Published June 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Lung Opacity and Coronary Artery Calcium Score: A Combined Tool for Risk Stratification and Outcome Prediction in COVID-19 Patients

Creators

  • 1. University Hospital Frankfurt
  • 2. Goethe University Frankfurt
  • 3. Cairo University
  • 4. University Hospital Heidelberg
  • 5. Heidelberg University
  • 6. University of Messina
  • 7. Erasmus University Rotterdam
  • 8. Erasmus MC

Description

Purpose

To assess and correlate pulmonary involvement and outcome of SARS-CoV-2 pneumonia with the degree of coronary plaque burden based on the CAC-DRS classification (Coronary Artery Calcium Data and Reporting System).

Methods

This retrospective study included 142 patients with confirmed SARS-CoV-2 pneumonia (58 ± 16 years; 57 women) who underwent non-contrast CT between January 2020 and August 2021 and were followed up for 129 ± 72 days. One experienced blinded radiologist analyzed CT series for the presence and extent of calcified plaque burden according to the visual and quantitative HU-based CAC-DRS Score. Pulmonary involvement was automatically evaluated with a dedicated software prototype by another two experienced radiologists and expressed as Opacity Score.

Results

CAC-DRS Scores derived from visual and quantitative image evaluation correlated well with the Opacity Score (r=0.81, 95% CI 0.76-0.86, and r=0.83, 95% CI 0.77-0.89, respectively; p<0.0001) with higher correlation in severe than in mild stage SARS-CoV-2 pneumonia (p<0.0001). Combined, CAC-DRS and Opacity Scores revealed great potential to discriminate fatal outcomes from a mild course of disease (AUC 0.938, 95% CI 0.89-0.97), and the need for intensive care treatment (AUC 0.801, 95% CI 0.77-0.83). Visual and quantitative CAC-DRS Scores provided independent prognostic information on all-cause mortality (p=0.0016 and p<0.0001, respectively), both in univariate and multivariate analysis.

Conclusions

Coronary plaque burden is strongly correlated to pulmonary involvement, adverse outcome, and death due to respiratory failure in patients with SARS-CoV-2 pneumonia, offering great potential to identify individuals at high risk.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الغرض

تقييم وربط المشاركة الرئوية ونتائج الالتهاب الرئوي لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة بدرجة عبء البلاك التاجي بناءً على تصنيف CAC - DRS (نظام بيانات والإبلاغ عن بيانات الكالسيوم في الشريان التاجي).

الطرق

شملت هذه الدراسة بأثر رجعي 142 مريضًا يعانون من التهاب رئوي مؤكد بفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (58 ± 16 عامًا ؛ 57 امرأة) خضعوا للتصوير المقطعي المحوسب بدون تباين بين يناير 2020 وأغسطس 2021 وتمت متابعتهم لمدة 129 ± 72 يومًا. قام أحد أخصائيي الأشعة المكفوفين ذوي الخبرة بتحليل سلسلة الأشعة المقطعية لوجود ومدى عبء البلاك المتكلس وفقًا لدرجة CAC - DRS البصرية والكمية القائمة على HU. تم تقييم المشاركة الرئوية تلقائيًا باستخدام نموذج برنامج مخصص من قبل اثنين آخرين من أخصائيي الأشعة ذوي الخبرة وتم التعبير عنها بدرجة التعتيم.

النتائج

ترتبط درجات CAC - DRS المستمدة من تقييم الصور المرئية والكمية بشكل جيد مع درجة التعتيم (r=0.81، 95 ٪ CI 0.76-0.86، و r=0.83، 95 ٪ CI 0.77-0.89، على التوالي ؛ p<0.0001) مع ارتباط أعلى في الالتهاب الرئوي الحاد مقارنة بالمرحلة المعتدلة من SARS - CoV -2 (p<0.0001). مجتمعة، كشفت درجات CAC - DRS و Opacity عن إمكانات كبيرة للتمييز بين النتائج المميتة من مسار خفيف من المرض (AUC 0.938، 95 ٪ CI 0.89-0.97)، والحاجة إلى علاج العناية المركزة (AUC 0.801، 95 ٪ CI 0.77-0.83). قدمت درجات CAC - DRS المرئية والكمية معلومات تنبؤية مستقلة عن الوفيات لجميع الأسباب (p=0.0016 و p<0.0001، على التوالي)، سواء في التحليل أحادي المتغير أو متعدد المتغيرات.

الاستنتاجات

يرتبط عبء البلاك التاجي ارتباطًا وثيقًا بالمشاركة الرئوية والنتائج السلبية والوفاة بسبب فشل الجهاز التنفسي لدى المرضى المصابين بالتهاب رئوي بفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة، مما يوفر إمكانات كبيرة لتحديد الأفراد المعرضين لخطر كبير.

Translated Description (French)

Objectif

Évaluer et corréler l'atteinte pulmonaire et les résultats de la pneumonie à SARS-CoV-2 avec le degré de charge de la plaque coronarienne sur la base de la classification CAC-DRS (Coronary Artery Calcium Data and Reporting System).

Méthodes

Cette étude rétrospective a inclus 142 patients atteints d'une pneumonie au SARS-CoV-2 confirmée (58 ± 16 ans ; 57 femmes) qui ont subi une tomodensitométrie sans contraste entre janvier 2020 et août 2021 et ont été suivis pendant 129 ± 72 jours. Un radiologue en aveugle expérimenté a analysé les séries de tomodensitométrie pour déterminer la présence et l'étendue de la charge de plaque calcifiée selon le score CAC-DRS visuel et quantitatif basé sur l'HU. L'atteinte pulmonaire a été automatiquement évaluée avec un prototype de logiciel dédié par deux autres radiologues expérimentés et exprimée sous forme de score d'opacité.

Résultats

Les scores CAC-DRS dérivés de l'évaluation visuelle et quantitative de l'image étaient bien corrélés avec le score d'opacité (r=0,81, IC à 95 % 0,76-0,86 et r=0,83, IC à 95 % 0,77-0,89, respectivement ; p<0,0001) avec une corrélation plus élevée dans la pneumonie grave que dans la pneumonie à SARS-CoV-2 de stade léger (p<0,0001). Combinés, les CAC-DRS et les scores d'opacité ont révélé un grand potentiel pour discriminer les issues fatales d'une évolution légère de la maladie (ASC 0,938, IC à 95 % 0,89-0,97) et la nécessité d'un traitement de soins intensifs (ASC 0,801, IC à 95 % 0,77-0,83). Les scores CAC-DRS visuels et quantitatifs ont fourni des informations pronostiques indépendantes sur la mortalité toutes causes confondues (p=0,0016 et p<0,0001, respectivement), à la fois dans l'analyse univariée et multivariée.

Conclusions

La charge de la plaque coronaire est fortement corrélée à l'atteinte pulmonaire, aux résultats indésirables et aux décès dus à une insuffisance respiratoire chez les patients atteints de pneumonie à SARS-CoV-2, ce qui offre un grand potentiel pour identifier les personnes à haut risque.

Translated Description (Spanish)

Propósito

Evaluar y correlacionar la afectación pulmonar y el resultado de la neumonía por SARS-CoV-2 con el grado de carga de placa coronaria según la clasificación CAC-DRS (Coronary Artery Calcium Data and Reporting System).

Métodos

Este estudio retrospectivo incluyó 142 pacientes con neumonía confirmada por SARS-CoV-2 (58 ± 16 años; 57 mujeres) que se sometieron a TC sin contraste entre enero de 2020 y agosto de 2021 y fueron seguidos durante 129 ± 72 días. Un radiólogo ciego experimentado analizó la serie de TC para detectar la presencia y el alcance de la carga de placa calcificada de acuerdo con la puntuación CAC-DRS visual y cuantitativa basada en HU. La afectación pulmonar se evaluó automáticamente con un prototipo de software dedicado por otros dos radiólogos experimentados y se expresó como puntaje de opacidad.

Resultados

Las puntuaciones CAC-DRS derivadas de la evaluación de imágenes visuales y cuantitativas se correlacionaron bien con la puntuación de opacidad (r=0,81, IC del 95%: 0,76-0,86 y r=0,83, IC del 95%: 0,77-0,89, respectivamente; p<0,0001) con una mayor correlación en la neumonía por SARS-CoV-2 grave que en la leve (p<0,0001). Combinados, los puntajes de CAC-DRS y opacidad revelaron un gran potencial para discriminar los resultados fatales de un curso leve de la enfermedad (AUC 0,938, IC del 95% 0,89-0,97) y la necesidad de tratamiento de cuidados intensivos (AUC 0,801, IC del 95% 0,77-0,83). Las puntuaciones CAC-DRS visuales y cuantitativas proporcionaron información pronóstica independiente sobre la mortalidad por todas las causas (p=0,0016 y p<0,0001, respectivamente), tanto en análisis univariante como multivariante.

Conclusiones

La carga de placa coronaria está fuertemente correlacionada con la afectación pulmonar, el resultado adverso y la muerte por insuficiencia respiratoria en pacientes con neumonía por SARS-CoV-2, lo que ofrece un gran potencial para identificar a las personas con alto riesgo.

Files

pdf.pdf

Files (16.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c859e81d38c2c901ba3793dec27b5f8c
16.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
شفافية الرئة ودرجة الكالسيوم في الشريان التاجي: أداة مشتركة لتقسيم المخاطر والتنبؤ بالنتائج في مرضى كوفيد-19
Translated title (French)
Opacité pulmonaire et score calcique de l'artère coronaire : un outil combiné pour la stratification des risques et la prédiction des résultats chez les patients atteints de COVID-19
Translated title (Spanish)
Puntuación de calcio de la opacidad pulmonar y la arteria coronaria: una herramienta combinada para la estratificación del riesgo y la predicción de resultados en pacientes con COVID-19

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4214710101
DOI
10.1016/j.acra.2022.02.019

Is supplement to
https://openalex.org/W4387991697 (Other)
https://openalex.org/W3118542261 (Other)
https://openalex.org/W3084371201 (Other)
https://openalex.org/W3014109217 (Other)
https://openalex.org/W2981539956 (Other)
https://openalex.org/W2888762916 (Other)
https://openalex.org/W2601963861 (Other)
https://openalex.org/W2020498757 (Other)
https://openalex.org/W2009525084 (Other)
https://openalex.org/W1980675188 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1743552125
  • https://openalex.org/W2107453079
  • https://openalex.org/W2127873596
  • https://openalex.org/W2164777277
  • https://openalex.org/W2172289547
  • https://openalex.org/W2589983177
  • https://openalex.org/W2744593153
  • https://openalex.org/W2795107827
  • https://openalex.org/W2921012991
  • https://openalex.org/W2972602242
  • https://openalex.org/W3004318991
  • https://openalex.org/W3004906315
  • https://openalex.org/W3006110666
  • https://openalex.org/W3006328792
  • https://openalex.org/W3006354146
  • https://openalex.org/W3010300819
  • https://openalex.org/W3013585706
  • https://openalex.org/W3014561994
  • https://openalex.org/W3015310656
  • https://openalex.org/W3020891670
  • https://openalex.org/W3021085965
  • https://openalex.org/W3023668196
  • https://openalex.org/W3035151116
  • https://openalex.org/W3041937686
  • https://openalex.org/W3043606844
  • https://openalex.org/W3045910225
  • https://openalex.org/W3083718880
  • https://openalex.org/W3086792725
  • https://openalex.org/W3095624484
  • https://openalex.org/W3111942793
  • https://openalex.org/W3122023837
  • https://openalex.org/W3128053050
  • https://openalex.org/W3134839047
  • https://openalex.org/W3135939606
  • https://openalex.org/W3141581303
  • https://openalex.org/W3172996796
  • https://openalex.org/W3180414785
  • https://openalex.org/W3184476694