Новый метод диагностики поражения легких при лонг-ковиде

У пациентов, страдающих затяжными респираторными симптомами, вызванными COVID-19, стандартная рентгенография органов грудной клетки дает совсем немного информации. В большинстве случаев с помощью двумерного (2D) сканирования просто невозможно выявить нарушенную функцию легких. Для этого необходим более дорогой трехмерный (3D) метод, т.е. компьютерная томография (КТ). Тем не менее, во многих медицинских клиниках нет оборудования для компьютерной томографии, в результате чего информации о функции легких у пациенты с лонг-COVID, как правило, недостаточно.

Однако, ситуация постепенно меняется. В новом исследовании, результаты которого опубликованы на портале Medical Dialogues, специалисты из Университета Айовы разработали так называемую контрастную модель обучения¹. Эта модель "учится" на составных 2D-изображениях, построенных на основе 3D-КТ-изображений, для выявления нарушенной функции легких у пациентов с лонг-COVID. Другой метод, называемый transfer learning, затем экстраполирует диагностическую информацию о легких с КТ на рентгеновский снимок грудной клетки, что позволяет рентгеновскому оборудованию обнаруживать отклонения так же, как если бы эти пациенты обследовались с помощью КТ.

В ходе исследования исследователи показали, как их модель контрастного обучения может быть применена для выявления заболеваний мелких дыхательных путей, которые являются ранней стадией нарушения функции легких у пациентов с лонг-COVID. При этом модели были достаточно продвинутыми, чтобы различать тяжесть нарушенной функции легких, отделяя пациентов с заболеваниями мелких дыхательных путей от пациентов с более серьезными респираторными проблемами.

Исследователи разработали свою модель на основании данных КТ 100 человек, которые были инфицированы оригинальным штаммом COVID и обратились в больницы и клиники университета для диагностики проблем с дыханием в период с июня по декабрь 2020 года. У многих из этих пациентов с лонг-COVID было заболевание мелких дыхательных путей. Авторы делали КТ на вдохе и выдохе, а затем сравнивали полученные результаты с данными здоровых лиц из контрольной группы.

"Наши модели успешно выявили снижение функции легких у пациентов с лонг-COVID по сравнению со здоровыми", - говорит один из соавторов исследования. Кроме того, команда усовершенствовала модель, чтобы она могла отделять пациентов с заболеваниями мелких дыхательных путей от пациентов с более серьезными осложнениями, такими как эмфизема.

"Исследование независимым образом продемонстрировало, что у пациентов с лонг-COVID есть два типа повреждений легких (заболевание мелких дыхательных путей и фиброз / воспаление паренхимы легких), которые сохраняются после выздоровления от первоначальной инфекции SARS CoV-2", - говорит соавтор этого исследования.