Utilità dell’ecografia toracica e CAD4TB nella diagnosi di tubercolosi polmonare in un contesto a risorse limitate: studio trasversale nell’Etiopia rurale

Introduction and Objective Tuberculosis (TB) globally causes 10.7 million cases and 1.2–1.3 million deaths annually, with Ethiopia ranking 7th among high-burden countries, recording an incidence of 126 cases per 100,000 population and a mortality rate of 17 per 100,000. This study evaluates whether point-of-care thoracic ultrasound (CUS) can replace chest X-ray (CXR) as a triage tool in resource-limited settings. The diagnostic accuracy of CUS was compared with CXR, CAD4TB software (threshold ≥60), and the Timika score, utilizing the GeneXpert test (Xpert MTB/RIF) as the microbiological gold standard. Methods This cross-sectional study was conducted at St. Luke Catholic Hospital in Wolisso, Ethiopia, between October 2024 and June 2026. Initially, 270 participants were enrolled, divided into 133 index cases and 137 household contacts (HHCs). Of these, 263 patients were effectively classified using the microbiological reference standard, identifying 147 subjects with microbiologically confirmed pulmonary TB via Xpert MTB/RIF and 107 healthy cohabiting household contacts. For each participant, CUS was performed blindly using a Butterfly iQ+ linear probe to assess B-lines greater than or equal to 50%, pleural abnormalities, consolidations larger than 1 centimeter, and effusions. Additionally, an anteroposterior CXR analyzed with CAD4TB version 7 was performed, and the Timika score was calculated. Results CUS exceeded the WHO-recommended sensitivity threshold of ≥90% for triage tests, demonstrating an overall sensitivity of 91.5% with a 95% confidence interval between 85.7% and 95.6%, a positive predictive value of 67.0%, a negative predictive value of 80.6%, and a specificity of 43.9%. In paired comparisons conducted on 244 patients, CUS proved non-inferior to CXR for sensitivity, with a difference of +0.7% and a p-value equal to 0.001. It was also superior to CAD4TB with a threshold ≥60 by 19.4 percentage points and a p-value less than 0.001, despite recording lower specificity than both tools. The low overall specificity was caused by the detection of pleural abnormalities in 54.4% of healthy subjects; adopting restrictive criteria that consider only consolidation or effusion as positive, the specificity rose to 93.0% against a sensitivity of 71.8%. Among household contacts, CUS identified 18 out of 19 TB cases, with a sensitivity of 94.7% and a negative predictive value of 98.0%. Furthermore, CUS maintained high accuracy in paucibacillary cases with low bacterial load, where the accuracy of CAD4TB with a threshold ≥60 dropped from 85.5% to 55.6%. Conclusions Due to its stable high sensitivity and high negative predictive value, even in low bacterial load cases, CUS proves to be an effective screening tool to rule out tuberculosis in settings where radiography is unavailable. The examination is particularly promising for screening family contacts and in pediatric settings, where CAD4TB software is not recommended. However, its low specificity precludes its standalone use, necessitating the introduction of more standardized ultrasound definitions of positivity.

Introduzione La tubercolosi (TB) causa globalmente 10,7 milioni di casi e 1,2-1,3 milioni di decessi all'anno, con l'Etiopia posizionata al 7° posto tra i paesi ad alto carico, registrando un'incidenza di 126 casi su 100.000 abitanti e una mortalità di 17 su 100.000. Obiettivo dello studio Valutare se l'ecografia toracica point-of-care (CUS) possa sostituire la radiografia del torace (CXR) come strumento di triage in contesti a risorse limitate. L'accuratezza diagnostica della CUS è stata confrontata con quella di CXR, del software CAD4TB (soglia ≥60) e dello score Timika, utilizzando il test GeneXpert (Xpert MTB/RIF) come gold standard microbiologico. Metodi Lo studio trasversale si è svolto al St. Luke Catholic Hospital di Wolisso, in Etiopia, tra ottobre 2024 e giugno 2026. Sono stati inizialmente arruolati 270 partecipanti, divisi tra 133 casi indice e 137 contatti domestici (HHC). Di questi, 263 pazienti sono stati effettivamente classificati tramite lo standard microbiologico di riferimento, individuando 147 soggetti con diagnosi di TB polmonare confermata da Xpert MTB/RIF e 107 contatti domestici conviventi sani. Ogni partecipante è stato sottoposto a CUS (valutazione in cieco) tramite sonda lineare Butterfly iQ+ valutando come reperti: linee B superiori o uguali al 50%, alterazioni pleuriche, consolidamenti maggiori di 1 centimetro e versamento pleurico, e ha eseguito una CXR antero-posteriore analizzata con CAD4TB versione 7 e il calcolo dello score Timika. Risultati La CUS ha superato la soglia di sensibilità del 90% raccomandata dall'OMS per i test di triage, mostrando una sensibilità generale del 91,5% (IC 95% tra 85,7% e 95,6%), un valore predittivo positivo del 67,0%, un valore predittivo negativo dell'80,6% e una specificità del 43,9%. Nei confronti appaiati effettuati su 244 pazienti, la CUS si è dimostrata non inferiore alla CXR per sensibilità, con una differenza del +0,7% e p uguale a 0,001, ed è risultata superiore a CAD4TB con soglia ≥60 di ben 19,4 punti percentuali e p minore di 0,001, pur registrando una specificità inferiore rispetto a entrambi gli strumenti. La bassa specificità complessiva è stata causata dal riscontro di alterazioni pleuriche nel 54,4% dei soggetti sani; adottando criteri restrittivi che considerano positivo solo il consolidamento o il versamento, la specificità è salita al 93,0% a fronte di una sensibilità del 71,8%. Tra i contatti domestici la CUS ha identificato 18 casi di TB su 19, con una sensibilità del 94,7% e un valore predittivo negativo del 98,0%, mantenendo inoltre un'alta accuratezza nei casi paucibacillari a bassa carica batterica dove il software CAD4TB con soglia ≥60 ha visto scendere la propria accuratezza dall'85,5% al 55,6%. Conclusioni Grazie all'elevata sensibilità e all'alto valore predittivo negativo stabili anche nei casi a bassa carica batterica, la CUS si dimostra un efficace strumento di screening per escludere la tubercolosi nei contesti in cui la radiografia non è disponibile. L'esame risulta particolarmente promettente per lo screening dei contatti familiari e in ambito pediatrico, dove il software CAD4TB non è raccomandato. Tuttavia, la bassa specificità ne preclude l'utilizzo in modo isolato, rendendo necessaria l'introduzione di definizioni ecografiche di positività maggiormente standardizzate.