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摘要

本研究探讨了实验室参数与卫生保健工作者(HCWs) SARS-CoV-2感染RT-PCR放射学严重程度的关系。

我们回顾性研究了SARS-CoV-2 PCR阳性的HCWs。从健康记录中检索临床、实验室和放射学数据。肺混浊由两名独立的放射科医生评估。推断统计用于确定与CXR严重程度、实验室参数和人口统计学特征的关系。分析受试者工作特征(ROC)曲线对实验室参数区分CXR严重程度的敏感性和特异性的影响。

c反应蛋白(CRP)显著相关性(p = 0.0001),观察轻度患者单核细胞和嗜酸性粒细胞的百分比。淋巴细胞与CRP比值(LCR)与高血压有关(p = 0.006)和糖尿病(p = 0.007)。LCR对轻度CXR严重程度的ROC曲线敏感性为84.5%，特异性为60.0%。中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)和淋巴细胞与单核细胞比值(LMR)均无统计学意义。

卡塔尔SARS-COV-2感染确诊HCWs病例中CRP、单核细胞、嗜酸性粒细胞和LCR与轻度疾病严重程度相关发现LCR对区分轻度病例具有良好的敏感性，可以作为临床环境中确定SARs-CoV-2患者进一步转诊的标志。

关键字

SARS-CoV 2，医护人员，胸部x线评分严重程度，生物标志物，放射学参数，淋巴细胞与CRP比值

介绍

2019年下半年，中国武汉的病毒性肺炎病例数呈指数级增长，并在2020年全年在全球传播。该病毒是从感染者呼吸系统的上皮细胞中分离出来的，并被命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒-2 (SARS-CoV-2)。2020年1月，世界卫生组织宣布其为全球大流行，并将其命名为冠状病毒病(SARS-COV-2感染)[1]。

鉴于SARS-CoV-2感染与其他常见病毒性疾病的临床表现不明确，早期利用实验室和放射检查对适当管理疑似病例发挥了有用的临床辅助作用[2-4]。我们的目标是通过整合这些标志物并进一步与早期SARS-CoV-2感染的图像表现相关联，通过卫生政策改革和对早期SARS-CoV-2感染管理的深入了解，改善未来大流行中医护人员的监测。

大约80%的SARS-CoV-2感染者会出现多种症状。这些症状包括发烧、咳嗽、呼吸困难、疲劳、肌痛、咯血、头痛、腹泻、嗅觉障碍、缺血性或出血性中风、结膜充血等[5,6]。然而，15%的感染者将继续因危重疾病住院，另有5%将需要入住重症监护病房[7]。在病情较重的感染人群中，用于监测和诊断急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的异常胸部断层扫描(CT)，突出了影像学在SARS CoV-2感染中的重要作用[2,4]，提示影像学在诊断和疾病监测中具有重要作用。文献报道表明，严重的SARS-COV-2感染患者在CT上表现为磨玻璃影(GGO)、局部或双侧斑片状影和间质异常，表明胸部CT作为预测工具的临床应用价值。除胸部CT外，胸部x线检查(CXR)也被认为是临床护理和了解COVID-19肺炎严重程度的有用辅助手段[2]。尽管与CT相比，x线在检测COVID-19肺部疾病方面的敏感性较低(69%)，但其在识别影像学表现方面的应用仍然是临床管理(即多灶、双侧磨玻璃混浊和周围和基底为主的实变)的有用辅助手段[8-11]。CXR不受当前感染控制问题的限制，这些问题限制了CT在医院的使用，使其更容易获得，CXR作为移动设备可用，因此在SARS-COV-2感染管理的早期阶段更容易获得[12]。

据报道，血液学和炎症标志物也可在确诊的SARS-COV-2感染的早期阶段提供有用的临床见解[3]。初步的SARS-COV-2感染研究已经表明，在SARS-COV-2感染的早期，白细胞计数保持正常或下降，而淋巴细胞计数保持低水平[13-15]。此外，随着疾病动态的变化，可以观察到白细胞/淋巴细胞的增加或减少，这表明血液参数的变化可以作为SARS-COV-2感染的有用预后/预测指标[5,14]。与此相反，与炎症相关的血液循环生物标志物的变化，如中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)、淋巴细胞与单核细胞比值(LMR)、淋巴细胞与c反应蛋白比值(LCR)，已被证明是评估SARS-COV-2感染患者疾病严重程度和预测炎症反应的有用预后指标[13,16-18]。

自疫情开始以来，包括海湾地区在内的全球多个热点地区第二次出现SARS-COV-2感染病例的激增，给医疗保健系统带来了更大的压力。在卡塔尔、英国和南非，公共卫生部已报告并记录了变体。发现这些新菌株表现出更多的突变，并与死亡风险增加和传播速度加快有关。2021年3月，卡塔尔记录的ICU和住院人数增加了82%和58%，自2月1日以来有13人死亡^圣， 2021[19]。考虑到这些统计数据，对于面临这些挑战的卫生保健工作者和政策制定者来说，深入了解一线员工的临床表现、实验室和放射检查结果变得越来越重要。临床发现和测试的相关性，与患者人口统计学的关联，丰富了临床决策的分诊过程，以更好地照顾医护人员向前迈进。尽管大量的影像学和实验室数据研究都集中在COVID - 19感染患者身上，但关于SARS-COV-2感染的医护人员的相关数据仍然缺乏。卫生保健工作者传播感染和被感染的风险最高。他们还与长时间工作、疲劳、心理压力增加作斗争，导致疾病预后更差。这可能导致损失的工作日增加，给医院带来额外的压力[20]。因此，必须在SARS-COV-2感染的卫生保健工作者中识别和描述强大的生物标志物，以及时监测和帮助管理该疾病。

本观察性研究的目的是深入分析经PCR检测确诊为SARS-CoV-2感染的医护人员的人口统计学、临床特征以及实验室参数变化与CXR严重程度的相关性。这将提供关于CXR结果和炎症之间关系的见解，以促进临床医生早期识别HCWs/患者，以便进一步转诊和监测。此外，我们的研究将有助于卫生保健政策制定者在未来流行病中部署卫生保健人员，最终保护那些可能面临最大风险的人。

临床意义

• 在轻度CXR严重病例中，观察到CRP水平升高约6倍，表明CRP水平与肺病变变化相关
• 淋巴细胞CRP比率(LCR)与轻度CXR严重程度显著相关。生成的ROC曲线显示，该标记具有区分正常病例和轻度CXR严重程度的能力
• 高CRP水平、低淋巴细胞以及LCR与轻度CXR严重程度的显著相关性表明，LCR可作为HCWs/患者SARS-CoV-2感染的疾病动态的生物标志物。

方法

研究人口:这项回顾性观察性研究于2020年3月1日至2020年5月18日在卡塔尔多哈哈马德医疗公司(HMC)的中央员工健康诊所进行。HMC是卡塔尔联合委员会国际认证(JCIA)的公共医疗机构，包括14家医院，员工总数超过30,000人。卡塔尔多哈的中央员工健康诊所为来自HMC关联医院的保健工作者(HCWs)提供服务。

数据收集:所有在HMC设施中鼻咽拭子RT - PCR结果为SARS-COV-2感染阳性的医护人员均符合纳入本研究的条件。符合以下标准的196名卫生保健工作者被纳入:A)确诊的SARS- CoV-2感染RT-PCR阳性结果;b)具有基线实验室结果，包括血型、全血细胞计数、化学和c -反应蛋白(CRP); c)确诊的SARS- CoV-2感染后10天内的CXR。人口统计数据，包括年龄、性别、国籍、就业相关信息、合并症(慢性肾病、糖尿病、慢性肺病，即哮喘、慢性阻塞性肺病、肺纤维化、冠心病、高血压、哮喘、过敏等)以及实验室、CXR相关报告/图像和症状(发烧、干咳、喉咙痛、头痛、呼吸道症状、胃肠道(即腹泻)紊乱、身体疼痛和皮疹)从电子健康记录系统(Cerner, Kansas City, USA)中提取。缺少实验室参数或CXR报告/影像的医护人员被排除在研究之外(<圣rong>图1）.

图1所示。患者流程图

CXR评价:对于CXR的评估，基于改进的RALE评分系统(该评分系统先前在已发表的关于CXR感染SARS-COV-2的疾病严重程度评估的研究中使用)设计了评分系统[21]。两位放射科医生对每位患者的初始胸部正位x线片进行独立评分，以降低风险回忆偏倚根据设计的评分系统0-24分，并根据肺混浊程度分为正常/轻度/中度/严重。磨玻璃混浊(GGO)和实变都包括在肺混浊中，任何混浊(GGO或实变)都用于评分。每个肺分为3个区，再分为4个扇区，每个患者共24个扇区。上区、中区和下区分别包括肺门水平以上、门水平以下和门水平以下的肺部分(图2a)。0-24分取决于包含空域不透明的扇区数量。超过一个行业的不透明度是根据他们填补的行业数量进行评分的。最后，根据总体评分，每张胸片被划分为轻度(0-8)、中度(9-16)或重度[17-24](图2b和图2c)。

图2 a。每个肺被划分为三个区域(用线表示)，再划分为四个扇区(用虚线表示)，共24个扇区。上、中、下区分别包括肺门水平以上、在门水平和低于门水平的部分<圣rong>2 b)右肺中下区(椭圆形)有细微的斑片状影，占总面积不超过一个扇形。这相当于CXR严重程度评分为1/24(轻度)。<圣rong>2 c)右肺上区和左肺中区(椭圆形)周围可见细微的斑片状影，总面积超过一个扇区，但不超过两个扇区。这对应于CXR严重程度评分为2/24(轻度)。

图3。卫生保健工作者报告的症状类型

统计分析:使用Excel和SPSS v26 (IBM SPSS Statistics for Windows, Armonk, NY: IBM Corp.)程序进行数据管理和分析。用频率(%)、平均值(SD)和中位数(IQR)来描述数据。用Kolmogorov-Smirnov检验证实了数据的正态性。由于数据的非正态性，故采用非参数检验进行推理统计分析。Mann-Whitney检验、Kruskal-Wallis检验和Spearman rho检验，α水平为0.05。通过类间相关性来衡量两位放射科医生在评估CXR图像时的一致程度。采用ROC分析计算不同CXR水平患者的LCR、LNR和LMR的最佳临界值。此外，建立曲线来衡量实验室参数的敏感性和特异性水平。P<0.05为差异有统计学意义。

道德:这项研究得到了哈马德医疗公司机构审查委员会的批准，并根据该机构采用的大流行病应对框架放弃了知情同意。

结果

病人的特点:我们确定了196名符合研究标准的医护人员。表1显示医护人员的人口统计资料。大多数HCWs为男性(n=136, 69.4%)，中位(IQR)年龄为40(33.0 ~ 49.0)岁。与患者有直接接触的护士(n=84，占42.9%)最多(n=118，占60.5%)。大多数HCWs无任何合并症(n=144, 73.5%)。但观察到的主要合并症包括高血压(n=29, 14.8%)和糖尿病(n=25, 12.8%)。此外，大多数HCWs无症状(n=171, 87.2%)，而12.8% (n=25)的症状包括喉咙痛(n=86, 43.9%)、发烧(n=73, 37.2%)、干咳(n=71, 36.2%)、疲倦/疼痛/疼痛(n=20, 10.2%)和呼吸道症状(n=11, 5.6%)。(表1)、(图3)。

表1。卫生保健工作者的基线特征

胸部x光片:所有医护人员在确诊后10天内进行了CXR检查。196例HCWs中，21例(10.7%)的CXR较轻，其余175例(89.3%)的CXR正常。两名放射科医生的评分被用来评估严重程度。得分范围为0 ~ 9分，平均得分0.22分(0.74分)。两名放射科医师的类间相关系数为0.841(p = 0.000)这表明双方意见一致。

实验结果:表2显示诊断时HCWs的血液学和生化实验室参数。在所有196例HCWs中，平均CRP水平和单核细胞百分比分别高于正常值8.26mg/ml和9.82%，而平均嗜酸性粒细胞百分比低于正常值1.71%。CRP有明显变化(p = 0.0001)。196例患者的平均NLR、LMR和LCR分别为2.00、3.76和1.63,21例轻度重度患者的平均NLR、LMR和LCR分别为2.16、3.86和0.64。

表2。HCWs实验室参数

将实验室参数与CXR严重程度(n=21)分层后，在一些轻度病例中也观察到其他实验室参数的变化(低于或高于正常范围)。肌酐、总蛋白、碱性磷酸酶、ALT、AST、CRP、RBC、淋巴细胞%、单核细胞%升高，而e - GFR、白蛋白、MCV、MCH、血小板、绝对中性粒细胞数、淋巴细胞数及中性粒细胞%、淋巴细胞%、嗜酸性粒细胞%降低(表2)。

之间的关系具有HCW特性的NLR、LMR、LCR轻度的严重程度：NLR、LMR、LCR与HCW特征和CXR严重程度的相关性表明，只有LCR与高血压有显著相关性(p = 0.006),糖尿病(p = 0.007)轻度的严重程度(p = 0.001)。(表3)。

表3。HCW特性与实验室参数的关系(n=196)

曼-惠特尼检验。p<0.05(统计学显著)，*显著，**中度显著，****高度显著

轻度CXR严重程度的敏感性和特异性NLR、LMR、LCR (ROC曲线):为了确定NLR、LMR和LCR在区分正常和轻度CXR严重程度病例中的敏感性和特异性，我们绘制了ROC曲线。我们观察到，LCR对轻度CXR严重程度有相当的区分能力(AUC: 0.718, 95% CI: 0.589 - 0.848, p-0.001)，而NLR和LMR不能区分(AUC: 0.438, p=0.362和AUC: 0.476, p=0.722)。区分SARS-COV-2感染患者正常/异常CXR的LCR最佳临界值为0.1407(敏感性为85%，1-特异性为40%)。(图4)。

图4。LCR、NLR和LMR区分COVID-19患者CXR图像水平的受试者工作特征(ROC)曲线

讨论

在本观察性研究中，我们探讨并描述了卡塔尔政府医院医护人员SARS-COV-2感染的临床特征、实验室参数和放射学特征。卡塔尔发表的两篇论文主要关注卫生保健工作者(HCWs)中SARS-COV-2感染的流行情况和危险因素[22,23]。本研究深入分析了HCWs患者的人口学特征、临床特征以及实验室参数变化与CXR严重程度的相关性。研究结果还提供了对实验室生物标志物的深入了解，这些生物标志物可以帮助临床医生早期识别SARS-COV-2感染。这与研究中观察到的CXR相关性相结合，可以帮助我们更自信地将卫生保健中心的SARS-COV-2感染情况拼凑起来。

我们观察到，在人口统计学上，在与患者直接接触的护理专业工作的亚洲男性(印度人和菲律宾人)感染频率较高。鉴于菲律宾和印度族裔构成了卡塔尔卫生保健工作者的最大群体，这是意料之中的发现。高血压和糖尿病是观察到的主要合并症，而表现出的症状通常是非特异性的，最常见的是发烧、喉咙痛和咳嗽，其次是疲劳/疼痛、呼吸系统症状和头痛。因此，我们的结果与卡塔尔发表的关于HCWs的数据一致[22,23]。

该研究采用了CXR而不是CT，因为在HMC中，CXR被认为是一种有效的成像方式，可用于初步评估出现疑似covid -19轻微症状的患者。CT成像保留用于最严重的SARS-CoV-2感染病例。一些研究已经证明了CXR在评估SARS-COV-2感染患者中的价值，以及CXR肺部异常程度与临床参数和/或疾病严重程度的关联[24,25]。通常，SARS-COV-2感染的典型CXR表现包括斑片状或弥漫性不对称空域混浊(实变和磨玻璃混浊)[11,26]。10%(21/196)的HCWs显示肺混浊(包括GGO和实变)，在设计的评分系统中范围在0-9之间，被指定为轻度病例。其余175例在CXR上被认为正常。为了减轻回忆偏差，两名放射科医生独立对cxr评分，并计算类间相关系数，发现其为0.841(p = 0.000)表明CXR严重性评分具有良好的可靠性。研究中没有HCW表现出中度或重度的CXR严重程度。可能导致这一观察结果的几个因素包括;HMC COVID-19检测疑似病例的政策导致RT-PCR SARS cov -2感染病例的早期表现增加，我们的CXR评分系统未纳入基于空域混浊密度的额外评分，这可能会影响评估，因为主观程度较低，仅对初始胸片评分可能导致异常CXR严重程度/肺部累及的数量相对较低。这一推断是基于有报道指出，在症状出现后的前2天，CXR的敏感性约为55%，随后在11天后升至79%[27,28]。因此，在规划未来的大规模前瞻性/回顾性研究以更好地了解疾病动态时，重要的是要考虑到这些因素。

在最值得注意的实验室参数中，CRP被发现是炎症的主要指标，在所有196例HCWs (8.26mg/ml)以及所有21例轻度CXR严重病例(19.96 mg/ml)中均持续高于正常范围。p值= 0.0001 * * *）.进一步分层显示，14/ 21例轻度CXR患者CRP水平升高约6倍(29.49mg/ml)，表明感染、炎症和肺部变化可导致CRP水平升高。这一发现在临床上具有重要意义，因为它提供了证据，证明CXR的变化可以通过CRP水平的变化早期捕获，这表明该标志物在急性期炎症反应中的效用。其他研究也记录了SARS-COV-2感染中CRP的类似观察结果。例如，由…研究王CRP水平与肺病变及严重程度的相关性研究表明，CRP水平升高与肺病变最大直径及疾病严重程度呈正相关(28)。的研究刘涛，等。和Orsi MA，等。CXR严重程度与高CRP水平也有显著正相关[29,30]。另一方面，一些研究已经证明了CRP作为炎症标志物的重要性，可用于监测和预测疾病严重程度/进展[28,31,32]。

所有HCWs患者单核细胞百分比(9.82%)以及10/21例轻度CXR患者(10.43%)均较高。这些发现与报道的研究结果一致，这些研究记录了SARS-COV-2感染患者在诊断时单核细胞%水平显着升高[33]。Biamonte等。利用基线实验室参数对Sars-CoV-2感染患者的反应和生存进行分层[34]。该研究提供了令人信服的数据，显示低风险患者(定义为1例死亡/ 17例总体生存良好的患者)与高/中风险患者相比，单核细胞计数更高。研究结果表明，单核细胞的区分能力及其作为疾病严重程度的生物标志物的效用。

我们注意到所有HCWs患者的嗜酸性粒细胞百分比低(1.71%)，16/21例轻度CXR患者的嗜酸性粒细胞百分比低(0.64%)。的一项研究也发现了类似的趋势刘，等。其中嗜酸性粒细胞在基线诊断时表现出较低的阈值，治疗干预后显著增加[35]。卡塔尔的一项进一步研究描述了类似的结果，与没有嗜酸性粒细胞增多的患者相比，嗜酸性粒细胞增多的患者表现出较轻的临床病程和较少的影像学异常，这表明嗜酸性粒细胞增多与SARS-CoV-2感染患者的有利预后相关[36]。因此，已发表文献的研究结果表明，嗜酸性粒细胞可能是COVID-19恢复的一个指标，因此嗜酸性粒细胞可以作为反应的潜在候选生物标志物。

在轻度CXR严重程度的病例中，其他实验室参数也显示出与正常范围的差异。为了清楚起见，这里只讨论那些显示值与正常范围有显著差异的参数。在一些轻度病例中，肌酐、总蛋白、碱性磷酸酶、ALT、AST、CRP、RBC、淋巴细胞%和单核细胞%的值较高，而e - GFR、白蛋白、MCV、MCH、血小板、绝对中性粒细胞数量、淋巴细胞数量和中性粒细胞%、淋巴细胞%、嗜酸性粒细胞%的值较低(表2)。这些发现与多项研究一致，即高CRP、嗜中性粒细胞、ALT、AST、胆红素和肌酐与低淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、血小板、SARS-COV-2感染中白蛋白与免疫介导炎症和疾病严重程度的关系[14,18,37-43]。除了现有的专门研究SARs-CoV-2感染的实验室血液学和生物化学的医学研究外，本研究支持使用CRP、单核细胞、嗜酸性粒细胞百分比作为疾病严重程度的早期指标。由于这些测试在早期发病和治疗干预期间都是常规的，因此它们的效用是前所未有的。鉴于我们研究中样本量的限制，我们建议在数据解释时谨慎，并提倡更大规模的工作，以更深入地了解所描述的参数。

新出现的证据表明，外周血中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)、淋巴细胞与单核细胞比率和淋巴细胞与CRP比率可作为全身性炎症的标志物，并可作为区分轻度、中度和重度SARS-COV-2感染的疾病严重程度的可靠预测指标[44-48]。研究发现LCR与糖尿病有显著相关性(p = 0.006),高血压(p = 0.007)及轻微的严重程度(p = 0.001)。生成的ROC曲线显示LCR的AUC为0.718，区分SARS-CoV-2感染的正常/异常CXR的LCR的最佳临界值为0.1407(敏感性为85%，1-特异性为40%)，表明该参数区分正常病例和轻度CXR严重程度的能力是公平的。对于NLR和LMR, AUC较低(0.438和0.476)，因此不是区分轻度CXR病例的可靠参数。

LCR是一种众所周知的免疫相互作用和全身炎症过程的替代标志物，在各种疾病中具有良好的预后价值[49,50]。一项研究Waqas Ullah等。据报道，由于多种因素，LCR可作为SARS-CoV-2感染疾病严重程度的预测指标[47]。众所周知，在SARS-CoV-2感染早期，CRP水平升高，而淋巴细胞水平显著降低。因此，据推测，由于CRP水平的升高和疾病早期淋巴细胞水平的降低，LCR可能在捕捉早期炎症级联反应方面更敏感。由于CRP不受类固醇(在感染期间给予)或免疫抑制等因素的影响，因此它可以真实地反映诱导的炎症变化，从而使LCR成为疾病严重程度的可靠预测指标。同样，一项针对6项研究的荟萃分析也得出结论，LCR的下降可能与SARS-CoV-2感染的炎症过程增强、预后不良和疾病严重程度相关[51]。由于我们在我们的研究中观察到类似的结果，即高CRP水平，低淋巴细胞，LCR与轻度CXR严重程度显著相关，我们同意报道的数据。我们观察到LCR可接受的敏感性和特异性;因此，我们可以仔细推断，LCR可用于临床环境，通过协助医护人员/患者的SARS-CoV-2感染的早期分诊和指导预后，为医疗团队提供便利。

本研究的局限性是样本量小和回顾性设计。我们的建议是，需要进行大型前瞻性研究，探索CXR和实验室参数的时间相关变化。由于第二波COVID-19在卡塔尔全面爆发，因此这项研究现在更加重要，早期标记可能有助于更好地了解和管理卡塔尔人口中的疾病，特别是卫生保健工作者。

结论

研究认为，实验室参数可作为SARS-CoV-2感染疾病严重程度的预测和预后指标。在大流行情况下，必须对CRP、LCR和实验室参数变化等工具进行测试和验证，以了解它们作为疾病动态指标的效用。这些方面应该在大规模研究中进一步探索，以了解和管理疾病动态。

免责声明

本文中提出的观点是作者的观点，并不一定代表哈马德医疗公司或卡塔尔公共卫生部的观点或官方政策。

作者的贡献

研究概念和设计:MUR、KP、AR、MI、SU。数据采集:MI、ME、RMU、KP、AR。数据分析:MI、ME、MUR、KP、AR。放射学分析:NM、HS。手稿写作:murr, KP, AR, MI, NM, HS。批判性审查和科学输入:MM, FA, SD, SU。

公开声明

作者未报告潜在的利益冲突。

鸣谢

我们要感谢Adeel Ajwad Butt博士，医学教授，卫生保健政策和研究教授，卡塔尔威尔康奈尔医学-卡塔尔，医学部副主席，临床流行病学研究单位主任，哈马德医疗公司，多哈，卡塔尔，他对手稿的批判性审查和投入。本文的出版由卡塔尔国家图书馆资助。

资金

该研究由哈马德医疗公司、医学研究中心资助，MRC 01-20-598题为“卡塔尔政府医院SARS-CoV-2感染医护人员的生物和放射标志物探索与关联”。(违规——试点研究)”。

伦理批准

这项研究得到了哈马德医疗公司机构审查委员会的批准，并根据该机构采用的大流行病应对框架放弃了知情同意。

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