Pneumonia

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© William Herring, MD, FACR

Gram PositivePneumonias

Gram Positive Pneumonias

Pneumococcal pneumonia

Staphylococcal pneumonia

Streptococcal pneumonia

Nocardiosis

Pneumococcal PneumoniaGeneral

Most common gram positive pneumonia

90% community acquired

Organism: strep pneumoniae

Inflammatory edema in alveoli spread viapores of Kohn to more lateral alveoli

Pneumococcal PneumoniaPredisposing Conditions

Usually found in compromised hosts

Elderly

Type 3 especially fatal to elderly

Debilitated, sicklers

Most often types 8, 4, 5 and 12

Pneumococcal PneumoniaX-ray Findings

Organism aspirated into lungs

Predilection for lower lobes

Extensive infiltrate abutting pleural surface

Prominent air bronchograms

DDX: Staph has no air bronchogram

Does not respect segmental boundaries

Pneumococcal pneumonia

© R3

Pneumococcal PneumoniaResolution

Resolution begins promptly with antibiotics

Frequently within 24 hours

Rapidly Clearing Alveolar Infiltrate

1.Pneumococcal pneumonia

2.Hemorrhage

3.Pulmonary edema

4.Aspiration

DDX

Day 1

Day 2

Rapid Clearing

Staph Pneumonia

Staph Aureus PneumoniaGeneral

Most common bronchopneumonia

Overwhelming majority hospital-acquired

Rarely develops in healthy adults

Most common cause of death duringinfluenza epidemics

Produces pathologic reaction inconducting airways

Hemolyzes blood agar, coagulasepositive

Pathology in humans due to production ofcoagulase

Staph Aureus PneumoniaGeneral

Staph Aureus PneumoniaX-ray

Rapid spread through lungs

Empyema, especially in children

No air bronchogram

Pneumothorax, pyopneumothorax

Abscess formation, pneumatocoele

Bronchopleural fistula

Infiltrates with Effusion

1.Staph pneumonia

2.Strep pneumonia

3.TB

4.Pulmonary infarct

DDX

Staph Aureus PneumoniaAppearance In Children

Rapidly developinglobar/multilobar consolidation

Pleural effusion (90%)

Pneumatocoele

Staph pneumonia

Day 1

Day 4

Staph pneumonia with cavitation

Staph pneumonia with pneumatocoele

Staph pneumonia with empyema

Staph Aureus PneumoniaAppearance In Adults

Patchy bronchopneumonia, segmentaldistribution

Frequently bilateral

May be associated with atelectasis sinceairways are filled

Not so with pneumococcal

Pleural effusion (50%)

Staph pneumonia

© R3

Staph pneumonia with atelectasis

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Strep Pneumonia

Streptococcus PyrogenesPneumonia

Most common in winter

Only 5% of bacterial pneumonias

Group A Beta hemolytic strep

Predisposed

Newborns and following measles

Streptococcal PneumoniaX-ray Findings

Looks like staph pneumonia

Less tendency to producepneumatocoeles

Almost always lower lobes

Patchy bronchopneumonia

Empyemas do form

Strep pneumonia

© R3

Strep pneumonia

Strep pneumonia in newborn

© R3

Streptococcal PneumoniaComplications and Associations

Complications

Bronchiectasis

Lung abscess

Glomerulonephritis

Associated with

Delayed onset of diaphragmatic herniasin newborns

Nocardiosis

Nocardiosis

Gram-positive, acid-fast bacterium

Occurs in immunocompromised

Multiple nodules with or withoutcavitation

Empyemas occur

Nocardiosis – nodules with cavitation

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Gram NegativePneumonias

Gram Negative Pneumonias

Pseudomonas

Klebsiella

Enterobacter

Serratia

Anaerobic

Pseudomonas AeruginosaGeneral

Gram negative rod

Frequently hospital-acquired

Frequently related to inhalators ornebulizers

Many patients on multiple antibiotics and/orsteroids

Pseudomonas AeruginosaPredisposed

COPD

CHF

Alcoholism

Kidney disease

Those with trachs

Pseudomonas AeruginosaX-ray Findings

Resembles staph pneumonia

Predilection for lower lobes

Usually affects both lungs

Contains multiple small lucencies

Lung abscess > 2 cm may also occur

Widespread nodular shadows anothermanifestation

Pseudomonas pneumonia with multiple cysticlucencies

Pseudomonas

Pseudomonas lung abscess

Cavitating Pneumonia

1.Staph

2.Strep

3.TB

4.Gram negative pneumonia

DDX

Pseudomonas lung abscess

Klebsiella, Enterobacter, SerratiaGeneral

Encapsulated, gram negative rods

Most are hospital-acquired

Most occur in chronic alcoholics

Aspirated into lungs

Most are unilateral and right sided

Klebsiella PneumoniaX-ray Findings

Produces excessive amounts ofinflammatory exudate

Affected lung gains volume and fissures bulge

Bulging fissure sign

Abscess and cavity formation common

Pleural effusion and empyema common

Klebsiella with bulging fissure

Cavitating Klebsiella pneumonia

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Klebsiella PneumoniaX-ray Findings

May result in gangrene of lung

Massive pieces of lung tissue fall intoan abscess cavity

Serratia marcescens may causebronchopneumonia

Anaerobic OrganismsGeneral

Frequently from aspiration of gastriccontents

Organisms include:

Bacteroides melaninogenicus

B. fragilis

Anaerobic OrganismsX-ray Findings

Almost always lower lobes

Frequently right-sided

Homogeneous consolidation

About 70% have pleural involvement–effusion, empyema

May progress very rapidly

Half develop abscesses

Anaerobic lower lobe cavitary pneumonia

Anaerobic pneumonia with effusion

Other Pneumonias

Other Pneumonias

Cryptococcus

Varicella

Pneumocystis

Actinomycosis

Mycoplasma pneumonia

Coccidiomycosis

Cryptococcosis

Cryptococcosis(Torulosis)

Caused by Cryptococcus neoformans

Found in soil contaminated with pigeonexcrement

Granulomatous disease

Diabetics, immunocompromised

Frequently produces meningitis

CryptococcosisX-ray

Well circumscribed peripheral mass (40%)

Lobar/segmental consolidation (35%)

Cavitation (15%)

Hilar/ mediastinal adenopathy

Cryptococcal nodule

Varicella Pneumonia

Varicella PneumoniaGeneral

Occurs most often > 19 years old

Associated with vesicular rash

11% mortality rate

Varicella PneumoniaX-ray Findings

Patchy, diffuse air space consolidation

Tendency to coalesce near hila

Widespread nodules can occur (30%)

Tiny calcifications remain in 2%

DDX:histoplasmosis, alveolar microlithiasis

Acute Varicella pneumonia

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Chronic Varicella with multiple calcifications

Pneumocystis CariniiPneumoniaPCP

Pneumocystis PneumoniaGeneral

Fungus pneumocystis carinii

Most common cause of pneumonia inimmunocompromised hosts

Often associated with CMV, herpessimplex, MAI

Lymphopenia foretells poor prognosis

Pneumocystis PneumoniaX-ray

Most often central location, reticularinfiltrate

Resembles pulmonary edema

Pleural effusion uncommon

Hilar adenopathy does not occur

Gallium taken up prior to x-ray changes

PCP

PCP  mimicking CHF

PCP

© R3

PCP

© R3

Two different patients

PCP

© R3

Pneumocystis PneumoniaAssociated Findings

May be associated with nodules

Kaposi’s, lymphoma, septic emboli

Cavities may occur

Superimposed fungal, mycobacterialinfection

Bullae and thin walled cysts (38%)

Pneumothorax (18%)

PCP with pneumatocoele formation

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Actinomycosis

ActinomycosisGeneral

Actinomyces israeli, gram+ pleomorphicanaerobic bacterium

Related to the morphology of fungus andMycobacterium—not acid fast

Once was most common pulmonaryfungal disease

White or yellow “sulfur granules”

Really mycelial clumps

ActinomycosisContinued

Rod shaped form found “normally” indental caries, gingival margins, tonsillarcrypts and GI tract

Predisposed: poor dental hygiene andimmunosuppressed

Affects mandibulofacial area, intestinaltract and lung, in that order

Mandibulofacial Actinomycosis

Osteomyelitis of mandible — with softtissue mass – “lumpy jaw”

Intestinal Actinomycosis

Resembles Crohn’s disease

May produce rupture of hollowviscus, especially appendix

May produce fistula formation

Pulmonary ActinomycosisX-ray Findings

Consolidation which extends acrossfissure — peripheral and lower lobe

DDX for lung consolidation which extendsthrough chest wall:

Blastomycosis

TB

Crytococcosis

Pulmonary ActinomycosisX-ray Findings–Continued

Abscess

Empyema

Osteomyelitis of the rib

Wavy periosteal reaction, rarely ribdestruction

Draining chest wall sinuses

If chronic, it results in severe fibrosis

Actinomycosis

Actinomycosis extends from lung through pleura

MycoplasmaPneumoniaMycoplasmaPneumonia

Primary atypical pneumoniaPrimary atypical pneumonia

Mycoplasma PneumoniaPrimary atypical pneumonia

Commonest cause of nonbacterial pneumonia

Mild course

Lasts 2-3 weeks

Peak in autumn and winter

Common

1/3 of all pneumonias in service personnel

Organism: Eaton agent=pleuropneumonia-likeorganism (PPLO) – probably a bacterium

Mycoplasma PneumoniaClinical

One group has acute onset of fever, cough,chest pain with segmental pneumonia

Other group has 1-4 week history of lethargyand SOB usually with interstitial disease

May have bullous myringitis

Cultures take 3 months so 4X rise in coldagglutinins is used in diagnosis

Mycoplasma PneumoniaX-ray Findings

Acute interstitial infiltrate

Lower lobes radiating from hila (early)

Then alveolar infiltrates

Usually unilateral and almost alwayssegmental

Small pleural effusion in 20%

Rare hilar adenopathy

Mycoplasma pneumonia

© R3

Mycoplasma pneumonia with B/L infiltrates

© R3

© Gower

Mycoplasma pneumonia with B/L infiltrates

Mycoplasma PneumoniaComplications

Meningitis

Encephalitis

Stevens-Johnson Syndrome

Erythema multiforme

High fever

Stomatitis

Pneumonia

Erythema nodosum

Coccidioidomycosis

Coccidioidomycosis

Caused by Coccidioides imitus

 Soil fungus endemic to Southwest (SanJoaquin Valley)

Primary Coccidioidomycosis

Most are asymptomatic

Clinically, may have arthralgias, skinrash

X-ray

Patchy infiltrates mainly in lower lobes(80%)

Hilar adenopathy (20%)

Pleural effusion (10%)

DisseminatedCoccidioidomycosis

Meningeal spread

Micronodular lung pattern

Coccidiomycosis

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Chronic Coccidioidomycosis

One or more well-defined nodules(5%)

“Grape-skin” thin-walled, upper lobecavity

Mostly solitary

Resembles TB

Mediastinal adenopathy (10%)

Chronic Coccidiomycosis - nodule

© Gower

Chronic Coccidiomycosis

Chronic Coccidiomycosis-thin-walled cavity

Coccidiomycosis

Nodular Infectious Diseases

1.Nocardiosis

2.Coccidiomycosis

3.Cryptococcosis

4.Varicella

Take Home Points

Pneumococcal pneumonia can clear in48 hrs

Staph produces loculated effusions andpneumatocoeles

Nocardiosis has multiple nodules withor without cavitation

Take Home Points

Pseudomonas - lower lobes; multiplesmall lucencies

Klebsiella -  heavy exudate; bulgingfissure

Actinomycosis – extends throughpleura

Take Home Points

Mycoplasma – lower lobe; dormitorysettings

Coccidiomycosis – thin-walled cavity

The End