Роль искусственного интеллекта в оценке данных рентгеновской компьютерной томографии у пациентов с интерстициальными заболеваниями легких в условиях пандемии COVID-19

Аннотация

Цель исследования. Определить возможности программ искусственного интеллекта в оценке данных рентгеновской компьютерной томографии у пациентов с постковидными изменениями, другими интерстициальными заболеваниями легких (ИЗЛ), а также их сочетанием. Материалы и методы. Проанализированы данные 16 пациентов с ИЗЛ, переболевших новой коронавирусной инфекцией, наблюдавшихся с марта 2020 по март 2021 года в ПСПбГМУ им. академика И.П. Павлова. Пациенты с ИЗЛ были разделены на 2 группы: больные с прогрессирующим легочным фиброзом (ИЛФ - 8, синдром ЛФ при ДБСТ - 2, токсикоаллергические альвеолиты - 1) и кистозным поражением легких (ЛАМ - 3, ГХ - 2). У всех пациентов диагноз ИЗЛ был подтвержден морфологически, COVID-19 - с помощью ПЦР. В момент присоединения новой коронавирусной инфекции отмечался острый характер течения заболевания с наличием одышки (вплоть до одышки в покое), присоединением или нарастанием сухого кашля, повышением температуры тела, повышением острофазных показателей крови и лучевыми признаками острой интерстициальной пневмонии на КТ. Средний возраст больных составлял 54,3 ± 10,1 года (ж/м - 7/9). Всем пациентам были выполнены ВРКТ, по возможности комплексное функциональное исследование внешнего дыхания (КФИВД) и эхокардиография. У всех больных был проведен постпроцессорный анализ изображения с оценкой объема поражения легочной ткани при использовании программ «маски плотности». Были проведены сравнения данных с оценкой объема поражения у пациентов только с COVID-19 легочной патологией, сочетания COVID-19 с ИЗЛ и самостоятельного поражения легких при прогрессирующих легочных фиброзах и кистозно буллезных процессах. Результаты. Анализ результатов лучевого исследования выявил несомненные плюсы искусственного интеллекта в помощи оценки объема поражения легких, позволив: 1) оценить точный процент поражения легочной ткани с использованием программ вычленения плотностей, характерных для COVID-19 патологии легких; 2) у пациентов с кистозно буллезной трансформацией легких программы «маски плотности» позволяли одновременно оценить как процент поражения легочной ткани, связанный с COVID-19, так и степень распространенности основного процесса; суммация этих показателей позволяла оценить сохранившийся резерв легочных объемов; 3) у пациентов с прогрессирующими легочными фиброзами COVID-19 вызывал нарастание протяженности и ухудшение качественных показателей фиброзного процесса; по плотностным характеристикам фиброзные изменения не отличались от показателей COVID-19 и могли быть использованы в оценке прогрессирования легочного фиброза; 4) полученные данные позволяют применить программы обсчета с применением плотностных характеристик интерстициального поражения легких для оценки прогрессирования фиброза другого генеза (идиопатического, при диффузных болезнях соединительной ткани, после перенесенных токсико аллергических и экзогенных аллергических альвеолитов); 5) аналогичного характера подсчет объемов с использованием программы «маски плотности» может быть использован для оценки степени выраженности кистозных изменений при лимфангиолейомиоматозе (ЛАМ) и гистиоцитозе Х (ГХ). Выводы. Накопление опыта клинико лучевого обследования больных с сочетанием интерстициальных заболеваний легких и COVID-19 позволило разработать лучевой алгоритм их качественной и количественной оценки, важный для определения лечебной тактики. Разработанная модель подсчета пораженного объема легких может быть применена для прогрессирующих легочных фиброзов и кистозно буллезных процессов в легких.