Background: Clinically, coronavirus disease 2019 (COVID-19) is associated with a wide range of symptoms, which can range from mild complaints of an upper respiratory infection to life-threatening hypoxic respiratory insufficiency and multiorgan failure.
Objective: The initially identified pulmonary damage patterns, such as diffuse alveolar damage in acute lung failure, are accompanied by new findings that draw a more complex scenario. These include microvascular involvement and a wide range of associated pathologies of multiple organ systems. A back-scaling of microstructural vascular changes is possible via targeted correlation of pathological autopsy results with radiological imaging.
Material and methods: Radiological and pathological correlation as well as microradiological imaging to investigate microvascular involvement in fatal COVID-19.
Results: The cases of two COVID-19 patients are presented. Patient 1 showed a relative hypoperfusion in lung regions that did not have typical COVID-19 infiltrates; the targeted post-mortem correlation also showed subtle signs of microvascular damage even in these lung sections. Patient 2 showed both radiologically and pathologically advanced typical COVID-19 destruction of lung structures and the case illustrates the damage patterns of the blood-air barrier. The perfusion deficit of the intestinal wall shown in computed tomography of patient 2 could not ultimately clearly be microscopically attributed to intestinal microvascular damage.
Conclusion: In addition to microvascular thrombosis, our results indicate a functional pulmonary vasodysregulation as part of the pathophysiology during the vascular phase of COVID-19. The clinical relevance of autopsies and the integration of radiological imaging findings into histopathological injury patterns must be emphasized for a better understanding of COVID-19.
Hintergrund: Klinisch ist COVID-19 (Corona Virus Disease 2019) mit einem breiten Spektrum an Symptomen verbunden, das von milden Beschwerden eines oberen Atemwegsinfekts bis zur lebensbedrohlichen hypoxischen respiratorischen Insuffizienz und Multiorganversagen reichen kann.
Fragestellung: Zu den initial identifizierten pulmonalen Schädigungsmustern, wie dem diffusen Alveolarschaden bei akutem Lungenversagen, gesellen sich neue Erkenntnisse, die ein komplexeres Szenario zeichnen. Hierzu gehören Mikrogefäßbeteiligungen und ein breites Spektrum assoziierter Pathologien multipler Organsysteme. Eine Rückskalierung mikrostruktureller Gefäßveränderungen ist durch gezielte Korrelation pathologischer Obduktionsergebnisse mit radiologischer Bildgebung möglich.
Material und Methoden: Radiologisch-pathologische Korrelation und mikroradiologische Bildgebung zur Untersuchung der Mikrogefäßbeteiligung bei letaler COVID-19.
Ergebnisse: Die Fälle zweier COVID-19-Patienten werden präsentiert. Patient 1 zeigte eine relative Minderperfusion in Lungenarealen, die radiologisch keine COVID-19-typischen Infiltrate aufwiesen; die gezielte autoptische Korrelation ergab auch in diesen Lungenabschnitten bereits subtile Zeichen eines Mikrogefäßschadens. Patient 2 zeigte radiologisch und pathologisch eine fortgeschrittene COVID-19-typische Lungenstrukturdestruktion; der Fall illustriert die Schädigungsmuster der Blut-Luft-Schranke. Die CT-morphologisch perfusionsgestörte Darmwand von Patient 2 konnte letztendlich mikroskopisch nicht eindeutig auf einen intestinalen Mikrogefäßschäden zurückgeführt werden.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse weisen neben der Mikrogefäßthrombosierung auf eine funktionelle pulmonale Vasodysregulation im Rahmen der vaskulären Phase von COVID-19 hin. Hervorzuheben sind die klinische Relevanz von Obduktionen und eine enge Verzahnung von radiologischen Bildbefunden mit histopathologischen Schädigungsmustern zum besseren Verständnis von COVID-19.
Keywords: Computed tomography; Microvessels; Pathological correlation; Perfusion; SARS-CoV‑2.