Questo studio prospettico, randomizzato e per lettori non visti è stato condotto in un centro di assistenza terziaria (The First Hospital of Hebei Medical University) tra gennaio 2024 e giugno 2025. Questo studio è stato condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki e approvato dal Comitato Etico del Primo Ospedale dell'Università Medica dell'Hebei (Numero di approvazione: [2025]YS-062), e tutti i pazienti o i loro tutori legali hanno fornito un consenso informato scritto prima dell'iscrizione. Per i minori, il consenso informato veniva ottenuto in base all'età e alla capacità: per i partecipanti sotto gli 8 anni, veniva ottenuto il consenso informato scritto dai loro tutori legali, con ulteriore consenso richiesto al minore quando in grado di comprendere; Per i partecipanti di età compresa tra 8 e 17 anni, è stato ottenuto un consenso informato scritto sia dal minore che dal tutore legale, con le informazioni divulgate a un livello adeguato all'età; I partecipanti di età compresa tra i 16 e i 17 anni che dimostravano indipendenza finanziaria attraverso il proprio reddito lavorativo erano considerati dotati di piena capacità civile e in grado di fornire il consenso indipendente. Lo studio è stato registrato presso il UK Clinical Study Registry, numero di registrazione ISRCTN13588740.
Progettazione dello studio
La randomizzazione dei pazienti è stata effettuata utilizzando una sequenza generata al computer con blocchi permutati di dimensioni variabili (4, 6 e 8) stratificati per fascia d'età (pediatrici < 18 anni vs. adulti ≥ 18 anni). La copertura dell'assegnazione è stata mantenuta tramite buste opache sigillate aperte immediatamente prima della TAC. Tutti gli interpreti di immagini, endoscopisti e chirurghi erano ciechi all'assegnazione del protocollo CT.
Popolazione dello studio
Criteri di inclusione
I partecipanti idonei erano pazienti di età compresa tra 3 e 80 anni che si sono presentati al pronto soccorso e inviati per una valutazione TC basata sui protocolli istituzionali (principalmente per sospetti corpi estranei radioluci non visibili sulla radiografia semplice, sospetto clinico di complicazioni o necessità di localizzazione precisa prima dell'intervento), con (1) una storia di ingestione di corpi estranei entro 6 ore dalla presentazione; (2) sintomi suggerenti di impattazione esofagea, tra cui disfagia, odinafagia, dolore toracico o ipersalivazione; e (3) valutazione endoscopica o chirurgica pianificata entro 12 ore dall'imaging TC. La finestra di 6 ore è stata scelta per garantire che i pazienti presentassero presentazioni acute consentendo al contempo sufficiente per l'imaging e la valutazione endoscopica, anche se ciò può limitare la generalizzazione a presentazioni ritardate comuni in alcuni tipi di corpi estranei, come le spine di pesce.
Criteri di esclusione
I pazienti sono stati esclusi se presentavano (1) grave instabilità cardiorespiratoria che richiedeva un intervento immediato; (2) gravidanza o un test di gravidanza positivo; (3) una nota allergia al contrasto (per scansioni potenziate quando clinicamente indicate); (4) intervento esofageo precedente o noto stenosi esofageo; (5) impianti metallici che causano artefatti significativi che interessano >30% dell'area di valutazione esofagea; e (6) indice di massa corporea (BMI) > 40 kg/m2 (a causa del potenziale degrado della qualità dell'immagine a dosi ultra-basse).
Protocolli di scansione per tomografia computerizzata
Tutti gli esami sono stati eseguiti su scanner CT multi-rilevatore a 256 fette con capacità di ricostruzione di deep learning. I pazienti venivano posizionati in posizione supina con le braccia sollevate sopra la testa quando possibile. Non è stato somministrato alcun contrasto orale per evitare di oscurare corpi estranei o di ritardare l'endoscopia.
Il protocollo SD-CT utilizzava parametri coerenti con il protocollo TC toracico di routine della nostra istituzione: una tensione valvolare di 120 kV, una corrente di riferimento del tubo di 200 mA con modulazione automatica della corrente del tubo (ATCM) abilitata, un tempo di rotazione di 0,5 s, un passo di 0,992 e una collimazione di 0,625 mm. Le immagini sono state ricostruite utilizzando retroproiezione filtrata con una miscela di ricostruzione iterativa statistica adattativa al 30%, rappresentando lo standard clinico attuale nel sito partecipante. La motivazione per i 120 kV si basava su protocolli standard di imaging toracico ottimizzati per scopi diagnostici generali.
Il protocollo ULD-CT adottava strategie aggressive di riduzione della dose: una tensione del tubo di 100 kV, una corrente di riferimento del tubo di 50 mA con ATCM (intervallo 10–80 mA) e un tempo di rotazione e un passo identici a quelli del protocollo SD. I parametri di 100 kV/50 mA sono stati selezionati sulla base di studi preliminari di fantomi che dimostravano la mantenuta ostentazione dei corpi estranei in queste impostazioni combinati con una ricostruzione avanzata. I dati grezzi sono stati ricostruiti utilizzando una miscelazione di ricostruzione statistica iterativa adattativa all'80%, seguita da DLIR a media intensità. Questo approccio di doppia ricostruzione massimizzava la riduzione del rumore preservando i dettagli anatomici ed evitando l'aspetto plastico talvolta associato alla ricostruzione iterativa aggressiva.
Per entrambi i protocolli, le immagini sono state ricostruite con uno spessore di taglio di 0,625 mm con una sovrapposizione di 0,5 mm per consentire le riformazioni multiplanari. L'intervallo della scansione si estese dalla parte inferiore del collo (livello C3) fino all'giunzione gastroesofagea, con un posizionamento accurato per minimizzare l'inclusione del tessuto mammario nelle pazienti femminili. Le funzionalità di riduzione della dose, inclusa modulazione della corrente a valvole basata su organo e collimazione adattiva, erano abilitate per tutte le scansioni.
Raccolta dati e variabili
Caratteristiche del paziente
I dati demografici e clinici raccolti includevano età, sesso, BMI, sintomi presenti, tempo dall'assunzione all'imaging di esperienza, tipo di corpo estraneo riportato dalla storia clinica, comorbidità rilevanti (diabete mellito, broncopneumopatia cronica ostruttiva, pregressa neoplasia toracica) e esami CT precedenti entro 6 mesi.
Caratteristiche del corpo estraneo
Per i casi confermati di EFB, sono stati documentati i seguenti: (1) composizione del materiale (ossa, metallo, bolo alimentare, plastica, altro); (2) dimensione massima misurata su TC; (3) attenuazione nelle unità di Hounsfield (HU) misurata utilizzando una regione di interessestandardizzata di 5 mm 2 ; (4) localizzazione anatomica utilizzando i punti di riferimento consolidati (cervicale C3–C7, toracica superiore T1–T4, toracica media T5–T8, toracica inferiore T9–T12); e (5) la presenza di complicazioni, tra cui perforazione, pneumomediastino o formazione di ascessi.
Valutazione della qualità dell'immagine
Le metriche oggettive della qualità dell'immagine sono state misurate da un fisico medico cieco all'assegnazione del protocollo. Il rapporto segnale-rumore (SNR) è stato calcolato come l'attenuazione media dell'aorta discendente divisa per la deviazione standard del grasso sottocutaneo. Il rapporto contrasto-rumore è stato calcolato come la differenza di attenuazione tra sangue aortico e muscolo paraspinale divisa per il rumore dell'immagine. Per allinearsi meglio al compito diagnostico, sono state effettuate ulteriori misurazioni nel grasso paresofageo. Le misurazioni sono state effettuate su immagini assiali a tre livelli standardizzati (arco aortico, carina e metà esofago) con regioni circolari di interesse (150mm 2) posizionate in modo coerente utilizzando punti di riferimento anatomici.
La qualità soggettiva dell'immagine è stata valutata indipendentemente da due radiologi toracici con 8 e 12 anni di esperienza. Le immagini sono state esaminate su postazioni diagnostiche utilizzando impostazioni standardizzate di tessuti molli e finestre polmonari (larghezza finestra: 350 HU, livello finestra: 40 HU per tessuti molli; larghezza finestra: 1.500 HU, livello finestra: -600 HU per la valutazione polmonare), coerenti con l'interpretazione di routine della TAC toracica e i principi di riconoscimentodegli artefatti 24. I lettori hanno valutato i seguenti parametri su una scala di Likert a 5 punti: (1) definizione dei bordi delle strutture mediastinali; (2) rumore dell'immagine; (3) fiducia diagnostica per la rilevazione di corpi estranei; e (4) qualità diagnostica complessiva. Un punteggio ≥3 è stato considerato diagnosticamente accettabile. Le discrepanze tra i lettori sono state risolte tramite revisione consensuale, utilizzando il punteggio di consenso per l'analisi. L'accordo tra lettori è stato valutato utilizzando statistiche kappa ponderate.
Metriche di dose di radiazione
Per ogni esame, sono stati registrati l'indice di dose CT di volume riportato dallo scanner (CTDIvol) e il prodotto dose-durata. La dose efficace (DE) è stata calcolata utilizzando fattori di conversione specifici per età e sesso (k = 0,014 mSv·mGy⁻1·cm⁻1 per adulti; fattori aggiustati per età per pazienti pediatrici) sulla base delle raccomandazioni 103 della Commissione Internazionale per la Protezione Radiologica25. Le stime specifiche della dose per dimensione sono state calcolate utilizzando le dimensioni anteroposteriori e laterali del paziente misurate a livello medio del torace.
Standard di riferimento
Lo standard di riferimento per la presenza e la localizzazione di corpi estranei è stato stabilito tramite visualizzazione endoscopica o riscontri chirurgici eseguiti entro 12 ore dall'imaging CT per tutti i pazienti randomizzati, indipendentemente dall'assegnazione del protocollo CT o dal risultato della TAC. I referti endoscopici sono stati esaminati da due gastroenterologi per confermare le caratteristiche dei corpi estranei e la posizione anatomica utilizzando punti di riferimento standardizzati. Quando l'endoscopia o l'intervento chirurgico non hanno identificato un corpo estraneo trattenuto, il controllo clinico a 30 giorni tramite una revisione della cartella clinica e un contatto telefonico ha confermato l'assenza di corpi estranei mancanti, con domande specifiche su visite di ritorno, complicazioni ritardate o necessità di ripetere l'imaging o l'endoscopia. È stata utilizzata un'applicazione uniforme di riferimento standard per minimizzare il bias di verifica differenziale.
Risultati incidentali
Tutti gli esami CT sono stati sistematicamente esaminati per trovare riscontri incidentali non correlati all'indicazione per l'imaging dagli stessi due radiologi che hanno effettuato la valutazione della qualità. I risultati sono stati classificati per localizzazione anatomica (polmonare, mediastinale, cardiovascolare, parte superiore dell'addome, ossea, altro) e per rilevanza clinica. La rilevanza clinica è stata classificata come segue: (1) bassa—riscontri che non richiedono follow-up (ad esempio, cisti epatiche semplici, cambiamenti degenerativi della colonna vertebrale); (2) risultati moderati che potrebbero richiedere imaging di follow-up (ad esempio, noduli tiroidei > 1 cm, noduli surrenali indeterminati); (3) alti — riscontri che richiedono valutazione o intervento urgente (ad esempio, noduli polmonari sospetti, aneurisma aortico > 5 cm, masse mammarie sospette). Sono state registrate le distribuzioni per età e sesso dei risultati incidentali e sono stati documentati i percorsi di gestione a valle per tutti i risultati azionabili.
Analisi statistica
Calcolo della dimensione del campione
La dimensione del campione è stata calcolata in base al principale endpoint di accuratezza diagnostica (l'area sotto la curva; AUC). Assumendo una dose standard di AUC di 0,97 basata sulla letteratura e una prevista ULD-CT AUC di 0,95, è stato selezionato a priori un margine di non inferiorità di 5 punti percentuali perché una perdita di AUC superiore a 0,05 sarebbe stata clinicamente significativa da modificare il triage per immagini, mentre una riduzione minore è stata considerata accettabile se bilanciata con una sostanziale riduzione delle radiazioni e una conferma endoscopica o chirurgica obbligatoria. Utilizzando un alfa unilaterale di 0,025, potenza dell'80%, gruppi di pazienti indipendenti e assunzioni basate su ROC sulla dimensione del campione per studi di accuratezza diagnostica, erano necessari 26.166 pazienti. Considerando un tasso di abbandono o fallimento tecnico dell'8%, l'arruolamento obiettivo era di 180 pazienti.
Analisi primaria
L'analisi primaria ha confrontato l'area sotto la curva della caratteristica operativa del ricevitore (ROC) tra ULD-CT e SD-CT per la rilevazione dei corpi estranei. La non inferiorità veniva dichiarata se il limite inferiore dell'intervallo di confidenza (IC) del 95% per la differenza AUC (ULD-CT meno SD-CT) superava -0,05, e le curve ROC venivano costruite utilizzando punteggi di fiducia radiologi (scala 1–5) come variabile diagnostica. Poiché si trattava di un disegno a braccio parallelo con gruppi di pazienti indipendenti, il metodo DeLong per il confronto indipendente della curva ROC è stato utilizzato per i teststatistici 27. I punteggi dei lettori sono stati mediati quando entrambi i lettori hanno fornito valutazioni, e questa media è stata utilizzata come variabile diagnostica per l'analisi ROC. I denominatori di sensibilità e specificità rappresentano rispettivamente le unità decisionali diagnostiche positive e negative dello standard di riferimento, piuttosto che il numero totale di partecipanti randomizzati in ciascun braccio protocollo.
Analisi secondarie
Dato il disegno randomizzato a braccio parallelo, tutte le analisi comparative utilizzavano metodi a campione indipendente. Le variabili continue (metriche di dose, punteggi di qualità dell'immagine) sono state confrontate tra i protocolli utilizzando test t a campione indipendente o test Mann-Whitney U basati sulla normalità della distribuzione valutata dai test di Shapiro-Wilk. Le variabili categoriche sono state confrontate utilizzando test del chi-quadrato o i test esatti di Fisher per le proporzioni non spariate. Sensibilità, specificità e accuratezza sono state confrontate utilizzando i test di Wald CI e chi-quadrato per campioni indipendenti. L'accordo tra lettori è stato valutato utilizzando statistiche kappa ponderate con pesi quadratici all'interno di ciascun braccio protocollo separatamente.
Le analisi di sottogruppi esaminavano la performance diagnostica stratificata per (1) gruppo d'età (pediatrico vs. adulto); (2) densità di corpi estranei (alta > 100 vs. bassa ≤ 100 HU); (3) categorie BMI (<25, 25–30, >30 kg/m 2); e (4) la posizione anatomica (esofago cervicale vs. toracico). I termini di interazione sono stati formalmente testati utilizzando modelli di regressione logistica.
La regressione logistica multivariabile ha identificato predittori di corpi estranei mancanti o indeterminati, con variabili candidate tra cui dimensioni del corpo estraneo, densità, localizzazione anatomica, BMI del paziente, rumore dell'immagine (SNR) e algoritmo di ricostruzione. I termini di interazione per la densità di × protocollo e il BMI × protocollo sono stati inclusi basandosi su ipotesi a priori. La selezione del modello utilizzava l'eliminazione all'indietro con una soglia di mantenimento di P < 0,10.
Per i risultati incidentali, poiché i pazienti sono stati randomizzati su protocolli diversi e non hanno effettuato entrambe le scansioni, i calcoli di sensibilità e accordo tra i protocolli non erano appropriati e sono stati rimossi dall'analisi. Invece, abbiamo confrontato la prevalenza e la distribuzione dei riscontri incidentali tra i protocolli utilizzando test chi-quadrati.
Esami con contrasto aumentato (eseguiti in 23 pazienti nel gruppo SD-CT e in 21 pazienti nel braccio ULD-CT basati su un'indicazione clinica per la valutazione vascolare o mediastinale) sono stati analizzati separatamente per valutare l'influenza sulla fiducia diagnostica e sulla rilevazione di reperti incidentali.
Tutte le analisi hanno seguito i principi dell'intenzione di trattare. I dati mancanti (<2% complessivo) sono stati gestiti utilizzando imputazioni multiple con 10 dataset imputati. Le analisi statistiche sono state effettuate utilizzando R versione 4.3.2 e MedCalc versione 20.0. I valori P bilaterali < 0,05 sono stati considerati statisticamente significativi tranne che nell'analisi primaria di non inferiorità.