Rawatan Oksigen Hiperbarik Untuk Penyakit Coronavirus-19 yang lama: Laporan Kes Malaysia

Latar Belakang

Pandemik penyakit coronavirus 2019 (COVID-19) telah mengakibatkan populasi individu yang semakin meningkat yang mengalami pelbagai simptom berpanjangan selepas pulih daripada penyakit akut, yang dirujuk oleh beberapa istilah, termasuk "keadaan pasca COVID" dan "panjang. COVID." Lima simptom yang paling biasa dikenal pasti selepas COVID ialah keletihan (58%), sakit kepala (44%), gangguan kognitif (27%), keguguran rambut (25%) dan sesak nafas (24%) [1]. Dua sekuela biologi utama COVID-19 memainkan peranan dalam patogenesis COVID yang lama. Pertama adalah keadaan hiperkoagulasi yang dicirikan oleh peningkatan risiko penyumbatan kapal kecil dan besar [2]. Kedua ialah tindak balas keradangan berterusan yang tidak terkawal [3]. Microinfarcts dan neuroinfammation adalah punca penting hipoksia otak dan boleh bertanggungjawab untuk penurunan neurokognitif yang tidak henti-henti kronik pada pesakit dengan COVID yang lama [4]. Salah satu pilihan untuk membalikkan hipoksia, mengurangkan neuroinfamation, dan mendorong neuroplastisitas ialah terapi oksigen hiperbarik (HBOT) [5].

Dalam artikel ini, kami membentangkan laporan kes pertama bagi individu atletik yang sihat sebelum ini yang menghidap sindrom pasca COVID yang telah lama dirawat dengan jayanya dengan HBOT.

Pembentangan kes

Seorang lelaki Kaukasia berusia 55 tahun yang sihat sebelum ini mengalami simptom COVID yang berterusan yang tidak henti-henti menghadiri klinik kami untuk penilaian. Persembahan klinikal termasuk masalah ingatan, kebolehan berbilang tugas yang semakin teruk, keletihan, tenaga yang rendah, sesak nafas, dan kekakuan fizikal yang berkurangan, yang semuanya bermula selepas jangkitan akut SARS-CoV-2 yang didiagnosis 3 bulan sebelum ini. Dia pada mulanya mengalami demam gred tinggi tanpa sakit dada, batuk atau sesak nafas, pada 21 Januari 2021. Dia dimasukkan ke hospital kerana dehidrasi pada 30 Januari 2021 dan didiagnosis dengan COVID-19 melalui tindak balas rantai polimerase transkripsi terbalik ( RT- PCR). Semasa berada di hospital, dia mengalami sindrom pernafasan akut akibat pneumonitis dan memerlukan rawatan sokongan dengan oksigen yang tinggi selama 1 minggu. Dia telah keluar dari hospital pada 16 Februari 2021. Semasa keluar, dia stabil dengan oksigen normal dan tiada kekurangan neurologi dicatatkan pada pemeriksaan fizikal. Selain itu, 6 minggu selepas didiagnosis dengan COVID-19, dia mengalami embolus pulmonari dan dirawat dengan rivaroxaban. Sebelum jangkitan SARS-CoV-2, dia adalah individu yang sihat, berfungsi tinggi dan bersukan.

Penilaian asas yang dilakukan di klinik kami, 3 bulan selepas jangkitan akut, termasuk pengimejan resonans magnetik otak (MRI) dengan perfusi dan pengimejan tensor resapan (DTI), penilaian neurokognitif berkomputer, ujian senaman kardiopulmonari (CPET), dan ujian fungsi pulmonari .

Pada peringkat awal, pesakit mengadu sesak nafas dengan senaman serta kesukaran dengan ingatan dan multitasking yang bermula selepas penyakit COVID-19nya.

Pemeriksaan fizikal dan neurologi adalah normal. Penilaian MRI otak menunjukkan pengurangan perfusi yang dikaitkan dengan penurunan kognitif seperti yang diperincikan di bawah. Dia dirujuk kepada terapi oksigen hiperbarik (HBOT) yang merangkumi 60 sesi, 5 hari seminggu. Setiap sesi termasuk pendedahan kepada 90 minit 100% oksigen pada 2 atmosfera mutlak dengan rehat udara 5 minit setiap 20 minit.

Pesakit memulakan HBOT pertamanya pada 19 April 2021 dan tamat pada 15 Julai 2021 tanpa sebarang kesan sampingan yang ketara. Selepas sesi kelima pertama, dia melaporkan bahawa pernafasannya telah mula bertambah baik dan dia tidak lagi mengalami sakit otot selepas bersenam. Selepas 15 sesi, dia mendapati kurang keletihan dan peningkatan dalam tenaga rendah sebelumnya. Selepas 20 sesi, dia menyedari bahawa kapasiti pernafasan dan senamannya telah kembali kepada kapasitinya sebelum jangkitan SARS-CoV-2, kembali ke denai gunung. Selain itu, dia menyatakan bahawa daya ingatan dan keupayaan multitaskingnya kembali ke tahap sebelum COVID-19.

MRI otak asas, sebelum HBOT, menunjukkan dua fokus kecil perubahan isyarat di kawasan parietal kanan dan kiri yang menunjukkan penyakit kapal kecil awal. Di samping itu, terdapat penurunan global dalam perfusi otak. Seperti yang diperincikan dalam Rajah 1 dan Jadual 1, penilaian semula selepas HBOT (dilakukan 4 minggu selepas HBOT terakhir untuk mengelakkan sebarang potensi kesan perantaraan) mendedahkan peningkatan yang ketara dalam perfusi otak. Jadual 2 dan 3 membentangkan penambahbaikan dalam struktur mikro otak seperti yang ditunjukkan oleh MRI-DTI.

Penilaian neurokognitif dilakukan menggunakan bateri ujian berkomputer penuh NeuroTrax untuk mengukur aspek fungsi otak yang berbeza, seperti ingatan, kelajuan pemprosesan maklumat, perhatian, dan fungsi eksekutif, dilakukan sebelum dan selepas HBOT. Ujian neurokognitif selepas HBOT menunjukkan peningkatan yang ketara dalam ingatan global dengan kesan yang paling dominan adalah pada ingatan bukan lisan, fungsi eksekutif, perhatian, kelajuan perarakan maklumat, kefleksibelan kognitif, dan multitasking. Jadual 4 meringkaskan skor sebelum dan selepas HBOT dalam domain kognitif yang berbeza.

Kapasiti fizikal dinilai dengan ujian senaman kardiopulmonari (CPET) maksimum yang dijalankan pada treadmill COSMED menggunakan protokol Boston 5. Jadual 5 membentangkan parameter penilaian fisiologi pra dan selepas HBOT. Seperti yang diperincikan, terdapat peningkatan 34% dalam VO2 maks daripada 3083 kepada 4130 mL seminit selepas HBOT. Kapasiti vital paksa (FVC) meningkat sebanyak 44% daripada 4.76 kepada 6.87 L, isipadu ekspirasi paksa (FEV) sebanyak 23% daripada 3.87 kepada 4.76 L, dan pengukuran fow puncak (PEF) sebanyak 20.2% daripada 10.17 kepada 12.22 L sesaat .

Selepas menerima maklumat penuh pada akhir penilaian pasca HBOTnya, pesakit menandatangani persetujuan termaklum yang membenarkan penerbitan maklumat perubatannya.

Rajah 1Pengimejan resonans magnetik perfusi otak sebelum dan selepas terapi oksigen hiperbarik. Baris atas mewakili perfusi otak 3 bulan selepas jangkitan akut, sebelum terapi oksigen hiperbarik. Baris bawah mewakili pengimejan resonans magnetik perfusi yang dilakukan selepas melengkapkan protokol terapi oksigen hiperbarik.

Jadual 1Darah otak berubah sebelum dan selepas terapi oksigen hiperbarik

Perbincangan dan kesimpulan

Di sini, kami melaporkan kes pertama pesakit yang menghidap COVID lama dengan gejala kognitif dan kardiorespiratori yang berjaya dirawat oleh HBOT. Selepas rawatan, beliau menunjukkan peningkatan yang ketara dalam perfusi otak, struktur mikro otak bahan putih, dan fungsi kognitif dan kardiopulmonari. Laporan kes ini menunjukkan bahawa HBOT berpotensi digunakan untuk rawatan pesakit yang menghidap COVID lama yang mengalami penurunan fungsi kognitif dan fizikal yang berterusan.

Hipoksia memainkan peranan penting dalam patofisiologi COVID yang lama. Hipoksia sistemik boleh disebabkan oleh kerosakan paru-paru, dan hipoksia berkaitan organ boleh berkembang kerana kerosakan vaskular. Fungsi paru-paru yang berterusan

Jadual 2Pengimejan resonans magnetik-pengimejan tensor resapan perubahan anisotropi pecahan sebelum dan selepas terapi oksigen hiperbarik

Anisotropi pecahan (FA) ialah ukuran yang digunakan untuk menilai integriti, arah dan susunan jirim putih. Nilai FA yang lebih tinggi menunjukkan organisasi fber yang lebih baik. Pengimejan tensor penyebaran DTI

Jadual 3Pengimejan resonans magnetik-pengimejan tensor resapan bermakna perubahan difusi sebelum dan selepas terapi oksigen hiperbarik

Mean difusivity (MD) ialah ukuran yang digunakan untuk menilai ketumpatan fber bahan putih. Nilai MD yang lebih rendah menunjukkan ketumpatan yang lebih tinggi. Pengimejan tensor penyebaran DTI.

Jadual 4Skor kognitif sebelum dan selepas terapi oksigen hiperbarik

Jadual 5Parameter fisiologi sebelum dan selepas terapi oksigen hiperbarik

Kadar maksimum VO2max oksigen yang digunakan semasa senaman, ml/min mililiter seminit, VO2max/kg kadar maksimum oksigen yang digunakan semasa senaman per kilogram, ml/min/Kg mililiter seminit setiap kilogram, MET metabolik setara tugas, degupan jantung bpm seminit , Kadar VO2/HR oksigen yang digunakan setiap kadar denyutan jantung, kapasiti vital paksa FVC, L liter, isipadu hembusan paksa FEV1, pengukuran puncak fow PEF, L/s liter sesaat.

kemerosotan telah dilihat pada pesakit yang memerlukan oksigen tambahan semasa jangkitan SARS-CoV-2 akut walaupun 6 dan 12 bulan selepas jangkitan akut [6]. Memandangkan fungsi otak dan kapasiti penjanaan semula adalah sensitif kepada sebarang penurunan dalam bekalan oksigen [7], defisit kognitif jangka panjang berkorelasi dengan jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengatasi kesukaran pernafasan [1]. Berkenaan dengan iskemia berkaitan organ, COVID-19 menyebabkan kerosakan endothelial dan hiperkoagulasi, yang meningkatkan risiko disfungsi vaskular yang bertanggungjawab untuk kelaziman tinggi infarksi miokardium, strok iskemia, dan embolisme pulmonari [8]. Dalam kes yang dibentangkan, pesakit memerlukan rawatan sokongan dengan oksigen fow tinggi selama 1 minggu semasa penyakit akut, bermakna dia telah mengalami hipoksia sistemik dengan risiko akibatnya untuk gangguan kognitif jangka panjang akibat kerosakan otak anoksik. Lebih-lebih lagi, 6 minggu selepas jangkitan akut, dia mengalami embolus pulmonari, mewakili disfungsi endothe- lial dengan pendedahan tambahan kepada hipoksia sistemik. Di samping itu, seperti yang ditunjukkan oleh perfusi otak MRI, dia mempunyai kecacatan perfusi berkaitan mikrovaskular yang dikaitkan dengan penurunan neurokognitifnya.

HBOT melibatkan penyedutan 100% oksigen pada tekanan melebihi 1 atmosfera mutlak (ATA), sekali gus meningkatkan jumlah oksigen terlarut dalam tisu badan. Walaupun banyak kesan bermanfaat HBOT boleh dijelaskan dengan penambahbaikan pengoksigenan tisu, kini difahami bahawa tindakan gabungan hiperoksia dan tekanan hiperbarik mencetuskan kedua-dua gen sensitif oksigen dan tekanan, mengakibatkan induksi regeneratif. proses termasuk pembiakan sel stem dan mobilisasi dengan faktor anti-apoptosis dan anti-radang, angiogenesis, dan neurogenesis [9-12]. HBOT boleh mendorong neuroplasticity dan meningkatkan fungsi kognitif walaupun bertahun-tahun selepas penghinaan akut [13]. Dalam kes COVID yang panjang, HBOT meningkatkan aliran darah serebrum ke kawasan otak yang rosak (menunjukkan angiogenesis otak) dan meningkatkan integriti struktur mikro otak (menunjukkan neurogenesis). Korelasi antara penambahbaikan ketara yang ditunjukkan pada pengimejan otak dan penambahbaikan neurokognitif menunjukkan bahawa kebanyakan kesan bermanfaat HBOT sememangnya berkaitan dengan keupayaannya untuk mendorong neuroplastisitas kawasan otak yang tidak berfungsi.

HBOT telah dibuktikan mempunyai kesan yang bermanfaat pada fungsi mitokondria, elemen penting bagi fungsi otot yang sesuai [12]. HBOT juga boleh meningkatkan bilangan sel satelit yang membiak dan membezakan serta bilangan fber otot yang dijana semula, dan menggalakkan kekuatan otot [14]. Protokol HBOT berulang yang baru terputus-putus telah ditunjukkan mempunyai potensi untuk meningkatkan fungsi paru-paru berkenaan dengan fow ekspirasi puncak (PEF) dan kapasiti vital daya (FVC) [15]. Dalam pesakit yang dibentangkan, kapasiti prestasi sistem kardiopulmonari dinilai menggunakan ujian senaman kardiopulmonari (CPET) dan ujian fungsi pulmonari. HBOT mendorong peningkatan yang ketara sebanyak 34% dalam kapasiti penggunaan oksigen maksimum, peningkatan sebanyak 34.4% dalam MET maksimum, dan peningkatan sebanyak 16.9% dalam ambang laktik. Berkenaan dengan fungsi paru-paru, FVC telah bertambah baik sebanyak 44.3%, dan PEF sebanyak 20.2%. Penambahbaikan yang boleh diukur ini dikaitkan dengan keupayaan pesakit untuk mendapatkan semula prestasi olahraga yang tinggi sebelum ini.

Dalam kes yang dilaporkan ini, HBOT telah dimulakan lebih daripada 3 bulan selepas jangkitan SARS-CoV-2 akut. Walaupun simptom berterusan sehingga HBOT dimulakan dan peningkatan yang ketara bermula hanya selepas HBOT dimulakan, ada kemungkinan sekurang-kurangnya beberapa peningkatan klinikal boleh berlaku tanpa HBOT. Walau bagaimanapun, peningkatan ketara yang mendadak dengan pemulihan penuh selepas sifat kronik simptom, pemahaman kita tentang kesan fisiologi HBOT, dan pengukuran objektif yang dilakukan ke atas pesakit ini menyokong hubungan antara rawatan dan penambahbaikan yang dilihat. Memandangkan ini hanyalah laporan kes, ujian klinikal prospektif lanjut diperlukan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang potensi kesan bermanfaat HBOOT untuk pesakit yang menghidap COVID yang lama.

Ringkasnya, artikel ini mewakili laporan kes pertama yang menunjukkan bahawa COVID yang lama boleh dirawat dengan HBOT. Kesan faedah HBOT memberi penerangan tambahan tentang patofisiologi sindrom ini. Memandangkan ini adalah satu laporan kes tunggal, kajian kawalan rawak prospektif lanjut diperlukan untuk penggunaan terapi oksigen hiperbarik dalam merawat COVID yang lama.

Singkatan

HBOT: Terapi oksigen hiperbarik; MRI: Pengimejan resonans magnetik; DTI: Pengimejan tensor dif-fusion; VO2 max: Kadar maksimum oksigen yang digunakan semasa senaman; CPET: Ujian senaman kardiopulmonari; HR: Kadar jantung; Bpm: Jantung berdegup seminit; FVC: Kapasiti penting paksaan; FEV1: Isipadu ekspirasi paksa; PEF: Pengukuran puncak fow.

Penghargaan

Tidak berkaitan.

Sumbangan penulis

AMB, ES, SE, dan SK menganalisis dan mentafsir data pesakit mengenai MRI, perfusi, dan DTI. AMB dan SE menganalisis dan mentafsir data pesakit mengenai ujian fungsi kardiopulmonari dan pulmonari. Semua pengarang membaca dan meluluskan manuskrip fnal.

Sumbangan penulis

AMB, ES, SE, dan SK menganalisis dan mentafsir data pesakit mengenai MRI, perfusi, dan DTI. AMB dan SE menganalisis dan mentafsir data pesakit mengenai ujian fungsi kardiopulmonari dan pulmonari. Semua pengarang membaca dan meluluskan manuskrip fnal.

Ketersediaan data dan bahan

Semua data yang dijana atau dianalisis semasa kajian ini disertakan dalam artikel yang diterbitkan ini.

Deklarasi

Kelulusan etika dan persetujuan untuk mengambil bahagian

Tidak berkaitan.

Persetujuan untuk penerbitan

Persetujuan bertulis bertulis telah diperolehi daripada pesakit untuk penerbitan laporan kes ini dan sebarang imej yang disertakan. Salinan kebenaran bertulis tersedia untuk semakan oleh Ketua Pengarang jurnal ini.

Bersaing kepentingan

AMB, ZW, SK, MG dan UQ berfungsi untuk Klinik AVIV. ES berfungsi untuk AVIV Scientifc LTD. SE ialah pengasas bersama dan pemegang saham di AVIV Scientifc LTD.

Diterima: 11 Oktober 2021 Diterima: 21 Januari 2022, Diterbitkan dalam talian: 15, Februari 2022

Rujukan

Lopez-Leon S, et al. Lebih daripada 50 kesan jangka panjang COVID-19: kajian sistematik dan meta-analisis. Sci Rep. 2021;11(1):16144.

LeviM, et al. Keabnormalan pembekuan dan trombosis pada pesakit dengan COVID-19. Lancet Haematol. 2020;7(6):e438–40.

MahmudpourM, et al. Ribut sitokin COVID-19: kemarahan akibat jangkitan. Sitokin. 2020;133: 155151.

LiB, et al. Interaksi otak-imun dalam kecederaan otak hipoksik-iskemik perinatal. Prog Neurobiol. 2017;159:50–68.

ShapiraR, et al. Terapi oksigen hiperbarik memperbaiki patofisiologi model tetikus 3xTg-AD dengan melemahkan neuroinfammation. Penuaan Neurobiol. 2018;62:105–19.

HuangL, et al. Hasil 1 tahun dalam mangsa yang terselamat di hospital dengan COVID-19: kajian kohort membujur. Lancet. 2021;398(10302):747–58.

HadannyA, Efrati S. Oksigen—faktor pengehad untuk pemulihan otak. Penjagaan Crit. 2015;19:307.

KatsoularisI, et al. Risiko infarksi miokardium akut dan strok iskemia berikutan COVID-19 di Sweden: siri kes terkawal kendiri dan kajian kohort dipadankan. Lancet. 2021;398(10300):599–607.

Pena-VillalobosI, et al. Oksigen hiperbarik meningkatkan proliferasi sel stem, angiogenesis dan keupayaan penyembuhan luka WJ-MSC dalam tikus diabetes. Fisiol Depan. 2018;9:995.

CabigasBP, et al. Kardioproteksi akibat hiperoksik dan hiperbarik: peranan sintase nitrik oksida 3. Kardiovasc Res. 2006;72(1):143–51.

GregorevicP, Lynch GS, Williams DA. Oksigen hiperbarik memodulasi aktiviti enzim antioksidan dalam otot rangka tikus. Eur J Appl Physiol. 2001;86(1):24–7.

ZhouZ, et al. Perlindungan fungsi mitokondria dan peningkatan dalam pemulihan kognitif pada tikus yang dirawat dengan oksigen hiperbarik berikutan kecederaan fuid-perkusi sisi. J Neurosurg. 2007;106(4):687–94.

HadannyA, et al. Terapi oksigen hiperbarik meningkatkan fungsi neurokognitif pesakit selepas strok-analisis retrospektif. Pulihkan Neurol Neurosci. 2020;38(1):93–107.

HorieM, et al. Peningkatan pembezaan sel satelit dan pemulihan fungsi dalam otot rangka yang cedera dengan rawatan oksigen hiperbarik. J Appl Physiol. 2014;116(2):149–55.

HadannyA, et al. Kesan terapi oksigen hiperbarik pada fungsi pulmonari: kajian kohort prospektif. BMC Pulm Med. 2019;19(1):148.

Nota Penerbit

Springer Nature kekal berkecuali berkenaan dengan tuntutan bidang kuasa dalam peta yang diterbitkan dan hubungan institusi.