aux infections virales antérieures telles que la grippe H7N9. Il n’y avait aucune prédilection évidente pour les hommes ou les femmes dans cette cohorte.

Cependant, les auteurs mentionnent une autre étude, qui rapportait que 30 (73 %) des 41 patients infectés étaient des hommes. Cet écart pourrait être dû à des différences dans les caractéristiques démographiques et à des petites cohortes.

Au 8 février 2020, trois patients de l’étude étaient décédés, ce qui représente un taux de mortalité d’environ 4 %.

Tous les décès sont survenus chez des hommes de plus de 60 ans souffrant de pathologies sous-jacentes, conformément aux rapports précédents. Ainsi, la vieillesse, le sexe masculin et la présence de comorbidités peuvent être des facteurs de risque de mauvais pronostic.

La fièvre, la toux et la dyspnée étaient les symptômes les plus courants chez les patients atteints de pneumonie à COVID-19, ce qui concorde avec la manifestation d’infections des voies respiratoires inférieures. En revanche, les symptômes des voies respiratoires supérieures étaient moins fréquents chez ces patients, ce qui indique que les cellules ciblées par le virus pourraient être localisées dans les voies respiratoires inférieures.

15 cas d’infection asymptomatique ont été découverts sur la base de résultats pulmonaires anormaux sur les tomodensitogrammes, ce qui suggère que des tomodensitogrammes thoraciques ou des tests d’anticorps sériques devraient être effectués chez les personnes asymptomatiques à haut risque ayant des antécédents d’exposition à des patients atteints de pneumonie au COVID-19 afin de faciliter identification précoce de la maladie.

Le nombre moyen de segments pulmonaires impliqués dans cette cohorte était de 10,5, les lobes inférieurs droits étant le plus souvent touchés. Cette constatation pourrait être due à la structure anatomique de la trachée et des bronches : la bronche droite étant courte et droite, le virus en cause pourrait avoir tendance à privilégier cette localisation.

L’étendue de la maladie sur les tomodensitogrammes a montré une augmentation marquée de la période subclinique jusqu’à la première et la deuxième semaine après l’apparition des symptômes, puis a diminué progressivement au cours de la troisième semaine. Par conséquent, ces résultats indiquent que l’évolution radiologique de la pneumonie COVID-19 est cohérente avec l’évolution clinique de la maladie.

La plupart des patients de la cohorte présentaient une atteinte pulmonaire bilatérale , avec des lésions localisées principalement en périphérie et sous-pleurale avec une distribution diffuse. Le motif prédominant était  une opacité en verre dépoli , avec des marges mal définies, des bronchogrammes aériens, un épaississement interlobulaire ou septal lisse ou irrégulier et un épaississement de la plèvre adjacente.

Ces caractéristiques d’imagerie ne sont pas spécifiques et ressemblent quelque peu à celles des infections par le SRAS-CoV et le MERS-CoV.

Cependant, contrairement aux infections par le SRAS-CoV, certains patients de notre étude ont présenté un épanchement pleural, une lymphadénopathie et des modifications kystiques rondes au scanner. Des études antérieures ont démontré que la présence d’un épanchement pleural chez les patients infectés par le MERS-CoV ou la grippe aviaire H5N1 était un mauvais indicateur de pronostic. De même, chez le troisième patient décédé au cours de l’étude, un scanner de suivi a montré qu’il avait développé un épanchement pleural bilatéral.

Cependant, aucune des caractéristiques tomodensitométriques du COVID-19 ne semble être spécifique ou diagnostique, et la pneumonie COVID-19 partage les caractéristiques tomodensitométriques avec d’autres affections non infectieuses qui se présentent comme une maladie de l’espace aérien sous-pleural.

Le schéma typique des images tomodensitométriques chez les patients subcliniques (groupe 1) était des opacités unilatérales, multifocales, principalement en verre dépoli.

Au cours de la première semaine après l’apparition des symptômes (groupe 2), les lésions ont rapidement évolué vers une maladie diffuse bilatérale, avec une diminution relative de la fréquence des opacités en verre dépoli et une transition vers une consolidation et le développement de schémas mixtes. Un épanchement pleural et une lymphadénopathie ont également été détectés dans le groupe 2.

Par la suite, la fréquence des opacités en verre dépoli a continué à diminuer au cours de la deuxième semaine après l’apparition des symptômes (groupe 3), tandis que la consolidation est devenue le deuxième schéma le plus courant.

Il a également été observé qu’un aspect réticulaire associé à des bronchectasies et à un épaississement interlobulaire ou septal irrégulier augmente progressivement à partir de la deuxième semaine. Ces résultats ont indiqué l’apparition de modifications interstitielles, suggérant le développement d’une fibrose.

À mesure que la maladie progressait au cours de la troisième semaine après l’apparition des symptômes, les consolidations et les schémas mixtes devenaient plus fréquents, tandis que les opacités en verre dépoli diminuaient davantage.

Des bronchectasies, un épaississement de la plèvre adjacente et un épanchement pleural apparaissaient principalement à ce stade.

La tomodensitométrie de suivi a montré une progression ou une amélioration des lésions pulmonaires au cours du traitement, ce qui reflète de manière sensible les effets thérapeutiques, et ces changements pourraient être liés aux résultats obtenus chez ces patients. Le schéma de progression le plus courant dans la série de tomodensitogrammes de cette étude était une progression initiale jusqu’à un niveau maximum, suivie d’une amélioration radiographique (type 1), et la majorité de ces patients ont ensuite obtenu leur congé.

De plus, la plupart des patients présentant une amélioration radiographique sur plusieurs examens (type 3) sont sortis de l’hôpital. Par conséquent, une évolution de la maladie de type 1 ou de type 3 pourrait être associée à des évolutions favorables. En revanche, une détérioration radiographique progressive malgré un traitement médical semble être associée à un mauvais pronostic.

Conclusions

  • La pneumonie COVID-19 a tendance à se manifester sur les tomodensitogrammes pulmonaires par des opacités bilatérales, sous-pleurales, en verre dépoli avec des bronchogrammes aériens, des marges mal définies et une légère prédominance dans le lobe inférieur droit.
     
  • Des résultats anormaux au scanner pulmonaire peuvent être présents même chez les patients asymptomatiques, et les lésions peuvent évoluer rapidement vers un schéma de prédominance ou de consolidation diffuse d’opacité en verre dépoli dans les 1 à 3 semaines suivant l’apparition des symptômes, atteignant un maximum. environ 2 semaines après le début.
     
  • La vieillesse, le sexe masculin, les comorbidités sous-jacentes et la détérioration radiographique progressive lors du scanner de suivi peuvent être des facteurs de risque de mauvais pronostic chez les patients atteints de pneumonie COVID-19.