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Rofo 2021; 193(07): 822-829
DOI: 10.1055/a-1345-9784
Chest

Neuroimaging Findings in Conjunction with Severe COVID-19

Neuroradiologische Befunde im Zusammenhang mit schwerer COVID-19-Erkrankung
Laura Büttner
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Radiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany
,
Hans Christian Bauknecht
2   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Neuroradiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany;
,
Florian Nima Fleckenstein 
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Radiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany
,
Johannes Kahn
1   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Radiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany
,
Anna Tietze
2   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Neuroradiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany;
,
Georg Bohner
2   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Neuroradiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany;
,
Eberhard Siebert
2   Charité – Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, Institute of Neuroradiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany;
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Abstract

Purpose COVID-19 has a variable, but well-described course. However, some patients additionally present with neurological symptoms. Recent studies also show a broad range of neuroimaging features. The purpose of this study was to perform a snapshot analysis to approximate the frequency and types of neuroimaging findings on CT and MRI scans in a large cohort of SARS-CoV-2-positive patients in a level I COVID-19 center, both in general and in critically ill patients.

Materials and Methods We retrospectively analyzed brain CT and MRI scans of 34 hospitalized COVID-19 patients at our level I COVID-19 center between March 15 and April 24 with regard to pathological neuroimaging findings. In addition, clinical parameters such as neurological symptoms, comorbidities, and type of ventilation therapy were also documented. A descriptive statistical analysis was performed.

Results Pathological findings were detected in 38.2 % of patients in the study cohort. Based on the weekly institutional SARS-CoV-2 report of all positively tested patients in our clinic at the time of data collection, neuroimaging findings could be found in 6 % of all patients (34/565). The most common findings were microbleeds (20.6 %) and signs of hypoxic brain injury (11.8 %). Furthermore, cortical subarachnoid hemorrhage, typical and atypical cerebral hematomas, ischemic strokes, and generalized brain edema were documented. All neuroimaging findings occurred in patients who were either intubated or treated by ECMO.

Conclusion Based on the analysis of this large cohort of SARS-CoV-2-positive patients, pathological neuroimaging findings seem to be relatively rare in general but do occur in a substantial proportion of patients with severe COVID-19 disease needing intubation or ECMO.

Key Points:

  • Neuroimaging findings appear to be relatively rare in SARS-CoV-2 positive patients.

  • Pathological findings occur mainly in critically ill COVID-19 patients.

  • Frequent findings include hemorrhagic, ischemic and hypoxic changes.

  • Critically ill COVID-19 patients should receive neuroimaging with a low threshold.

Citation Format

  • Büttner L, Bauknecht HC, Fleckenstein FN et al. Neuroimaging Findings in Conjunction with Severe COVID-19. Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 822 – 829

Zusammenfassung

Ziel COVID-19 hat einen variablen, aber gut beschriebenen klinischen Verlauf. Einige Patienten weisen auch neurologische Symptome auf. Erste Studien zeigen, dass die Erkrankung zu pathologischen Befunden in der neuroradiologischen Bildgebung führen kann. Ziel dieser Studie war die Evaluation von Häufigkeit und Art pathologischer neuroradiologischer CT- und MRT-Befunde in einer großen Kohorte SARS-CoV-2-positiver Patienten als Momentaufnahme in einem Level-I-COVID-19-Versorgungszentrum.

Material und Methoden Es wurden retrospektiv zerebrale CT- und MRT-Aufnahmen von 34 hospitalisierten COVID-19-Patienten in unserem Level-I-COVID-19-Versorgungszentrum zwischen dem 15. März und 24. März analysiert. Zusätzlich zu den radiologischen Befunden wurden auch klinische Parameter wie neurologische Symptome, Komorbiditäten und Art der Beatmungstherapie dokumentiert. Es wurde eine deskriptive statistische Analyse durchgeführt.

Ergebnisse Pathologische Befunde wurden bei 38,2 % der Patienten der Studienkohorte festgestellt. Basierend auf den hausinternen Prävalenzerhebungen zu den SARS-CoV-2 positiv getesteten Patienten zum Zeitpunkt der Datenerhebung konnten bei 6 % aller Patienten (34/565) pathologische Befunde in der Bildgebung festgestellt werden. Die häufigsten Befunde waren Mikroblutungen (20,6 %) und Anzeichen einer hypoxischen Hirnschädigung (11,8 %). Darüber hinaus wurden kortikale Subarachnoidalblutungen, typische und atypische Hirnblutungen, ischämische Schlaganfälle und generalisierte Hirnödeme dokumentiert. Alle pathologischen Befunde traten bei Patienten auf, die entweder intubiert oder mit ECMO behandelt wurden.

Schlussfolgerung Basierend auf der Analyse dieser großen Kohorte SARS-CoV-2-positiver Patienten scheinen pathologische Befunde in der bildgebenden Diagnostik insgesamt relativ selten zu sein. Sie treten jedoch in einem substanziellen Teil der Patienten mit schwerem COVID-19-Krankheitsverlauf auf, die eine Intubation oder ECMO benötigen.

Kernaussagen:

  • Pathologische Befunde in der Neurobildgebung sind bei SARS-CoV-2 positiven Patienten relativ selten.

  • Pathologische Befunde treten hauptsächlich bei Patienten mit schweren, intensivpflichtigen COVID-19 Verläufen auf.

  • Es dominieren hämorrhagische neben ischämischen und hypoxischen Veränderungen.

  • Bei Patienten mit schwerem COVID-19 Verlauf sollte niederschwellig eine Neurobildgebung durchgeführt werden.

Key words

COVID-19 - neuroimaging - ECMO - microbleeds - critical illness - SARS-CoV-2


Publication History

Received: 24 July 2020

Accepted: 22 December 2020

Article published online:
03 February 2021

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