Radiological assessment of pulmonary vascular changes and gastrointestinal changes in patients with COVID-19 referred to a tertiary health care center in Chennai, India: a prospective cross-sectional study

Cover Image

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The coronavirus disease pandemic (COVID-19), caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, has led to significant morbidity and mortality worldwide since its emergence in 2019. Although primarily a respiratory illness, COVID-19 can also affect other organ systems, including the vascular and gastrointestinal systems. COVID-19 is linked to both venous and arterial thrombosis, and numerous studies have indicated a heightened risk of pulmonary embolism. Autopsies have revealed pulmonary vasculature thrombosis and bowel ischemia in patients with COVID-19.

AIM: To assess radiological pulmonary vascular changes, specifically pulmonary embolism, and gastrointestinal changes in patients with COVID-19 referred to a tertiary healthcare center in Chennai, India.

MATERIALS AND METHODS: Computed tomography pulmonary angiography and contrast-enhanced computed tomography of the abdomen were conducted in 100 patients with COVID-19 who met the selection criteria. A radiologist with 5 years of experience evaluated pulmonary vascular and bowel changes. Subsequently, statistical analysis was performed to determine the significance of the relationship between patients with COVID-19 and the occurrence of pulmonary vascular and bowel changes.

RESULTS: In this study, 11 patients exhibited pulmonary thromboembolism, and 7 showed significant bowel changes such as bowel wall thickening, mesenteric ischemia, and omental infarction, indicative of potential gastrointestinal involvement of patients with COVID-19. A positive correlation was found between pulmonary embolism prevalence in patients with COVID-19. Pulmonary embolism was diagnosed at a mean of 11 days from disease onset. Of the 24 patients with severe acute respiratory illness, 7 showed pulmonary embolism, detected by computed tomography pulmonary angiography. In addition, of the 10 patients on mechanical ventilation, pulmonary embolism was found in 7. Among the seven patients with bowel changes, four had pulmonary embolism, as detected by computed tomography pulmonary angiography, indicating a significant association between the two concomitant complications. The observed bowel changes were attributed to intravascular thrombosis.

CONCLUSIONS: Based on our findings, pulmonary emboli and bowel changes often occur in patients with COVID-19. Multivariate analyses also revealed a connection between invasive mechanical ventilation and pulmonary embolism. The results indicate that patients with severe COVID-19 may also experience concurrent acute pulmonary embolism. Thus, for these patients, the use of contrast-enhanced computed tomography instead of standard non-contrast computed tomography may aid in treatment decision-making.

About the authors

Hariharan Sathishkumar

Government Chengalpattu Medical College and Hospital

Email: harisathish00788@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-3198-9899

MD

India, Chengalpattu

Afwaan Faizal

Saveetha Medical College and Hospital, Saveetha Institute of Medical and Technical Sciences

Email: affanfaizal4498@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-9664-6698

MD

India, Chennai

Abdul Majith

Saveetha Medical College and Hospital, Saveetha Institute of Medical and Technical Sciences

Author for correspondence.
Email: radsaveetha@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-2351-2644

MD

India, Chennai

Vishnu Raj

Saveetha Medical College and Hospital, Saveetha Institute of Medical and Technical Sciences

Email: vishnurajsedhu@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-2436-4586

MD

India, Chennai

Agathiyanathan Venkataramani

Mahatma Gandhi Medical College and Research Institute

Email: aakashv3@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-7403-8164
India, Puducherry

References

  1. Manfrini N, Notarbartolo S, Grifantini R, Pesce E. SARS-CoV-2: A Glance at the Innate Immune Response Elicited by Infection and Vaccination. Antibodies. 2024;13(1):13. doi: 10.3390/antib13010013
  2. Thornton GM, Fleck BA, Kroeker E, et al. The impact of heating, ventilation, and air conditioning design features on the transmission of viruses, including the 2019 novel coronavirus: A systematic review of ventilation and coronavirus. PLOS Glob Public Health. 2022;2(7):e0000552. doi: 10.1371/journal.pgph.0000552
  3. Chen AT, Wang CY, Zhu WL, Chen W. Coagulation Disorders and Thrombosis in COVID-19 Patients and a Possible Mechanism Involving Endothelial Cells: A Review. Aging Dis. 2022;13(1):144–156. doi: 10.14336/AD.2021.0704
  4. Nemec HM, Ferenczy A, Christie BD 3rd, Ashley DW, Montgomery A. Correlation of D-dimer and Outcomes in COVID-19 Patients. Am Surg. 2022;88(9):2115–2118. doi: 10.1177/00031348221091940
  5. Stark K, Massberg S. Interplay between inflammation and thrombosis in cardiovascular pathology. Nat Rev Cardiol. 2021;18:666–682. doi: 10.1038/s41569-021-00552-1
  6. Al-Samkari H, Karp Leaf RS, Dzik WH, et al. COVID-19 and coagulation: bleeding and thrombotic manifestations of SARS-CoV-2 infection. Blood. 2020;136(4):489–500. doi: 10.1182/blood.2020006520
  7. Covino M, De Matteis G, Polla DAD, et al. Predictors of in-hospital mortality AND death RISK STRATIFICATION among COVID-19 PATIENTS aged ≥80 YEARs OLD. Archives of Gerontology and Geriatrics. 2021;95:104383. doi: 10.1016/j.archger.2021.104383
  8. Parekh M, Donuru A, Balasubramanya R, Kapur S. Review of the Chest CT Differential Diagnosis of Ground-Glass Opacities in the COVID Era. Radiology. 2020;297(3):E289–E302. doi: 10.1148/radiol.2020202504
  9. Danzi GB, Loffi M, Galeazzi G, Gherbesi E. Acute pulmonary embolism and COVID-19 pneumonia: a random association? Eur Heart J. 2020;41(19):1858. doi: 10.1093/eurheartj/ehaa254
  10. Chi G, Lee JJ, Jamil A, et al. Venous thromboembolism among hospitalized patients with COVID-19 undergoing thromboprophylaxis: a systematic review and meta-analysis. J Clin Med. 2020;9(8):2489. doi: 10.3390/jcm9082489
  11. Grillet F, Behr J, Calame P, Aubry S, Delabrousse E. Acute pulmonary embolism associated with COVID-19 pneumonia detected with pulmonary CT angiography. Radiology. 2020;296(3):E186–E188. doi: 10.1148/radiol.2020201544
  12. Abdelmohsen MA, Alkandari BM, Gupta VK, et al. Gastrointestinal tract imaging findings in confirmed COVID-19 patients: a non-comparative observational study. Egypt J Radiol Nucl Med. 2021;52. doi: 10.1186/s43055-021-00433-0

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. CT scan results performed in a 27-year-old male patient with COVID-19 who presented with bilateral pleural effusions: a, thrombus in the pulmonary artery immediately adjacent to the segmental branches; b, thrombus in the lateral segmental artery of the left lower lobe; c, thrombus in the pulmonary artery of the left lower lobe before bifurcation; d, thrombus in the pulmonary artery of the right upper lobe immediately proximal to the segmental branches.

Download (365KB)
3. Fig. 2. Results of computed tomography performed in a 33-year-old male patient with COVID-19: a — thrombus in the posterior segment of the lower lobe of the left lung; b — dense soft tissue lesion in the left lung, growing into the area of ​​the adjacent rib, and a focus of destruction in the thoracic vertebra.

Download (167KB)
4. Fig. 3. Results of abdominal CT scan with contrast performed in a 34-year-old male patient with COVID-19: a — thickening of the omental adipose tissue in the right lower abdomen, indicating the presence of omental infarction; b — thickening of the ileal wall in the distal region with hypocontrast compared to the adjacent intestine.

Download (233KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».