Hiperbarinis gydymas deguonimi sergant ilgą koronaviruso ligą-19: atvejo ataskaita

fonas

Dėl 2019 m. koronaviruso ligos (COVID-19) pandemijos daugėja asmenų, kuriems pasveikę po ūmios ligos pasireiškia įvairūs ilgai trunkantys simptomai, vadinami keliais terminais, įskaitant „būkles po COVID“ ir „ilgą laiką“. COVID." Penki dažniausiai pastebėti simptomai po COVID yra nuovargis (58 %), galvos skausmas (44 %), pažinimo sutrikimas (27 %), plaukų slinkimas (25 %) ir dusulys (24 %) [1]. Ilgo COVID patogenezėje vaidina dvi pagrindinės biologinės COVID-19 pasekmės. Pirmoji yra hiperkoaguliacijos būsena, kuriai būdinga padidėjusi mažų ir didelių kraujagyslių užsikimšimo rizika [2]. Antroji yra nekontroliuojama nuolatinė uždegiminė reakcija [3]. Mikroinfarktai ir neurouždegimas yra svarbios smegenų hipoksijos priežastys ir gali būti atsakingos už lėtinį nenutrūkstamą neurokognityvinį nuosmukį pacientams, sergantiems ilgai COVID [4]. Viena iš galimybių pakeisti hipoksiją, sumažinti neurouždegimą ir sukelti neuroplastiškumą yra hiperbarinė deguonies terapija (HBOT) [5].

Šiame straipsnyje pristatome pirmąjį atvejį apie anksčiau sveiką, sportišką asmenį, kuris sirgo ilgalaikiu sindromu po COVID, sėkmingai gydyto HBOT.

Atvejo pristatymas

55 metų anksčiau sveikas baltaodžių vyras, kenčiantis nuo nuolatinių nesibaigiančių COVID simptomų, atvyko į mūsų kliniką įvertinti. Į klinikinį vaizdą buvo įtrauktos atminties problemos, pablogėjęs gebėjimas atlikti daugybę užduočių, nuovargis, energijos stoka, dusulys ir sumažėjęs fizinis darbingumas, kurie prasidėjo po ūminės SARS-CoV-2 infekcijos, diagnozuotos prieš 3 mėnesius. Iš pradžių 21 m. sausio 2021 d. jam pasireiškė didelio laipsnio karščiavimas be krūtinės skausmo, kosulio ar dusulio. 30 m. sausio 2021 d. jis buvo paguldytas į ligoninę dėl dehidratacijos, o COVID-19 diagnozuotas po atvirkštinės transkripcijos polimerazės grandininės reakcijos ( RT-PGR). Gydymo ligoninėje metu jam išsivystė ūminis respiracinis sindromas dėl pneumonito ir 1 savaitę prireikė palaikomojo gydymo didelio srauto deguonimi. Iš ligoninės jis buvo išrašytas 16 m. vasario 2021 d. Išrašymo metu jis buvo stabilus, su normaliu deguonimi ir fizinės apžiūros metu jokių neurologinių trūkumų nepastebėta. Be to, praėjus 6 savaitėms po to, kai buvo diagnozuotas COVID-19, jam išsivystė plaučių embolija ir jis buvo gydomas rivaroksabanu. Iki užsikrėtimo SARS-CoV-2 jis buvo sveikas, gerai funkcionuojantis ir atletiškas asmuo.

Pradinis įvertinimas, atliktas mūsų klinikoje, praėjus 3 mėnesiams po ūminės infekcijos, apėmė smegenų magnetinio rezonanso tomografiją (MRT) su perfuzijos ir difuzijos tenzoriniu vaizdavimu (DTI), kompiuterinį neurokognityvinį įvertinimą, kardiopulmoninį krūvio testą (CPET) ir plaučių funkcijos testus. .

Iš pradžių pacientas skundėsi dusuliu fizinio krūvio metu, taip pat atminties ir kelių užduočių atlikimo sunkumais, kurie prasidėjo po COVID-19 ligos.

Fizinis ir neurologinis tyrimas buvo normalus. Smegenų MRT įvertinimas parodė sumažėjusią perfuziją, kuri koreliavo su pažinimo nuosmukiu, kaip aprašyta toliau. Jis buvo nukreiptas į hiperbarinę deguonies terapiją (HBOT), kuri apėmė 60 seansų 5 dienas per savaitę. Kiekvienas seansas apėmė 90 minučių 100% deguonies poveikį 2 atmosferų absoliučiai su 5 minučių oro pertraukomis kas 20 minučių.

Pirmąjį HBOT pacientas pradėjo 19 m. balandžio 2021 d., o baigė 15 m. liepos 2021 d. be jokio reikšmingo šalutinio poveikio. Po pirmųjų penkerių seansų jis pranešė, kad jo kvėpavimas pradėjo gerėti ir po treniruotės nebejaučia raumenų skausmų. Po 15 seansų jis pastebėjo mažiau nuovargio ir pagerėjo ankstesnis mažas energijos kiekis. Po 20 seansų jis pastebėjo, kad jo kvėpavimo ir mankštos pajėgumai grįžo į prieš SARS-CoV-2 infekciją buvusį pajėgumą ir grįžo į bėgimo kalnų takus. Be to, jis pažymėjo, kad jo atmintis ir gebėjimas atlikti kelias užduotis grįžo į iki COVID-19 buvusį lygį.

Pradinis smegenų MRT, prieš HBOT, parodė du nedidelius signalo pakitimų židinius dešiniajame ir kairiajame parietaliniame regione, rodančius ankstyvą smulkiųjų kraujagyslių ligą. Be to, visame pasaulyje sumažėjo smegenų perfuzija. Kaip išsamiai parodyta 1 pav. ir 1 lentelėje, pakartotinis įvertinimas po HBOT (atliktas praėjus 4 savaitėms po paskutinio HBOT, kad būtų išvengta bet kokio galimo tarpinio poveikio) atskleidė reikšmingą smegenų perfuzijos padidėjimą. 2 ir 3 lentelėse pateikiami smegenų mikrostruktūros patobulinimai, kuriuos parodė MRT-DTI.

Neurokognityvinis vertinimas buvo atliktas naudojant NeuroTrax pilną kompiuterizuotą testavimo bateriją, siekiant išmatuoti skirtingus smegenų funkcijos aspektus, tokius kaip atmintis, informacijos apdorojimo greitis, dėmesys ir vykdomoji funkcija, buvo atliktas prieš ir po HBOT. Neurokognityvinis testas po HBOT parodė reikšmingą pasaulinės atminties pagerėjimą, o labiausiai dominuoja neverbalinė atmintis, vykdomosios funkcijos, dėmesys, informacijos apdorojimo greitis, pažinimo lankstumas ir daugiafunkcinis darbas. 4 lentelėje apibendrinami skirtingų pažinimo sričių prieš ir po HBOT balai.

Fizinis pajėgumas buvo įvertintas maksimalaus kardiopulmoninio krūvio testu (CPET), atliktu COSMED bėgimo takeliu, naudojant Boston 5 protokolą. 5 lentelėje pateikti prieš ir po HBOT įvertinti fiziologiniai parametrai. Kaip išsamiai aprašyta, po HBOT VO34 max padidėjo 2 % nuo 3083 iki 4130 ml per minutę. Forsuota gyvybinė talpa (FVC) pagerėjo 44 % – nuo ​​4.76 iki 6.87 l, priverstinio iškvėpimo tūris (FEV) – 23 % – nuo ​​3.87 iki 4.76 l, o didžiausio iškvėpimo matavimas (PEF) – 20.2 % nuo 10.17 iki 12.22 l per sekundę. .

Gavęs visą informaciją po HBOT įvertinimo, pacientas pasirašė informuotą sutikimą, leidžiantį paskelbti jo medicininę informaciją.

Pav 1Smegenų perfuzijos magnetinio rezonanso tomografija prieš ir po hiperbarinės deguonies terapijos. Viršutinėje eilutėje pavaizduota smegenų perfuzija praėjus 3 mėnesiams po ūminės infekcijos, prieš hiperbarinę deguonies terapiją. Apatinė eilutė rodo perfuzijos magnetinio rezonanso tomografiją, atliktą užbaigus hiperbarinės deguonies terapijos protokolą.

Lentelė 1Smegenų kraujotakos pokyčiai prieš ir po hiperbarinės deguonies terapijos

Diskusija ir išvados

Čia pranešame apie pirmąjį paciento, sergančio ilgai COVID ir kognityviniais ir kardiorespiraciniais simptomais, sėkmingai gydomo HBOT, atvejį. Po gydymo jis parodė reikšmingą smegenų perfuzijos, baltosios medžiagos smegenų mikrostruktūros ir pažinimo bei širdies ir plaučių funkcijos pagerėjimą. Šio atvejo ataskaita rodo, kad HBOT galima naudoti gydant pacientus, sergančius ilgai COVID ir kenčiančius nuo nepaliaujamo pažinimo ir fizinio funkcijų nuosmukio.

Hipoksija vaidina svarbų vaidmenį ilgo COVID patofiziologijoje. Sisteminė hipoksija gali atsirasti dėl plaučių pažeidimo, o su organais susijusi hipoksija gali išsivystyti dėl kraujagyslių pažeidimo. Nuolatinė plaučių funkcija

Lentelė 2Magnetinio rezonanso tomografija – difuzijos tenzorinio vaizdo frakcinės anizotropijos pokyčiai prieš ir po hiperbarinės deguonies terapijos

Frakcinė anizotropija (FA) yra matas, naudojamas baltosios medžiagos pluošto vientisumui, kryptingumui ir tvarkai įvertinti. Didesnė FA reikšmė rodo geresnę fber organizaciją. DTI difuzijos tenzorinis vaizdas

Lentelė 3Magnetinio rezonanso tomografija – difuzijos tenzorinis vaizdavimas vidutiniai difuzijos pokyčiai prieš ir po hiperbarinės deguonies terapijos

Vidutinis difuziškumas (MD) yra matas, naudojamas baltosios medžiagos pluošto tankiui įvertinti. Mažesnė MD reikšmė rodo didesnį tankį. DTI difuzijos tenzorinis vaizdas.

Lentelė 4Kognityviniai balai prieš ir po hiperbarinės deguonies terapijos

Lentelė 5Fiziologiniai parametrai prieš ir po hiperbarinės deguonies terapijos

VO2max maksimalus deguonies suvartojimo greitis mankštos metu, ml/min. mililitras per minutę, VO2max/kg didžiausias pratimo metu suvartoto deguonies greitis vienam kilogramui, ml/min/kg mililitrų per minutę vienam kilogramui, MET medžiagų apykaitos ekvivalentas užduoties, širdies susitraukimų dažnis per minutę , VO2/HR suvartoto deguonies dažnis vienam širdies susitraukimų dažniui, FVC priverstinė gyvybinė talpa, L litrai, FEV1 priverstinio iškvėpimo tūris, PEF didžiausio srauto matavimas, L/s litrai per sekundę.

sutrikimas buvo pastebėtas pacientams, kuriems ūminės SARS-CoV-2 infekcijos metu reikėjo papildomo deguonies net praėjus 6 ir 12 mėnesių po ūminės infekcijos [6]. Kadangi smegenų funkcionalumas ir regeneracinis pajėgumas yra jautrūs bet kokiam deguonies tiekimo sumažėjimui [7], ilgalaikiai pažinimo trūkumai koreliuoja su deguonies kiekiu, reikalingu kvėpavimo sutrikimams įveikti [1]. Kalbant apie su organais susijusią išemiją, COVID-19 sukėlė endotelio pažeidimą ir hiperkoaguliaciją, o tai padidina kraujagyslių disfunkcijos, sukeliančios didelį miokardo infarkto, išeminių insultų ir plaučių embolijos paplitimą, riziką [8]. Šiuo atveju pacientui buvo reikalingas palaikomasis gydymas didelio srauto deguonimi ūminės ligos metu 1 savaitę, o tai reiškia, kad jis sirgo sistemine hipoksija ir dėl to kylančia ilgalaikio pažinimo sutrikimo rizika dėl anoksinio smegenų pažeidimo. Be to, praėjus 6 savaitėms po ūminės infekcijos, jam išsivystė plaučių embolija, reprezentuojanti endotelio disfunkciją ir papildomą sisteminės hipoksijos poveikį. Be to, kaip parodė smegenų perfuzijos MRT, jis turėjo su mikrokraujagyslėmis susijusių perfuzijos defektų, kurie koreliavo su jo neurokognityviniu nuosmukiu.

HBOT apima 100% deguonies įkvėpimą, kai slėgis viršija 1 atmosferą absoliučiai (ATA), taip padidinant ištirpusio deguonies kiekį kūno audiniuose. Nors daugelį naudingų HBOT poveikių galima paaiškinti audinių deguonies tiekimo pagerėjimu, dabar suprantama, kad bendras hiperoksijos ir hiperbarinio slėgio veikimas sukelia ir deguoniui, ir slėgiui jautrius genus, dėl kurių atsiranda regeneracinis procesas. procesai, įskaitant kamieninių ląstelių proliferaciją ir mobilizaciją naudojant antiapoptotinius ir priešuždegiminius veiksnius, angiogenezę ir neurogenezę [9–12]. HBOT gali sukelti neuroplastiškumą ir pagerinti pažinimo funkciją net praėjus metams po ūminio įžeidimo [13]. Ilgo COVID atveju, HBOT pagerino smegenų kraujotaką į netinkamai perfuzuotas smegenų sritis (rodo smegenų angiogenezę) ir pagerino smegenų mikrostruktūros vientisumą (rodo neurogenezę). Koreliacija tarp reikšmingų smegenų vaizdavimo patobulinimų ir neurokognityvinių patobulinimų rodo, kad dauguma naudingų HBOT poveikių iš tikrųjų yra susiję su jo gebėjimu sukelti smegenų disfunkcinių regionų neuroplastiškumą.

Įrodyta, kad HBOT turi teigiamą poveikį mitochondrijų funkcijai, kuri yra esminis tinkamos raumenų funkcijos elementas [12]. HBOT taip pat gali padidinti proliferuojančių ir besiskiriančių palydovinių ląstelių skaičių, taip pat regeneruotų raumenų skaidulų skaičių ir skatinti raumenų jėgą [14]. Buvo įrodyta, kad naujai su pertraukomis kartojamas HBOT protokolas gali pagerinti plaučių funkciją, atsižvelgiant į didžiausią iškvėpimą (PEF) ir jėgos gyvybingumą (FVC) [15]. Pateiktam pacientui širdies ir plaučių sistemos darbingumas buvo įvertintas taikant kardiopulmoninį krūvio testą (CPET) ir plaučių funkcijos testus. HBOT sukėlė reikšmingą maksimalaus deguonies suvartojimo pajėgumo pagerėjimą 34 %, maksimalių MET pagerėjimą 34.4 % ir pieno rūgšties slenksčio padidėjimą 16.9 %. Kalbant apie plaučių funkciją, FVC pagerėjo 44.3 proc., o PEF – 20.2 proc. Šie išmatuojami patobulinimai koreliavo su paciento gebėjimu atgauti ankstesnius aukštus sportinius rezultatus.

Šiuo praneštu atveju HBOT buvo pradėtas praėjus daugiau nei 3 mėnesiams po ūminės SARS-CoV-2 infekcijos. Nors simptomai išliko iki HBOT pradžios ir reikšmingas pagerėjimas prasidėjo tik pradėjus HBOT, gali būti, kad bent dalis klinikinio pagerėjimo galėjo įvykti be HBOT. Tačiau staigus reikšmingas pagerėjimas visiškai pasveikus po lėtinio simptomų pobūdžio, mūsų supratimas apie fiziologinį HBOT poveikį ir objektyvūs šio paciento matavimai patvirtina ryšį tarp gydymo ir pastebėtų pagerėjimų. Kadangi tai tik atvejo ataskaita, reikia atlikti tolesnius klinikinius tyrimus, kad būtų galima geriau suprasti galimą naudingą HBOOT poveikį pacientams, sergantiems ilgai COVID.

Apibendrinant, šis straipsnis yra pirmasis atvejo ataskaita, rodanti, kad ilgą laiką COVID galima gydyti HBOT. Teigiamas HBOT poveikis suteikia papildomos informacijos apie šio sindromo patofiziologiją. Kadangi tai yra atskiro atvejo ataskaita, reikia atlikti tolesnius perspektyvinius atsitiktinių imčių kontrolinius tyrimus, kad būtų galima naudoti hiperbarinę deguonies terapiją gydant ilgą COVID.

Santrumpos

HBOT: hiperbarinė deguonies terapija; MRT: magnetinio rezonanso tomografija; DTI: difuzijos tenzorinis vaizdas; VO2 max: maksimalus deguonies suvartojimo greitis mankštos metu; CPET: širdies ir plaučių pratimų testas; HR: širdies ritmas; Bpm: širdies susitraukimų dažnis per minutę; FVC: priverstinis gyvybinis pajėgumas; FEV1: priverstinio iškvėpimo tūris; PEF: didžiausio srauto matavimas.

Padėka

Netaikoma.

Autorių įnašai

AMB, ES, SE ir SK analizavo ir interpretavo pacientų duomenis apie MRT, perfuziją ir DTI. AMB ir SE analizavo ir interpretavo pacientų duomenis apie širdies ir plaučių bei plaučių funkcijos tyrimus. Visi autoriai perskaitė ir patvirtino galutinį rankraštį.

Autorių įnašai

AMB, ES, SE ir SK analizavo ir interpretavo pacientų duomenis apie MRT, perfuziją ir DTI. AMB ir SE analizavo ir interpretavo pacientų duomenis apie širdies ir plaučių bei plaučių funkcijos tyrimus. Visi autoriai perskaitė ir patvirtino galutinį rankraštį.

Duomenų ir medžiagų prieinamumas

Visi šio tyrimo metu sukurti ar išanalizuoti duomenys yra įtraukti į šį publikuotą straipsnį.

Deklaracijos

Etikos patvirtinimas ir sutikimas dalyvauti

Netaikoma.

Sutikimas skelbti

Iš paciento buvo gautas raštiškas sutikimas paskelbti šią atvejo ataskaitą ir visus pridedamus vaizdus. Rašytinio sutikimo kopiją gali peržiūrėti šio žurnalo vyriausiasis redaktorius.

Konkuruojantys interesai

AMB, ZW, SK, MG ir UQ dirba AVIV klinikose. ES dirba AVIV Scientifc LTD. SE yra vienas iš AVIV Scientifc LTD įkūrėjų ir akcininkų.

Gauta: 11 m. spalio 2021 d. Priimta: 21 m. sausio 2022 d., paskelbta internete: 15 m. vasario 2022 d.

Nuorodos

Lopez-Leon S ir kt. Daugiau nei 50 ilgalaikių COVID-19 padarinių: sisteminė apžvalga ir metaanalizė. Sci Rep. 2021;11(1):16144.

LeviM ir kt. Coaguliacijos sutrikimai ir trombozė pacientams, sergantiems COVID-19. Lancet Haematolis. 2020;7(6):e438–40.

MahmudpourM ir kt. COVID-19 citokinų audra: uždegimo pyktis. Citokinas. 2020; 133: 155151.

LiB ir kt. Smegenų ir imuninės sąveikos su perinataliniu hipoksiniu-išeminiu smegenų pažeidimu atveju. Prog Neurobiol. 2017;159:50–68.

ShapiraR ir kt. Hiperbarinė deguonies terapija pagerina 3xTg-AD pelės modelio patofiziologiją, sumažindama neurouždegimą. Neurobiol senėjimas. 2018;62:105–19.

HuangL ir kt. 1 metų išgyvenusių pacientų, sergančių COVID-19, rezultatai: išilginis kohortos tyrimas. Lancetas. 2021;398(10302):747–58.

HadannyA, Efrati S. Deguonis – smegenų atsigavimą ribojantis veiksnys. Kritų priežiūra. 2015;19:307.

KatsoularisI ir kt. Ūminio miokardo infarkto ir išeminio insulto rizika po COVID-19 Švedijoje: savarankiškai kontroliuojama atvejų serija ir suderintas kohortos tyrimas. Lancetas. 2021;398(10300):599–607.

Pena-VillalobosI ir kt. Hiperbarinis deguonis padidina kamieninių ląstelių dauginimąsi, angiogenezę ir WJ-MSC žaizdų gijimą diabetu sergančiose pelėse. Priekinė fiziol. 2018; 9:995.

CabigasBP ir kt. Hiperoksinė ir hiperbarinė sukelta kardioprotekcija: azoto oksido sintazės vaidmuo 3. Cardiovasc Res. 2006;72(1):143–51.

Gregorevic P, Lynch GS, Williams DA. Hiperbarinis deguonis moduliuoja antioksidantų fermentų aktyvumą žiurkių skeleto raumenyse. Eur J Appl Physiol. 2001;86(1):24–7.

ZhouZ ir kt. Mitochondrijų funkcijos apsauga ir kognityvinio atsigavimo pagerinimas žiurkėms, gydomoms hiperbariniu deguonimi po šoninio fuidinio smūgio pažeidimo. J Neurocurgas. 2007;106(4):687–94.

HadannyA ir kt. Hiperbarinė deguonies terapija pagerina pacientų po insulto neurokognityvines funkcijas – retrospektyvinė analizė. Atkurti Neurol Neurosci. 2020;38(1):93–107.

HorieM ir kt. Palydovinių ląstelių diferenciacijos ir funkcinio atsigavimo stiprinimas pažeistuose skeleto raumenyse gydant hiperbariniu deguonimi. J Appl Physiol. 2014;116(2):149–55.

HadannyA ir kt. Hiperbarinės deguonies terapijos poveikis plaučių funkcijoms: perspektyvus kohortos tyrimas. BMC Pulm Med. 2019;19(1):148.

Leidėjo pastaba

Springer Nature išlieka neutralus paskelbtų žemėlapių ir institucinių ryšių atžvilgiu.