Prediction of lethal outcomes in COVID-19 cases based on the results chest computed tomography

ABSTRACT

The objective: to predict lethal outcomes in patients with COVID-19 based on the result of chest computed tomography (chest CT) using a semi-quantitative visual scale of the pulmonary parenchyma lesion. Subjects and methods. Inclusion criteria patients who underwent chest CT from March 2 to May 1, 2020, inclusively, upon referral of a general practitioner due to suspected community-acquired pneumonia caused by COVID-19. Chest CT was performed in 48 medical organizations providing primary medical care to the adult population in Moscow. Exclusion criteria patients whose chest CT was not assessed by CT 0-4 score;patients who were not confirmed as COVID-19 positive. In the Russian Federation, CT 0-4 score is recommended to be used for assessment of the extent of lung parenchyma lesion in cases with suspected COVID-19. Data on fatal outcomes were received on May 4, 2020 inclusive. Results: data of 13,003 patients from the Unified Radiological Information Service were retrospectively included in the study according to inclusion and exclusion criteria. The test aimed to detect a trend of directional changes in the proportion of deceased patients among various categories using CT 0-4 score demonstrated a statistically significant result (p < 0.0001). The chance of a lethal outcome increases directionally from CT-0 to CT-4. The test for deviations from the linear trend also provided p < 0.0001, i.e. when moving to higher scores (CT-3 and CT-4), there was an accelerated increase in the risk of death. Analysis of overall survival using the Cox regression model showed that the assessed factors (age and CT 0-4 score) were statistically significantly associated with the time to death from COVID-19 (p < 0.05). The risk of death increased with age, on average, 8.6% for every 5 years (95% CI 0.8-17.0%). When transferring from one category of CT to the next one, the risk increased by 38% on the average (95% CI 17.1-62.6%). There was no statistically significant association of gender factor with overall survival (p = 0.408). The visual score of CT 0-4 recommended for use in the Russian Federation to assess lung parenchyma lesions according to chest CT data, is a predictor of a lethal outcome in patients with COVID-19. CT 0-4 score is convenient for practical use. Цель исследования прогнозирование летальных исходов у больных COVID-19 по данным компьютерной томографии органов грудной клетки (КТ ОГК) с помощью полуколичественной визуальной шкалы степени поражения легочной паренхимы. Материалы и методы. Критерии включения пациенты, которым с 2 марта по 1 мая 2020 г. включительно проведена КТ ОГК по направлению врача-терапевта с подозрением на внебольничную пневмонию, вызванную COVID-19. Эти исследования были выполнены в 48 медицинских организациях, оказывающих первичную медицинскую помощь взрослому населению в Москве. Критерии исключения пациенты, у которых КТ ОГК не оценена по категориям шкалы «КТ 0-4»;пациенты, у которых COVID-19 не подтвердился. Шкала «КТ 0-4» рекомендована к применению в РФ для оценки объема поражения паренхимы легкого при подозрении на COVID-19. Данные о летальных исходах были получены на 4 мая 2020 г. включительно. Результаты ретроспективно из Единого радиологического информационного сервиса на основании критериев включения и исключения для исследования отобраны данные 13 003 пациентов. Тест на наличие тенденции направленного изменения доли умерших пациентов среди различных категорий по шкале «КТ 0-4» дал статистически значимый результат (p < 0,0001). Вероятность летального исхода направленно увеличивается от «КТ-0» до «КТ-4». Тест на отклонения тренда от линейности также дал p < 0,0001, то есть при переходе к более высоким категориям («КТ-3» и «КТ-4») происходит ускорение прироста риска летального исхода. Анализ по общей выживаемости с помощью регрессионной модели Кокса показал, что оцениваемые факторы (возраст и категория по шкале «КТ 0-4») были статистически значимо ассоциированы со временем до наступления смерти от COVID-19 (p < 0,05). Риск смерти увеличивался с возрастом в среднем на 8,6% на каждые 5 лет (95%-ный ДИ 0,8-17,0%). При переходе из одной категории КТ в следующую риск увеличивался в среднем на 38% (95%-ный ДИ 17,1- 62,6%). Статистически значимой ассоциации фактора пола с общей выживаемостью не выявлено (p = 0,408). Визуальная шкала «КТ 0-4», рекомендованная в РФ для оценки поражения паренхимы легкого по данным КТ, является предиктором смерти у пациентов с COVID-19. Шкала «КТ 0-4» удобна для практического применения.