The gold standard for clinical follow-up in patients undergoing thoracic surgery procedures is chest X-ray, which allows detection of the classic pathophysiological changes that occur in this type of patients such as pneumothorax and pleural effusions. However, the use of chest X-ray has some limitations, such as the exposure to radiation, the costs and the two-dimensions nature of the method. Ultrasonography (US) allows rapid, repeatable assessment that can be performed directly at bedside and does not expose the patient to radiation. Recent studies have shown that thoracic ultrasound has high accuracy in detecting pathological processes in the immediate postoperative period and after chest drainage removal. Other studies, moreover, question the actual efficacy of the indiscriminate use of X-ray in follow-up post drain removal. The endpoint of this study is the confirmation of the actual efficacy of chest ultrasound in clinical monitoring of the patient in the postoperative and post drainage removal period by comparing it with radiography. Once its efficacy is demonstrated, further studies can investigate the appropriateness of the integration of this examination into a standardized chest drainage management protocol in patients who have undergone minor or major lung resections. We analysed 200 consecutive patients who underwent thoracic surgery procedures in the operating room and necessitating of a chest drain in the Thoracic Surgery of Padua from March 2022 to March 2023. Training sessions with ultrasound specialists were obtained before the beginning of this study covering theoretical basis and practical exercitations. Inter-rater agreement between chest X-ray and chest US was determined by Cohen’s kappa-coefficient: the examinations were performed after surgery and after chest drain was removed. Sensitivity (SE), specificity (SP), positive (PPV) and negative predictive values (NPV) for chest US were calculated with respect to chest X-ray (gold standard). Agreement levels were described separately in patients examined in the first and second semester of the study. Subgroup analyses were performed considering only subjects without pulmonary comorbidities. In the post-operative evaluation, generic agreement between the two procedures was 82% (kappa statistic 0,55 p<0,001), while agreement according to specific findings (pneumothorax, pleural effusion, etc.) was 78% (kappa statistic 0,50 p<0,001). Characteristics of post-operative ultrasound were as follows: SE 79%, SP 83%, PPV 59%, NPV 93%. Generic agreement in the post-drainage removal setting was 86% (kappa statistic 0,68 p<0,001), for specific findings was 80% (kappa statistic 0,63 p<0,001). Ultrasound characteristics after removal of the chest drain were: SE 75%, SP 92%, PPV 84%, NPV 86%. In the post-drainage removal group, by limiting the analysis to subjects without pulmonary comorbidities, we obtained an improvement in the kappa statistic, which reached a concordance of 87%. We also compared the values of the kappa statistic by dividing the sample into two groups, those studied in the first 6 months and those studied in the second 6 months, and we saw that only in the drainage removal setting there was an improvement in the score in the second time period (from 0.66 to 0.72). The concordance between the two methods in the detection of pulmonary complications is moderate in the immediate postoperative period and good at the time of drain removal. The high NPV in both assessments allows exclusion of major complications without the need of exposing patients to radiations and decreasing the costs. The use of a standardized ultrasound protocol could improve concordance between different operators. Concordance between the two techniques can improve with time in specific settings. Chest ultrasound could be safely integrated in chest drainage protocols in place of or in association with chest X-ray.

Il gold standard ospedaliero per il follow up di pazienti sottoposti a interventi di chirurgia toracica è la radiografia, in quanto permette di identificare i classici cambiamenti patofisiologici che avvengono in questi pazienti, tra cui lo pneumotorace o il versamento pleurico. Tuttavia, l’utilizzo dei raggi x ha delle limitazioni come l’esposizione alle radiazioni, i costi e la natura bidimensionale della metodica. L’ecografia permette una valutazione rapida e ripetibile che può svolgersi al letto del paziente e non lo espone a radiazioni. Studi recenti mostrano che l’ecografia ha un’alta accuratezza nel rilevare i sopracitati processi patologici sia subito dopo l’operazione, sia alla rimozione del drenaggio. Inoltre, altri studi dubitano dell’utilità dell’uso indiscriminato dei raggi x nel follow-up dopo la rimozione del drenaggio. L’obiettivo dello studio è confermare la reale efficacia dell’ecografia toracica nel monitoraggio clinico del paziente nel post-operatorio e dopo la rimozione del drenaggio toracico, attraverso un confronto con la radiografia. Una volta dimostrata l’efficacia, con ulteriori studi si potrà testare la validità di nuovi protocolli standardizzati che utilizzino anche l’ecografia per la gestione del drenaggio toracico in pazienti che hanno subito una resezione polmonare minore o maggiore. L’analisi è stata effettuata su 200 pazienti che hanno subito un’operazione chirurgica e hanno ricevuto un drenaggio toracico nel reparto di chirurgia toracica a Padova dal marzo 2022 al marzo 2023. Prima dell’inizio dello studio sono state svolte delle sessioni di apprendimento teoriche e pratiche con degli ecografisti esperti. Gli esami ecografici e radiografici sono stati effettuati dopo l’operazione chirurgica e dopo la rimozione del drenaggio. La concordanza inter-osservatore tra le due metodiche è stata determinata attraverso il coefficiente Kappa di Cohen. La sensibilità (SE), la specificità (SP), e i valori predittivi positivi e negativi (PPV, NPV) dell’ecografia sono stati calcolati in base ai risultati della radiografia (gold standard). I livelli di concordanza sono stati calcolati separatamente nei pazienti esaminati nel primo e nell’ultimo semestre dello studio. Nella valutazione post-operatoria, la concordanza generica era 82%(kappa statistic 0,55 p<0,001), mentre la concordanza in relazione ai reperti specifici (pneumotorace, versamento pleurico, etc.) era 78% (kappa statistic 0.50 p<0,001). Le caratteristiche dell’ecografia post-operatoria erano: SE79%, SP83%, PPV 59%, NPV 93%. Dopo la rimozione del drenaggio la concordanza generica era 86% (kappa statistic 0,68 p<0,001), per i reperti specifici era 80% (kappa statistic 0,63 p<0,001) e le caratteristiche dell’ecografia erano SE 75%, SP 92%, PPV 84%, NPV86%. Nei dati raccolti dopo la rimozione del drenaggio, limitando l’analisi ai soggetti senza comorbidità polmonari, si è ottenuto un innalzamento della concordanza a 87%. Comparando i dati raccolti nel primo semestre e quelli raccolti nel secondo semestre, si nota un miglioramento del kappa statistic nel secondo periodo solo nel setting post-rimozione del drenaggio (da 0.66 a 0.72). La concordanza tra le metodiche per individuare le complicanze polmonari è moderata nell’immediato periodo post-operatorio ed è buona al momento di rimozione del drenaggio. L’alto NPV in entrambi i momenti permette di escludere complicanze maggiori senza il bisogno di esporre i pazienti a radiazioni e riducendo i costi. L’utilizzo di un protocollo ecografico standardizzato può migliorare la concordanza tra i vari operatori. Infine, la concordanza può aumentare conseguentemente all'acquisizione di maggiore esperienza. Pertanto, l’ecografia toracica può essere inserita con sicurezza in protocolli di gestione del drenaggio toracico in sostituzione o in associazione alla radiografia.

Comparazione tra ecografia e radiografia nella gestione post-operatoria dei pazienti sottoposti a interventi di chirurgia toracica.

OCCARI, GIANLUCA MARIA
2022/2023

Abstract

The gold standard for clinical follow-up in patients undergoing thoracic surgery procedures is chest X-ray, which allows detection of the classic pathophysiological changes that occur in this type of patients such as pneumothorax and pleural effusions. However, the use of chest X-ray has some limitations, such as the exposure to radiation, the costs and the two-dimensions nature of the method. Ultrasonography (US) allows rapid, repeatable assessment that can be performed directly at bedside and does not expose the patient to radiation. Recent studies have shown that thoracic ultrasound has high accuracy in detecting pathological processes in the immediate postoperative period and after chest drainage removal. Other studies, moreover, question the actual efficacy of the indiscriminate use of X-ray in follow-up post drain removal. The endpoint of this study is the confirmation of the actual efficacy of chest ultrasound in clinical monitoring of the patient in the postoperative and post drainage removal period by comparing it with radiography. Once its efficacy is demonstrated, further studies can investigate the appropriateness of the integration of this examination into a standardized chest drainage management protocol in patients who have undergone minor or major lung resections. We analysed 200 consecutive patients who underwent thoracic surgery procedures in the operating room and necessitating of a chest drain in the Thoracic Surgery of Padua from March 2022 to March 2023. Training sessions with ultrasound specialists were obtained before the beginning of this study covering theoretical basis and practical exercitations. Inter-rater agreement between chest X-ray and chest US was determined by Cohen’s kappa-coefficient: the examinations were performed after surgery and after chest drain was removed. Sensitivity (SE), specificity (SP), positive (PPV) and negative predictive values (NPV) for chest US were calculated with respect to chest X-ray (gold standard). Agreement levels were described separately in patients examined in the first and second semester of the study. Subgroup analyses were performed considering only subjects without pulmonary comorbidities. In the post-operative evaluation, generic agreement between the two procedures was 82% (kappa statistic 0,55 p<0,001), while agreement according to specific findings (pneumothorax, pleural effusion, etc.) was 78% (kappa statistic 0,50 p<0,001). Characteristics of post-operative ultrasound were as follows: SE 79%, SP 83%, PPV 59%, NPV 93%. Generic agreement in the post-drainage removal setting was 86% (kappa statistic 0,68 p<0,001), for specific findings was 80% (kappa statistic 0,63 p<0,001). Ultrasound characteristics after removal of the chest drain were: SE 75%, SP 92%, PPV 84%, NPV 86%. In the post-drainage removal group, by limiting the analysis to subjects without pulmonary comorbidities, we obtained an improvement in the kappa statistic, which reached a concordance of 87%. We also compared the values of the kappa statistic by dividing the sample into two groups, those studied in the first 6 months and those studied in the second 6 months, and we saw that only in the drainage removal setting there was an improvement in the score in the second time period (from 0.66 to 0.72). The concordance between the two methods in the detection of pulmonary complications is moderate in the immediate postoperative period and good at the time of drain removal. The high NPV in both assessments allows exclusion of major complications without the need of exposing patients to radiations and decreasing the costs. The use of a standardized ultrasound protocol could improve concordance between different operators. Concordance between the two techniques can improve with time in specific settings. Chest ultrasound could be safely integrated in chest drainage protocols in place of or in association with chest X-ray.
Dipartimento di Medicina - DIMED
2022
Comparison of thoracic ultrasound and chest X-ray for postoperative assessment of thoracic surgery patients.
Il gold standard ospedaliero per il follow up di pazienti sottoposti a interventi di chirurgia toracica è la radiografia, in quanto permette di identificare i classici cambiamenti patofisiologici che avvengono in questi pazienti, tra cui lo pneumotorace o il versamento pleurico. Tuttavia, l’utilizzo dei raggi x ha delle limitazioni come l’esposizione alle radiazioni, i costi e la natura bidimensionale della metodica. L’ecografia permette una valutazione rapida e ripetibile che può svolgersi al letto del paziente e non lo espone a radiazioni. Studi recenti mostrano che l’ecografia ha un’alta accuratezza nel rilevare i sopracitati processi patologici sia subito dopo l’operazione, sia alla rimozione del drenaggio. Inoltre, altri studi dubitano dell’utilità dell’uso indiscriminato dei raggi x nel follow-up dopo la rimozione del drenaggio. L’obiettivo dello studio è confermare la reale efficacia dell’ecografia toracica nel monitoraggio clinico del paziente nel post-operatorio e dopo la rimozione del drenaggio toracico, attraverso un confronto con la radiografia. Una volta dimostrata l’efficacia, con ulteriori studi si potrà testare la validità di nuovi protocolli standardizzati che utilizzino anche l’ecografia per la gestione del drenaggio toracico in pazienti che hanno subito una resezione polmonare minore o maggiore. L’analisi è stata effettuata su 200 pazienti che hanno subito un’operazione chirurgica e hanno ricevuto un drenaggio toracico nel reparto di chirurgia toracica a Padova dal marzo 2022 al marzo 2023. Prima dell’inizio dello studio sono state svolte delle sessioni di apprendimento teoriche e pratiche con degli ecografisti esperti. Gli esami ecografici e radiografici sono stati effettuati dopo l’operazione chirurgica e dopo la rimozione del drenaggio. La concordanza inter-osservatore tra le due metodiche è stata determinata attraverso il coefficiente Kappa di Cohen. La sensibilità (SE), la specificità (SP), e i valori predittivi positivi e negativi (PPV, NPV) dell’ecografia sono stati calcolati in base ai risultati della radiografia (gold standard). I livelli di concordanza sono stati calcolati separatamente nei pazienti esaminati nel primo e nell’ultimo semestre dello studio. Nella valutazione post-operatoria, la concordanza generica era 82%(kappa statistic 0,55 p<0,001), mentre la concordanza in relazione ai reperti specifici (pneumotorace, versamento pleurico, etc.) era 78% (kappa statistic 0.50 p<0,001). Le caratteristiche dell’ecografia post-operatoria erano: SE79%, SP83%, PPV 59%, NPV 93%. Dopo la rimozione del drenaggio la concordanza generica era 86% (kappa statistic 0,68 p<0,001), per i reperti specifici era 80% (kappa statistic 0,63 p<0,001) e le caratteristiche dell’ecografia erano SE 75%, SP 92%, PPV 84%, NPV86%. Nei dati raccolti dopo la rimozione del drenaggio, limitando l’analisi ai soggetti senza comorbidità polmonari, si è ottenuto un innalzamento della concordanza a 87%. Comparando i dati raccolti nel primo semestre e quelli raccolti nel secondo semestre, si nota un miglioramento del kappa statistic nel secondo periodo solo nel setting post-rimozione del drenaggio (da 0.66 a 0.72). La concordanza tra le metodiche per individuare le complicanze polmonari è moderata nell’immediato periodo post-operatorio ed è buona al momento di rimozione del drenaggio. L’alto NPV in entrambi i momenti permette di escludere complicanze maggiori senza il bisogno di esporre i pazienti a radiazioni e riducendo i costi. L’utilizzo di un protocollo ecografico standardizzato può migliorare la concordanza tra i vari operatori. Infine, la concordanza può aumentare conseguentemente all'acquisizione di maggiore esperienza. Pertanto, l’ecografia toracica può essere inserita con sicurezza in protocolli di gestione del drenaggio toracico in sostituzione o in associazione alla radiografia.
Chirurgia toracica
Ecografia
Radiografia
LIONE, LUIGI
Lauree magistrali a ciclo unico
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