Rofo 2021; 193(06): 667-671
DOI: 10.1055/a-1265-7209
Neuroradiology

Zerebrale Bildgebung bei Patienten mit COVID-19 und neurologischer Symptomatik: Erste Erfahrung aus 2 norddeutschen Universitätskrankenhäusern

Article in several languages: English | deutsch
Ulf Jensen-Kondering
1  Department of Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
,
Alexander Neumann
2  Institute of Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Germany
,
Nils G. Margraf
3  Department of Neurology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
,
Felix Gövert
3  Department of Neurology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
,
Norbert Brüggemann
4  Department of Neurology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Germany
,
Domagoj Schunk
5  Emergency Department, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
,
Thomas Bahmer
6  Department of Internal Medicine I, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
,
Peter Schramm
2  Institute of Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Germany
,
Stefan Schreiber
6  Department of Internal Medicine I, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
,
Olav Jansen
1  Department of Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Germany
› Author Affiliations
 

Zusammenfassung

Ziel Beschreibung von klinischen und radiologischen Befunden von Patienten mit COVID-19 und neurologischen Symptomen an 2 deutschen Universitätskrankenhäusern.

Material und Methoden Einschluss aller Patienten mit COVID-19 und zerebralen neurologischen Symptomen. Retrospektive Durchsicht der Krankenunterlagen hinsichtlich der neurologischen Symptome und COVID-19 sowie der Befunde der zerebralen Bildgebung (CT und MRT).

Ergebnisse 12 Patienten (4 Frauen, Alter 68 ± 12 Jahre) konnten eingeschlossen werden. Drei Patienten zeigten akute Befunde. Zwei der Patienten hatten akute und subakute zerebrale Ischämien, 1 Patient hatte zusätzliche intrakranielle Blutungen und mutmaßlich eine zentrale pontine Myelinolyse. Ein Patient hatte eine mutmaßlich COVID-19-assoziierte Pansinusitis.

Schlussfolgerung Auffälligkeiten in der zerebralen Bildgebung bei Patienten mit COVID-19 und neurologischen Symptomen sind eher selten und unspezifisch. Allerdings sind zerebrale Ischämien bei Patienten mit COVID-19 anzutreffen und es sollte ein besonderes Augenmerk auf Symptome von zerebralen Ischämien gelegt werden.

Kernaussagen:

  • Ca. 20 % der Patienten mit COVID-19 entwickeln neurologische Symptome.

  • Die Befunde der zerebralen Bildgebung bei COVID-19 sind unspezifisch und heterogen.

  • Am häufigsten sind aber zerebrale Ischämien und Blutungen anzutreffen.

Zitierweise

  • Jensen-Kondering U, Neumann A, Margraf N et al. Cerebral Imaging in Patients with COVID-19 and Neurological Symptoms: First Experience from two University Hospitals in Northern Germany. Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 667 – 671


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Einleitung

Im Dezember 2019 wurden die ersten Fälle einer Lungenentzündung mit einem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) in Wuhan/China identifiziert, von wo aus eine weltweite Verbreitung des Virus erfolgte. Das durch SARS-CoV-2 hervorgerufene Krankheitsbild COVID-19 ist typischerweise gekennzeichnet durch eine Infektion der Atemwege mit Husten und Fieber, aber auch andere Organsysteme werden teilweise bereits frühzeitig infiziert [1] [2]. Eine erste große retrospektive Analyse aus Wuhan hat dokumentiert, dass ca. ein Drittel (36,4 %) der an COVID-19 erkrankten Patienten neurologische Auffälligkeiten zeigt [3]. Das neuroinvasive Potenzial der Coronaviren ist bekannt und bereits infolge der Pandemie mit SARS-CoV-1 und dem MERS-CoV konnten neurologische Symptome bei erkrankten Patienten beobachtet werden [4] [5]. Bis Ende Juni 2020 wurden kumulativ 193 243 Infizierte in Deutschland und 3146 (108,6 pro 100 000 Einwohner) in Schleswig-Holstein gemeldet (https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_Coronavirus/Fallzahlen.html; Zugriff 27.06.2020). Insgesamt wurden an den beiden Campi des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein bis zu diesem Zeitpunkt 68 Patienten stationär behandelt. Wir berichten über unsere erste Erfahrung mit zerebraler Bildgebung bei Patienten mit COVID-19 und neurologischen Symptomen.


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Material und Methoden

Es wurden retrospektiv alle Patienten mit einer Infektion mit SARS-CoV-2 eingeschlossen, die aufgrund einer klinischen Indikation eine zerebrale Bildgebung erhalten haben. Die bildgebenden Befunde wurden hinsichtlich des Nachweises von Haupt- und Nebenbefunden beurteilt. Als Hauptbefunde wurden akute Pathologien, welche die Symptomatik erklären oder mutmaßlich während der Infektion bzw. in deren Folge aufgetreten sind, gewertet. Als Nebenbefunde wurden alle pathologischen Befunde gewertet, die als vorbestehend eingeordnet wurden. Zusätzlich wurden demografische Daten sowie klinische Informationen hinsichtlich der SARS-CoV-2-Infektion erhoben.


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Ergebnisse

Zwölf Patienten (4 Frauen, 8 Männer, durchschnittliches Alter 68 ± 12 Jahre) konnten eingeschlossen werden ([Tab. 1a]). Zwei der Patienten wurden nach Ende der Infektion untersucht. Drei Patienten zeigten einen milden, 5 einen moderaten und 4 einen schweren Krankheitsverlauf von COVID-19 (mild: keine Hospitalisierung, Hospitalisierung ohne Sauerstoffgabe, moderat: Sauerstoffgabe notwendig, schwer: intensivmedizinischer Aufenthalt). Eine MRT-Untersuchung wurde bei 2 Patienten durchgeführt, eine CT-Untersuchung bei 7 Patienten (eine davon mit zusätzlicher CT-Angiografie), 3 weitere Patienten erhielten sowohl eine CT- als auch eine MRT-Untersuchung. Die MRT-Untersuchungen erfolgten alle mit i. v.-Kontrastmittel.

Tab. 1a

Klinische und radiologische Informationen der eingeschlossenen Patienten in chronologischer Reihenfolge. Auf eine individuelle Angabe des Geschlechts und des Alters wurde verzichtet.

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Standort

Schweregrad COVID-19

neurologische Symptomatik, Grund für Bildgebung

Modalität

Hauptbefunde

Nebenbefunde

1

Kiel

moderat

Verwirrtheit

CT

ausgeprägte mikroangiopathische Marklagervorschädigung, alte embolische Infarkte

2

Kiel

moderat

Verwirrtheit, Sturz

CT

geringe mikroangiopathische Marklagervorschädigung

3

Kiel

mild

passagere Bewusstlosigkeit

CT

ausgeprägte mikroangiopathische Marklagervorschädigung, alte embolische Infarkte

4

Lübeck

schwer

verzögerte Aufwachreaktion

CT, CTA

vorbestehende Residuen nach Operation einer AVM

5

Kiel

moderat

Verwirrtheit, Sturz

CT

geringe mikroangiopathische Marklagervorschädigung

6

Kiel

mild

Parästhesien rechts

MRT, CT

subakute embolische Infarkte

Arteriosklerose der intrakraniellen Gefäße

7

Kiel

schwer

verzögerte Aufwachreaktion

CT, MRT

subakute und akute Infarkte, diffuse SAB, zerebelläre ICB, V. a. zentrale pontine Myelinolyse

8

Kiel

moderat

Kopfschmerzen

MRT

Pansinusitis

9

Lübeck

schwer

verzögerte Aufwachreaktion

CT

10

Lübeck

mild

Schwindel, Hörsturz

CT, MRT

11

Lübeck

schwer

verzögerte Aufwachreaktion

CT

12

Kiel

moderat

Hyposmie und Hypeugesie

MRT

Bei einem Patienten mit schwerem Verlauf von COVID-19 konnte eine Hirnstammläsion gefunden werden, die als mutmaßliche zentrale pontine Myelinolyse gewertet wurde ([Abb. 1]). Zwei der Patienten zeigten akute und subakute ischämische Infarkte ([Abb. 2]). Ein Patient wies zusätzlich ein Mischbild aus subarachnoidalen und parenchymalen Blutungen auf ([Abb. 3]). Ein Patient zeigte eine Sinusitis, die bei Kopfschmerzen, Bildbefund und positiver PCR auf SARS-CoV-2 aus dem Nasen-Rachen-Abstrich als mutmaßlich COVID-19-assoziiert gewertet wurde ([Abb. 4]). Keiner der Patienten wies akute entzündliche intrakranielle Veränderungen auf. Bei den übrigen Patienten konnten bildmorphologisch keine akuten Befunde erhoben werden. Die häufigsten Nebenbefunde waren eine mikroangiopatische Vorschädigung des Marklagers (n = 4) und alte embolische und mikroangiopatische Infarkte (n = 2). Bei 6 Patienten trat die neurologische Symptomatik mit Beginn der übrigen Symptomatik, bei 4 im Verlauf des stationären Aufenthalts und bei 2 Patienten Wochen später auf. Acht Patienten zeigten eine vollständige Regredienz der neurologischen Symptome, 1 Patient wurde soporös entlassen, 3 Patienten verstarben ([Tab. 1b]).

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Abb. 1 Mutmaßliche zentrale pontine Myelinolyse bei einem Patienten mit schwerem und prolongiertem Verlauf von COVID-19. Zentropontine hyperintense Läsion in der T2-Wichtung A mit korrespondierender Diffusionsstörung B, aber ohne Schrankenstörung C nach Kontrastmittelgabe. Der Patient zeigte während des Aufenthalts bei uns allerdings keine Hyponatriämie und keine relevante Hypernatriämie, zwischenzeitlich war der Patient dialysepflichtig. Laborbefunde vor der Verlegung zu uns lagen nicht vor, eine Lumbalpunktion erfolgte nicht.
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Abb. 2 Muster der zerebralen Ischämien. Bilaterale hämodynamische Infarkte entlang der inneren Grenzzone A. Akuter linkszerebellärer Infarkt im Stromgebiet der A. cerebelli posterior inferior B. Subakuter hämorrhagisierter Infarkt im Stromgebiet der A. cerebri posterior rechts C. Subakuter schrankengestörter Infarkt des Thalamus links D und kleine Infarkte auch links parietal.
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Abb. 3 Rechtszerebelläre parenchymale Einblutung (dunkler Pfeil) und bifrontale subarachnoidale Einblutungen (helle Pfeile) in einer suszeptibilitätsgewichteten Sequenz, zur Verdeutlichung der extraaxialen Lage der bifrontalen Einblutungen (helle Pfeile) zusätzliche axiale FLAIR B, C. Vor der Erstellung des MRT erfolgte die Antikoagulation zur Behandlung einer Lungenarterienembolie zunächst mit einem niedermolekularen Heparin (Tinzaparin) subkutan, anschließend mit einem unfraktionierten Heparin mit einer Ziel-PTT von 70–80 s und dann mit Rivaroxaban und zusätzlichem Clopidogrel.
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Abb. 4 Mutmaßliche COVID-19-assoziierte Pansinusitis mit Beteiligung des Sinus maxillaris beidseits (weiße Sterne), der Ethmoidalzellen (schwarzer Stern, A) in der kontrastmittelverstärkten T1-Wichtung und des Sinus sphenoidalis (B, schwarzer Stern) in der T2-Wichtung.
Tab. 1b

Zeitliches Auftreten und Outcome hinsichtlich der neurologischen Symptomatik.

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neurologische Symptomatik

Beginn neurologische Symptomatik

Outcome

1

Verwirrtheit

mit übriger Symptomatik

Tod

2

Verwirrtheit

mit übriger Symptomatik

asymptomatisch

3

passagere Bewusstlosigkeit

mit übriger Symptomatik

asymptomatisch

4

verzögerte Aufwachreaktion

während des stationären Aufenthalts

asymptomatisch

5

Verwirrtheit

mit übriger Symptomatik

asymptomatisch

6

Parästhesien rechts

Wochen später

asymptomatisch

7

verzögerte Aufwachreaktion

während des stationären Aufenthalts

soporös

8

Kopfschmerzen

mit übriger Symptomatik

asymptomatisch

9

verzögerte Aufwachreaktion

während des stationären Aufenthalts

Tod

10

Schwindel, Hörsturz

Wochen später

asymptomatisch

11

verzögerte Aufwachreaktion

während des stationären Aufenthalts

Tod

12

Hyposmie und Hypeugesie

mit übriger Symptomatik

asymptomatisch


#

Diskussion

Erste bildgebende Befunde über eine Serie von 58 Patienten mit COVID-19 und schwerem Verlauf wurden von Helms und Mitarbeitern publiziert [6]. Bei 8 von 13 Patienten (62 %) fand sich im MRT eine meningeale Kontrastmittelaufnahme und bei 3 Patienten (23 %) eine zerebrale Ischämie.

Kandemili und Mitarbeiter berichten über Patienten mit schwerem Verlauf von COVID-19 in der Türkei [7]. Bei 10/27 Patienten (37 %) fanden sich kortikale Signalveränderungen in der FLAIR-Wichtung, die von kortikalen Diffusionsstörungen, leptomeningealem Enhancement oder kortikalen Blooming-Artefakten begleitet waren.

Radmanesh berichtet von 242 Patienten (von insgesamt 3661 Patienten; 6,6 %) mit neurologischen Symptomen aus New York, die ganz überwiegend mittels CT untersucht wurden. 13 Patienten (4,5 %) zeigten akute oder subakute Infarkte und 11 Patienten (3,8 %) intrakranielle Blutungen. Die überwiegende Mehrzahl der Patienten zeigte keine spezifischen Veränderungen, insbesondere keine meningeale Kontrastmittelaufnahme [8].

Auffällig ist die hohe Prävalenz von zerebralen Ischämien, die in Assoziation mit COVID-19 auftreten. Fallserien aus Frankreich [9], den USA [10] und Italien [11] zeigen ein deutlich schlechteres klinisch-neurologisches Outcome und eine erhöhte Mortalität bei Patienten mit COVID-19 und zerebralen Ischämien im Vergleich zu Patienten ohne COVID-19 und zerebralen Ischämien. Zudem wurde COVID-19 als unabhängiger Risikofaktor für zerebrale Ischämien identifiziert [12].

Wie in anderen Kollektiven ist auch in unserer Kohorte die Häufigkeit von neurologischen Symptomen mit ca. 18 % niedriger als von Mao und Mitarbeitern berichtet. Ein Grund dürfte sein, dass wir hier lediglich Patienten mit einer neurologischen Symptomatik eingeschlossen haben, die zu einer zerebralen Bildgebung führte. In unserer Kohorte zeigten 2 Patienten zerebrale Ischämien (ca. 17 %) und 1 Patient (ca. 8 %) intrakranielle Blutungen. Die meisten Patienten wiesen allerdings keine akuten Pathologien auf, was die Lage in der Literatur widerspiegelt.

Es werden verschiedene Schädigungsmechanismen des ZNS diskutiert. 1.) Direkte Neuroinvasion durch SARS-CoV2. 2.) Sekundäre zerebrale Schädigung durch Ischämien und Blutungen, bedingt durch mögliche Endotheldysfunktion und systemische Hyperkoagulabilität und möglicherweise durch Thrombosen der kleinen Hirnvenen bedingte zerebrale Blutungen [13]. 3.) Indirekte Schädigung durch Zytokine und postinfektiöse Antikörper [14]. Eine klare Aufklärung der Schädigungsmuster und die Klärung, welche der Mechanismen vorherrschen und in welcher Häufigkeit sie vorkommen, ist bisher nicht möglich. Neuropathologische Korrelationsstudien werden notwendig sein, um dies aufzuklären und eine Kausalität zwischen der Infektion und den Schädigungsmustern zu beweisen [15].

Wir können die erste deutsche Fallserie aus einer wenig betroffenen Region präsentieren. Wir konnten COVID-19-Patienten mit neuroradiologischer Bildgebung mit mildem, moderatem und schwerem Verlauf nach durchgemachter Infektion und neuaufgetretener neurologischer Symptomatik einschließen. Zusammenfassend sind die Befunde zurzeit noch heterogen und unspezifisch. Weitere Untersuchungen auch im Langzeitverlauf sind notwendig, um potenzielle Residuen und Spätschäden zu detektieren. Dazu wurde eine populationsbasierte Kohortenstudie von uns aufgelegt www.covidom.de.


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Conflict of Interest

The authors declare that they have no conflict of interest.


Correspondence

Herr Dr. Ulf Jensen-Kondering
Department of Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Campus Kiel
Arnold-Heller-Str. 3, Haus 41
24116 Kiel
Germany   
Phone: +49/4 31/5 97 48 06   
Fax: +49/4 31/5 97 49 13   

Publication History

Received: 18 July 2020

Accepted: 04 September 2020

Publication Date:
19 November 2020 (online)

© 2020. Thieme. All rights reserved.

Georg Thieme Verlag KG
Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany


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Fig. 1 Presumed central pontine myelinolysis in a patient with severe and prolonged COVID-19 course. Hyperintense central pontine lesion in T2w images. A with corresponding diffusion impairment B but without contrast enhancement C after contrast agent administration. While hospitalized, the patient showed no hyponatremia and no relevant hypernatremia but now requires dialysis. There were no laboratory findings prior to the patient being transferred to us. Lumbar puncture was not performed.
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Fig. 2 Cerebral ischemia pattern. Bilateral hemodynamic stroke along the inner boundary zone A. Acute left cerebellar infarction in the territory of the inferior posterior cerebellar artery B. Subacute hemorrhagic infarction in the territory of the right posterior cerebral artery C. Subacute infarction of the left thalamus with contrast enhancement D and also small left parietal infarcts.
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Fig. 3 Right cerebellar parenchymal hemorrhage (dark arrow) and bifrontal subarachnoid hemorrhages (light arrows) in a susceptibility-weighted sequence and additional axial FLAIR B, C to show the extraaxial localisation of the bifrontal hemorrhages (light arrows). Prior to acquisition of the MRI scan, anticoagulation therapy was performed to treat a pulmonary artery embolism with low-molecular heparin (tinzaparin) administered subcutaneously followed by unfractionated heparin with a target PTT of 70–80 s and then rivaroxaban and clopidogrel.
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Fig. 4 Presumed COVID-19-associated pansinusitis with bilateral involvement of the maxillary sinus (white stars), the ethmoidal cells (black star, A) in contrast-enhanced T1w images, and of the sphenoid sinus (B, black star) in T2w images.
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Abb. 1 Mutmaßliche zentrale pontine Myelinolyse bei einem Patienten mit schwerem und prolongiertem Verlauf von COVID-19. Zentropontine hyperintense Läsion in der T2-Wichtung A mit korrespondierender Diffusionsstörung B, aber ohne Schrankenstörung C nach Kontrastmittelgabe. Der Patient zeigte während des Aufenthalts bei uns allerdings keine Hyponatriämie und keine relevante Hypernatriämie, zwischenzeitlich war der Patient dialysepflichtig. Laborbefunde vor der Verlegung zu uns lagen nicht vor, eine Lumbalpunktion erfolgte nicht.
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Abb. 2 Muster der zerebralen Ischämien. Bilaterale hämodynamische Infarkte entlang der inneren Grenzzone A. Akuter linkszerebellärer Infarkt im Stromgebiet der A. cerebelli posterior inferior B. Subakuter hämorrhagisierter Infarkt im Stromgebiet der A. cerebri posterior rechts C. Subakuter schrankengestörter Infarkt des Thalamus links D und kleine Infarkte auch links parietal.
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Abb. 3 Rechtszerebelläre parenchymale Einblutung (dunkler Pfeil) und bifrontale subarachnoidale Einblutungen (helle Pfeile) in einer suszeptibilitätsgewichteten Sequenz, zur Verdeutlichung der extraaxialen Lage der bifrontalen Einblutungen (helle Pfeile) zusätzliche axiale FLAIR B, C. Vor der Erstellung des MRT erfolgte die Antikoagulation zur Behandlung einer Lungenarterienembolie zunächst mit einem niedermolekularen Heparin (Tinzaparin) subkutan, anschließend mit einem unfraktionierten Heparin mit einer Ziel-PTT von 70–80 s und dann mit Rivaroxaban und zusätzlichem Clopidogrel.
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Abb. 4 Mutmaßliche COVID-19-assoziierte Pansinusitis mit Beteiligung des Sinus maxillaris beidseits (weiße Sterne), der Ethmoidalzellen (schwarzer Stern, A) in der kontrastmittelverstärkten T1-Wichtung und des Sinus sphenoidalis (B, schwarzer Stern) in der T2-Wichtung.