Rofo 2021; 193(06): 672-682
DOI: 10.1055/a-1293-9163
Chest

CT Features of COVID-19 Pneumonia Differ Depending on the Severity and Duration of Disease

Veränderung der CT-Morphologie bei COVID-19-Pneumonie, abhängig von Schwere und Dauer der Erkrankung
Jan Schaible
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Stefanie Meiler
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Florian Poschenrieder
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Gregor Scharf
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Florian Zeman
2  Regensburg University Medical Center, Center for Clinical Studies, Regensburg, Germany
,
Charlotte Knobloch
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Janine Rennert
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Benedikt Pregler
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Henning Kleine
3  Hospital Barmherzige Brüder, Department of Pneumology, Regensburg, Germany
,
Cynthia Menzel
4  Hospital Barmherzige Brüder, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Christian Stroszczynski
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Niels Zorger
4  Hospital Barmherzige Brüder, Department of Radiology, Regensburg, Germany
,
Okka W Hamer
1  Regensburg University Medical Center, Department of Radiology, Regensburg, Germany
5  Hospital Donaustauf, Department of Radiology, Donaustauf, Germany
› Author Affiliations

Abstract

Background CT is important in the care of patients with COVID-19 pneumonia. However, CT morphology can change significantly over the course of the disease. To evaluate the CT morphology of RT-PCR-proven COVID-19 pneumonia in a German cohort with special emphasis on identification of potential differences of CT features depending on duration and severity of disease.

Method All patients with RT-PCR-proven COVID-19 pneumonia and chest CT performed between March 1 and April 15, 2020 were retrospectively identified. The CT scans were evaluated regarding the presence of different CT features (e. g. ground glass opacity, consolidation, crazy paving, vessel enlargement, shape, and margin of opacifications), distribution of lesions in the lung and extent of parenchymal involvement. For subgroup analyses the patients were divided according to the percentage of parenchymal opacification (0–33 %, 34–66 %, 67–100 %) and according to time interval between symptom onset and CT date (0–5 d, 6–10 d, 11–15 d, > 15 d). Differences in CT features and distribution between subgroups were tested using the Mantel-Haenszel Chi Squared for trend.

Results The frequency of CT features (ground glass opacity, consolidation, crazy paving, bronchial dilatation, vessel enlargement, lymphadenopathy, pleural effusion) as well as pattern of parenchymal involvement differed significantly depending on the duration of disease and extent of parenchymal involvement. The early phase of disease was characterized by GGO and to a lesser extent consolidation. The opacifications tended to be round and to some extent with sharp margins and a geographic configuration. The vessels within/around the opacifications were frequently dilated. Later on, the frequency of consolidation and especially crazy paving increased, and the round/geographic shape faded. After day 15, bronchial dilatation occurred, and lymphadenopathy and pleural effusion were seen more frequently than before.

Conclusion The prevalence of CT features varied considerably during the course of disease and depending on the severity of parenchymal involvement. Radiologists should take into account the time interval between symptom onset and date of CT and the severity of disease when discussing the likelihood of COVID-19 pneumonia based on CT morphology.

Key Points:

  • The frequency of CT features and pattern of parenchymal involvement vary depending on the duration and extent of COVID-19 pneumonia.

  • The early phase is characterized by GGO and consolidation which demonstrate a round shape and at least to some extent have sharp margins and a geographic configuration.

  • The frequency of consolidation and especially crazy paving increases during the course of disease.

  • Beyond day 15 after symptom onset, bronchial dilatation occurs.

  • Radiologists should take into account the duration and severity of disease when considering COVID-19 pneumonia.

Citation Format

  • Schaible J, Meiler S, Poschenrieder F et al. CT Features of COVID-19 Pneumonia Differ Depending on the Severity and Duration of Disease. Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 672 – 682

Zusammenfassung

Hintergrund Die CT ist ein wichtiger Bestandteil bei der Versorgung von Patienten mit COVID-19-Pneumonie. Allerdings kann sich die CT-Morphologie stark verändern. Ziel dieser Studie war die Evaluation der CT-Morphologie von mittels RT-PCR nachgewiesenen COVID-19-Pneumonien in einer Kohorte aus Deutschland mit besonderem Augenmerk auf Veränderungen der CT-Muster in Abhängigkeit von Dauer und Schwere der Erkrankung.

Methodik Alle Patienten, bei denen zwischen dem 1. März und 15. April 2020 mittels RT-PCR eine COVID-19-Pneumonie nachgewiesen wurde und die eine Thorax-CT erhalten hatten, wurden retrospektiv identifiziert. Die Thorax-CTs wurden nach folgenden Kriterien ausgewertet: Vorhandensein verschiedener CT-Zeichen (z. B. Milchglas, Konsolidierung etc.), Verteilung und Ausmaß innerhalb der Lunge. Für die Subgruppenanalyse wurden die Patienten anhand des Ausmaßes der Lungenbeteiligung (0–33 %, 34–66 %, 67–100 %) und anhand des Zeitintervalls zwischen Symptombeginn und CT-Untersuchung (0–5 d, 6–10 d, 11–15 d, > 15 d) eingeteilt. Für die statistische Analyse wurde der Mantel-Haenszel-Test verwendet.

Ergebnisse Sowohl die Häufigkeit der CT-Zeichen (Milchglas, Konsolidierung, crazy paving, bronchiale Dilatationen, Gefäßerweiterung, Lymphadenopathie, Pleuraerguss) als auch die Verteilung innerhalb der Lunge waren je nach Dauer und Ausmaß der Erkrankung signifikant unterschiedlich. Die Frühphase der Erkrankung war vor allem durch Milchglas und weniger durch Konsolidierungen charakterisiert. Die Verdichtungen zeigten häufig eine runde Form und waren anteilig scharf berandet oder geografisch konfiguriert. Die Gefäße innerhalb oder in der Nähe der Verdichtungen waren häufig erweitert. Im weiteren Verlauf nahmen die Konsolidierungen und das crazy paving zu. Die runde oder geografische Form nahm an Häufigkeit ab. Nach dem 15. Tag traten bronchiale Dilatationen auf, und eine Lymphadenopathie und Pleuraergüsse wurden häufiger als zuvor beobachtet.

Schlussfolgerung Die CT-Muster variierten in Abhängigkeit von Krankheitsdauer und Schwere der Erkrankung. Daher sollten Radiologen sowohl das Zeitintervall zwischen Symptombeginn und CT-Datum als auch die Schwere der Erkrankung berücksichtigen, wenn differenzialdiagnostisch eine COVID-19-Pneumonie diskutiert wird.

Kernaussagen:

  • Die Häufigkeit der CT-Zeichen und die Verteilung innerhalb der Lunge variieren abhängig von Dauer und Schwere der COVID-19-Pneumonie.

  • Die Frühphase ist durch Milchglas und Konsolidierungen charakterisiert, die häufig eine runde Form zeigen und zumindest teilweise scharf berandet oder geografisch konfiguriert sind.

  • Die Häufigkeit von Konsolidierungen und vor allem des crazy pavings nimmt mit zunehmender Dauer der Erkrankung zu

  • In der Spätphase (> 15 Tage nach Symptombeginn) treten bronchiale Dilatationen auf.

  • Radiologen sollten Dauer und Schwere der Erkrankung berücksichtigen, wenn differenzialdiagnostisch eine COVID-19-Pneumonie diskutiert wird.



Publication History

Received: 26 May 2020

Accepted: 11 October 2020

Publication Date:
17 December 2020 (online)

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