درمان با اکسیژن هیپرباریک برای بیماری طولانی مدت کروناویروس-19: گزارش موردی

زمینه

همه‌گیری بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) منجر به جمعیت رو به رشدی از افراد شده است که پس از بهبودی از بیماری حاد، طیف گسترده‌ای از علائم طولانی‌مدت را تجربه می‌کنند که با چندین اصطلاح از جمله «شرایط پس از کووید» و «طولانی مدت» به آن اشاره می‌شود. کووید." پنج علامت رایج تشخیص داده شده پس از کووید شامل خستگی (58%)، سردرد (44%)، اختلال شناختی (27%)، ریزش مو (25%) و تنگی نفس (24%) است [1]. دو پیامد بیولوژیکی اصلی COVID-19 در پاتوژنز کووید طولانی مدت نقش دارند. اولین حالت انعقادی بیش از حد است که با افزایش خطر انسداد عروق کوچک و بزرگ مشخص می شود [2]. دوم یک پاسخ التهابی مداوم کنترل نشده است [3]. ریزانفارکت ها و التهاب عصبی علل مهم هیپوکسی مغز هستند و می توانند مسئول کاهش مزمن عصبی-شناختی در بیماران مبتلا به کووید طولانی مدت باشند [4]. یکی از گزینه‌های معکوس‌کردن هیپوکسی، کاهش التهاب عصبی و القای نورپلاستیسیته، اکسیژن درمانی هیپرباریک (HBOT) است [5].

در این مقاله، اولین گزارش موردی از یک فرد ورزشکار سالم که قبلاً از سندرم طولانی مدت پس از کووید رنج می برد و با موفقیت با HBOT درمان شده بود، ارائه می کنیم.

معرفی مورد

یک مرد 55 ساله قفقازی که قبلاً سالم بود که از علائم مداوم کووید طولانی مدت رنج می برد، برای ارزیابی به کلینیک ما مراجعه کرد. تظاهرات بالینی شامل مشکلات حافظه، بدتر شدن توانایی های چندوظیفه ای، خستگی، انرژی کم، تنگی نفس، و کاهش تناسب اندام بود که همگی پس از ابتلا به عفونت حاد SARS-CoV-2 که 3 ماه قبل تشخیص داده شد، شروع شد. او ابتدا در 21 ژانویه 2021 تب شدید بدون درد قفسه سینه، سرفه یا تنگی نفس را تجربه کرد. او به دلیل کم آبی در 30 ژانویه 2021 در بیمارستان بستری شد و با واکنش زنجیره ای پلیمراز رونویسی معکوس به کووید-19 تشخیص داده شد. RT-PCR). در طول مدت بستری در بیمارستان، او به دلیل پنومونیت دچار سندرم حاد تنفسی شد و به مدت 1 هفته به درمان حمایتی با اکسیژن بالا نیاز داشت. او در 16 فوریه 2021 از بیمارستان مرخص شد. در هنگام ترخیص، او با اکسیژن طبیعی پایدار بود و هیچ نقص عصبی در معاینه فیزیکی مشاهده نشد. علاوه بر این، 6 هفته پس از تشخیص کووید-19، آمبولی ریه در او ایجاد شد و تحت درمان با ریواروکسابان قرار گرفت. قبل از عفونت SARS-CoV-2، او فردی سالم، با عملکرد بالا و ورزشکار بود.

ارزیابی پایه که در کلینیک ما، 3 ماه پس از عفونت حاد انجام شد، شامل تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی مغز (MRI) با تصویربرداری پرفیوژن و تانسور انتشار (DTI)، ارزیابی عصبی شناختی کامپیوتری، تست ورزش قلبی ریوی (CPET) و تست‌های عملکرد ریوی بود. .

در ابتدا، بیمار از تنگی نفس با ورزش و همچنین مشکلات حافظه و چندوظیفه ای که پس از بیماری کووید-19 او شروع شده بود، شکایت داشت.

معاینه فیزیکی و عصبی طبیعی بود. ارزیابی MRI مغز کاهش پرفیوژن را نشان داد که با کاهش شناختی مرتبط است که در زیر به تفصیل شرح داده شده است. او به درمان با اکسیژن هایپرباریک (HBOT) که شامل 60 جلسه، 5 روز در هفته بود، ارجاع داده شد. هر جلسه شامل قرار گرفتن در معرض 90 دقیقه اکسیژن 100 درصد در 2 اتمسفر مطلق با 5 دقیقه استراحت هوا هر 20 دقیقه بود.

بیمار اولین HBOT خود را در 19 آوریل 2021 شروع کرد و در 15 جولای 2021 بدون هیچ عارضه جانبی قابل توجهی به پایان رسید. پس از پنج جلسه اول، او گزارش داد که تنفسش شروع به بهبود کرده است و بعد از ورزش دیگر درد عضلانی ندارد. پس از 15 جلسه، او متوجه خستگی کمتر و بهبود انرژی کم قبلی خود شد. پس از 20 جلسه، او متوجه شد که ظرفیت تنفس و ورزشش به ظرفیت قبل از عفونت SARS-CoV-2 بازگشته و به مسیرهای دویدن در کوهستان بازگشته است. علاوه بر این، او خاطرنشان کرد که حافظه و توانایی چندوظیفه ای او به سطح قبل از COVID-19 بازگشته است.

MRI مغز پایه، قبل از HBOT، دو کانون کوچک تغییر سیگنال را در نواحی جداری راست و چپ نشان داد که نشان‌دهنده بیماری عروق کوچک اولیه است. علاوه بر این، یک کاهش جهانی در پرفیوژن مغز وجود داشت. همانطور که در شکل 1 و جدول 1 توضیح داده شده است، ارزیابی مجدد پس از HBOT (4 هفته پس از آخرین HBOT برای جلوگیری از هر گونه اثر میانی بالقوه انجام شد) افزایش قابل توجهی در پرفیوژن مغز را نشان داد. جداول 2 و 3 بهبودهایی را در ریزساختار مغز نشان می دهد که توسط MRI-DTI نشان داده شده است.

ارزیابی عصبی شناختی با استفاده از باتری تست کامپیوتری کامل NeuroTrax برای اندازه‌گیری جنبه‌های مختلف عملکرد مغز، مانند حافظه، سرعت پردازش اطلاعات، توجه و عملکرد اجرایی، قبل و بعد از HBOT انجام شد. آزمایش عصبی شناختی پس از HBOT بهبود قابل توجهی را در حافظه جهانی نشان داد که بیشترین تأثیر آن بر حافظه غیرکلامی، عملکردهای اجرایی، توجه، سرعت پردازش اطلاعات، انعطاف پذیری شناختی و چندوظیفه ای بود. جدول 4 نمرات قبل و بعد از HBOT را در حوزه های شناختی مختلف خلاصه می کند.

ظرفیت بدنی با استفاده از تست حداکثر تمرین قلبی ریوی (CPET) که بر روی تردمیل COSMED با استفاده از پروتکل بوستون 5 انجام شد، ارزیابی شد. جدول 5 پارامترهای فیزیولوژیکی ارزیابی شده قبل و بعد از HBOT را نشان می دهد. همانطور که به تفصیل توضیح داده شد، 34 درصد افزایش در VO2 max از 3083 به 4130 میلی لیتر در دقیقه پس از HBOT وجود داشت. ظرفیت حیاتی اجباری (FVC) 44 درصد از 4.76 به 6.87 لیتر، حجم بازدم اجباری (FEV) 23 درصد از 3.87 به 4.76 L و اندازه گیری پیک فوو (PEF) 20.2 درصد از 10.17 به 12.22 لیتر در ثانیه بهبود یافته است. .

پس از دریافت اطلاعات کامل در پایان ارزیابی پس از HBOT، بیمار یک رضایت نامه آگاهانه امضا کرد که اجازه انتشار اطلاعات پزشکی خود را می داد.

شکل 1تصویربرداری رزونانس مغناطیسی پرفیوژن مغز قبل و بعد از اکسیژن درمانی هیپرباریک. ردیف بالایی نشان دهنده پرفیوژن مغز 3 ماه پس از عفونت حاد، قبل از اکسیژن درمانی هیپرباریک است. ردیف پایین نشان‌دهنده تصویربرداری تشدید مغناطیسی پرفیوژن است که پس از تکمیل پروتکل اکسیژن درمانی هیپرباریک انجام می‌شود.

جدول 1خون مغزی قبل و بعد از اکسیژن درمانی هیپرباریک تغییر می کند

بحث و نتایج

در اینجا، اولین مورد بیمار مبتلا به کووید طولانی با علائم شناختی و قلبی تنفسی را گزارش می‌کنیم که با موفقیت توسط HBOT درمان شده است. پس از درمان، او بهبود قابل توجهی در پرفیوژن مغز، ریزساختار ماده سفید مغز و عملکرد شناختی و قلبی ریوی نشان داد. گزارش موردی نشان می دهد که HBOT برای درمان بیماران مبتلا به کووید طولانی مدت که از زوال عملکرد شناختی و فیزیکی بی وقفه رنج می برند، کاربرد بالقوه دارد.

هیپوکسی نقش مهمی در پاتوفیزیولوژی کووید طولانی مدت دارد. هیپوکسی سیستمیک می تواند ناشی از اختلال ریه باشد و هیپوکسی مرتبط با اندام می تواند به دلیل آسیب عروقی ایجاد شود. تداوم عملکرد ریه

جدول 2تصویربرداری رزونانس مغناطیسی - تصویربرداری تانسور نفوذی تغییرات ناهمسانگردی کسری قبل و بعد از اکسیژن درمانی هیپرباریک

ناهمسانگردی کسری (FA) معیاری است که برای ارزیابی یکپارچگی، جهت و نظم ماده سفید فیبر استفاده می شود. مقدار بالاتر FA نشان دهنده سازماندهی بهتر فیبر است. تصویربرداری تانسور دیفیوژن DTI

جدول 3تصویربرداری رزونانس مغناطیسی-تصویربرداری تانسور انتشار به معنای تغییرات انتشار قبل و بعد از اکسیژن درمانی هیپرباریک

انتشار میانگین (MD) معیاری است که برای ارزیابی تراکم فیبر ماده سفید استفاده می شود. مقدار کمتر MD نشان دهنده چگالی بالاتر است. تصویربرداری تانسور دیفیوژن DTI.

جدول 4نمرات شناختی قبل و بعد از اکسیژن درمانی هیپرباریک

جدول 5پارامترهای فیزیولوژیکی قبل و بعد از اکسیژن درمانی هیپرباریک

حداکثر میزان حداکثر اکسیژن مصرفی در حین ورزش، میلی لیتر/دقیقه میلی لیتر در دقیقه، حداکثر میزان حداکثر اکسیژن مصرفی در حین ورزش در هر کیلوگرم، میلی لیتر/دقیقه/کیلوگرم میلی لیتر در دقیقه بر کیلوگرم، معادل متابولیک MET کار، ضربان قلب در دقیقه ، میزان اکسیژن مصرفی VO2/HR در هر ضربان قلب، ظرفیت حیاتی اجباری FVC، L لیتر، حجم بازدمی اجباری FEV2، اندازه گیری پیک فوو PEF، L/s لیتر در ثانیه.

اختلال در بیمارانی مشاهده شده است که در طول عفونت حاد SARS-CoV-2 به اکسیژن اضافی حتی 6 و 12 ماه پس از عفونت حاد نیاز داشتند [6]. از آنجایی که عملکرد مغز و ظرفیت بازسازی به هرگونه کاهش در عرضه اکسیژن حساس است [7]، نقص شناختی بلند مدت با مقدار اکسیژن مورد نیاز برای غلبه بر مشکلات تنفسی مرتبط است [1]. با توجه به ایسکمی مرتبط با اندام، کووید-19 باعث آسیب اندوتلیال و هیپرانعقادی می شود که خطر اختلال عملکرد عروقی را افزایش می دهد که مسئول شیوع بالای انفارکتوس میوکارد، سکته های مغزی ایسکمیک و آمبولی ریوی است [8]. در مورد ارائه شده، بیمار به مدت 1 هفته در طول بیماری حاد به درمان حمایتی با اکسیژن بالا نیاز داشت، به این معنی که او از هیپوکسی سیستمیک و در نتیجه خطر ابتلا به اختلالات شناختی طولانی مدت به دلیل آسیب مغزی بدون اکسیژن رنج می برد. علاوه بر این، 6 هفته پس از عفونت حاد، او دچار آمبولی ریوی شد، که نماینده اختلال عملکرد اندوتلیال با قرار گرفتن در معرض اضافی هیپوکسی سیستمیک بود. علاوه بر این، همانطور که توسط MRI پرفیوژن مغز نشان داده شد، او دارای نقایص پرفیوژن مرتبط با میکروواسکولار بود که با کاهش عصبی شناختی او مرتبط بود.

HBOT شامل استنشاق 100٪ اکسیژن در فشارهای بیش از 1 اتمسفر مطلق (ATA) است، بنابراین میزان اکسیژن محلول در بافت های بدن را افزایش می دهد. حتی اگر بسیاری از اثرات مفید HBOT را می توان با بهبود اکسیژن رسانی بافت توضیح داد، اما اکنون مشخص شده است که عملکرد ترکیبی هیپراکسی و فشار هیپرباریک، هم ژن های حساس به اکسیژن و هم به فشار را تحریک می کند و منجر به القای بازسازی می شود. فرآیندهایی از جمله تکثیر سلول های بنیادی و بسیج با عوامل ضد آپوپتوتیک و ضد التهابی، رگزایی و نوروژنز [9-12]. HBOT می تواند باعث ایجاد نوروپلاستیسیته و بهبود عملکرد شناختی حتی سال ها پس از توهین حاد شود [13]. در مورد کووید طولانی ارائه شده، HBOT باعث بهبود جریان خون مغزی در نواحی بد پرفیوژن مغز (نشان دهنده رگزایی مغز) و بهبود یکپارچگی ریزساختار مغز (نشان دهنده نوروژنز) شد. همبستگی بین بهبودهای قابل توجه نشان داده شده در تصویربرداری مغز و بهبودهای عصبی شناختی نشان می دهد که بیشتر اثرات مفید HBOT در واقع به توانایی آن در القای نوروپلاستیسیته نواحی ناکارآمد مغز مربوط می شود.

نشان داده شده است که HBOT اثرات مفیدی بر عملکرد میتوکندری دارد، عنصری حیاتی در عملکرد مناسب ماهیچه [12]. HBOT همچنین می‌تواند تعداد سلول‌های ماهواره‌ای در حال تکثیر و تمایز و همچنین تعداد فیبرهای عضلانی بازسازی‌شده را افزایش دهد و قدرت عضلانی را تقویت کند [14]. پروتکل HBOT مکرر متناوب جدید نشان داده شد که پتانسیل بهبود عملکرد ریه را با توجه به حداکثر فوو بازدمی (PEF) و ظرفیت حیاتی نیرو (FVC) دارد [15]. در بیمار ارائه شده، ظرفیت عملکرد سیستم قلبی ریوی با استفاده از تست ورزش قلبی ریوی (CPET) و تست های عملکرد ریوی ارزیابی شد. HBOT باعث بهبود قابل توجه 34٪ در حداکثر ظرفیت مصرف اکسیژن، بهبود 34.4٪ در حداکثر METs و افزایش 16.9٪ در آستانه لاکتیک شد. با توجه به عملکرد ریه، FVC 44.3٪ و PEF 20.2٪ بهبود یافته است. این پیشرفت‌های قابل اندازه‌گیری با توانایی بیمار برای بازیابی عملکرد بالای ورزشی قبلی‌اش مرتبط بود.

در این مورد گزارش شده، HBOT بیش از 3 ماه پس از عفونت حاد SARS-CoV-2 شروع شد. حتی اگر علائم تا شروع HBOT ادامه داشت و بهبود قابل توجهی تنها پس از شروع HBOT شروع شد، ممکن است حداقل بخشی از بهبود بالینی بدون HBOT رخ دهد. با این حال، بهبود چشمگیر ناگهانی با بهبودی کامل پس از ماهیت مزمن علائم، درک ما از اثرات فیزیولوژیکی HBOT، و اندازه‌گیری‌های عینی انجام‌شده روی این بیمار، ارتباط بین درمان و بهبودهای مشاهده‌شده را تایید می‌کند. از آنجایی که این فقط یک گزارش موردی است، آزمایش‌های بالینی آینده‌نگر بیشتری برای به دست آوردن درک بهتری از اثرات مفید بالقوه HBOOT برای بیماران مبتلا به کووید طولانی‌مدت مورد نیاز است.

به طور خلاصه، این مقاله اولین گزارش موردی را نشان می دهد که نشان می دهد کووید طولانی مدت با HBOT قابل درمان است. اثر مفید HBOT نور بیشتری بر پاتوفیزیولوژی این سندرم می اندازد. از آنجایی که این یک گزارش موردی منفرد است، مطالعات کنترل تصادفی آینده‌نگر بیشتری برای استفاده از اکسیژن درمانی هایپرباریک در درمان طولانی مدت کووید مورد نیاز است.

اختصارات

HBOT: اکسیژن درمانی هیپرباریک. MRI: تصویربرداری رزونانس مغناطیسی. DTI: تصویربرداری تانسور انتشار. VO2 max: حداکثر میزان اکسیژن مصرفی در طول ورزش. CPET: تست ورزش قلبی ریوی. HR: ضربان قلب؛ ضربان در دقیقه: ضربان قلب در دقیقه؛ FVC: ظرفیت حیاتی اجباری. FEV1: حجم بازدم اجباری. PEF: اندازه گیری پیک فو.

سپاسگزاریها

قابل اجرا نیست

مشارکت نویسندگان

AMB، ES، SE و SK داده‌های بیمار را در مورد MRI، پرفیوژن و DTI تجزیه و تحلیل و تفسیر کردند. AMB و SE داده های بیمار را در مورد تست های عملکرد قلبی ریوی و ریوی تجزیه و تحلیل و تفسیر کردند. همه نویسندگان نسخه نهایی را خوانده و تأیید کردند.

مشارکت نویسندگان

AMB، ES، SE و SK داده‌های بیمار را در مورد MRI، پرفیوژن و DTI تجزیه و تحلیل و تفسیر کردند. AMB و SE داده های بیمار را در مورد تست های عملکرد قلبی ریوی و ریوی تجزیه و تحلیل و تفسیر کردند. همه نویسندگان نسخه نهایی را خوانده و تأیید کردند.

در دسترس بودن داده ها و مواد

تمام داده های تولید یا تجزیه و تحلیل شده در طول این مطالعه در این مقاله منتشر شده گنجانده شده است.

اعلامیه ها

اخلاق تصویب و رضایت برای شرکت

قابل اجرا نیست

رضایت برای انتشار

رضایت نامه کتبی آگاهانه از بیمار برای انتشار این گزارش مورد و هر گونه تصاویر همراه آن اخذ شد. یک نسخه از رضایت نامه کتبی برای بررسی توسط سردبیر این مجله موجود است.

رقابت منافع

AMB، ZW، SK، MG، و UQ برای کلینیک های AVIV کار می کنند. ES برای AVIV Scientifc LTD کار می کند. SE یکی از بنیانگذاران و سهامدار AVIV Scientifc LTD است.

دریافت: 11 اکتبر 2021 پذیرش: 21 ژانویه 2022، انتشار آنلاین: 15 فوریه 2022

منابع

لوپز-لئون اس، و همکاران. بیش از 50 اثر بلندمدت COVID-19: یک بررسی سیستماتیک و متاآنالیز. Sci Rep. 2021؛ 11 (1): 16144.

LeviM و همکاران اختلالات انعقادی و ترومبوز در بیماران مبتلا به COVID-19. لانست هماتول. 2020؛ 7 (6): e438-40.

محمودپورم، و همکاران. طوفان سیتوکین COVID-19: خشم بدنام سیتوکین. 2020؛ 133: 155151.

LiB و همکاران تعاملات مغزی-ایمنی در آسیب مغزی هیپوکسیک-ایسکمیک پری ناتال پروگ نوروبیول. 2017؛ 159:50-68.

ShapiraR و همکاران اکسیژن درمانی هیپرباریک پاتوفیزیولوژی مدل موش 3xTg-AD را با کاهش التهاب عصبی بهبود می بخشد. نوروبیول پیری 2018؛ 62:105–19.

HuangL و همکاران نتایج یک ساله در بازماندگان بیمارستان مبتلا به COVID-1: یک مطالعه کوهورت طولی. لانست. 19؛ 2021 (398): 10302-747.

هادانی، افراتی اس. اکسیژن - یک عامل محدود کننده برای بازیابی مغز. Crit Care. 2015؛ 19:307.

کاتسولاریس، و همکاران. خطر انفارکتوس حاد میوکارد و سکته مغزی ایسکمیک به دنبال COVID-19 در سوئد: یک سری موارد خودکنترل شده و مطالعه کوهورت همسان. لانست. 2021؛ 398 (10300): 599-607.

Pena-VillalobosI، و همکاران. اکسیژن هیپرباریک تکثیر سلول های بنیادی، رگ زایی و توانایی التیام زخم WJ-MSCs را در موش های دیابتی افزایش می دهد. فیزیول جلو. 2018؛ 9:995.

CabigasBP، و همکاران. حفاظت قلبی ناشی از هیپراکسیک و هیپرباریک: نقش نیتریک اکسید سنتاز 3. Cardiovasc Res. 2006؛ 72 (1): 143-51.

GregorevicP، Lynch GS، Williams DA. اکسیژن هیپرباریک فعالیت آنزیم آنتی اکسیدانی را در عضلات اسکلتی موش تعدیل می کند. Eur J Appl Physiol. 2001؛ 86 (1): 24-7.

ZhouZ و همکاران حفاظت از عملکرد میتوکندری و بهبود ریکاوری شناختی در موش‌های تحت درمان با اکسیژن هیپرباریک به دنبال آسیب جانبی fuid-percussion. J Neurosurg. 2007؛ 106 (4): 687-94.

HadannyA، و همکاران. اکسیژن درمانی هایپرباریک عملکردهای عصبی شناختی بیماران پس از سکته را بهبود می بخشد - یک تحلیل گذشته نگر. Restor Neurol Neurosci. 2020؛ 38 (1): 93-107.

HorieM، و همکاران. تقویت تمایز سلولی ماهواره ای و بازیابی عملکردی در عضله اسکلتی آسیب دیده با درمان با اکسیژن هیپرباریک. J Appl Physiol. 2014؛ 116 (2): 149-55.

HadannyA، و همکاران. اثرات اکسیژن درمانی هیپرباریک بر عملکردهای ریوی: یک مطالعه کوهورت آینده نگر BMC Pulm Med. 2019؛ 19 (1): 148.

نکته ناشر

Springer Nature با توجه به ادعاهای قضایی در نقشه های منتشر شده و وابستگی های سازمانی بی طرف باقی می ماند.