Morphologische und funktionelle Folgen nach COVID-19-Pneumonie

Chronische Müdigkeit und Dyspnoe sind die häufigsten persistierenden Symptome nach akutem COVID-19, mit einer gepoolten Prävalenz von 52 und 37 % [4]. Thoraxschmerzen und Husten zeigten in einer Metaanalyse eine gepoolte Prävalenz zwischen 14 und 16 % [4]. Des Weiteren waren die Ergebnisse des 6‑Minuten-Gehtests bei den COVID-19-Patienten in der frühen Rekonvaleszenzphase im Vergleich zu den Referenzwerten signifikant reduziert [14, 19]. Zudem benötigten ca. 6 % der Patienten eine Sauerstofftherapie oder eine Atemunterstützung während des Schlafs aufgrund einer anhaltenden Hypoxämie [5]. In einer Studie mit über 1800 Patienten, die während akutem COVID-19 eine Tracheostomie benötigten, konnten nur 52 % der Patienten einen Monat später erfolgreich von der mechanischen Beatmung entwöhnt werden; 24 % der Patienten wurden weiterhin mechanisch beatmet [6]. Sechs Wochen nach der Entlassung litten hospitalisierte Patienten mit schwerem COVID-19 unter einer verminderten Lebensqualität, hauptsächlich aufgrund einer eingeschränkten Mobilität [7].

Sechs Monate nach der akuten Infektion gaben 76 % der hospitalisierten Patienten mindestens ein Symptom an, wobei Frauen häufiger betroffen waren als Männer [18]. Dyspnoe und Brustschmerzen wurden von 26 % bzw. von 5 % der Patienten berichtet [18]. Außerdem berichteten ca. 50 % der zu Hause isolierten jungen Erwachsenen im Alter von 16–30 Jahren 6 Monate nach der Infektion über Symptome wie Müdigkeit (21 %) und Dyspnoe (13 %; [3]). Bei Patienten nach einem COVID-19-ARDS („acute respiratory distress syndrome“, Atemnotsyndrom des Erwachsenen) waren die häufigsten Symptome nach 6 Monaten Müdigkeit (44 %) und Abgeschlagenheit (33 %), während respiratorische Symptome wie Dyspnoe und Husten weniger häufig berichtet wurden (18 und 17 %; [8]). Der 6‑Minuten-Gehtest lag in dieser Studie nur bei 2 Patienten (11 %) unter der unteren Normgrenze [8]. Bei keinem Patienten gab es einen signifikanten Abfall der Sauerstoffsättigung nach Belastung [8]. Insgesamt wurde mit der Zeit eine deutliche und kontinuierliche Verbesserung aller Symptome (Beeinträchtigung der körperlichen Leistungsfähigkeit, Dyspnoe, Husten usw.) beobachtet [34].

Die CT-Veränderungen des Lungenparenchyms im Rahmen einer COVID-19-Pneumonie zeigen eine zeitliche Dynamik. Die ersten Veränderungen sind meist Milchglasverdichtungen mit oder ohne Konsolidierungsarealen sowie verdickten Interlobärsepten in Kombination mit Milchglas („crazy paving“; [17, 25]). Im weiteren Verlauf kann es zur Bildung von strangförmigen, arkadenartigen, subpleuralen Verdichtungen kommen, die als „fibrous stripes“ bezeichnet werden [26] und histologisch einer organisierenden Pneumonie entsprechen [28].

Diese Veränderungen nehmen im Verlauf der Erkrankung an Dichte und Ausdehnung ab. Nach dem Abklingen der akuten Phase kommt es 3 bis 4 Wochen nach der Entlassung bei 53–65 % der Patienten zu einer vollständigen Rückbildung der Lungenparenchymveränderungen [20, 21]. Patienten unter 44 Jahren zeigten 3 Wochen nach Entlassung signifikant häufiger eine vollständige radiologische Rückbildung als Patienten über 44 Jahren [21].

Die am häufigsten beobachteten residualen Veränderungen des Lungenparenchyms sind Milchglasverdichtungen, gefolgt von strangförmigen, subpleuralen Verdichtungen und Verdickung der angrenzenden Pleura (Abb. 1, [20, 21]). Interessanterweise wurden zusätzlich zwei besondere Merkmale beobachtet:

Alle CT-morphologischen Veränderungen zeigten im Verlauf eine graduelle Regredienz [20].

Eine Metaanalyse von 15 Studien über 3066 Patienten mit unterschiedlich schweren Erkrankungsformen konnte zeigen, dass bei einer Nachbeobachtungszeit von 1–6 Monaten die häufigsten beschriebenen CT-Auffälligkeiten Milchglasveränderungen (in 44 %), gefolgt von strangförmigen Verdichtungen (34 %) waren ([30], Abb. 3). In einem Teil der Patienten wurde 3 bis 4 Monate nach der Entlassung ein Mosaikmuster beobachtet, welches entweder auf eine residuale Erkrankung der kleinen Atemwege oder auf eine mikrovaskuläre Thrombose zurückzuführen sein könnte ([9, 15], Abb. 4). Dieses Mosaikmuster entspricht „air trapping“, welches auch auf exspiratorischen Scans bestätigt werden konnte (Abb. 4).

Aufgrund des Ausmaßes der Lungenbeteiligung, begleitenden Pathologien und der mechanischen Beatmung bilden die COVID-19-ARDS-Überlebenden eine besondere Gruppe von Patienten. Drei Monate nach COVID-19 zeigten die CT-Scans bei 70–80 % dieser Patienten weiterhin Auffälligkeiten. Insgesamt wiesen diese Patienten ein breites Spektrum an Veränderungen wie Milchglas und retikulären Verdichtungen allein oder in Kombination, Konsolidierungen, interlobulären septalen Verdichtungen, Bronchiektasien und Architekturstörungen auf ([2, 11, 14], Abb. 3). Das Ausmaß der persistierenden radiologischen Läsionen korrelierte mit der Anzahl der Tage auf der Intensivstation, während die mechanische Beatmung mit Zeichen, die auf eine Fibrose hinweisen (Kombination von Retikulationen und Traktionsbronchiektasien) assoziiert war [11]. Der Begriff „Traktionsbronchiektasie“, der auf irreversible fibrotische Veränderungen hindeutet, sollte in diesem Zusammenhang jedoch mit Vorsicht verwendet werden, da eine bronchiale Dilatation und Distorsion in Bereichen von Konsolidierungen oder Milchglasverdichtungen im längerfristigen Verlauf reversibel sein kann (Abb. 3, [22]). Daher sollten diese Veränderungen als „fibroseähnliche Veränderungen“ bezeichnet werden, die wahrscheinlich Residuen einer (abgelaufenen) organisierenden Pneumonie widerspiegeln [22]. Ein Honeycombing, welches das definitive CT-Merkmal einer Lungenfibrose darstellt, wurde nur in anekdotischen Fallberichten beschrieben. Dieses kann möglicherweise mit einer vorbestehenden fibrosierenden Lungenerkrankung in Verbindung gebracht werden [22].

Bei den meisten Patienten wurde im Verlauf eine radiologische Verbesserung beobachtet (Abb. 3). Allerdings zeigten in der CT 35 % der Überlebenden einer schweren COVID-19-Pneumonie noch 6 Monate nach COVID-19-Pneumonie fibroseähnliche Veränderungen in der CT. Die verbleibenden 65 % dieser Patienten zeigten entweder eine vollständige radiologische Rückbildung (38 %) oder residuelle Milchglasverdichtungen und interlobuläre septale Verdichtungen (27 %; [16], Abb. 3).

Bei 24 % der Patienten mit einer schweren COVID-19-Pneumonie, jedoch ohne invasiver Beatmung, fanden sich 12 Monate nach Entlassung immer noch persistierende radiologische Auffälligkeiten, überwiegend Milchglasverdichtungen [34]. Bei diesen Patienten wurde nach 12 Monate keine signifikante radiologische Verbesserung im Vergleich zu 9 Monaten nach Entlassung festgestellt (Abb. 3), und keiner der CT-Scans zeigte Hinweise auf eine definitive Lungenfibrose oder auf progressive interstitielle Veränderungen ([34], Abb. 3).

Andererseits können Überlebende einer schweren COVID-19-Pneumonie mit invasiver Beatmung in der Spätphase zunehmende Zeichen einer Parenchymdestruktion mit Fibrose entwickeln (Abb. 5). Diese sind allerdings in erster Linie auf Folgen von Alveolarschäden im Rahmen des ARDS zurückzuführen und daher weniger charakteristisch für COVID-19.

Neben den oben beschriebenen pulmonalen Veränderungen ist eine COVID-19-Erkrankung auch ein Risikofaktor für die Entwicklung thrombotischer und embolischer Ereignisse. Diese Ereignisse können ebenfalls mit längerfristigen Veränderungen assoziiert sein. Die Dual-Energy-CT (DECT) ermöglicht die Beurteilung der pulmonalen Perfusion und die Erkennung kapillarer mikrovaskulärer Thrombosen [1]. Die DECT-Angiographie 3 Monate nach COVID-19-Pneumonie zeigte in einer Studie bei 5,4 % der Patienten eine proximale arterielle Thrombose und bei 65,5 % der Patienten Perfusionsanomalien, die auf eine weit verbreitete Mikroangiopathie hinwiesen. Vier Patienten mit normalem Lungenparenchym zeigten eine gestörte Mikrozirkulation der Lunge [29].