長期間にわたるコロナウイルス感染症-19に対する高圧酸素治療：症例報告 日本

経歴

2019 年コロナウイルス感染症 (COVID-19) のパンデミックにより、急性疾患から回復した後にさまざまな長期にわたる症状を経験する人が増加しています。この症状は、「新型コロナウイルス感染症後の状態」や「長期にわたる症状」など、いくつかの用語で呼ばれています。 COVID。"新型コロナウイルス感染症後に認められる最も一般的な症状は、疲労 (58%)、頭痛 (44%)、認知障害 (27%)、脱毛 (25%)、呼吸困難 (24%) の 1 つです [19]。 COVID-2 の 3 つの主要な生物学的続発症が、長期にわたる新型コロナウイルスの発症に役割を果たしています。第一は、小血管閉塞および大血管閉塞のリスクの増加を特徴とする凝固亢進状態である[4]。 5 番目は、制御されていない継続的な炎症反応です [XNUMX]。微小梗塞と神経炎症は脳低酸素症の重要な原因であり、長期にわたる新型コロナウイルス患者における慢性的な絶え間ない神経認知低下の原因となる可能性がある[XNUMX]。低酸素状態を改善し、神経炎症を軽減し、神経可塑性を誘発する選択肢の XNUMX つは、高圧酸素療法 (HBOT) [XNUMX]です。

この記事では、以前は健康で運動能力が高かったが、長期にわたる新型コロナウイルス感染症後症候群に苦しみ、HBOTで治療に成功した最初の症例報告を紹介する。

ケース発表

長期にわたる新型コロナウイルス感染症による永続的な症状に苦しんでいた、以前は健康だった白人男性が、評価のために当院を訪れました。臨床症状には、記憶障害、マルチタスク能力の悪化、疲労、エネルギー低下、息切れ、体力の低下などが含まれており、これらはすべて55か月前に急性SARS-CoV-2感染症と診断された後に始まりました。彼は、3年21月2021日に胸痛、咳、息切れを伴わずに最初は高熱を発症しました。30年2021月19日に脱水症状のため入院し、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ RT-PCR）。入院中に肺炎による急性呼吸器症候群を発症し、1週間の高流量酸素による支持療法が必要となった。彼は 16 年 2021 月 6 日に退院しました。退院時、通常の酸素吸入により状態は安定しており、身体検査では神経学的欠陥は指摘されませんでした。さらに、新型コロナウイルス感染症と診断されてから19週間後に肺塞栓を発症し、リバーロキサバンによる治療を受けた。 SARS-CoV-2 に感染する前は、彼は健康で、高機能で、運動能力も高い人でした。

急性感染から3か月後に当院で行われたベースライン評価には、脳磁気共鳴画像法（MRI）と灌流および拡散テンソル画像法（DTI）、コンピューターによる神経認知評価、心肺運動量検査（CPET）、肺機能検査が含まれていました。 。

ベースラインでは、患者は運動による息切れのほか、新型コロナウイルス感染症の発症後に始まった記憶力やマルチタスクの困難を訴えていた。

身体検査および神経学的検査は正常でした。脳の MRI 評価では、以下に詳述するように認知機能の低下と相関する灌流の低下が実証されました。彼は、週 60 日、5 回のセッションを含む高圧酸素療法 (HBOT) を紹介されました。各セッションには、90 分ごとに 100 分間の空気休憩を挟み、絶対 2 気圧の 5% 酸素に 20 分間曝露することが含まれていました。

この患者は、19 年 2021 月 15 日に最初の HBOT を開始し、重大な副作用もなく 2021 年 15 月 20 日に終了しました。最初の 2 回のセッションの後、彼は呼吸が改善し始め、運動後の筋肉痛がなくなったと報告しました。 19回のセッションの後、彼は疲労が軽減され、以前の低エネルギー状態が改善されたことに気づきました。 XNUMX回のセッションの後、彼は自分の呼吸能力と運動能力がSARS-CoV-XNUMX感染前の能力に戻り、登山道を走ることに戻ったことに気づいた。さらに、記憶力とマルチタスク能力が新型コロナウイルス感染症以前のレベルに戻ったと指摘した。

HBOT 前のベースライン脳 MRI では、初期の小血管疾患を示唆する左右の頭頂部領域に信号変化の 1 つの小さな病巣が示されました。さらに、脳灌流の全体的な減少が見られました。図 1 および表 4 に詳述されているように、HBOT 後の再評価 (潜在的な中間影響を回避するために最後の HBOT の 2 週間後に実施) により、脳灌流の有意な増加が明らかになりました。表 3 と XNUMX は、MRI-DTI によって実証された脳微細構造の改善を示しています。

神経認知評価は、NeuroTrax 完全コンピューター化テストバッテリーを使用して行われ、記憶力、情報処理速度、注意力、実行機能などの脳機能のさまざまな側面を測定し、HBOT の前後に行われました。 HBOT 後の神経認知テストでは、全体記憶の大幅な改善が示され、最も支配的な効果は非言語記憶、実行機能、注意力、情報処理速度、認知の柔軟性、マルチタスクに及んでいました。表 4 は、さまざまな認知領域における HBOT 前後のスコアをまとめたものです。

身体能力は、ボストン 5 プロトコルを使用して COSMED トレッドミルで実施される最大心肺運動テスト (CPET) によって評価されました。表 5 は、HBOT 前後の生理学的評価パラメーターを示しています。詳細に説明したように、HBOT 後は VO34 max が 2 分あたり 3083 mL から 4130 mL に 44% 増加しました。努力肺活量 (FVC) は 4.76 L から 6.87 L に 23% 向上し、努力呼気量 (FEV) は 3.87 L から 4.76 L に 20.2% 向上し、ピーク流量測定 (PEF) は 10.17 L/秒から 12.22 L に XNUMX% 向上しました。 。

HBOT 後の評価の最後に完全な情報を受け取った後、患者は自分の医療情報の公開を許可するインフォームドコンセントに署名しました。

図1高圧酸素療法前後の脳灌流磁気共鳴イメージング。上の行は、急性感染症から 3 か月後、高圧酸素療法前の脳灌流を表します。下の行は、高圧酸素療法プロトコルの完了後に行われた灌流磁気共鳴画像を表します。

テーブル1高圧酸素療法前後の脳血流の変化

議論と結論

ここでは、認知症状と心肺症状を伴う長期にわたる新型コロナ患者がHBOTによって治療に成功した最初の症例を報告する。治療後、彼は脳灌流、脳白質の微細構造、認知機能と心肺機能の大幅な改善を示しました。この症例報告は、HBOTが、絶え間ない認知機能と身体機能の低下に苦しむ長期にわたる新型コロナウイルス患者の治療に使用できる可能性があることを示している。

低酸素症は長期にわたる新型コロナウイルスの病態生理学において重要な役割を果たしている。全身性低酸素症は肺機能障害によって生じる可能性があり、臓器関連の低酸素症は血管損傷によって発生する可能性があります。肺機能の持続

テーブル2磁気共鳴イメージング - 拡散テンソル イメージングによる高圧酸素療法前後の異方性率の変化

分数異方性 (FA) は、白質繊維の完全性、方向性、秩序を評価するために使用される尺度です。 FA の値が高いほど、ファイバーの組織化が良好であることを示します。 DTI 拡散テンソル イメージング

テーブル3磁気共鳴イメージング - 拡散テンソル イメージングによる高圧酸素療法前後の平均拡散率変化

平均拡散率 (MD) は、白質繊維密度を評価するために使用される尺度です。 MD の値が低いほど、密度が高いことを示します。 DTI 拡散テンソル イメージング。

テーブル4高圧酸素療法前後の認知スコア

テーブル5高圧酸素療法前後の生理学的パラメータ

VO2max 運動中に消費される酸素の最大速度、ml/min ミリリットル/分、VO2max/kg 運動中に消費される酸素の最大速度/キログラム、ml/min/Kg ミリリットル/分/キログラム、タスクの MET 代謝当量、bpm 心拍数/分、心拍数ごとに消費される酸素の VO2/HR 速度、FVC 努力肺活量、L リットル、FEV1 努力呼気量、PEF ピーク流量測定、L/s リットル/秒。

急性 SARS-CoV-2 感染中に酸素補給を必要とした患者では、急性感染後 6 か月および 12 か月経っても機能障害が見られています [6]。脳の機能と再生能力は酸素供給の低下に敏感であるため[7]、長期的な認知障害は呼吸困難を克服するために必要な酸素の量と相関しています[1]。臓器関連の虚血に関しては、新型コロナウイルス感染症は内皮損傷と凝固亢進を引き起こし、心筋梗塞、虚血性脳卒中、肺塞栓症の高罹患率の原因となる血管機能不全のリスクを高めている[19]。この症例では、患者は急性疾患の期間中、高流量酸素による支持療法を 8 週間必要とした。これは、患者が全身性低酸素症に苦しんでおり、その結果、無酸素性脳損傷による長期認知障害のリスクがあったことを意味する。さらに、急性感染の 1 週間後、彼は全身性低酸素症へのさらなる曝露による内皮機能不全の代表である肺塞栓を発症しました。さらに、脳灌流 MRI で実証されたように、彼には神経認知機能の低下と相関する微小血管関連の灌流障害があった。

HBOT では、絶対 100 気圧 (ATA) を超える圧力で 1% の酸素を吸入するため、身体組織に溶解する酸素の量が増加します。 HBOT の有益な効果の多くは組織の酸素化の改善によって説明できますが、現在では、高酸素と高圧の組み合わせ作用が酸素感受性遺伝子と圧力感受性遺伝子の両方を誘発し、その結果、再生神経細胞の再生が誘導されることが理解されています。幹細胞の増殖と、抗アポトーシス因子および抗炎症因子による動員、血管新生、および神経新生を含むプロセス [9-12]。 HBOT は、急性傷害から何年も経っても神経可塑性を誘発し、認知機能を改善する可能性があります [13]。長期にわたる新型コロナウイルスの症例では、HBOTは灌流不全の脳領域への脳血流を改善し（脳血管新生を示す）、脳微細構造の完全性を改善した（神経新生を示す）。脳画像検査で実証された有意な改善と神経認知の改善との相関関係は、HBOT の有益な効果のほとんどが実際に、脳の機能不全領域の神経可塑性を誘発する能力に関連していることを示しています。

HBOT は、適切な筋肉機能の重要な要素であるミトコンドリア機能に有益な効果があることが実証されています [12]。 HBOT はまた、増殖および分化している衛星細胞の数と再生された筋繊維の数を増加させ、筋力を促進する可能性があります [14]。新しく間欠的に繰り返される HBOT プロトコルは、ピーク呼気流量 (PEF) および努力肺活量 (FVC) に関して肺機能を改善する可能性があることが実証されました [15]。提示された患者では、心肺運動検査 (CPET) と肺機能検査を使用して、心肺系のパフォーマンス能力が評価されました。 HBOT は、最大酸素消費能力で 34% の大幅な改善、最大 METs で 34.4% の改善、および乳酸閾値で 16.9% の増加を引き起こしました。肺機能に関しては、FVC が 44.3%、PEF が 20.2% 改善されました。測定可能な改善は、患者が以前の高い運動能力を取り戻す能力と相関していました。

この報告された症例では、急性 SARS-CoV-3 感染後 2 か月以上経過してから HBOT が開始されました。症状は HBOT が開始されるまで持続し、HBOT が開始されて初めて顕著な改善が始まったとしても、臨床的改善の少なくとも一部は HBOT なしでも生じた可能性があります。しかし、慢性的な症状の後に完全回復を伴う突然の顕著な改善、HBOT の生理学的影響に関する我々の理解、およびこの患者に対して行われた客観的測定は、治療と観察された改善との関係を裏付けています。これは単なる症例報告であるため、長期にわたる新型コロナウイルス感染症患者に対するHBOOTの潜在的な有益な効果をより深く理解するには、さらなる前向き臨床試験が必要である。

要約すると、この記事は、長期にわたる新型コロナウイルス感染症がHBOTで治療できることを示した最初の症例報告である。 HBOT の有益な効果は、この症候群の病態生理学にさらなる光を当てます。これは単一の症例報告であるため、長期にわたる新型コロナウイルスの治療における高圧酸素療法の使用については、さらなる前向きランダム化対照研究が必要である。

略語

HBOT: 高圧酸素療法。 MRI: 磁気共鳴画像法。 DTI: 拡散テンソル イメージング。 VO2 max: 運動中に消費される酸素の最大速度。 CPET: 心肺運動テスト。 HR: 心拍数。 Bpm: 1 分あたりの心拍数。 FVC: 努力肺活量。 FEVXNUMX:努力呼気量。 PEF: ピーク流量の測定。

謝辞

適用できません。

著者の貢献

AMB、ES、SE、および SK は、MRI、灌流、および DTI に関する患者データを分析および解釈しました。 AMB と SE は、心肺機能検査と肺機能検査に関する患者データを分析および解釈しました。著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

著者の貢献

AMB、ES、SE、および SK は、MRI、灌流、および DTI に関する患者データを分析および解釈しました。 AMB と SE は、心肺機能検査と肺機能検査に関する患者データを分析および解釈しました。著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

データと資料の入手可能性

この研究中に生成または分析されたすべてのデータは、この公開記事に含まれています。

宣言

倫理の承認と参加の同意

適用できません。

出版の同意

この症例報告および付随する画像の掲載については、患者から書面によるインフォームドコンセントを得た。書面による同意のコピーは、本ジャーナルの編集長による確認のために利用可能です。

競合する利益

AMB、ZW、SK、MG、UQ は AVIV クリニックで働いています。 ES は AVIV Scientifc LTD に勤めています。 SE は AVIV Scientifc LTD の共同創設者および株主です。

受領日: 11 年 2021 月 21 日、受理日: 2022 年 15 月 2022 日、オンライン公開: XNUMX 年 XNUMX 月 XNUMX 日

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出版社のメモ

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