Хипербарични третман кисеоником за дуготрајну корона вирусну болест-19: Извештај о случају Србија

позадина

Пандемија болести корона вируса 2019 (ЦОВИД-19) довела је до растуће популације појединаца који доживљавају широк спектар дуготрајних симптома након опоравка од акутне болести, који се називају неколико термина, укључујући „пост-ЦОВИД стања“ и „дуго КОВИД." Пет најчешћих симптома препознатих након ЦОВИД-а су умор (58%), главобоља (44%), когнитивно оштећење (27%), губитак косе (25%) и диспнеја (24%) [1]. Две главне биолошке последице ЦОВИД-19 играју улогу у патогенези дугог ЦОВИД-а. Прво је стање хиперкоагулабилности које карактерише повећан ризик од оклузије малих и великих судова [2]. Други је неконтролисани континуирани инфламаторни одговор [3]. Микроинфаркт и неуроинфамација су важни узроци хипоксије мозга и могу бити одговорни за хронични непрекидни неурокогнитивни пад код пацијената са дуготрајним ЦОВИД-ом [4]. Једна од опција за поништавање хипоксије, смањење неуроинфамације и изазивање неуропластичности је хипербарична терапија кисеоником (ХБОТ) [5].

У овом чланку представљамо први извештај о случају раније здраве, атлетске особе која је патила од дуготрајног пост-ЦОВИД синдрома успешно леченог ХБОТ-ом.

Приказ случаја

Педесетпетогодишњи, раније здрав белац, који пати од упорних симптома дуготрајног ЦОВИД-а, дошао је у нашу клинику ради процене. Клиничка презентација је укључивала проблеме са памћењем, погоршање способности обављања више задатака, умор, ниску енергију, недостатак даха и смањену физичку снагу, што је све почело након акутне инфекције САРС-ЦоВ-55 дијагностиковане 2 месеца раније. Првобитно је добио грозницу високог степена без болова у грудима, кашља или кратког даха, 3. јануара 21. Примљен је у болницу због дехидрације 2021. јануара 30. и дијагностикован му је ЦОВИД-2021 ланчаном реакцијом полимеразе реверзне транскрипције ( РТ-ПЦР). Током боравка у болници, развио је акутни респираторни синдром због пнеумонитиса и захтевао му је помоћно лечење кисеоником са високим протоком током 19 недеље. Отпуштен је из болнице 1. фебруара 16. На отпусту је био стабилан са нормалним кисеоником и физичким прегледом нису констатовани неуролошки недостаци. Поред тога, 2021 недеља након што му је дијагностикован ЦОВИД-6, развио је плућну емболију и лечен је ривароксабаном. Пре инфекције САРС-ЦоВ-19, био је здрава, функционална и атлетска особа.

Основна евалуација обављена на нашој клиници, 3 месеца након акутне инфекције, укључивала је снимање магнетном резонанцом мозга (МРИ) са перфузионим и дифузионим тензорским имиџом (ДТИ), компјутеризовану неурокогнитивну процену, кардиопулмонални тест вежбања (ЦПЕТ) и тестове плућне функције .

На почетку, пацијент се жалио на кратак дах током вежбања, као и на потешкоће са памћењем и обављањем више задатака који су почели након његове болести ЦОВИД-19.

Физички и неуролошки преглед је био нормалан. МРИ процена мозга показала је смањену перфузију која је била у корелацији са когнитивним падом као што је детаљно описано у наставку. Упућен је на хипербаричну терапију кисеоником (ХБОТ) која је укључивала 60 сесија, 5 дана у недељи. Свака сесија је укључивала излагање 90 минута 100% кисеоника на 2 атмосфере апсолутне са 5-минутним ваздушним паузама сваких 20 минута.

Пацијент је први ХБОТ започео 19. априла 2021. и завршио 15. јула 2021. без икаквих значајних нуспојава. Након првих пет сесија, пријавио је да му је дисање почело да се побољшава и да више нема болова у мишићима након вежбања. Након 15 сесија, приметио је мање умора и побољшање своје претходне ниске енергије. Након 20 сесија, приметио је да су му се капацитет дисања и вежбања вратио на капацитет пре инфекције САРС-ЦоВ-2, враћајући се на трчање на планинским стазама. Поред тога, приметио је да су се његово памћење и способност мултитаскинга вратиле на нивое пре ЦОВИД-19.

Основна МРИ мозга, пре ХБОТ-а, показала је два мала жаришта промена сигнала у десном и левом паријеталном региону што указује на рану болест малих судова. Поред тога, дошло је до глобалног смањења перфузије мозга. Као што је детаљно приказано на Слици 1 и Табели 1, поновна процена после ХБОТ (урађена 4 недеље након последње ХБОТ да би се избегао било какав потенцијални међуефекат) открила је значајно повећање перфузије мозга. Табеле 2 и 3 представљају побољшања у микроструктури мозга као што је демонстрирано МРИ-ДТИ.

Неурокогнитивна процена је урађена коришћењем НеуроТрак пуне компјутеризоване батерије за тестирање за мерење различитих аспеката можданих функција, као што су меморија, брзина обраде информација, пажња и извршна функција, урађена је пре и после ХБОТ-а. Неурокогнитивно тестирање након ХБОТ-а показало је значајно побољшање глобалног памћења са најдоминантнијим ефектом на невербалну меморију, извршне функције, пажњу, брзину процесирања информација, когнитивну флексибилност и мултитаскинг. Табела 4 сумира резултате пре и после ХБОТ-а у различитим когнитивним доменима.

Физички капацитет је процењен тестом максималног кардиопулмоналног вежбања (ЦПЕТ) спроведеним на ЦОСМЕД траци за трчање коришћењем Бостон 5 протокола. Табела 5 представља физиолошке процењене параметре пре и после ХБОТ. Као што је детаљније, дошло је до повећања ВО34 мак од 2% са 3083 на 4130 мЛ у минути након ХБОТ-а. Форсирани витални капацитет (ФВЦ) побољшан је за 44% са 4.76 на 6.87 Л, запремина форсираног издисаја (ФЕВ) за 23% са 3.87 на 4.76 Л, а мерење вршног протока (ПЕФ) за 20.2% са 10.17 на 12.22 Л у секунди .

Након што је примио пуне информације на крају процене након ХБОТ-а, пацијент је потписао информисани пристанак који дозвољава објављивање његових медицинских информација.

Сл. КСНУМКСПерфузијска магнетна резонанца мозга пре и после хипербаричне терапије кисеоником. Горњи ред представља перфузију мозга 3 месеца након акутне инфекције, пре хипербаричне терапије кисеоником. Доњи ред представља перфузиону магнетну резонанцу урађену након завршетка протокола хипербаричне терапије кисеоником.

Табела КСНУМКСПромене протока крви у мозгу пре и после хипербаричне терапије кисеоником

Дискусија и закључци

Овде извештавамо о првом случају пацијента са дуготрајним ЦОВИД-ом са когнитивним и кардиореспираторним симптомима који су успешно лечени ХБОТ-ом. Након третмана, показао је значајна побољшања у перфузији мозга, микроструктури беле материје мозга и когнитивним и кардиопулмоналним функцијама. Овај извештај случаја показује да ХБОТ има потенцијалну употребу за лечење пацијената са дуготрајним ЦОВИД-ом који пате од непрекидног когнитивног и физичког функционалног пада.

Хипоксија игра важну улогу у патофизиологији дуготрајног ЦОВИД-а. Системска хипоксија може бити резултат оштећења плућа, а хипоксија повезана са органима може се развити због васкуларног оштећења. Перзистентна функција плућа

Табела КСНУМКСМагнетна резонанца – дифузиони тензор слике промене фракционе анизотропије пре и после хипербаричне терапије кисеоником

Фракциона анизотропија (ФА) је мера која се користи за процену интегритета влакана беле материје, усмерености и реда. Већа вредност ФА указује на бољу организацију фбер-а. ДТИ дифузионо тензорско снимање

Табела КСНУМКССнимање магнетном резонанцом – дифузионо тензорско снимање значи промене дифузивности пре и после хипербаричне терапије кисеоником

Средња дифузивност (МД) је мера која се користи за процену густине влакана беле материје. Нижа вредност МД указује на већу густину. ДТИ дифузионо тензорско снимање.

Табела КСНУМКСКогнитивни резултати пре и после хипербаричне терапије кисеоником

Табела КСНУМКСФизиолошки параметри пре и после хипербаричне терапије кисеоником

ВО2мак максимална количина кисеоника утрошеног током вежбања, мл/мин милилитар у минути, ВО2мак/кг максимална брзина кисеоника утрошеног током вежбања по килограму, мл/мин/кг милилитара у минути по килограму, МЕТ метаболички еквивалент задатка, откуцаји срца у минути , ВО2/ХР стопа потрошеног кисеоника по пулсу, ФВЦ форсирани витални капацитет, Л литара, ФЕВ1 форсирани експираторни волумен, ПЕФ мерење вршног протока, Л/с литара у секунди.

оштећење је примећено код пацијената којима је био потребан додатни кисеоник током акутне инфекције САРС-ЦоВ-2 чак 6 и 12 месеци након акутне инфекције [6]. Пошто су функционалност и регенеративни капацитет мозга осетљиви на било какав пад снабдевања кисеоником [7], дугорочни когнитивни недостаци корелирају са количином кисеоника која је потребна за превазилажење респираторних потешкоћа [1]. Што се тиче исхемије повезане са органима, ЦОВИД-19 је изазвао оштећење ендотела и хиперкоагулацију, што повећава ризик од васкуларне дисфункције одговорне за високу преваленцију инфаркта миокарда, исхемијског можданог удара и плућне емболије [8]. У приказаном случају, пацијенту је било потребно потпорно лечење кисеоником са високим протоком током 1 недеље током акутне болести, што значи да је патио од системске хипоксије са последичним ризиком од дуготрајног когнитивног оштећења услед аноксичног оштећења мозга. Штавише, 6 недеља након акутне инфекције, развио је плућну емболију, репрезентативну за ендотелну дисфункцију уз додатно излагање системској хипоксији. Поред тога, као што је показано МРИ перфузије мозга, имао је микроваскуларне дефекте перфузије који су били у корелацији са његовим неурокогнитивним падом.

ХБОТ укључује удисање 100% кисеоника при притисцима већим од 1 апсолутног атмосфере (АТА), чиме се повећава количина кисеоника раствореног у телесним ткивима. Иако се многи од корисних ефеката ХБОТ-а могу објаснити побољшањем оксигенације ткива, сада се разуме да комбиновано дејство хипероксије и хипербаричног притиска покреће и гене осетљиве на кисеоник и на притисак, што доводи до индукције регенеративних процеси укључујући пролиферацију и мобилизацију матичних ћелија са анти-апоптотичким и анти-инфламаторним факторима, ангиогенезу и неурогенезу [9–12]. ХБОТ може изазвати неуропластичност и побољшати когнитивне функције чак и годинама након акутног увреда [13]. У случају приказаног дугог ЦОВИД-а, ХБОТ је побољшао церебрални проток крви до малперфузираних региона мозга (што указује на ангиогенезу мозга) и побољшао интегритет микроструктуре мозга (индикатор неурогенезе). Корелација између значајних побољшања демонстрираних на снимању мозга и неурокогнитивних побољшања указује да је већина корисних ефеката ХБОТ-а заиста повезана са његовом способношћу да изазове неуропластичност дисфункционалних региона мозга.

Показало се да ХБОТ има благотворне ефекте на митохондријалну функцију, кључни елемент одговарајуће мишићне функције [12]. ХБОТ такође може повећати број пролиферирајућих и диференцирајућих сателитских ћелија, као и број регенерисаних мишићних влакана, и подстаћи мишићну снагу [14]. Показало се да нови интермитентни поновљени ХБОТ протокол има потенцијал да побољша функцију плућа у односу на вршни експираторни проток (ПЕФ) и витални капацитет силе (ФВЦ) [15]. Код приказаног пацијента, капацитет кардиопулмоналног система је процењен применом кардиопулмоналног теста оптерећења (ЦПЕТ) и тестова плућне функције. ХБОТ је изазвао значајно побољшање од 34% у капацитету максималне потрошње кисеоника, побољшање од 34.4% у максималном МЕТс и повећање од 16.9% у лактичком прагу. Што се тиче функције плућа, ФВЦ је побољшан за 44.3%, а ПЕФ за 20.2%. Ова мерљива побољшања била су у корелацији са способношћу пацијента да поврати своје претходне високе атлетске перформансе.

У овом пријављеном случају, ХБОТ је започет више од 3 месеца након акутне инфекције САРС-ЦоВ-2. Иако су симптоми потрајали све док се ХБОТ није започео и значајно побољшање је почело тек након што је ХБОТ започет, могуће је да би се барем део клиничког побољшања могао десити без ХБОТ-а. Међутим, нагло значајно побољшање са потпуним опоравком након хроничне природе симптома, наше разумевање физиолошких ефеката ХБОТ-а и објективна мерења урађена на овом пацијенту подржавају везу између лечења и уочених побољшања. Пошто је ово само извештај о случају, потребна су даља проспективна клиничка испитивања да би се стекло боље разумевање потенцијалних корисних ефеката ХБООТ-а за пацијенте са дуготрајним ЦОВИД-ом.

Укратко, овај чланак представља први извештај о случају који показује да се дуго ЦОВИД може лечити ХБОТ-ом. Благотворно дејство ХБОТ-а баца додатно светло на патофизиологију овог синдрома. Пошто је ово извештај о једном случају, потребне су даље проспективне рандомизоване контролне студије за употребу хипербаричне терапије кисеоником у лечењу дуготрајног ЦОВИД-а.

Скраћенице

ХБОТ: Хипербарична терапија кисеоником; МРИ: магнетна резонанца; ДТИ: Дифузионо тензорско снимање; ВО2 мак: Максимална количина кисеоника утрошеног током вежбања; ЦПЕТ: Кардиопулмонални тест оптерећења; ХР: Откуцаји срца; Бпм: Откуцаји срца у минути; ФВЦ: Форсирани витални капацитет; ФЕВ1: Форсирани експирациони волумен; ПЕФ: Мерење вршног тока.

Признања

Није применљиво.

Доприноси аутора

АМБ, ЕС, СЕ и СК су анализирали и интерпретирали податке о пацијентима у вези са МРИ, перфузијом и ДТИ. АМБ и СЕ су анализирали и интерпретирали податке пацијената у вези са тестовима кардиопулмоналне и плућне функције. Сви аутори су прочитали и одобрили завршни рукопис.

Доприноси аутора

АМБ, ЕС, СЕ и СК су анализирали и интерпретирали податке о пацијентима у вези са МРИ, перфузијом и ДТИ. АМБ и СЕ су анализирали и интерпретирали податке пацијената у вези са тестовима кардиопулмоналне и плућне функције. Сви аутори су прочитали и одобрили завршни рукопис.

Доступност података и материјала

Сви подаци генерисани или анализирани током ове студије укључени су у овај објављен чланак.

Декларације

Етичко одобрење и пристанак на учешће

Није применљиво.

Пристанак за објављивање

Од пацијента је добијен писмени информисани пристанак за објављивање овог извештаја о случају и свих пратећих слика. Копија писмене сагласности доступна је за преглед од стране главног и одговорног уредника овог часописа.

Конкурентски интереси

АМБ, ЗВ, СК, МГ и УК раде за АВИВ клинике. ЕС ради за АВИВ Сциентифц ЛТД. СЕ је суоснивач и акционар компаније АВИВ Сциентифц ЛТД.

Примљено: 11. октобра 2021. Прихваћено: 21. јануара 2022., објављено на мрежи: 15. фебруара 2022.

Референце

Лопез-Леон С, ет ал. Више од 50 дугорочних ефеката ЦОВИД-19: систематски преглед и мета-анализа. Сци Реп. 2021;11(1):16144.

ЛевиМ, ет ал. Абнормалности коагулације и тромбоза код пацијената са ЦОВИД-19. Ланцет Хаематол. 2020;7(6):е438–40.

МахмудпоурМ, ет ал. Олуја цитокина ЦОВИД-19: гнев упале. Цитокине. 2020;133: 155151.

ЛиБ, ет ал. Интеракције између мозга и имунитета у перинаталној хипоксично-исхемијској повреди мозга. Прог Неуробиол. 2017;159:50–68.

СхапираР, ет ал. Хипербарична терапија кисеоником побољшава патофизиологију 3кТг-АД мишјег модела ублажавањем неуроинфамације. Неуробиол Агинг. 2018;62:105–19.

ХуангЛ, ет ал. Једногодишњи резултати код преживелих у болници са ЦОВИД-1: лонгитудинална кохортна студија. Ланцет. 19;2021(398):10302–747.

ХаданниА, Ефрати С. Кисеоник—ограничавајући фактор за опоравак мозга. Црит Царе. 2015;19:307.

КатсоуларисИ, ет ал. Ризик од акутног инфаркта миокарда и исхемијског можданог удара након ЦОВИД-19 у Шведској: самоконтролисана серија случајева и подударна кохортна студија. Ланцет. 2021;398(10300):599–607.

Пена-ВиллалобосИ, ет ал. Хипербарични кисеоник повећава пролиферацију матичних ћелија, ангиогенезу и способност зарастања рана ВЈ-МСЦ код дијабетичких мишева. Фронт Пхисиол. 2018;9:995.

ЦабигасБП, ет ал. Хипероксична и хипербарична кардиопротекција: улога синтазе азот оксида 3. Цардиовасц Рес. 2006;72(1):143–51.

Грегоревиц П, Линцх ГС, Виллиамс ДА. Хипербарични кисеоник модулира активност ензима антиоксиданса у скелетним мишићима пацова. Еур Ј Аппл Пхисиол. 2001;86(1):24–7.

ЗхоуЗ, ет ал. Заштита митохондријалне функције и побољшање когнитивног опоравка код пацова третираних хипербаричним кисеоником након латералне фуид-перцуссион повреде. Ј Неуросург. 2007;106(4):687–94.

ХаданниА, ет ал. Хипербарична терапија кисеоником побољшава неурокогнитивне функције пацијената после можданог удара – ретроспективна анализа. Рестор Неурол Неуросци. 2020;38(1):93–107.

ХориеМ, ет ал. Побољшање диференцијације сателитских ћелија и функционални опоравак повређених скелетних мишића хипербаричним третманом кисеоником. Ј Аппл Пхисиол. 2014;116(2):149–55.

ХаданниА, ет ал. Ефекти хипербаричне терапије кисеоником на плућне функције: проспективна кохортна студија. БМЦ Пулм Мед. 2019;19(1):148.

Напомена издавача

Спрингер Натуре остаје неутралан у погледу јурисдикцијских захтева у објављеним мапама и институционалним везама.