Radiological CT Patterns and Distribution of Invasive Pulmonary Aspergillus, Non-Aspergillus, Cryptococcus and Pneumocystis Jirovecii Mold Infections - A Multicenter Study

Rofo. 2021 Nov;193(11):1304-1314. doi: 10.1055/a-1482-8336. Epub 2021 May 25.

Abstract

Purpose: Clinical signs and symptoms related to invasive fungal disease are nonspecific and need to be followed up by appropriate diagnostic procedures. The goal of this study was to analyze CT imaging patterns in invasive fungal infections and their correlation with the immune status and clinical outcome.

Materials and methods: We performed a retrospective multicenter study including 85 consecutive patients with invasive pulmonary fungal infection (2011-2014). Lung patterns on computed tomography (CT) scans were classified according to the Fleischner Society glossary. The patients were grouped according to immune status (neutropenia, steroid therapy, organ transplant recipient, and other cause) and outcome (positive outcome, progressive disease, and death). The Chi square test or Fisher exact test was used. Bonferroni correction was applied.

Results: The total number of patients with invasive Aspergillus and non-Aspergillus infection (IANA), Pneumocystis jirovecii pneumonia (PCP), and Cryptococcus (CRY) was 60, 22, and 3, respectively. Patients with IANA demonstrated significantly more nodules (93 % vs. 59 %, p = 0.001), significantly fewer ground glass opacities (58 % vs. 96 %, p = 0.005), and significantly fewer positive lymph nodes (5 % vs. 41 %, p < 0.001) than patients with PCP. All patients with PCP and CRY had a favorable outcome. Patients with IANA and an adverse outcome demonstrated significantly more nodules with halo sign than patients with IANA and a favorable outcome (42.5 % vs. 15.9 %, p < 0.0001). Interestingly, patients with IANA and a favorable outcome had a higher prevalence of pulmonary infarction than patients with an adverse outcome (8 % vs. 1 %, p = 0.047). Patients with neutropenia showed significantly more consolidations (66 %) than organ transplant recipients (27 %, p = 0.045).

Conclusion: Patients with IANA showed a higher prevalence of nodules and a lower prevalence of ground glass opacities than patients with PCP. In patients with IANA, nodules with halo sign were associated with an adverse outcome. Patients with neutropenia showed generally more consolidations, but the consolidations were not associated with an adverse outcome.

Key points: · Nodules, ground glass opacities, and consolidations are common CT findings in all invasive pulmonary fungal infections.. · There is no pattern that is unique for one specific pathogen, although nodules are more predominant in IANA and Cryptococcus, and ground glass opacities are more predominant in PCP patients.. · Immune status had an impact on CT findings in fungal pneumonia with less consolidation in patients after organ transplantation compared to patients with neutropenia.. · Nodules with a halo sign are associated with a worse outcome..

Citation format: · Obmann VC, Bickel F, Hosek N et al. Radiological CT Patterns and Distribution of Invasive Pulmonary Aspergillus, Non-Aspergillus, Cryptococcus and Pneumocystis Jirovecii Mold Infections - A Multicenter Study. Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 1304 - 1314.

ZIEL: Systematische Analyse der CT-Muster bei invasiven pulmonalen Pilzinfektionen in Abhängigkeit vom Immunstatus und dem klinischen Outcome der Patienten.

Material und methoden: In dieser retrospektiven Multicenterstudie wurden 85 konsekutive Patienten mit invasiver pulmonaler Pilzinfektion eingeschlossen (2011–2014). Die CT-Muster der Lunge wurden gemäß dem Glossar der Fleischner-Society klassifiziert. Die Patienten wurden nach Immunstatus (Neutropenie, Steroidtherapie, Organtransplantation und andere Ursachen) und Outcome (positiver Verlauf, progrediente Erkrankung und Tod) unterteilt. Der Chi-Quadrat- und der Fischer-Exact-Test wurden mit der Bonferroni-Korrektur angewandt.

Ergebnisse: Die Anzahl der Patienten mit invasiver Aspergillus- und Nicht-Aspergillus-Infektion (IANA), Pneumocystis-jirovecii-Pneumonie (PCP) und Kryptokokken (CRY) betrug jeweils 60, 22 und 3. Die IANA-Patienten wiesen signifikant häufiger Lungenknoten (93 % vs. 59 %; p = 0,001), signifikant weniger Milchglastrübungen (58 % vs. 96 %; p = 0,005) und signifikant weniger pathologische Lymphknoten auf (5 % vs. 41 %; p < 0,001) als Patienten mit PCP. Alle Patienten mit PCP und CRY zeigten einen positiven Verlauf. Bei IANA-Patienten waren Knoten mit Halo-Zeichen häufiger assoziiert mit negativem (Progress, Tod) als mit positivem Verlauf (42,5 % vs. 15,9 %; p < 0,0001). Interessanterweise zeigten Patienten mit positivem Verlauf häufiger Lungeninfarkte als Patienten mit negativem Verlauf (8 % vs. 1 %; p = 0,047). Patienten mit Neutropenie litten signifikant mehr an Lungeninfiltraten (Konsolidierungen, 66 %) als Patienten nach Organtransplantation (27 %; p = 0,045).

Schlussfolgerung: IANA-Patienten zeigten eine höhere Prävalenz von Lungenknoten und eine tiefere Prävalenz von Milchglastrübungen im Vergleich zu PCP-Patienten. Bei den IANA-Patienten waren die Noduli mit Halo-Zeichen mit einem schlechteren Verlauf assoziiert. Patienten mit Neutropenie zeigten generell mehr Infiltrate, diese waren allerdings nicht mit negativem Verlauf assoziiert.

Kernaussagen: · Lungenknoten, Milchglastrübungen und Konsolidierungen sind häufige CT-Zeichen bei allen invasiven pulmonalen Pilzinfektionen.. · Es gibt kein CT-Muster, das einzigartig ist für einen bestimmten Erreger, obwohl Lungenknoten häufiger bei IANA und Kryptokokken vorkommen und Milchglastrübungen häufiger bei PCP-Infektionen zu beobachten sind.. · Der Immunstatus der Patienten beeinflusst die CT-Befunde der Pilz-Pneumonie: Patienten zeigten nach Organtransplantation weniger Konsolidierungen als Patienten mit Neutropenie.. · Noduli mit Halo-Zeichen sind mit einem schlechteren Outcome assoziiert..

Publication types

  • Multicenter Study

MeSH terms

  • Aspergillus
  • Cryptococcus*
  • Humans
  • Lung / diagnostic imaging
  • Pneumocystis carinii*
  • Retrospective Studies
  • Tomography, X-Ray Computed