Digital DiagnosticsDigital DiagnosticsDigital DiagnosticsDigital Diagnostics2712-84902712-8962Eco-Vector7672610.17816/DD76726Original Study ArticlesОригинальные исследования原创性科研成果Research ArticleChanging of pulmonary artery diameter in accordance with severity of COVID-19 (assessment based on non-contrast computer tomography)Оценка диаметра лёгочной артерии при различной степени тяжести течения COVID-19 (по данным бесконтрастной компьютерной томографии лёгких)评价当前COVID-19不同严重程度的光动脉直径 (根据肺的非敏感性计算机断层扫描）https://orcid.org/0000-0003-3282-05677891-9314AlievAlexander F.АлиевАлександр ФизулиевичAlievAlexander F.
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Med.)

кандидат медицинских наук, врач-рентгенолог высшей категории кабинета компьютерной томографии Московского научно-практического центра борьбы с туберкулезом

MD, Cand. Sci. (Med.)

alijealex83@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4203-06301125-8637KudryavtsevNikita D.КудрявцевНикита ДмитриевичKudryavtsevNikita D.
Russian Federation

diagnostic radiologist, junior researcher

врач-рентгенолог, младший научный сотрудник

diagnostic radiologist, junior researcher

n.kudryavtsev@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1694-46826193-1656PetraikinAlexey V.ПетряйкинАлексей ВладимировичPetraikinAlexey V.
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, leading researcher, diagnostic radiologist

кандидат медицинских наук, врач-рентгенологов, доцент, ведущий научный сотрудник

MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor, leading researcher, diagnostic radiologist

alexeypetraikin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2960-97877550-2441ArtyukovaZlata R.АртюковаЗлата РомановнаArtyukovaZlata R.
Russian Federation

MD, junior researcher, radiologist

врач-рентгенолог, младший научный сотрудник

MD, junior researcher, radiologist

z.artyukova@npcmr.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9783-1796ShkodaAndrey S.ШкодаАндрей СергеевичShkodaAndrey S.
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, doctor of the highest qualification category in the specialty, chief physician

доктор медицинских наук, врач высшей квалификационной категории по специальности «Организация здравоохранения и общественное здоровье», главный врач

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, doctor of the highest qualification category in the specialty, chief physician

gkb67@zdrav.mos.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6545-61708542-1720MorozovSergey P.МорозовСергей ПавловичMorozovSergey P.
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

доктор медицинских наук, профессор, директор

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

morozov@npcmr.ruL.A. Vorokhobov Municipal Clinical Hospital No 67 of the Moscow Health DepartmentГородская клиническая больница № 67 имени Л.А. Ворохобова Департамента здравоохранения города МосквыL.A. Vorokhobov Municipal Clinical Hospital No 67 of the Moscow Health DepartmentThe Moscow Research and Clinical Center for Tuberculosis Control of the Moscow Health DepartmentМосковский городской научно-практический центр борьбы с туберкулезом Департамента здравоохранения г. МосквыThe Moscow Research and Clinical Center for Tuberculosis Control of the Moscow Health DepartmentMoscow Center for Diagnostics and TelemedicineНаучно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения г. МосквыMoscow Center for Diagnostics and TelemedicineVorokhobov City Clinical Hospital No. 67Городская клиническая больница №67 им.Л.А.Ворохобова Департамента здравоохранения города МосквыVorokhobov City Clinical Hospital No. 672909202115102021232492602607202107092021Copyright ©; 2021, Aliev A.F., Kudryavtsev N.D., Petraikin A.V., Artyukova Z.R., Shkoda A.S., Morozov S.P.Copyright ©; 2021, Алиев А.Ф., Кудрявцев Н.Д., Петряйкин А.В., Артюкова З.Р., Шкода А.С., Морозов С.П.Copyright ©; 2021, Aliev A.F., Kudryavtsev N.D., Petraikin A.V., Artyukova Z.R., Shkoda A.S., Morozov S.P.2021Aliev A.F., Kudryavtsev N.D., Petraikin A.V., Artyukova Z.R., Shkoda A.S., Morozov S.P.Алиев А.Ф., Кудрявцев Н.Д., Петряйкин А.В., Артюкова З.Р., Шкода А.С., Морозов С.П.Aliev A.F., Kudryavtsev N.D., Petraikin A.V., Artyukova Z.R., Shkoda A.S., Morozov S.P.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://jdigitaldiagnostics.com/DD/article/view/76726

BACKGROUND: Computed tomography is the method of choice for assessing the volume of lung damage in viral pneumonia, including those associated with COVID-19. In addition, computed tomography can determine the main vessels size of the thorax. This allowed us to analyze the relationship between the severity of COVID-19 and the changes in the diameters of the pulmonary artery (PA) and ascending aorta (Ao). Dilation of the PA is a sign of pulmonary hypertension. The study of these patterns may be of clinical significance in determining the treatment tactics and prognosis of the course of COVID-19 disease.

AIM: To evaluate the relationship between PA diameter and the severity of the COVID-19 course in patients of different ages.

MATERIALS AND METHODS: This study is a single-centered, cross-section, continuous, uncontrolled study performed on a group of patients (n=511, 267 men, median 59 years, IQR 49.0–65.0, ages 31–84 years) who were treated in a temporary hospital to treat patient with COVID-19. During hospitalization all patients were examined by CT scan of the chest. All studies were carried out using a mobile CT scan system Airo TruCT (Stryker, USA). The degree of damage to the lung tissue was assessed using the CT volume scale 1–4. Measurement of the LA and Ao diameters was carried out using standard instruments of the radiologist’s CT workstation perpendicular to the long axis of the vessel.

RESULTS: The following statistically significant regularities were obtained: the detection of a dilated pulmonary artery (PA) and an increased PA/Ao ratio correlated to an increase in the degree of lung damage in COVID-19 (Kruskal-Wallis test, K-W p <0.001; median test, MT p <0.001), the diameter of the ascending aorta (Ao) significantly increases with the patient’s age (K-W p <0.001; MT p <0.001). An insignificant correlation between an increase in the diameter of the pulmonary artery (PA) and the patient’s age (K-W p=0.094; MT p=0.311) and an insignificant correlation between detection of a change in aortic (Ao) diameter and the degree of lung damage (K-W p=0.061; MT p=0.165) were shown. In groups with a severe course of the disease and a large volume of lung lesions (CT-3 and CT-4), a significantly greater number of patients with signs of pulmonary hypertension (detection of the dilated pulmonary artery: 29 mm and more) was shown for all age groups.

CONCLUSION: The study showed that PA dilatation and increased PA/Ao diameter ratio were significantly associated with increased pulmonary lesion volume in COVID-19 in all age groups.

Обоснование. Компьютерная томография является методом выбора при оценке объёма поражения лёгких при вирусных пневмониях, в том числе ассоциированных с COVID-19. Помимо оценки объёма поражения лёгких, компьютерная томография позволяет определить размеры магистральных сосудов грудной клетки. Это позволило проанализировать связь между тяжестью течения COVID-19 и наличием изменения диаметров лёгочной артерии и восходящей аорты. Расширение лёгочной артерии является признаком лёгочной гипертензии. Изучение данных закономерностей может иметь клиническое значение в отношении определения тактики лечения и прогноза течения заболевания COVID-19.

Цель ― оценить зависимость между диаметром лёгочной артерии и степенью тяжести течения COVID-19 у пациентов различного возраста.

Материалы и методы. Одноцентровое одномоментное сплошное неконтролируемое исследование выполнено в группе пациентов (n=511, 267 мужчин, медиана 59 лет, IQR 49,0–65,0, размах от 31 до 84 лет), проходивших лечение во временном госпитале для лечения пациентов с COVID-19. При госпитализации все пациенты прошли компьютерное томографическое исследование органов грудной клетки с помощью мобильной системы Airo TruCT (Stryker, США). Степень поражения лёгочной ткани оценивалась по шкале КТ 1–4. Измерение диаметра лёгочной артерии и восходящей аорты проводилось стандартными инструментами рабочей станции врача-рентгенолога перпендикулярно длинной оси сосуда.

Результаты. Получены следующие статистически значимые закономерности: расширение лёгочной артерии и увеличение отношения лёгочной артерии/восходящей аорты было связано с увеличением степени поражения лёгких при COVID-19 (критерий Краскела–Уоллиса, p <0,001; медианный тест, p <0,001); диаметр восходящего отдела аорты достоверно увеличивается с возрастом пациента (критерий Краскела–Уоллиса, p <0,001; медианный тест, p <0,001). Показаны недостоверная связь между увеличением диаметра лёгочной артерии и возрастом пациента (критерий Краскела–Уоллиса, p=0,094; медианный тест, p=0,311) и недостоверная связь между изменением диаметра восходящей аорты и степенью поражения лёгких (критерий Краскела–Уоллиса, p=0,061; медианный тест, p=0,165). Во всех возрастных группах с тяжёлым течением заболевания и большим объёмом поражения лёгких (КТ-3 и КТ-4) показано достоверно большее количество пациентов с признаками лёгочной гипертензии (расширенная от 29 мм и более лёгочная артерия).

Заключение. Дилатация лёгочной артерии и увеличение отношения диаметров лёгочной артерии/восходящей аорты достоверно связано с увеличением объёма поражения лёгких при COVID-19 во всех возрастных группах.

论证。计算机断层扫描是评估病毒性肺炎（包括COVID-19相关肺炎）肺部损伤的一种选择方法。除了评估肺损伤外，计算机断层扫描还可以确定胸腔主要血管的大小。分析了COVID-19流动的严重程度与肺动脉和上主动脉直径变化的存在之间的关系。肺动脉扩张是肺高压的标志. 研究这些模式可能对确定治疗策略和预测COVID-19疾病的趋势具有临床意义。

目标是估计不同年龄患者的光动脉直径和COVID-19流量的严重程度

材料与方法患者组中进行单核单级固体不受控制的研究 （n=511,267男性，中美洲59岁，IQR 49.0-65.0，范围从31至84岁），在临时医院治疗COVID-19患者。 随着住院治疗，所有患者都通过了使用IISRO Truct Mobile System（Stryker，美国）的胸部器官的计算机断层研究。 CT 1-4规模上估计了轻微组织的病变程度。 通过垂直于容器的长轴的放射科医生的工作站的标准工具来进行光动脉直径和上升主动脉的测量。

结果。获得以下统计学显着的模式：光动脉的膨胀和光动脉/升序姿势的升高与COVID-19肺部病变程度的增加有关（克拉克尔-沃利斯准则，p <0.001;中值测试，p <0.001）; 升高主动脉的直径随着患者的年龄而显着增加（克拉克尔-沃利斯准则，p <0.001;中值测试，p <0.001）。 显示了光动脉直径和患者年龄的直径之间的不准确的关系（克拉克尔-沃利斯准则，p=0.094;嗜源性测试，p=0.311）和腹腔直径的变化和肺部的病变程度之间的不准确的联系（克拉克尔-沃利斯准则，p=0,061;中值测试，p=0.165）。 所有年龄段的疾病方面和大量的肺病灶（KT-3和KT-4）中，可靠地增加了患有轻质高血压症状的患者（从29毫米和更多的光动脉膨胀）是显示。

结论。光动脉的扩张和光动脉/升序的直径比率的增加与在所有年龄组中COVID-19的肺病变的体积增加是可靠的

COVID-19pulmonary arterypulmonary hypertensionthoracic aortaX-ray computed tomographyCOVID-19лёгочная артериялёгочная гипертензияаортакомпьютерная томографияCOVID-19易动脉轻盈高血压主动脉CT扫描Morozov SP, Protsenko DN, Smetanina SV, et al. Radiation diagnostics of coronavirus disease (COVID-19): organization, methodology, interpretation of results: preprint No. CDT-2020-II. Version 2 from 17.04.2020. The series "Best practices of radiation and instrumental diagnostics". Issue 65. Moscow: Scientific and Practical Clinical Center for Diagnostics and Telemedicine Technologies of the Department of Healthcare of the City of Moscow; 2020. 78 p. (In Russ).Морозов С.П., Проценко Д.Н., Сметанина С.В., и др. Лучевая диагностика коронавирусной болезни (COVID-19): организация, методология, интерпретация результатов: препринт № ЦДТ-2020-II. Версия 2 от 17.04.2020. Серия «Лучшие практики лучевой и инструментальной диагностики». Вып. 65. Москва: ГБУЗ «НПКЦ ДиТ ДЗМ», 2020. 78 с.Prevention, diagnosis and treatment of a new coronavirus infection (COVID-19): Temporary methodological recommendations. Version 10 (08.02.2020). 2020. 261 p. (In Russ).Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19): Временные методические рекомендации. Версия 10 (08.02.2020). 2020. 261 с.Fomin VV, Ternovoy SK, Serova NS. Radiological guidelines in patients with COVID-19 (Sechenov University experience). REJR. 2020;10(2):8–13. (In Russ). doi: 21569/2222-7415-2020-10-2-8-13Фомин В.В., Терновой С.К., Серова Н.С. Рекомендации по лучевой диагностике у пациентов с COVID-19 (опыт Cеченовского Университета)//REJR. 2020. T. 10, № 2. С. 8–13. doi: 10.21569/2222-7415-2020-10-2-8-13Henkel M, Weikert T, Marston K, et al. Lethal COVID-19: radiological-pathological correlation of the lungs. Radiol Cardiothorac Imaging. 2020;2(6):e200406. doi: 10.1148/ryct.2020200406Henkel M., Weikert T., Marston K., et al. Lethal COVID-19: radiological-pathological correlation of the lungs//Radiol Cardiothorac Imaging. 2020. Vol. 2, N 6. P. e200406. doi: 10.1148/ryct.2020200406Sun Z, Zhang N, Li Y, et al. A systematic review of chest imaging findings in COVID-19. Quant Imaging Med Surg. 2020;10(5): 1058–1079. doi: 10.21037/qims-20-564Sun Z., Zhang N., Li Y., et al. A systematic review of chest imaging findings in COVID-19//Quant Imaging Med Surg. 2020. Vol. 10, N 5. P. 1058–1079. doi: 10.21037/qims-20-564Salehi S, Abedi A, Balakrishnan S, et al. Coronavirus disease 2019 (COVID-19): A systematic review of imaging findings in 919 patients. AJR Am J Roentgenol. 2020;215(1):87–93. doi: 10.2214/AJR.20.23034Salehi S., Abedi A., Balakrishnan S., et al. Coronavirus disease 2019 (COVID-19): A systematic review of imaging findings in 919 patients//AJR Am J Roentgenol. 2020. Vol. 215, N 1. P. 87–93. doi: 10.2214/AJR.20.23034Qanadli SD, Beigelman-Aubry C, Rotzinger DC. Vascular changes detected with thoracic CT in coronavirus disease (COVID-19) might be significant determinants for accurate diagnosis and optimal patient management. AJR Am J Roentgenol. 2020;215(1):15. doi: 10.2214/AJR.20.23185Qanadli S.D., Beigelman-Aubry C., Rotzinger D.C. Vascular changes detected with thoracic CT in coronavirus disease (COVID-19) might be significant determinants for accurate diagnosis and optimal patient management//AJR Am J Roentgenol. 2020. Vol. 215, N 1. P. 15. doi: 10.2214/AJR.20.23185Li X, Ma X. Acute respiratory failure in COVID-19: Is it "typical" ARDS? Crit Care. 2020;24(1):198. doi: 10.1186/s13054-020-02911-9Li X., Ma X. Acute respiratory failure in COVID-19: Is it "typical" ARDS?//Crit Care. 2020. Vol. 24, N 1. P. 198. doi: 10.1186/s13054-020-02911-9Spagnolo P, Cozzi A, Foà RA, et al. CT-derived pulmonary vascular metrics and clinical outcome in COVID-19 patients. Quant Imaging Med Surg. 2020;10(6):1325–1333. doi: 10.21037/qims-20-546Spagnolo P., Cozzi A., Foà R.A., et al. CT-derived pulmonary vascular metrics and clinical outcome in COVID-19 patients//Quant Imaging Med Surg. 2020. Vol. 10, N 6. P. 1325–1333. doi: 10.21037/qims-20-546Lv H, Chen T, Pan Y, et al. Pulmonary vascular enlargement on thoracic CT for diagnosis and differential diagnosis of COVID-19: a systematic review and meta-analysis. Ann Transl Med. 2020; 8(14):878–878. doi: 10.21037/atm-20-4955Lv H., Chen T., Pan Y., et al. Pulmonary vascular enlargement on thoracic CT for diagnosis and differential diagnosis of COVID-19: a systematic review and meta-analysis//Ann Transl Med. 2020. Vol. 8, N 14. P. 878–878. doi: 10.21037/atm-20-4955Chang YC, Yu CJ, Chang SC, et al. Pulmonary sequelae in convalescent patients after severe acute respiratory syndrome: Evaluation with thin-section CT. Radiology. 2005;236(3):1067–1075. doi: 10.1148/radiol.2363040958Chang Y.C., Yu C.J., Chang S.C., et al. Pulmonary sequelae in convalescent patients after severe acute respiratory syndrome: Evaluation with thin-section CT//Radiology. 2005. Vol. 236, N 3. P. 1067–1075. doi: 10.1148/radiol.2363040958Prokop M, van Everdingen W, van Rees Vellinga T, et al. CO-RADS: A categorical CT assessment scheme for patients suspected of having COVID-19-definition and evaluation. Radiology. 2020;296(2):E97–E104. doi: 10.1148/radiol.2020201473Prokop M., van Everdingen W., van Rees Vellinga T., et al. CO-RADS: A categorical CT assessment scheme for patients suspected of having COVID-19-definition and evaluation//Radiology. 2020. Vol. 296, N 2. P. E97–E104. doi: 10.1148/radiol.2020201473Corson N, Armato SG, Labby ZE, et al. CT-based pulmonary artery measurements for the assessment of pulmonary hypertension. Acad Radiol. 2014;21(4):523–530. doi: 10.1016/j.acra.2013.12.015Corson N., Armato S.G., Labby Z.E., et al. CT-based pulmonary artery measurements for the assessment of pulmonary hypertension//Acad Radiol. 2014. Vol. 21, N 4. P. 523–530. doi: 10.1016/j.acra.2013.12.015Truong QA, Massaro JM, Rogers IS, et al. Reference values for normal pulmonary artery dimensions by noncontrast cardiac computed tomography the framingham heart study. Circ Cardiovasc Imaging. 2012;5(1):147–154. doi: 10.1161/CIRCIMAGING.111.968610Truong Q.A., Massaro J.M., Rogers I.S., et al. Reference values for normal pulmonary artery dimensions by noncontrast cardiac computed tomography the Framingham heart study//Circ Cardiovasc Imaging. 2012. Vol. 5, N 1. P. 147–154. doi: 10.1161/CIRCIMAGING.111.968610Collins JA, Munoz JV, Patel TR, et al. The anatomy of the aging aorta. Clin Anat. 2014;27(3):463–466. doi: 10.1002/ca.22384Collins J.A., Munoz J.V., Patel T.R., et al. The anatomy of the aging aorta//Clin Anat. 2014. Vol. 27, N 3. P. 463–466. doi: 10.1002/ca.22384Compton GL, Florence J, MacDonald C, et al. Main pulmonary artery-to-ascending aorta diameter ratio in healthy children on MDCT. AJR Am J Roentgenol. 2015;205(6):1322–1325. doi: 10.2214/AJR.15.14301Compton G.L., Florence J., MacDonald C., et al. Main pulmonary artery-to-ascending aorta diameter ratio in healthy children on MDCT//AJR Am J Roentgenol. 2015. Vol. 205, N 6. P. 1322–1325. doi: 10.2214/AJR.15.14301Galiè N, Humbert M, Vachiery JL, et al. 2015 ESC/ERS guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: the joint task force for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension of the European society of cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS): Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT). European Heart Journal. 2016;37(1):67–119. doi: 10.1093/eurheartj/ehv317Galiè N., Humbert M., Vachiery J.L., et al. 2015 ESC/ERS guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: the joint task force for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension of the European society of cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS): Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT)//European Heart Journal. 2016. Vol. 37, N 1. P. 67–119. doi: 10.1093/eurheartj/ehv317Parasuraman S, Walker S, Loudon BL, et al. Assessment of pulmonary artery pressure by echocardiography — A comprehensive review. Int J Cardiol Heart Vasc. 2016;12:45–51. doi: 10.1016/j.ijcha.2016.05.011Parasuraman S., Walker S., Loudon B.L., et al. Assessment of pulmonary artery pressure by echocardiography — A comprehensive review//Int J Cardiol Heart Vasc. 2016. Vol. 12. P. 45–51. doi: 10.1016/j.ijcha.2016.05.011Chuchalin AG, Avdeev SN, Aysanov ZR, et al. Diagnosis and treatment of idiopathic pulmonary fibrosis federal clinical guidelines. Pulmonology. 2016;26(4):399–419. (In Russ). doi: 10.18093/0869-0189-2016-26-4-399-419Чучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р., и др. Диагностика и лечение идиопатического легочного фиброза. Федеральные клинические рекомендации//Пульмонология. 2016. Т. 26, № 4. С. 399–419. doi: 10.18093/0869-0189-2016-26-4-399-419Chernyaev AL, Samsonova MV. Pathological anatomy of the lungs. Atlas. 2nd ed., revised and updated. A series of monographs of the Russian Respiratory Society. Ed. by A.G. Chuchalin. Moscow: Atmosfera; 2011. 111 p. (In Russ).Черняев А.Л., Самсонова М.В. Патологическая анатомия лёгких. Атлас. 2-е изд., испр. и доп. Серия монографий Российского респираторного общества / под ред. А.Г. Чучалина. Москва: Атмосфера, 2011. 111 с.Dolhnikoff M, Duarte-Neto AN, de Almeida Monteiro RA, et al. Pathological evidence of pulmonary thrombotic phenomena in severe COVID-19. J Thromb Haemost. 2020;18(6):1517–1519. doi: 10.1111/jth.14844Dolhnikoff M., Duarte-Neto A.N., de Almeida Monteiro R.A., et al. Pathological evidence of pulmonary thrombotic phenomena in severe COVID-19//J Thromb Haemost. 2020. Vol. 18, N 6. P. 1517–1519. doi: 10.1111/jth.14844