Valutazione dell'aereazione polmonare: studio di confronto tra ecografia e tomografia computerizzata nella determinazione della densità polmonare

BACKGROUND Lung ultrasound is increasingly used in emergency departments, medical wards, and intensive care units. Over the last decade, various studies have shown that the number and type of artifacts visualized vary according to lung tissue density. This has suggested a potential quantitative approach to lung ultrasound, opening new perspectives for its use not only as a diagnostic tool but also for continuous monitoring. OBJECTIVES The aim of this study is to compare the results obtained from ultrasound examinations and computed tomography (CT) in determining lung density as an index of aeration. METHODS This is a prospective monocentric study conducted at the Emergency Medicine Unit – MECAU, Emergency Department of the AOU Città della Salute e della Scienza in Turin, Molinette facility, in collaboration with the Radiology Unit. It involved 57 subjects who had been indicated by the care team for a CT scan of the chest for clinical purposes. RESULTS The assessment of the association between CT findings, measured in Hounsfield Units (HU), and lung ultrasound (LUS) results showed that a unit increase in pattern A results in a decrease of -2.68 HU. Conversely, pattern B0 has a positive effect (1.649069) for each unit increase on HU, as do pattern B1 (4.042042) and pattern B2 (3.062415). Additionally, pattern C1 also shows a markedly positive effect for each unit increase on HU (predicting therefore lower aeration). Furthermore, it is evident that higher percentages of pattern A correspond to less dense tissues (more negative HU values). The evaluation of these patterns was performed by two operators, and to assess their activity, a Bland-Altman analysis was conducted. In all cases, agreement was good with predictable variability in terms of discrepancies regarding the magnitude of each pattern for each analyzed area. The most represented patterns were those with greater aeration (A and B0), a result consistent with the assessment site; in fact, to make the CT and ultrasound evaluations comparable, images were collected in an antero-lateral position where, pathophysiologically, areas of greater density are less evident in cases of pulmonary parenchymal disease. This choice in the study design also explains the reduced number of areas with pattern C1 and the absence of type C2. However, despite the limited sample size, the patterns with extreme coefficients, namely A and C1, are those with the most plausible results in terms of unit modification of HU. CONCLUSIONS The comparison between ultrasound and CT images revealed that the presence of pattern A increases lung aeration, expressed in HU, while the presence of other patterns, from B0 to C1, suggests that higher percentages of these patterns could correspond to denser tissues and therefore higher HU values. These results, while promising, need to be confirmed in a larger sample to validate them and, importantly, to propose a quantitative aeration score beyond the currently most utilized qualitative assessments.

BACKGROUND L'ecografia polmonare è sempre più impiegata nei pronto soccorso, nei reparti medici e nelle unità di terapia intensiva. Nell’ultimo decennio, diversi studi hanno evidenziato che il numero e la tipologia di artefatti visualizzati varino in base alla densità del tessuto polmonare. Questo ha suggerito un possibile approccio quantitativo all'ecografia polmonare, aprendo nuove prospettive per il suo utilizzo non solo come strumento diagnostico, ma anche per il monitoraggio continuo. OBIETTIVI L’intento di questo studio è quello di confrontare i risultati ottenuti dall’esame ecografico e dalla tomografica computerizzata nella determinazione della densità polmonare, come indice dell’aerazione. METODI Si tratta di uno studio monocentrico prospettico condotto presso la S.C. Medicina d’Urgenza – MECAU, pronto soccorso di medicina dell'AOU Città della Salute e della Scienza di Torino, presidio Molinette, in collaborazione con la S.C. Radiologia O, che ha coinvolto 57 soggetti che presentavano indicazione da parte del team di cura all’esecuzione di Tomografia Computerizzata del torace per scopi clinici. RISULTATI La valutazione dell’associazione tra il reperto TC, in HU, e quelli LUS ha evidenziato che l’incremento unitario del pattern A produce una negativizzazione di -2.68 HU. Il pattern B0 ha invece un effetto positivo (1.649069), per incremento unitario, sulle HU, così come il pattern B1 (4.042042) ed il pattern B2 (3.062415). Anche il pattern C1 mostra un effetto, per incremento unitario dello stesso, marcatamente positivo sulle HU (predicendo perciò una minore aereazione). Inoltre, si evince che a maggiori percentuali di pattern A, corrispondono tessuti meno densi (valori HU più negativi). La valutazione di tali pattern è stata eseguita da due operatori: per valutazione la loro attività, è stata eseguita un’analisi con i plot di Bland-Altman. In tutti i casi, l’agreement è risultato buono con una prevedibile variabilità in termini di discrepanza sull’entità di ciascun pattern per ciascuna area analizzata. I pattern più rappresentati sono stati quelli a maggiore aereazione (A e B0), risultato compatibile con la sede di valutazione; per rendere le valutazioni TC ed ecografica paragonabili, infatti, sono state raccolte immagini in sede antero-laterale dove, fisiopatologicamente, sono meno evidenti le aree a maggiore densità in caso di patologia parenchimale polmonare. Tale scelta nel disegno dello studio spiega anche la ridotta quantità di aree a pattern C1 e l’assenza di quelle di tipo C2. Tuttavia, nonostante la ridotta numerosità, i pattern con coefficienti estremi, vale a dire A e C1, sono quelli con i risultati più verosimile in termini di modificazione unitaria delle HU. CONCLUSIONI Dal confronto tra le immagini ecografiche e quelle TC è emerso che la presenza di pattern A incrementa l’aereazione del polmone, espressa in HU, mentre in presenza degli altri pattern, a partire dal B0 fino al C1, emerge che a percentuali più elevate di questi pattern potrebbero corrispondere tessuti più densi e quindi valori HU più elevati. Questi risultati, per quanto promettenti, necessitano di essere confermati su un campione di dimensioni maggiori in modo da poterli confermare e, soprattutto, da poter proporre uno score di aereazione quantitativo e non solo quantitativo come quello attualmente più utilizzato.