Lung ultrasonography for risk stratification in patients with COVID-19: a prospective observational cohort study

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ID Serval
serval:BIB_D2D8CB60AD9D
Type
Thèse: thèse de doctorat.
Collection
Publications
Institution
Titre
Lung ultrasonography for risk stratification in patients with COVID-19: a prospective observational cohort study
Auteur⸱e⸱s
Brahier Thomas
Directeur⸱rice⸱s
Boillat Blanco Noémie
Codirecteur⸱rice⸱s
Hugli Olivier
Détails de l'institution
Université de Lausanne, Faculté de biologie et médecine
Statut éditorial
Acceptée
Date de publication
2021
Langue
anglais
Résumé
Après avoir passé un mois dans le service des maladies infectieuses du CHUV en temps qu’étudiant de 6ème année en 2018, j’ai demandé à Dre Boillat Blanco si je pouvais réaliser une année de recherche sous sa supervision dans le domaine des infections respiratoires basses aux urgences. Avec le Professeur Hugli et la Dre Boillat Blanco, nous avons alors mis en place une cohorte prospective observationnelle d’infections respiratoires basses aux urgences du CHUV afin d’optimiser la prédiction de la pneumonie acquise en communauté. Pour chaque patient inclus, nous réalisons un ultrason pulmonaire ainsi que des prélèvements biologiques (prise de sang, frottis nasopharyngé et oropharyngé et urine). Après avoir été formé à l’échographie pulmonaire par le Dr Pantet (soins intensifs, CHUV) et le Prof. Fumeaux (soins intensifs, Nyon), j’ai acquis une bonne maitrise de cet examen. Nous avons travaillé sur la mise en place de la cohorte de début octobre 2019 jusqu’au 6 février 2020, date à laquelle nous avons inclus notre premier patient.
Début mars, les premiers patients atteint de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) se sont présentés aux urgences du CHUV. Les patients correspondant à nos critères, ont été inclus et ont bénéficié d’un ultrason pulmonaire. Après avoir réalisé quelques examens, j’ai distingué plusieurs patterns radiologiques suggestifs d’une atteinte à SARS-CoV-2. Nous avons alors décidé d’explorer cette nouvelle voie ; une lettre d’intensivistes chinois relatant leur utilisation de l’ultrason pulmonaire dans le contexte de la pandémie a fini de nous convaincre de réorienter notre projet initial afin d’être le plus utile dans ce nouveau contexte épidémiologique.
La pandémie à SARS-CoV-2 a surchargé et surcharge encore de nombreux hôpitaux à travers le monde. Des outils de tri fiables, rapides et accessibles rapidement sont nécessaires afin d’allouer les ressources médicales de manière la plus juste et efficace possible. Rapidement dans la pandémie, des études ont montré que l’atteinte pulmonaire au CT-scanner corrèle et pourrait prédire la sévérité clinique. Malheureusement, son utilisation augmente l’exposition aux rayons X, est couteuse et requière le déplacement de patients contagieux dans l’hôpital. L’ultrason pulmonaire étant réalisable au lit du patient, non irradiant et ayant une bonne valeur diagnostic pour la pneumonie pourrait être une bonne alternative.
Nous avions pour objectif de décrire les atteintes pulmonaires à l’ultrason chez les patients avec COVID- 19 et d’évaluer la capacité prédictive de cet outil pour l’évolution clinique.
En utilisant un score ultrasonographique validé pour évaluer la ventilation pulmonaire chez les patients avec syndrome de détresse respiratoire aigu non COVID-19, nous avons pu mettre en évidence la capacité de l’ultrason pour prédire l’hospitalisation chez les patients se présentant aux urgences. Comme notre échantillon était relativement petit, nous n’avons pas montré de différences significatives entre les patients qui nécessiteront une hospitalisation et ceux seront intubés ou mourront dans les 7 jours. Nous pouvons supposer qu’il s’agissait d’un manque de puissance car une publication israélienne publiée depuis rapporte cette différence.
En conclusion, l’ultrason pulmonaire avec ses avantages cités précédemment est un très bon outil de triage dans les centres d’urgences et permettrait d’éviter une surcharge des hôpitaux. Ces résultats doivent être confirmés dans une cohorte de validation.
L’automatisation de la lecture des images par intelligence artificielle permettra à des personnes non formées d’utiliser cette technique ce qui la rendra encore plus accessible notamment dans les pays à plus faible revenu. Nous travaillons déjà dans cette direction avec un laboratoire d’intelligence artificielle de l’EPFL. Des cours de formations à l’ultrason pulmonaire pour les cliniciens pourraient mener à une démocratisation de cette technique et à une utilisation rapide de nos résultats au cours de cette seconde vague de cas de COVID-19.
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Background. Lung ultrasonography (LUS) is a promising pragmatic risk-stratification tool in coronavirus disease 2019 (COVID- 19). This study describes and compares LUS characteristics between patients with different clinical outcomes.
Methods. Prospective observational study of polymerase chain reaction–confirmed adults with COVID-19 with symptoms of lower respiratory tract infection in the emergency department (ED) of Lausanne University Hospital. A trained physician recorded LUS images using a standardized protocol. Two experts reviewed images blinded to patient outcome. We describe and compare early LUS findings (≤24 hours of ED presentation) between patient groups based on their 7-day outcome (1) outpatients, (2) hospitalized, and (3) intubated/dead. Normalized LUS score was used to discriminate between groups.
Results. Between 6 March and 3 April 2020, we included 80 patients (17 outpatients, 42 hospitalized, and 21 intubated/dead). Seventy- three patients (91%) had abnormal LUS (70% outpatients, 95% hospitalized, and 100% intubated/dead; P = .003). The proportion of in- volved zones was lower in outpatients compared with other groups (median [IQR], 30% [0–40%], 44% [31–70%], 70% [50–88%]; P < .001). Predominant abnormal patterns were bilateral and there was multifocal spread thickening of the pleura with pleural line irregularities (70%), confluent B lines (60%), and pathologic B lines (50%). Posterior inferior zones were more often affected. Median normalized LUS score had a good level of discrimination between outpatients and others with area under the ROC of .80 (95% CI, .68–.92).
Systematic LUS has potential as a reliable, cheap, and easy-to-use triage tool for the early risk stratification in patients with COVID-19 presenting to EDs.
Mots-clé
COVID-19, triage tool, lung ultrasound, LUS score
Création de la notice
02/11/2021 12:21
Dernière modification de la notice
11/11/2021 11:07
Données d'usage