胸部影像诊断COVID-19的准确性如何?

此问题为何重要?

COVID-19疑似者需要快速知晓其是否有感染,从而使其接受适当的治疗,进行自我隔离,并通知密接者。

目前,COVID-19的正式诊断需要对鼻和咽喉样本进行实验室检查,即逆转录酶聚合酶链反应(reverse transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR)。RT-PCR需要专业的设备,且至少要24小时才出结果。检测结果并非完全准确,还可能需做第二次RT-PCR或用不同的检测来确认诊断。

临床医生可能会用胸部影像来对有COVID-19症状者进行诊断,在其等待RT-PCR结果或RT-PCR结果为阴性时。

这是本综述的第4版。

我们想了解什么?

我们想了解胸部影像是否足够准确以用于对COVID-19疑似感染者进行诊断;我们只纳入了针对COVID-19疑似者的研究,排除了对COVID-19确诊者的研究。我们也想评估胸部影像在筛查无症状者中的诊断准确性。

证据更新至2021年2月17日。

什么是胸部影像检查?

X线或扫描产生胸部器官及结构图像。

-X线(放射影像术)采用射线以生成二维(two-dimension, 2-D)图像。通常是由放射科医生使用固定设备在医院内完成,也可在便携式机器上完成。

-电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)用电脑合并2-D的X线图像,并将其转换为三维(three-dimension, 3-D)图像。它们需要高度专业化的设备,并需要由放射专科医生在医院完成。

-超声扫描是用高频声波来生成图像。它们可在医院或其他医疗场所(如医生诊所)完成。

我们做了什么?

我们检索了评估胸部影像对任何年龄COVID-19疑似者进行COVID-19诊断的准确性的研究。我们纳入了“症状性”或“混合性人群”的研究。

我们发现了什么?

我们发现了94项研究,有37631名受试者,其中19768名(53%)最终诊断为COVID-19,用以评估胸部影像在评价COVID-19疑似者中的诊断准确性。87项研究评价了一种成像方式,7项研究评价了两种成像方式。所有94项研究均采用单独RT-PCR或联用其他标准(如临床体征和症状或阳性接触)来作为COVID-19诊断的参考标准。

胸部CT:疑似者

合并结果显示,胸部CT(69项研究)在87%的COVID-19患者中正确诊断出了COVID-19。然而,它在21%的COVID-19非患者中错误地检出了COVID-19患者。

胸部X线:疑似者

合并结果显示,胸部X线(17项研究)在73%的COVID-19患者中正确诊断出了COVID-19。然而,它在27%的COVID-19非患者中错误地检出了COVID-19。

肺部超声:疑似者

合并结果显示,肺部超声(15项研究)在87%的COVID-19患者中正确诊断出了COVID-19。然而,它在24%的COVID-19非患者中错误诊断出了COVID-19。

筛查无症状者

我们纳入了10项研究(7项CT、1项X线、2项超声),有3548名无症状受试者,其中364名(10%)最终诊断为COVID-19。7项研究的合并结果显示,CT正确诊断了56%的COVID-19患者,错误诊断了8%的COVID-19非患者。

研究结果如何可靠?

这些研究各不相同,且采用不同的方法报告其结果。没有几项研究直接比较一种影像学检查与另一种。此外,在所有纳入研究中,约有一半的偏倚风险为高或不明确。因此,很难得出有把握的结论。

这意味着什么?

有证据表明,胸部CT和超声可更好排除COVID-19感染,相较于把其与其他呼吸系统疾病区分开。因此,其有用性可能限于排除COVID-19感染,而非将其与其他原因所致肺部感染区分开来。此外,胸部CT对无症状个体的检测敏感度为差,特异度为高。

作者结论: 

胸部CT和肺部超声对COVID-19诊断敏感,并有中等特异度。胸部X线对COVID-19诊断具有中等敏感度和中等特异度。因此,胸部CT和超声在排除COVID-19方面可能比在区分SARS-CoV-2感染与其他呼吸道疾病方面更有用。纳入研究的高或不明确偏倚风险及异质性导致的不确定性,限制了我们根据结果自信做出结论的能力。

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研究背景: 

本综述的2021年3月版显示,胸部影像电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)在诊断COVID-19肺炎方面具有敏感度和中等特异度。此新版是本综述的更新。

研究目的: 

我们的目的是评价胸部影像对疑似COVID-19患者的诊断准确性,并评估初始逆转录酶聚合酶链反应(reverse transcriptase polymerase chain reaction, RT-PCR)结果阴性和随访RT-PCR结果阳性者的影像阳性率,还评价胸部影像在无症状个体中筛查COVID-19的准确性。次要目的是评估指示检测阳性阈值对准确性的影响。

检索策略: 

我们检索了伯尔尼大学(University of Bern)的COVID-19活动证据数据库(Living Evidence Database)、Cochrane的COVID-19研究注册库、Stephen B. Thacker疾控中心图书馆(CDC Libriary)以及COVID-19发表作品存储库(respositories of COVID-19 publications),直至2021年2月17日。我们未设语言限制。

纳入排除标准: 

我们纳入了除病例对照之外所有设计的诊断准确性研究,招募有任何年龄组的疑似COVID-19受试者。各研究必须评估用于诊断COVID-19的胸部CT、胸部X线或肺部超声,采用包括RT-PCR在内的参考标准,并报告检测准确性的估计值或提供了可用于计算估计值的数据。我们排除了用影像作为部分参考标准的研究以及那些排除了有正常指示检测结果受试者的研究。

资料收集与分析: 

本综述作者们独立且重复筛选文章,提取资料,并采用修订版诊断准确性研究质量评估工具(revised tool for the quality assessment of diagnostic accuracy studies, QUADAS-2)来评估偏倚风险及可用性关切。我们将每项研究的敏感度和特异度呈现在配对的森林图上,并在表格中汇总了合并估计值。适当情况下,我们采用双变量meta分析模型。

主要结果: 

我们在本综述中纳入了98项研究。其中,94项纳入研究是用于评价胸部影像的诊断准确性,用在对COVID-19疑似患者的评价中。8项纳入研究用于评估初始RT-PCR结果阴性且随访RT-PCR结果阳性个体的影像阳性率,还有10项纳入研究用于评价无症状个体影像的胸部影像准确性。

在所有98项纳入研究中,52项(53%)研究在受试者选择方面的偏倚风险为高或不明确,64项(65%)研究在参考标准方面的偏倚风险为高,46项(47%)研究在指示检测方面的偏倚风险为高或不明确,48项(49%)研究在病例流动和时间性方面的偏倚风险为高或不明确。证据可适用性关切:8项(8%)研究有高或不明确受试者问题;7项(7%)研究有高或不明确指示检测问题;7项(7%)研究有高或不明确参考标准问题。

COVID-19疑似患者的影像检查

我们纳入了94项研究。87项研究评价了一种成像方式,7项研究评价了两种成像方式。所有研究均采用单独RT-PCR或联用其他标准(如临床体征和症状、阳性接触)作为诊断COVID-19的参考标准。

对于胸部CT(69项研究,28285名受试者,病例14342名(51%)),敏感度范围为45%至100%,特异度为10%至99%。胸部CT的合并敏感度为86.9%(95%置信区间(confidence interval, CI)[83.6%, 89.6%]),合并特异度则为78.3%(95%CI [73.7%, 82.3%])。指示检测阳性的定义是敏感度而非特异度的异质性的来源。参考标准并非异质性的来源。

对于胸部X线(17项研究,8529名受试者,病例5303名(62%)),敏感度范围为44%至94%,特异度为24%至93%。胸部X线的合并敏感度为73.1%(95%CI [64.0%, -80.5%]),合并特异度为73.3%(95%CI [61.9%, 82.2%])。发现指示检测的阳性定义并非异质性的来源。发现指示检测阳性定义和参考标准并非异质性的来源。

对于肺超声检查(15项研究,2410名受试者,病例1158名(48%)),敏感度为73%至94%,特异度为21%至98%。超声的合并敏感度为88.9%(95%CI [84.9%, 92.0%]),合并特异度为72.2%(95%CI [58.8%, 82.5%])。发现指示检测阳性定义和参考标准并非异质性的来源。

对所有94项研究评价的各种成像方式的间接比较提示,胸部CT和超声比X线有更高的敏感度估计(分别为P=0.0003和P=0.001)。胸部CT和超声的敏感度相似(P=0.42)。所有成像方式有相似的特异度(CT相较于X线:P=0.36;CT相较于超声:P=0.32;X线相较于超声:P=0.89)。

其后变为阳性的PCR阴性者的影像检查

对于初始RT-PCR结果阴性的个体的阳性影像率,我们纳入了8项研究(7项CT, 1项超声),共有198名疑似COVID-19受试者,他们均最终诊断为COVID-19。大多数研究(7/8)评价了CT。最初RT-PCR阴性且随访检测RT-PCR结果阳性的177名受试者,其中75.8%(95%CI [45.3%, 92.2%])有阳性CT发现。

无症状PCR阳性者的影像检查

对无症状个体的影像检查,我们纳入了10项研究(7项CT、1项X线、2项超声),共3548名无症状受试者,其中364名(10%)最终诊断为COVID-19。对于胸部CT(7项研究,3134名受试者,病例315名(10%)),合并敏感度为55.7%(95%CI [35.4%, 74.3%]),合并特异度为91.1%(95%CI [82.6%, 95.7%])。

翻译笔记: 

译者:陶安(Cochrane Hong Kong,香港中文大学医学院那打素护理学院),审校:臧渝梨(Cochrane Hong Kong,香港中文大学医学院那打素护理学院)。2022年5月25日。简体中文翻译由Cochrane中国协作网成员单位,北京中医药大学循证医学中心翻译传播工作组负责,联系方式:tina000341@163.com。

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