Ultraschall Med
DOI: 10.1055/a-1154-8795
Original Article
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

A Clinical Study of Noninvasive Assessment of Lung Lesions in Patients with Coronavirus Disease-19 (COVID-19) by Bedside Ultrasound

Nicht-invasive Beurteilung von pulmonalen Läsionen bei Patienten mit Coronavirus-Erkrankung (COVID-19) durch Ultraschall direkt am Krankenbett
Wuzhu Lu
1  Ultrasound, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Shushan Zhang
1  Ultrasound, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Binghui Chen
2  Radiology, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Jiaxin Chen
1  Ultrasound, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Jianzhong Xian
1  Ultrasound, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Yuhong Lin
1  Ultrasound, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Hong Shan*
3  Interventional Medicine, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
4  Guangdong Provincial Key Laboratory of Biomedical Imaging, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
,
Zhong Zhen Su*
1  Ultrasound, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
3  Interventional Medicine, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
4  Guangdong Provincial Key Laboratory of Biomedical Imaging, Fifth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Zhuhai, China
› Author Affiliations
This work was supported by the Natural Science Foundation of Guangdong Province (2018A0303130070).
Further Information

Publication History

Received: 18 March 2020

Accepted: 06 April 2020

Publication Date:
15 April 2020 (online)

Abstract

Purpose This study was conducted to explore the clinical value of noninvasive assessment of bedside ultrasound in the diagnosis of lung lesions of Coronavirus Disease-19.

Methods In this retrospective study, 30 patients with Coronavirus Disease-19 admitted to our hospital from January 18 to February 5, 2020, were selected as the research subjects. All cases were examined by lung ultrasound and CT. Lung lesions were reviewed by blinded observers, with imaging scores being used to analyze the ultrasound findings of lung lesions in patients with Coronavirus Disease-19 and with chest CT being used as the reference standard. The clinical value of ultrasound in the noninvasive assessment of lung lesions was evaluated.

Results Lung ultrasound signs in patients with Coronavirus Disease-19 were mainly manifested as interstitial pulmonary edema (90.0 %, 27/30) and pulmonary consolidations (20.0 %, 6/30). The lung lesions were mainly distributed in the subpleural and peripheral pulmonary zones. The lower lobe and the dorsal region had a greater tendency to be involved. There was moderate agreement (Kappa = 0.529) between the noninvasive assessment of bedside ultrasound for lung lesions in patients with Coronavirus Disease-19 and CT. The ultrasound scores to evaluate mild, moderate and severe lung lesions exhibited sensitivity of 68.8 % (11/16), 77.8 % (7/9), 100.0 % (2/2), specificity of 85.7 % (12/14), 76.2 % (16/21), 92.9 % (26/28), and diagnostic accuracy of 76.7 % (23/30), 76.7 % (23/30), 93.3 % (28/30), respectively. The follow-up dynamic ultrasound examination showed that the condition of all patients worsened gradually, with the ultrasound scores of lung lesions increasing to varying degrees.

Conclusion Though the diagnostic efficacy of bedside ultrasound is relatively low for mild to moderate patients, it is high for severe patients. Bedside ultrasound has important clinical significance for noninvasive assessment and dynamic observation of lung lesions in patients with Coronavirus Disease-19, which is worth further consideration.

Zusammenfassung

Ziel Diese Studie wurde durchgeführt, um den klinischen Wert der nicht-invasiven Beurteilung von Ultraschall direkt am Krankenbett bei der Diagnose von Lungenläsionen bei COVID-19-Erkrankung zu untersuchen.

Methoden In dieser retrospektiven Studie wurden 30 COVID-19-Patienten, die vom 18. Januar bis zum 5. Februar 2020 in unser Krankenhaus eingeliefert wurden, als Probanden ausgewählt. Alle Fälle wurden mittels Lungenultraschall und CT untersucht. Die Lungenläsionen wurden von verblindeten Beobachtern überprüft, wobei die sonografischen Befunde der Lungenläsionen bei COVID-19-Patienten mittels Bildgebungs-Scores analysiert wurden und Thorax-CT als Referenzstandard diente. Der klinische Nutzen der Sonografie bei der nicht-invasiven Beurteilung von Lungenläsionen wurde bewertet.

Ergebnisse Bei COVID-19-Patienten manifestierten sich die Lungenultraschallzeichen in erster Linie als interstitielles Lungenödem (90,0 %, 27/30) und Lungenkonsolidierungen (20,0 %, 6/30). Die Läsionen der Lunge waren überwiegend in den subpleuralen und peripheren Lungenzonen verteilt. Der Unterlappen und die dorsale Region waren tendenziell stärker betroffen. Die Übereinstimmung zwischen der nicht-invasiven Beurteilung des Ultraschalls am Krankenbett und der CT für Lungenläsionen bei COVID-19-Patienten war moderat (Kappa = 0,529). Die Beurteilung mittels Ultraschall von leichten, moderaten und schweren Lungenläsionen ergab eine Sensitivität von 68,8 % (11/16), 77,8 % (7/9), 100,0 % (2/2), eine Spezifität von 85,7 % (12/14), 76,2 % (16/21), 92,9 % (26/28) und eine diagnostische Genauigkeit von 76,7 % (23/30), 76,7 % (23/30) bzw. 93,3 % (28/30). Die anschließende dynamische Ultraschalluntersuchung zeigte, dass sich der Zustand aller Patienten allmählich verschlechterte, wobei die Ultraschall-Scores der Lungenläsionen in unterschiedlichem Maße anstiegen.

Schlussfolgerung Ultraschall direkt am Krankenbett hat eine wichtige klinische Bedeutung für die nicht-invasive Beurteilung und die dynamische Beobachtung von Lungenläsionen bei COVID-19-Patienten und sollte weiter in Betracht gezogen werden.

* These authors are co-corresponding authors.