Temporal evolution of tomographic findings of pulmonary infection in COVID-19.

Dear Editor,

We very enthusiastically read the excellent review article entitled “COVID-19 findings identified in chest computed tomography”, by Rosa et al.,( published in the last issue of this journal. This manuscript shows the relevance of chest computed tomography (CT) in detecting the pulmonary manifestations of the coronavirus disease 2019 (COVID-19), presenting cases in a very didactic manner, but not discussing its role in the follow-up of the disease. Although we know this was not the scope of the authors, we would like to complement this discussion with some topics related to the impact of this imaging method in the prognosis and progression (long-term follow-up) of COVID-19.

We know that the early tomographic findings of pneumonia caused by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) are related to patterns relatively typical of involvement,( which can provide important information for early diagnosis of and appropriate support to patients, particularly those with severe forms. However, it is not clear yet if the differences between the initial tomographic findings and those manifested in the course of the disease correlate with distinct clinical outcomes. In this context, some abnormalities usually suggestive of pulmonary fibrosis were described on chest CT of patients with COVID-19, such as parenchymal bands, linear and reticular opacities and architectural distortion,( in addition to perilobular opacities suggestive of organizing pneumonia, mainly in the later stages of the disease (12 to 17 days after onset of symptoms).( Although the prognostic relevance of these findings is still arguable, some authors suggested these tomographic signs could be associated to poorer prognosis.( However, studies dedicated to the topic, with longer follow-up and including functional tests are required to clarify this issue.

Lessons learned from pathogens that cause other severe acute respiratory syndromes (SARS), including different types of coronavirus,( taught that variable grades of pulmonary fibrosis were observed in subgroups of survivors, in the so-called pulmonary fibrosis after SARS. Nonetheless, the fibrosis after SARS differs from that occurring in interstitial lung diseases, since it does not have a progressive characteristic, although severe and limiting cases have been observed.( Moreover, autopsies in fatal cases of COVID-19 have described the pathological findings of diffuse alveolar damage, fibrinous and organizing pneumonia, besides interstitial and extracellular matrix thickening, but with no mature pulmonary fibrosis documented so far.( Therefore, it is assumed that at least some of the late findings on chest CT of patients with severe forms of the disease can be somehow related to organizing pneumonia secondary to viral infection.( Considering that organizing pneumonia can potentially progress to pulmonary fibrosis, patients with suggestive or typical tomographic findings could benefit from long-term tomographic follow-up, and steroid therapy may be eventually considered.(

To illustrate such discussion, we present a clinical case of a 56-year-old obese (body mass index - BMI of 33kg/m2), diabetic and hypertensive female patient, presenting dyspnea and cough for 5 days, with multifocal and bilateral ground-glass opacities (Figure 1A) at CT scan performed at hospitalar admission and COVID-19 infection confirmed by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). During the hospitalization she presented progressive hypoxic respiratory failure and was admitted, to the intensive care unit with severe acute respiratory syndrome (partial arterial pressure of oxygen/inspiratory oxygen fraction ratio - PaO2/FiO2 of 70). She was placed on mechanical ventilation support, and received anticoagulant, steroid (methylprednisolone 1mg/kg) and broad-spectrum antibiotic therapy. After improving symptoms of respiratory failure, and already on spontaneous breathing with nasal oxygen support, a new chest CT was performed (17th day of admission) and showed changes in the tomographic pattern, now presenting parenchymal bands, reticular and perilobular opacities, associated with mild architectural distortion, and irregular bronchial walls (Figure 1B). The patient progressed well, with gradual clinical improvement, and was discharged with dyspnea classified as Medical Research Council (MRC) 1, and oxygen saturation (SpO2) of 93% in room air. The late follow-up CT after hospital discharge (45 days after first CT) showed significant reduction of pulmonary opacities, architectural distortion and bronchial irregularities, suggesting inflammatory etiology and potentially reversible nature of such abnormalities (Figure 1C).

Figure 1

High-resolution CT scans showing progression of patient with severe pneumonia and COVID-19 (High resolution computed tomography – axial sections): (A) computed tomography at hospitalar admission, with bilateral patchy ground-glass opacities; (B) worsening of tomographic pattern at follow-up CT performed 17 days later, with emergence of parenchymal bands, reticular and some perilobular opacities, mild architectural distortion and irregular bronchial walls; (C) long-term CT follow-up (45 days after baseline CT) showing significant reduction of pulmonary abnormalities

The temporal evolution of the reported case suggests that imaging follow-up may be useful to assess severity of pulmonary involvement in selected patients with severe forms of pneumonia caused by SARS-CoV-2, especially considering the difficulty to perform functional tests in these patients during the pandemic. We emphasize that some imaging findings that may potentially be considered sequelae in the course of the disease can have an inflammatory and reversible nature, as illustrated in the case presented. However, the literature has no reported yet an uniform or regular pattern of involvement that can guide the frequency of follow-up of these patients. While there are no available studies with long-term imaging and functional follow-up, the indication for CT follow-up of these cases should be considered in a judicious and individualized manner. Lastly, individual clinical conditions, contraindications, and cumulative radiation exposure must be mandatorily considered in this decision.

Caro Editor,

Com muito entusiasmo, lemos o excelente artigo de revisão intitulado “Achados da COVID-19 identificados na tomografia computadorizada de tórax”, de autoria de Rosa et al.,( publicado no último número desta revista. O referido trabalho ilustra com casos didaticamente apresentados a importância da tomografia computadorizada (TC) de tórax na detecção das manifestações pulmonares da doença pelo coronavírus 2019 (COVID-19), sem discutir seu papel no seguimento evolutivo da doença. Embora saibamos não ter sido este um escopo dos autores, gostaríamos de complementar essa discussão com alguns pontos referentes ao impacto desse método no prognóstico e na evolução (sobretudo a longo prazo) da COVID-19.

Sabemos que os achados tomográficos iniciais da pneumonia pelo coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2) apresentam padrões razoavelmente típicos de acometimento,( o que pode oferecer importantes informações para o diagnóstico precoce e o suporte adequado aos pacientes, sobretudo aqueles com formas severas. No entanto, não está claro ainda se as diferenças descritas entre os achados tomográficos iniciais e aqueles que se manifestam no decorrer da doença se correlacionam com os distintos desfechos clínicos observados. Nesse contexto, foram descritas na TC de tórax de pacientes com COVID-19 algumas alterações usualmente sugestivas de fibrose pulmonar, como bandas parenquimatosas, opacidades lineares e reticulares e distorção arquitetural,( além de opacidades perilobulares sugestivas de pneumonia em organização, sobretudo nas fases mais tardias de acometimento (após 12 a 17 dias do início dos sintomas).( Embora a relevância prognóstica desses achados seja ainda discutível, alguns autores sugeriram que tais sinais tomográficos poderiam se relacionar a um pior prognóstico.( No entanto, estudos dedicados ao tema com maior tempo de seguimento e incluindo testes funcionais são ainda necessários para elucidar tal questão.

Lições aprendidas com patógenos causadores de outras síndromes respiratórias aguda graves (SARS), incluindo outros tipos de coronavírus,( ensinam que graus variáveis de fibrose pulmonar foram observados em subgrupos de sobreviventes, na chamada fibrose pulmonar pós-SARS. Entretanto, a fibrose pós-SARS se diferencia daquela que ocorre nas doenças pulmonares intersticiais, por não ter característica progressiva, embora casos graves e limitantes sejam observados.( Além disso, estudos de autópsia em casos fatais de COVID-19 descreveram achados patológicos de dano alveolar difuso, pneumonia em organização e pneumonia fibrinosa e organizante, além de espessamento intersticial e da matriz extracelular, mas sem fibrose pulmonar estabelecida documentada até o momento.( Assim, supõe-se que ao menos parte dos achados tardios na TC de tórax de pacientes com formas graves da doença possa estar relacionada a algum grau de pneumonia em organização secundária à infecção viral.( Considerando que a pneumonia em organização tem potencial de progredir para fibrose pulmonar, pacientes com achados tomográficos sugestivos ou típicos podem ser beneficiados com seguimento tomográfico a longo prazo e, eventualmente, a corticoterapia pode ser considerada.(

Para ilustrar tal discussão, apresentamos a TC de tórax na admissão hospitalar de uma paciente do sexo feminino, de 56 anos, obesa (índice de massa corporal - IMC 33kg/m2), diabética e hipertensa, apresentando dispneia e tosse há 5 dias, com opacidades em vidro multifocais e bilaterais (Figura 1A) e infecção por COVID-19 confirmada por reação em cadeia da polimerase em tempo real (RT-PCR). Evoluiu com insuficiência respiratória hipoxêmica progressiva, sendo admitida em unidade de tratamento intensivo com síndrome respiratória aguda grave (relação pressão parcial de oxigênio/fração inspirada de oxigênio – PaO2/FiO2 de 70). Recebeu suporte ventilatório mecânico e foi medicada com anticoagulante, corticosteroide (metilpredinisolona 1mg/kg) e antibioticoterapia de amplo espectro. Após melhora da insuficiência respiratória e já em respiração espontânea com suporte de oxigênio, nova TC de tórax (17º dia de internação) evidenciou mudança do padrão tomográfico, com surgimento de bandas parenquimatosas, opacidades reticulares e perilobulares, associadas à leve distorção arquitetural e irregularidade das paredes brônquicas (Figura 1B). A paciente manteve boa evolução, com melhora clínica progressiva, tendo recebido alta com dispneia classificada na escala Medical Research Council (MRC) 1 e saturação do oxigênio no sangue (SpO2) de 93% em ar ambiente. O controle tomográfico após alta hospitalar (45 dias após primeira TC) evidenciou redução significativa das opacidades pulmonares, da distorção arquitetural e das irregularidades brônquicas, sugerindo etiologia inflamatória e natureza potencialmente reversível de tais alterações (Figura 1C).

Figura 1

Evolução tomográfica de uma paciente com pneumonia grave e COVID-19 (Tomografia computadorizada de alta resolução – cortes axiais): (A) tomografia computadorizada de admissão, com discretas opacidades em vidro fosco bilaterais; (B) piora do padrão tomográfico na tomografia computadorizada de controle realizada 17 dias depois, com surgimento de bandas parenquimatosas, opacidades reticulares e algumas perilobulares, leve distorção arquitetural e irregularidade das paredes brônquicas; (C) seguimento tomográfico de longo prazo (45 dias após tomografia computadorizada de base) evidenciando redução significativa das alterações pulmonares

A evolução temporal do caso apresentado sugere que o acompanhamento tomográfico pode ser útil na avaliação da gravidade do acometimento pulmonar em pacientes selecionados com formas severas de pneumonia por SARS-CoV-2, sobretudo diante da dificuldade de realização de testes funcionais nesses pacientes durante a pandemia. Ressaltamos que algumas alterações tomográficas potencialmente consideradas sequelares no curso da doença podem ter natureza inflamatória e reversível, como ilustrado no caso apresentado. No entanto, não foi ainda descrito na literatura um padrão uniforme ou regular de acometimento que possa guiar a frequência e o intervalo de seguimento desses pacientes. Até que estejam disponíveis estudos com seguimento radiológico e funcional a longo prazo, a necessidade e a cronologia no acompanhamento tomográfico desses casos deverão ser consideradas de forma criteriosa e individualizada. Por fim, condições clínicas individuais, contraindicações ao exame e dose cumulativa de radiação empregada devem ser mandatoriamente consideradas nessa decisão.