Fatores de risco e alterações radiológicas em adultos com COVID-19 moderada e grave.
Carregando...
Data
Autores
Orientador
Fortaleza, Carlos Magno Castelo Branco 
Coorientador
Tasca, Karen Ingird
Pós-graduação
Doenças Tropicais - FMB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (inglês)
Introduction: Chest computed tomography (CT) plays a crucial role in understanding COVID-19, allowing radiological changes to be correlated with the clinical severity of patients. The in-depth, serial study of these images can identify the progression of tissue damage and thus indicate the prognosis of hospitalized individuals, considering that lung involvement varies among cases. Furthermore, traditional risk factors associated with these disorders, as well as the severity of critical illness, warrant study given the different circulating SARS-CoV-2 variants, the population's vaccination status, and associated comorbidities. Objectives: To study the clinical and radiological condition of individuals with severe acute respiratory syndrome (SARS) or acute respiratory distress syndrome (ARDS), and associate them with the tomographic pattern to identify risk factors for a worse outcome, the degree of pulmonary involvement, and predictors of survival in patients diagnosed with or without COVID-19. Method: Method: 440 adult individuals hospitalized due to SARS and ARDS were evaluated at a university hospital from March 2020 to November 2021. All enrolled individuals had undergone molecular testing for SARS-CoV-2 and chest computed tomography upon admission. They were then allocated into two groups: a SARS-CoV-2 positive group (G1) and a SARS-CoV-2 negative group (G2). Lung segmentation was performed using 3D Slicer software. Quantifications were extracted as the percentage volume of the total lung volume. Lung lesions were differentiated and classified using Hounsfield Units (HU), which allow for specific ranges: -950 HU to -750 HU for inflated lung, -1050 HU to -950 HU for areas of emphysema, -750 HU to -400 HU for lung opacity, and -400 HU to 0 HU for collapsed lung. In-house Python quantification was also performed to measure the volume of lung involvement. In addition to these tomographic analyses, multivariate analyses were conducted to identify possible risk factors associated with worse outcomes (death and greater pulmonary impairment). Results: Three hundred twenty-five individuals who met the inclusion criteria were allocated: 189 in G1 and 136 in G2. G1 subjects showed significant alterations in the right and left posterior-medial regions of both lungs. They had higher percentages in total opacity volume and total collapsed area volume, indicating worse lung conditions. G2, conversely, had higher percentages of inflated lung and emphysema, especially in the left posterior and anterior-medial regions. Regarding possible risk factors, G1 had a higher frequency of certain conditions, including systemic arterial hypertension (p<0.001), cardiovascular diseases (p=0.001), obesity (p<0.001), and a history of solid organ transplants (p<0.001). In contrast, G2 showed a predominance of individuals with neurological diseases (p=0.001) and pneumopathies (p<0.001). While there was no difference in the death rate between the groups, individuals in G1 experienced longer hospital stays and greater pulmonary involvement. Based on the algorithm results, the right lung was observed to have a greater influence on worse outcomes than the left lung. Conclusion: COVID-19 causes specific lung damage, primarily concentrated in the medial portion of the lungs, with the right lung having a greater influence on worse outcomes. Greater lung involvement led to a worse outcome, with COVID-19 patients requiring more ventilatory support and prolonged hospitalization. COVID-19 diagnosis, advanced age, male gender, and collapsed lungs were predictors of death, as was pneumopathy. On the other hand, vaccination was identified as a protective factor. This study highlights the importance of further research into lung segmentation to improve ventilation techniques in ARDS.
Resumo (português)
A tomografia computadorizada (TC) de tórax desempenha um papel crucial na compreensão da COVID-19, permitindo a correlação entre as alterações radiológicas e a gravidade clínica dos pacientes. O estudo aprofundado dessas imagens de forma seriada pode identificar a progressão do dano tecidual e assim indicar o prognóstico dos indivíduos hospitalizados, considerando que estes acometimentos pulmonares não são iguais em todos os casos. Ademais, fatores de risco tradicionais, associados a estes acometimentos, bem como à gravidade de doença crítica, merecem ser estudados tendo em vista as diferentes variantes circulantes do SARS-CoV-2, o estado vacinal da população e as comorbidades associadas a estes casos. Objetivos: Realizar estudo do quadro clínico e radiológico dos indivíduos com síndrome respiratória aguda grave (SRAG) ou síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), e associá-los ao padrão tomográfico com a finalidade de identificar fatores de risco para pior desfecho, grau de comprometimento pulmonar e fatores preditores de sobrevida dos pacientes diagnosticados ou não com COVID-19. Método: Foram avaliados 440 indivíduos adultos internados devido à SRAG e SDRA, em um hospital universitário, no período de março de 2020 a novembro de 2021. Todos os indivíduos alocados haviam realizado teste molecular para detecção do SARS-CoV-2 e tomografia computadorizada de tórax na admissão sendo alocados em dois grupos, um grupo SARS-CoV-2 positivo (G1) e um grupo SARS-CoV-2 negativo (G2). Foi usado software para segmentação pulmonar denominado 3D Slice. As quantificações foram extraídas como o volume percentual do volume total de ambos os pulmões e as lesões pulmonares foram diferenciadas e classificadas usando as unidades Hounsfield (HU) que admite os valores entre -950 HU e -750 HU para pulmão inflado, -1050 HU e -950 HU para áreas de enfisema, -750 HU E -400 HU para opacidade pulmonar e -400 HU e 0HU para pulmão colapsado. Foi realizada também a quantificação por Python “in house” para as quantificações de volume de comprometimento pulmonar. Somada a essas análises tomográficas, foram realizadas análises multivariadas para verificar possíveis fatores de risco associados aos piores desfechos (óbito e maior comprometimento pulmonar). Resultados: Foram alocados 3259 indivíduos que preenchiam os critérios de inclusão, sendo 189 indivíduos no G1 e 136 no G2. Os indivíduos do G1 apresentaram alterações significativas nas regiões posteriores mediais direita e esquerda de ambos os pulmões. As porcentagens foram mais elevadas em volume total de opacidade e volume total de área colapsada, o que indica piores condições pulmonares nesses pacientes. Já G2 apresentou porcentagens mais elevadas de pulmão inflado e enfisema, especialmente nas regiões posterior e anterior medial esquerda. Em relação aos possíveis fatores de risco, o G1 apresentou maior frequência de algumas condições, como hipertensão arterial sistêmica (p < 0,001), doenças cardiovasculares (p = 0,001), obesidade (p < 0,001), e histórico de transplantes de órgãos sólidos (p < 0,001), enquanto o G2 teve predomínio de indivíduos com doenças neurológicas (p = 0,001) e pneumopatias (p < 0,001). A taxa de óbito entre os grupos não apresentou diferenças, porém houve maior tempo de internação e maior acometimento pulmonar em indivíduos pertencentes ao G1. Diante dos resultados dos algoritmos realizados, observou-se que o pulmão direito tem maior influência no pior desfecho que o pulmão esquerdo. Conclusão: A COVID-19 causa danos pulmonares específicos, mais concentrados na porção medial dos pulmões, com o pulmão direito influenciando mais no pior desfecho. Maior comprometimento pulmonar levou a pior evolução, com pacientes COVID-19 necessitando de mais suporte ventilatório e internação prolongada. COVID-19, idade avançada, sexo masculino e pulmões colapsados foram preditores de óbito, assim como pneumopatia. Por outro lado, a vacinação foi um fator protetor. O estudo destaca a importância de novas pesquisas sobre segmentação pulmonar para aprimorar técnicas de ventilação em SDRA.
Descrição
Palavras-chave
COVID-19, Segmentação pulmonar, Alterações pulmonares na COVID-19, Comprometimento pulmonar, Prognóstico
Idioma
Português
Citação
MENDES, Mônica Bannwart. Fatores de risco e alterações radiológicas em adultos com COVID-19 moderada e grave. 2025. Tese (Doutorado em Doenças Tropicais) - Faculdade de Medicina, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 2025.
