利用定量成像技术估算重症 COVID-19 肺炎患者血管外肺水(EVLW)的观察性研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Intensive Care Medicine Experimental 2.8

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  【编辑推荐】为解决传统有创技术(TPTD)评估血管外肺水(EVLW)的局限性,研究人员开展 CT 定量成像技术估算重症 COVID-19 患者 EVLW 的研究。发现 CT 估算值与 TPTD 测量值显著相关(r=0.629,p=0.0014),为无创评估提供新方向。

  

重症 COVID-19 患者肺水评估新突破:CT 定量成像技术的临床价值


在重症医学领域,准确评估肺部损伤程度是救治急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的关键。血管外肺水(extravascular lung water, EVLW)作为反映肺泡损伤和肺水肿的核心指标,其水平升高与重症患者死亡率密切相关。传统金标准经肺热稀释法(transpulmonary thermodilution, TPTD)虽能精准测量 EVLW,但因其有创性、依赖专业设备及操作人员,难以在基层重症监护室(ICU)普及。尤其在 COVID-19 大流行背景下,大量重症肺炎患者并发 ARDS,如何快速、无创地评估 EVLW 成为临床亟待解决的问题。

德国慕尼黑工业大学(Technical University Munich)的研究团队针对这一困境,开展了一项突破性观察性研究。该研究发表于《Intensive Care Medicine Experimental》,旨在探索计算机断层扫描(computed tomography, CT)定量成像技术在估算重症 COVID-19 患者 EVLW 中的可行性,为临床提供一种便捷、低成本的替代方案。

研究技术方法


研究纳入 23 例需机械通气的重症 COVID-19 患者,均在入住 ICU 后 48 小时内完成胸部 CT 扫描,并接受 TPTD 监测。通过自主开发的深度学习软件对 CT 图像进行语义分割,生成肺掩膜(lung mask),结合体素密度计算肺水体积。同时,通过减去标准化肺血容量(pulmonary blood volume, PBV)418ml,得到校正后的 EVLW 估算值(EVLW-CT-Corr)。采用 Spearman 秩相关分析和 Bland-Altman 一致性检验,对比 CT 估算值与 TPTD 测量值的相关性及一致性。

研究结果


  1. 患者基线特征
    纳入患者中位年龄 70 岁,男性占 78.3%,PaO?/FiO?比值中位数 70 mmHg,均需去甲肾上腺素维持循环,15% 患者在 24 小时内需接受透析。CT 显示肺组织以通气良好(56.98%)和通气不良(22.81%)为主,非充气组织占 7.72%。

  2. CT 与 TPTD 的相关性
    EVLW-TPTD 与 EVLW-CT 呈显著正相关(r=0.629,p=0.0014),校正后 EVLW-CT-Corr 相关性略降(r=0.614),组织体积(tissue volume, TV)与 EVLW-TPTD 相关性为 r=0.589。索引化指标(如 EVLWI-TPTD 与 EVLWI-CT)亦呈现相似相关性,表明 CT 定量分析能有效反映 EVLW 实际水平。

  3. 一致性分析
    Bland-Altman 分析显示,EVLW-CT 与 TPTD 的平均偏倚为 - 0.51 l,校正后偏倚降至 0.03 l,但 95% 一致性界限(LoA)较宽(-0.77 至 0.71 l),提示 CT 技术存在一定测量变异。研究同时发现,预测体重与实际肺容积无显著相关性(r=0.331),挑战了传统基于体重调整通气策略的合理性。


研究结论与讨论


本研究首次在重症 COVID-19 患者中证实,CT 定量成像技术与 TPTD 测量的 EVLW 具有中等强度相关性,校正 PBV 后可进一步提升准确性。尽管 Bland-Altman 分析显示变异较大,但其无创、可重复性及结合肺结构评估的优势,为无 TPTD 设备的 ICU 提供了重要替代手段。

研究局限性包括缺乏标准化 CT 扫描协议、未精确分割肺血管、样本量较小及单中心设计。未来需结合双能量 CT、自动血管分割技术及多中心大样本验证,以优化算法并提升临床适用性。值得关注的是,CT 技术可同步评估肺组织异质性,这是 TPTD 无法实现的独特优势,对指导 ARDS 个体化治疗具有潜在价值。

该研究不仅为重症 COVID-19 患者的肺水评估开辟了新路径,更推动了影像组学与重症医学的交叉融合。随着人工智能算法的迭代,CT 定量分析有望成为动态监测 EVLW、优化液体管理的核心工具,最终改善重症患者预后。

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