Comparison between original SARS-CoV-2 strain and omicron variant on thin-section chest CT imaging of COVID-19 pneumonia

Radiologie (Heidelb). 2023 Nov;63(Suppl 2):55-63. doi: 10.1007/s00117-023-01147-2. Epub 2023 Jun 6.

Abstract

Objectives: We investigated different computed tomography (CT) features between Omicron-variant and original-strain SARS-CoV‑2 pneumonia to facilitate the clinical management.

Materials and methods: Medical records were retrospectively reviewed to select patients with original-strain SARS-CoV‑2 pneumonia from February 22 to April 22, 2020, or Omicron-variant SARS-CoV‑2 pneumonia from March 26 to May 31, 2022. Data on the demographics, comorbidities, symptoms, clinical types, and CT features were compared between the two groups.

Results: There were 62 and 78 patients with original-strain or Omicron-variant SARS-CoV‑2 pneumonia, respectively. There were no differences between the two groups in terms of age, sex, clinical types, symptoms, and comorbidities. The main CT features differed between the two groups (p = 0.003). There were 37 (59.7%) and 20 (25.6%) patients with ground-glass opacities (GGO) in the original-strain and Omicron-variant pneumonia, respectively. A consolidation pattern was more frequently observed in the Omicron-variant than original-strain pneumonia (62.8% vs. 24.2%). There was no difference in crazy-paving pattern between the original-strain and Omicron-variant pneumonia (16.1% vs. 11.6%). Pleural effusion was observed more often in Omicron-variant pneumonia, while subpleural lesions were more common in the original-strain pneumonia. The CT score in the Omicron-variant group was higher than that in the original-strain group for critical-type (17.00, 16.00-18.00 vs. 16.00, 14.00-17.00, p = 0.031) and for severe-type (13.00, 12.00-14.00 vs 12.00, 10.75-13.00, p = 0.027) pneumonia.

Conclusion: The main CT finding of the Omicron-variant SARS-CoV‑2 pneumonia included consolidations and pleural effusion. By contrast, CT findings of original-strain SARS-CoV‑2 pneumonia showed frequent GGO and subpleural lesions, but without pleural effusion. The CT scores were also higher in the critical and severe types of Omicron-variant than original-strain pneumonia.

Zusammenfassung: ZIEL: Verschiedene Computertomographie(CT)-Merkmale wurden untersucht und zwischen einer Pneumonie durch die Omikron-Variante und einer Pneumonie durch den Original-SARS-CoV-2-Stamm verglichen, mit dem Ziel, die klinische Behandlung zu erleichtern.

Material und methoden: Retrospektiv wurden Krankenunterlagen ausgewertet, um aus dem Zeitraum vom 22. Februar bis 22. April 2020 Patienten mit einer Pneumonie durch den Original-SARS-CoV-2-Stamm und aus dem Zeitraum vom 26. März bis 31. Mai 2022 Patienten mit einer Pneumonie durch die SARS-CoV-2-Omikron-Variante herauszusuchen. Zwischen den beiden Gruppen wurden Daten zu Demografie, Komorbiditäten, Symptomen, klinischen Typen und CT-Merkmalen verglichen.

Ergebnisse: Es fanden sich 62 Patienten mit einer SARS-CoV-2-Pneumonie durch den Originalstamm und 78 Patienten mit einer SARS-CoV-2-Pneumonie durch die Omikron-Variante. Zwischen den beiden Gruppen bestanden keine Unterschiede in Bezug auf Alter, Geschlecht, klinische Typen, Symptome und Komorbiditäten. Die Hauptmerkmale in der CT unterschieden sich jedoch zwischen den beiden Gruppen (p = 0,003). Es gab 37 (59,7 %) bzw. 20 (25,6 %) Patienten mit milchglasartiger Trübung bei der Originalstamm- bzw. bei der Omikron-Varianten-Pneumonie. Ein Konsolidierungsmuster wurde häufiger bei der Omikron-Varianten- als bei der Originalstammpneumonie festgestellt (62,8 vs. 24,2 %). Kein Unterschied bestand hinsichtlich eines Mosaikpflastermusters zwischen der Originalstamm- und der Omikron-Varianten-Pneumonie (16,1 vs. 11,6 %). Ein Pleuraerguss wurde häufiger bei der Omikron-Varianten-Pneumonie beobachtet, während subpleurale Läsionen häufiger bei der Originalstammpneumonie vorkamen. Der CT-Score in der Omikron-Varianten-Gruppe war höher als in der Originalstammgruppe für die Pneumonie vom kritischen Typ (17,00; 16,00–18,00 vs. 16,00; 14,00–17,00; p = 0,031) und vom schweren Typ (13,00; 12,00–14,00 vs. 12,00; 10,75–13,00; p = 0,027).

Schlussfolgerung: Zu den Hauptmerkmalen der Omikron-Varianten-SARS-CoV-2-Pneumonie in der CT gehörten Konsolidierung und Pleuraerguss. Dagegen zeigten sich als CT-Befunde der Originalstamm-SARS-CoV-2-Pneumonie häufig milchglasartige Trübungen und subpleurale Läsionen, aber ohne Pleuraerguss. Auch waren die CT-Scores bei dem kritischen und dem schweren Typ der Omikron-Varianten-Pneumonie höher als bei der Originalstammpneumonie.

Keywords: Clinical Types; Computer tomography; Coronavirus pneumonia; Ground-glass opacities; Omicron variant.

MeSH terms

  • COVID-19* / diagnostic imaging
  • COVID-19* / pathology
  • Humans
  • Lung / diagnostic imaging
  • Lung / pathology
  • Pleural Effusion* / diagnostic imaging
  • Pleural Effusion* / pathology
  • Pneumonia* / diagnostic imaging
  • Pneumonia* / pathology
  • Retrospective Studies
  • SARS-CoV-2
  • Tomography, X-Ray Computed / methods

Supplementary concepts

  • SARS-CoV-2 variants
  • Crazy paving pattern