Differential Diagnosis of Lungs Lesions in a New Coronavirus Infection COVID-19 and Diseases of Non-Viral Etiology on the Clinical Cases by Computed Tomography Scans in Outpatient CT Centers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

New coronavirus infection (COVID-19) viral pneumonia diagnosed by a complex assessment of the epidemiological history, clinical symptoms, radiological and laboratory tests. Radiologists often play a leading role in diagnosis of viral pneumonia, since they may encounter suspicious changes according to radiological studies before clinicians. However, in a number of diseases, including diseases of non-infectious non-viral etiology with a corresponding similar clinical symptoms, it may be difficult to correctly assess the changes detected by computed tomography. This study uses clinical cases to show the main differential diagnostic criteria for COVID-19 viral pneumonia and non-infectious lesions such as pulmonary edema, pulmonary embolism, acute hypersensitive pneumonitis, drug-induced pneumonitis, non-specific interstitial pneumonia, and adenocarcinoma. All patients were hospitalized based on the results of computed tomography, where a diagnosis of non-infectious non-viral lung injuries was established based on morphological and/or typical clinical symptoms, laboratory or radiological data. We examined clinical cases with radiological signs similar to viral pneumonia, such as areas of ground glass opacities with the presence or absence of areas of consolidation, as well as thickening of the lung interstitium with decreased lung attenuation (“crazy paving” symptom). In a difficult epidemiological situation, it is important for a radiologist to suspect the above-mentioned pathological conditions in patients who are urgently admitted to outpatient CT centers.

About the authors

Mikhail N. Lobanov

State Budget-Funded Health Care Institution of the City of Moscow "Research and Practical Clinical Center for Diagnostics and Telemedicine Technologies of Moscow Health Care Department"

Author for correspondence.
Email: m.lobanov@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0003-4748-7808
SPIN-code: 4898-1926

MD, PhD

Russian Federation, 28 bld. 1 Srednyaya Kalitnikovskaya str., 109029, Moscow

Oleg Y. Bronov

Federal State Budgetary Institution "National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov" of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: bronovou@pirogov-center.ru
ORCID iD: 0000-0002-2784-302X
SPIN-code: 7429-7993

MD, PhD, Associate Professor

Russian Federation, Moscow

Yuliya A. Abovich

Federal State Budgetary Institution "National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov" of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation; The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: abovich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9446-2163
SPIN-code: 2344-8317

MD, PhD, Associate Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Nataliya V. Ledikhova

State Budget-Funded Health Care Institution of the City of Moscow "Research and Practical Clinical Center for Diagnostics and Telemedicine Technologies of Moscow Health Care Department"

Email: n.ledikhova@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0002-1446-424X
SPIN-code: 6907-5936

MD

Russian Federation, Moscow

Elena V. Turavilova

State Budget-Funded Health Care Institution of the City of Moscow "Research and Practical Clinical Center for Diagnostics and Telemedicine Technologies of Moscow Health Care Department"

Email: e.turavilova@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0002-2403-8332
SPIN-code: 2770-1799

MD

Russian Federation, Moscow

Sergey P. Morozov

State Budget-Funded Health Care Institution of the City of Moscow "Research and Practical Clinical Center for Diagnostics and Telemedicine Technologies of Moscow Health Care Department"

Email: morozov@npcmr.ru
ORCID iD: 0000-0001-6545-6170
SPIN-code: 8542-1720

MD, PhD, Professor

Russian Federation, Moscow

Natalya N. Kamynina

State-financed Institution of Moscow city "Scientific Research Institute of Healthcare Organization and Medical Management of Moscow Department of Healthcare"

Email: KamyninaNN@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-0925-5822
SPIN-code: 2031-6825

MD, PhD, Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Лучевая диагностика коронавирусной болезни (Covid-19): организация, методология, интерпретация результатов / сост. С.П. Морозов, Д.Н. Проценко, С.В. Сметанина и др. // Серия «Лучшие практики лучевой и инструментальной диагностики». Вып. 65. — М.: ГБУЗ «НПКЦ ДиТ ДЗМ», 2020. — 76 с. [Luchevaya diagnostika koronavirusnoj bolezni (Covid-19): organizaciya, metodologiya, interpretaciya rezul’tatov / sost. SP Morozov, DN Procenko, SV Smetanina i dr. // Seriya “Luchshie praktiki luchevoj i instrumental’noj diagnostiki”. Vyp. 65. Moscow: GBUZ “NPKC DiT DZM”; 2020. 76 p. (In Russ.)]
  2. Рекомендации ESC по диагностике и ведению пациентов с острой эмболией системы легочной артерии. 2014 // Российский кардиологический журнал. — 2015. — № 8 (124). — С. 67–110. [European Society of Cardiology. 2014 Esc Guidelines on the Diagnosis and Management of Acute Pulmonary Embolism. Russian Journal of Cardiology. 2015;(8):67–110. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.15829/1560-4071-2015-08-67-110
  3. Фомин В.В., Терновой С.К., Серова Н.С. Рекомендации по лучевой диагностике у пациентов с COVID-19 (опыт Cеченовского Университета) // Российский электронный журнал лучевой диагностики. — 2020. — Т. 10. — №2. — С. 8–13. [Fomin VV, Ternovoj SK, Serova NS. Radiological guidelines in patients with COVID-19 (Sechenov University experience). REJR 2020;10(2):8–13. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-2-8-13
  4. Терновой С.К., Серова Н.С., Беляев А.С., Беляева К.А. COVID-19: первые результаты лучевой диагностики в ответе на новый вызов // Российский электронный журнал лучевой диагностики. — 2020. — Т. 10. — №1. — С. 8–15. [Ternovoj SK, Serova NS, Belyaev AS, Belyaeva KA. COVID-19: first results of radiology in response to a new challenge. REJR. 2020;10(1):8–15. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-1-8-15
  5. Устюжанин Д.В., Белькинд М.Б., Гаман С.А., Шария М.А., Терновой С.К. КТ-картина коронавирусной болезни: результаты по итогам работы COVID-центра на базе НМИЦ кардиологии // Российский электронный журнал лучевой диагностики. — 2020. — Т. 10. — №2. — С. 27–38. [Ustyuzhanin D, Belkind M, Gaman S, Shariya M, Ternovoy S. CT findings of coronavirus disease: results by experience of the COVID center in the national medical research сenter of cardiology. REJR. 2020;10(2):27–38. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-2-27-38
  6. Петриков С.С., Попова И.Е., Муслимов Р.Ш., Попугаев К.А., Кислухина Е.В., Коков Л.С. Возможности компьютерной томографии в оценке степени поражения легких у больных COVID-19 в условиях динамического наблюдения // Российский электронный журнал лучевой диагностики — 2020. — Т. 10. — №2. — С. 14–26. [Petrikov SS, Popova IE, Muslimov RSh, Popugaev KA, Kislukhina EV, Kokov LS. Computer tomography in assessing and monitoring the degree of lung ingury due to COVID-19. REJR. 2020;10(2):14–26. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-2-14-26
  7. Авдеев С.Н., Авдеева О.Е., Чучалин А.Г. Экзогенный аллергический альвеолит // РМЖ. — 2007. — № 6. — С. 20–32. [Avdeev SN, Avdeeva OE, Chuchalin AG. Extrinsic allergic alveolitis. RMZH. 2007;6:20–32. (In Russ.)]
  8. Абович Ю.А., Саржевский В.О., Бронов О.Ю., Колесникова Д.С. Случай лекарственного пневмонита у пациента с метастатическим раком почки после окончания лечения ниволумабом // Российский электронный журнал лучевой диагностики. — 2020. — Т. 10. – № 1. — С. 271–278. [Abovich YuA, Sarzhevskij VO, Bronov OYu, Kolesnikova DS. A case of drug pneumonitis in a patient with metastatic kidney сancer after nivolumab treatment. REJR. 2020;10(1):271–278. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.21569/2222-7415-2020-10-1-271-278
  9. who.int [Internet]. Novel Coronavirus — China. World Health Organization. [updated 12 Jan 2020, cited 09 Aug 2020]. Available from: https://www.who.int/csr/don/12-january-2020-novel-coronavirus-china/en
  10. Lin X, Gong Z, Xiao Z, et al. Novel Coronavirus Pneumonia Outbreak in 2019: Computed Tomographic Findings in Two Cases. Korean J Radiol. 2020;21(3):365–368. doi: https://doi.org/10.3348/kjr.2020.0078
  11. Xie X, Zhong Zh, Zhao W, et al. Chest CT for Typical 2019-nCoV Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR. Radiology. 2020:296(2):E41–E44. doi: https://doi.org/10.1148/radiol.2020200343
  12. Sureka B, Bansal K, Arora A. Pulmonary edema — cardiogenic or noncardiogenic? J Family Med Prim Care. 2015;4(2):290. doi: https://doi.org/10.4103/2249-4863.154684
  13. Rotzinger DC, Beigelman-Aubry C, von Garnier C, Qanadli SD. Pulmonary embolism in patients with COVID-19: Time to change the paradigm of computed tomography. Thromb Res. 2020;190:58–59. doi: https://doi.org/10.1016/j.thromres.2020.04.011
  14. Magee AL, Montner SM, Husain A, et al. Imaging of Hypersensitivity Pneumonitis. Radiol Clin North Am. 2016;54(6):1033–1046. doi: https://doi.org/10.1016/j.rcl.2016.05.013
  15. Fernández Pérez ER, Swigris JJ, Forssén AV, et al. Identifying an inciting antigen is associated with improved survival in patients with chronic hypersensitivity pneumonitis. Chest. 2013;144(5):1644–1651. doi: https://doi.org/10.1378/chest.12-2685
  16. Elicker BM, Jones KD, Henry TS, Collard HR. Multidisciplinary approach to hypersensitivity pneumonitis. J Thorac Imaging. 2016;31(2):92–103. doi: https://doi.org/10.1097/RTI.0000000000000186
  17. Nishino M, Ramaiya NH, Awad MM, et al. PD-1 inhibitor-related pneumonitis in advanced cancer patients: radiographic patterns and clinical course. Clin Cancer Res. 2016;22(24):6051–6060.
  18. Akira M, Inoue Y, Kitaichi M, et al. Usual interstitial pneumonia and nonspecific interstitial pneumonia with and without concurrent emphysema: thin-section CT findings. Radiology. 2009;251(4):271–279. doi: https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-16-1320
  19. Pascoe HM, Knipe HC, Pascoe D, Heinze SB. The many faces of lung adenocarcinoma: A pictorial essay. J Med Imaging Radiat Oncol. 2018;62(5):654–661. doi: https://doi.org/10.1111/1754-9485.12779
  20. Latimer KM. Lung Cancer: Clinical Presentation and Diagnosis. FP Essent. 2018;464:23–26.
  21. Chidambaram AG, Dennis RA, Biko DM, et al. Clinical and radiological characteristics of e-cigarette or vaping product use associated lung injury. Emerg Radiol. 2020;27(5):495–501. doi: https://doi.org/10.1007/s10140-020-01796-z
  22. Kligerman S, Raptis C, Larsen B, et al. Radiologic, Pathologic, Clinical, and Physiologic Findings of Electronic Cigarette or Vaping Product Use-associated Lung Injury (EVALI): Evolving Knowledge and Remaining Questions. Radiology. 2020;294(3):491–505. doi: https://doi.org/10.1148/radiol.2020192585

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Computed tomography of the chest organs: A - axial projection; B - enlarged image of the focus zheniya. On both sides in the lungs, seals of the pulmonary parenchyma are determined by the type of "ground glass" of various lengths in the posterior segments of the lungs

Download (181KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Computed tomography of the chest organs, axial projection. In the posterior segments of the lower lobe of the right lung the zone of "frosted glass" is determined, against which the thickening of the intralobular interstitium is clearly traced - compaction cobblestone pulmonary parenchyma (arrows)

Download (186KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Computed tomography of the chest organs in axial (A) and coronal (B) projections. On both sides in the lungs characteristic areas of consolidation of polygonal and heavy configuration, small local zones of "matte glass "(arrows). Symptom "reverse halo" - rounded areas of low-intensity "frosted glass" surrounded by a strip of consolidation (arrows)

Download (258KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Computed tomography of the chest organs, axial projection; A - "pulmonary" window; B - "mediastinal" window. On both sides in the lungs, there is a thickening of the interlobular septa in both lungs, zones of reduced transparency by type “Ground glass” and small areas of consolidation within the secondary lobules (arrows) (A). Fluid in the pericardial cavity, mainly in the right pleural cavity, an increase in the size of the heart (B)

Download (220KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Fragments of computed tomograms of the chest organs, native examination, axial projection: A - infiltrative changes in the lower lobe of the right lung, surrounded by a "frosted glass" zone; B - section of airiness decrease by the type of "frosted glass"

Download (231KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Fragment of CT angiopulmonography, axial projection. Multiple contrasting defects of the pulmonary trunk, the main pulmonary arteries, as well as the right and left lobar arteries, massive PE, “rider” thrombus located on the bifurcation of the pulmonary artery trunk

Download (56KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Computed tomography of the chest organs, axial projection. In the upper parts of both lungs, subpleural and centrally located areas of reduced airiness of the "ground glass" type are noted and the presence of an increased interstitial pattern - a symptom of "cobblestone", the presence of fluid in both pleural cavities

Download (203KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Computed tomography of the chest organs, axial projection: A - "pulmonary" window; B - "mediastinal" window. Study 14 days after treatment with glucocorticosteroids, complete regression of changes in the lungs, residual fluid in the pleural cavities

Download (203KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Computed tomography of the chest organs, axial projection. Low intensity frosted glass areas in S2 (A) and S3 (B) of the right lung (arrows), unilateral lesion of the right lung

Download (258KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Computed tomography of the chest organs, axial projection. Consolidation zone elongated, heterogeneous structure located in the subpleural parts of the upper lobe on the right. In addition, in the right and left lungs, local areas of "frosted glass", against the background of some areas of "frosted glass" - the central consolidation zone (arrows) (AND). The zone of consolidation of the pulmonary parenchyma of heterogeneous density in the posterior upper sections of the right lung, a symptom of "reverse halo "- zones of" frosted glass "surrounded on the periphery by a rim of consolidation (arrows) (B)

Download (164KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Computed tomography of the chest organs, axial projection in the position of the patient on the back (A) and on the stomach (B). In the middle lobe on the right and in the basal parts of both lungs there are reticular changes, extensive zones of "ground glass", pronounced traction broncho- and bronchioectasis (arrows), signs of esophageal achalasia

Download (271KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Computed tomography of the chest organs, axial projection, in the upper lobe of the left lung is determined by the formation of an inhomogeneous density with the presence of a solid component and "frosted glass" along the periphery and a strand to the pleura (A), also in the upper lobe of the left lung (arrow) - an additional focus of "frosted glass", which can be regarded as a primary dropout tumors (B)

Download (205KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 "Paediatrician" Publishers LLC

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».