Hyperbaric Oxygen Treatment Para sa matagal na Coronavirus Disease-19: Isang Ulat sa Kaso

likuran

Ang pandemya ng coronavirus disease 2019 (COVID-19) ay nagresulta sa lumalaking populasyon ng mga indibidwal na nakakaranas ng malawak na hanay ng mga pangmatagalang sintomas pagkatapos gumaling mula sa matinding karamdaman, na tinutukoy ng ilang termino, kabilang ang "mga kondisyon pagkatapos ng COVID" at "mahaba COVID." Ang limang pinakakaraniwang sintomas na kinikilala pagkatapos ng COVID ay ang pagkapagod (58%), pananakit ng ulo (44%), kapansanan sa pag-iisip (27%), pagkawala ng buhok (25%), at dyspnea (24%) [1]. Dalawang pangunahing biological sequelae ng COVID-19 ang gumaganap sa pathogenesis ng mahabang COVID. Ang frst ay hypercoagulability state na nailalarawan sa mas mataas na panganib ng maliit at malalaking vessel occlusion [2]. Ang pangalawa ay isang walang kontrol na tuluy-tuloy na nakakasakit na tugon [3]. Ang mga microinfarct at neuroinfammation ay mahalagang sanhi ng hypoxia ng utak at maaaring maging responsable para sa talamak na walang humpay na pagbaba ng neurocognitive sa mga pasyenteng may matagal na COVID [4]. Ang isa sa mga pagpipilian upang baligtarin ang hypoxia, bawasan ang neuroinfammation, at magdulot ng neuroplasticity ay hyperbaric oxygen therapy (HBOT) [5].

Sa artikulong ito, ipinakita namin ang unang ulat ng kaso ng dating malusog at atleta na indibidwal na nagdusa mula sa matagal nang post-COVID syndrome na matagumpay na nagamot sa HBOT.

Paglalahad ng kaso

Isang 55-taong-gulang na dating malusog na Caucasian na lalaki na dumaranas ng patuloy na walang tigil na sintomas ng matagal na COVID ang dumalo sa aming klinika para sa pagsusuri. Kasama sa klinikal na presentasyon ang mga problema sa memorya, paglala ng mga kakayahan sa multitasking, pagkapagod, mababang enerhiya, paghinga, at pagbawas ng pisikal na ftness, na nagsimula lahat pagkatapos ng talamak na impeksyon sa SARS-CoV-2 na na-diagnose 3 buwan bago. Una siyang nagkaroon ng mataas na lagnat nang walang pananakit sa dibdib, ubo, o igsi ng paghinga, noong 21 Enero 2021. Siya ay na-admit sa ospital dahil sa dehydration noong 30 Enero 2021 at na-diagnose na may COVID-19 sa pamamagitan ng reverse-transcription polymerase chain reaction ( RT- PCR). Sa panahon ng pananatili sa ospital, nagkaroon siya ng acute respiratory syndrome dahil sa pneumonitis at nangangailangan ng suportang paggamot na may high-fow oxygen sa loob ng 1 linggo. Siya ay pinalabas mula sa ospital noong 16 Pebrero 2021. Sa paglabas, siya ay stable na may normal na oxygen at walang mga kakulangan sa neurological na napansin sa pisikal na pagsusuri. Bilang karagdagan, 6 na linggo pagkatapos ma-diagnose na may COVID-19, nagkaroon siya ng pulmonary embolus at nagamot sa rivaroxaban. Bago ang impeksyon ng SARS-CoV-2, siya ay isang malusog, mataas na gumagana, at matipunong indibidwal.

Ang baseline evaluation na ginawa sa aming klinika, 3 buwan pagkatapos ng acute infection, kasama ang brain magnetic resonance imaging (MRI) na may perfusion at difusion tensor imaging (DTI), computerized neurocognitive evaluation, cardiopulmonary exercise test (CPET), at pulmonary function tests .

Sa baseline, ang pasyente ay nagreklamo ng igsi ng paghinga sa ehersisyo pati na rin ang mga problema sa memorya at multitasking na nagsimula pagkatapos ng kanyang sakit na COVID-19.

Ang pisikal at neurological na pagsusuri ay normal. Ang pagsusuri sa Brain MRI ay nagpakita ng pinababang perfusion na nauugnay sa pagbaba ng cognitive tulad ng nakadetalye sa ibaba. Siya ay tinukoy sa hyperbaric oxygen therapy (HBOT) na kasama ang 60 session, 5 araw bawat linggo. Kasama sa bawat sesyon ang pagkakalantad sa 90 minuto ng 100% oxygen sa 2 ganap na kapaligiran na may 5 minutong air break bawat 20 minuto.

Sinimulan ng pasyente ang kanyang unang HBOT noong Abril 19, 2021 at natapos noong Hulyo 15, 2021 nang walang anumang makabuluhang epekto. Pagkatapos ng unang limang sesyon, iniulat niya na nagsimulang bumuti ang kanyang paghinga at wala na siyang pananakit ng kalamnan pagkatapos mag-ehersisyo. Pagkatapos ng 15 session, napansin niya ang mas kaunting pagkapagod at isang pagpapabuti sa kanyang nakaraang mababang enerhiya. Pagkatapos ng 20 session, napansin niya na ang kanyang kapasidad sa paghinga at pag-eehersisyo ay bumalik sa kanyang kapasidad bago ang impeksyon sa SARS-CoV-2, bumalik sa mga tumatakbong daanan sa bundok. Bukod pa rito, nabanggit niya na ang kanyang memorya at kakayahan sa multitasking ay bumalik sa kanyang mga antas bago ang COVID-19.

Ang baseline brain MRI, bago ang HBOT, ay nagpakita ng dalawang maliit na foci ng mga pagbabago sa signal sa kanan at kaliwang parietal na rehiyon na nagpapahiwatig ng maagang sakit sa maliit na daluyan. Bilang karagdagan, nagkaroon ng pandaigdigang pagbaba sa perfusion ng utak. Tulad ng nakadetalye sa Fig. 1 at Talahanayan 1, ang muling pagsusuri pagkatapos ng HBOT (ginawa 4 na linggo pagkatapos ng huling HBOT upang maiwasan ang anumang potensyal na intermediate na epekto) ay nagsiwalat ng isang makabuluhang pagtaas sa perfusion ng utak. Ang mga talahanayan 2 at 3 ay nagpapakita ng mga pagpapabuti sa microstructure ng utak na ipinakita ng MRI-DTI.

Ginawa ang neurocognitive assessment gamit ang NeuroTrax full computerized testing battery upang sukatin ang iba't ibang aspeto ng function ng utak, tulad ng memorya, bilis ng pagproseso ng impormasyon, atensyon, at executive function, ay ginawa bago at pagkatapos ng HBOT. Ang post-HBOT neurocognitive testing ay nagpakita ng makabuluhang pagpapabuti sa pandaigdigang memorya na ang pinaka nangingibabaw na epekto ay sa nonverbal memory, executive function, atensyon, bilis ng prusisyon ng impormasyon, cognitive fexibility, at multitasking. Binubuod ng talahanayan 4 ang mga marka bago at pagkatapos ng HBOT sa iba't ibang mga domain ng cognitive.

Ang pisikal na kapasidad ay nasuri sa pamamagitan ng pinakamataas na cardiopulmonary exercise test (CPET) na isinagawa sa isang COSMED treadmill gamit ang Boston 5 protocol. Ang talahanayan 5 ay nagpapakita ng pre- at post-HBOT na mga parameter na sinusuri ng physiological. Tulad ng detalyado, nagkaroon ng 34% na pagtaas sa VO2 max mula 3083 hanggang 4130 mL kada minuto pagkatapos ng HBOT. Ang forced vital capacity (FVC) ay bumuti ng 44% mula 4.76 hanggang 6.87 L, ang forced expiratory volume (FEV) ng 23% mula 3.87 hanggang 4.76 L, at peak fow measurement (PEF) ng 20.2% mula 10.17 hanggang 12.22 L bawat segundo .

Matapos matanggap ang buong impormasyon sa pagtatapos ng kanyang pagsusuri pagkatapos ng HBOT, nilagdaan ng pasyente ang isang may-kaalaman na pahintulot na nagpapahintulot sa paglalathala ng kanyang medikal na impormasyon.

Lar 1Brain perfusion magnetic resonance imaging bago at pagkatapos ng hyperbaric oxygen therapy. Ang itaas na hilera ay kumakatawan sa brain perfusion 3 buwan pagkatapos ng matinding impeksyon, bago ang hyperbaric oxygen therapy. Ang ibabang hilera ay kumakatawan sa perfusion magnetic resonance imaging na ginawa pagkatapos makumpleto ang hyperbaric oxygen therapy protocol.

Table 1Ang daloy ng dugo sa utak ay nagbabago bago at pagkatapos ng hyperbaric oxygen therapy

diskusyon at konklusiyon

Dito, iniuulat namin ang unang kaso ng isang pasyenteng may matagal na COVID na may mga sintomas ng cognitive at cardiorespiratory na matagumpay na nagamot ng HBOT. Kasunod ng paggamot, nagpakita siya ng mga makabuluhang pagpapabuti sa brain perfusion, white matter brain microstructure, at cognitive at cardiopulmonary function. Ang ulat ng kaso nito ay nagpapakita na ang HBOT ay may potensyal na paggamit para sa paggamot ng mga pasyenteng may matagal na COVID na dumaranas ng walang humpay na paghina ng cognitive at pisikal na paggana.

Ang hypoxia ay gumaganap ng mahalagang papel sa pathophysiology ng matagal na COVID. Ang systemic hypoxia ay maaaring magresulta mula sa kapansanan sa baga, at ang hypoxia na nauugnay sa organ ay maaaring bumuo dahil sa pinsala sa vascular. Patuloy na paggana ng baga

Table 2Magnetic resonance imaging–difusion tensor imaging fractional anisotropy pagbabago bago at pagkatapos ng hyperbaric oxygen therapy

Ang fractional anisotropy (FA) ay isang sukat na ginagamit upang suriin ang white matter sa integridad, direksyon, at kaayusan. Ang isang mas mataas na halaga ng FA ay nagpapahiwatig ng mas mahusay na organisasyon ng fber. DTI difusion tensor imaging

Table 3Magnetic resonance imaging–difusion tensor imaging ay nangangahulugan ng mga pagbabago sa difusivity bago at pagkatapos ng hyperbaric oxygen therapy

Ang mean difusivity (MD) ay isang sukatan na ginagamit upang suriin ang white matter fber density. Ang isang mas mababang halaga ng MD ay nagpapahiwatig ng isang mas mataas na density. DTI difusion tensor imaging.

Table 4Mga cognitive score bago at pagkatapos ng hyperbaric oxygen therapy

Table 5Mga parameter ng physiological bago at pagkatapos ng hyperbaric oxygen therapy

VO2max na maximum na rate ng oxygen na nakonsumo habang nag-eehersisyo, ml/min milliliter kada minuto, VO2max/kg maximum na rate ng oxygen na nakonsumo habang nag-eehersisyo kada kilo, ml/min/Kg milliliters kada minuto kada kilo, MET metabolic na katumbas ng gawain, bpm heartbeats kada minuto , VO2/HR rate ng oxygen na nakonsumo bawat rate ng puso, FVC forced vital capacity, L liters, FEV1 forced expiratory volume, PEF peak fow measurement, L/s liters per second.

Ang kapansanan ay nakita sa mga pasyente na nangangailangan ng karagdagang oxygen sa panahon ng talamak na impeksyon sa SARS-CoV-2 kahit na 6 at 12 buwan pagkatapos ng matinding impeksyon [6]. Dahil ang pag-andar ng utak at regenerative na kapasidad ay sensitibo sa anumang pagbaba ng suplay ng oxygen [7], ang pangmatagalang cognitive deficits ay nauugnay sa dami ng oxygen na kailangan upang malampasan ang mga paghihirap sa paghinga [1]. Tungkol sa organ-related ischemia, ang COVID-19 ay nagdulot ng pinsala sa endothelial at hypercoagulation, na nagpapataas ng panganib ng vascular dysfunction na responsable para sa mataas na prevalence ng myocardial infarction, ischemic stroke, at pulmonary embolism [8]. Sa ipinakita na kaso, ang pasyente ay nangangailangan ng suportang paggamot na may mataas na fow oxygen sa loob ng 1 linggo sa panahon ng matinding karamdaman, ibig sabihin ay nagdusa siya mula sa systemic hypoxia na may kaakibat na panganib para sa pangmatagalang kapansanan sa pag-iisip dahil sa anoxic na pinsala sa utak. Bukod dito, 6 na linggo pagkatapos ng talamak na impeksyon, nakagawa siya ng pulmonary embolus, na kinatawan ng endothelial dysfunction na may karagdagang pagkakalantad sa systemic hypoxia. Bilang karagdagan, tulad ng ipinakita ng brain perfu-sion MRI, mayroon siyang mga depekto sa perfusion na nauugnay sa microvascular na nauugnay sa kanyang neurocognitive na pagbaba.

Ang HBOT ay nagsasangkot ng paglanghap ng 100% oxygen sa mga presyon na lumalampas sa 1 atmosphere absolute (ATA), kaya pinapataas ang dami ng oxygen na natunaw sa mga tisyu ng katawan. Kahit na marami sa mga kapaki-pakinabang na epekto ng HBOT ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagpapabuti ng tissue oxygenation, ngayon ay nauunawaan na ang pinagsamang pagkilos ng hyperoxia at hyperbaric pressure ay nag-trigger ng parehong oxygen at pressure-sensitive na mga gene, na nagreresulta sa induction ng regenerative. mga proseso kabilang ang paglaganap ng stem cell at pagpapakilos na may mga anti-apoptotic at anti-infam- matory factor, angiogenesis, at neurogenesis [9–12]. Ang HBOT ay maaaring magdulot ng neuroplasticity at mapabuti ang pag-andar ng pag-iisip kahit na mga taon pagkatapos ng matinding insulto [13]. Sa kaso na ipinakita ng matagal na COVID, pinahusay ng HBOT ang cerebral blood fow sa mga malperfused na rehiyon ng utak (indikasyon ng brain angiogenesis) at pinahusay ang integridad ng microstructure ng utak (indikasyon ng neurogenesis). Ang ugnayan sa pagitan ng mga makabuluhang pagpapabuti na ipinakita sa brain imaging at ang neurocognitive improvements ay nagpapahiwatig na karamihan sa mga kapaki-pakinabang na epekto ng HBOT ay talagang nauugnay sa kakayahan nitong mag-udyok ng neuroplasticity ng mga dysfunctional na rehiyon ng utak.

Ang HBOT ay ipinakita na may mga kapaki-pakinabang na epekto sa mitochondrial function, isang mahalagang elemento ng naaangkop na function ng kalamnan [12]. Ang HBOT ay maaari ring pataasin ang bilang ng dumarami at nag-iiba na mga satellite cell gayundin ang bilang ng mga muling nabuong kalamnan, at nagsusulong ng lakas ng kalamnan [14]. Ang bagong paulit-ulit na protocol ng HBOT ay ipinakita na may potensyal na mapabuti ang function ng baga na may paggalang sa peak expiratory fow (PEF) at force vital capacity (FVC) [15]. Sa ipinakita na pasyente, ang kapasidad ng pagganap ng cardiopulmonary system ay sinusuri gamit ang cardiopulmonary exercise test (CPET) at pulmonary function tests. Ang HBOT ay nagdulot ng makabuluhang pagpapabuti ng 34% sa pinakamataas na kapasidad ng pagkonsumo ng oxygen, isang pagpapabuti ng 34.4% sa pinakamaraming MET, at isang pagtaas ng 16.9% sa lactic threshold. Tungkol sa paggana ng baga, ang FVC ay napabuti ng 44.3%, at ang PEF ng 20.2%. Ang mga masusukat na pagpapabuti ay nauugnay sa kakayahan ng pasyente na mabawi ang kanyang dating mataas na pagganap sa atleta.

Sa iniulat na kaso, sinimulan ang HBOT higit sa 3 buwan pagkatapos ng talamak na impeksyon sa SARS-CoV-2. Kahit na ang mga sintomas ay nagpatuloy hanggang sa ang HBOT ay sinimulan at ang makabuluhang pagpapabuti ay nagsimula lamang pagkatapos ng HBOT ay sinimulan, ito ay posible na ang ilan sa mga klinikal na pagpapabuti ay maaaring naganap nang walang HBOT. Gayunpaman, ang biglaang makabuluhang pagpapabuti na may ganap na paggaling pagkatapos ng talamak na katangian ng mga sintomas, ang aming pag-unawa sa mga pisyolohikal na epekto ng HBOT, at ang mga layunin na pagsukat na ginawa sa pasyenteng ito ay sumusuporta sa kaugnayan sa pagitan ng paggamot at mga pagpapabuti na nakita. Dahil isa lamang itong ulat ng kaso, kailangan ang karagdagang mga prospective na klinikal na pagsubok para magkaroon ng mas mahusay na pag-unawa sa mga potensyal na kapaki-pakinabang na epekto ng HBOOT para sa mga pasyenteng may matagal na COVID.

Sa buod, kinakatawan ng artikulong ito ang unang ulat ng kaso na nagpapakita na ang matagal na COVID ay maaaring gamutin gamit ang HBOT. Ang kapaki-pakinabang na epekto ng HBOT ay nagbibigay ng karagdagang liwanag sa pathophysiology ng sindrom na ito. Dahil isa itong ulat ng kaso, kailangan ang karagdagang mga inaasahang randomized control study para sa paggamit ng hyperbaric oxygen therapy sa paggamot sa matagal na COVID.

Abbreviation

HBOT: Hyperbaric oxygen therapy; MRI: Magnetic resonance imaging; DTI: Dif- fusion tensor imaging; VO2 max: Pinakamataas na rate ng oxygen na natupok sa panahon ng ehersisyo; CPET: Cardiopulmonary exercise test; HR: rate ng puso; Bpm: Tibok ng puso kada minuto; FVC: Sapilitang vital capacity; FEV1: Sapilitang dami ng expiratory; PEF: Pagsukat ng peak fow.

Pagkilala

Hindi maaari.

Mga kontribyutor ng mga may-akda

Sinuri at binigyang-kahulugan ng AMB, ES, SE, at SK ang data ng pasyente tungkol sa MRI, perfusion, at DTI. Sinuri at binigyang-kahulugan ng AMB at SE ang data ng pasyente tungkol sa mga pagsusuri sa pag-andar ng cardiopulmonary at pulmonary. Binasa at inaprubahan ng lahat ng may-akda ang fnal na manuskrito.

Mga kontribyutor ng mga may-akda

Sinuri at binigyang-kahulugan ng AMB, ES, SE, at SK ang data ng pasyente tungkol sa MRI, perfusion, at DTI. Sinuri at binigyang-kahulugan ng AMB at SE ang data ng pasyente tungkol sa mga pagsusuri sa pag-andar ng cardiopulmonary at pulmonary. Binasa at inaprubahan ng lahat ng may-akda ang fnal na manuskrito.

Ang pagkakaroon ng data at materyales

Ang lahat ng data na nabuo o nasuri sa panahon ng pag-aaral na ito ay kasama sa nai-publish na artikulong ito.

Pahayag

Pag-apruba ng etika at pahintulot na lumahok

Hindi maaari.

Pahintulot para sa publication

Ang nakasulat na pahintulot na may kaalaman ay nakuha mula sa pasyente para sa paglalathala ng ulat ng kaso na ito at anumang mga kasamang larawan. Ang isang kopya ng nakasulat na pahintulot ay magagamit para sa pagsusuri ng Editor-in-Chief ng journal na ito.

Pagkumpitensya interes

Gumagana ang AMB, ZW, SK, MG, at UQ para sa AVIV Clinics. Gumagana ang ES para sa AVIV Scientifc LTD. Ang SE ay isang cofounder at shareholder sa AVIV Scientifc LTD.

Natanggap: 11 Oktubre 2021 Tinanggap: 21 Enero 2022, Na-publish online: 15, Pebrero 2022

Mga sanggunian

Lopez-Leon S, et al. Higit sa 50 pangmatagalang epekto ng COVID-19: isang sistematikong pagsusuri at meta-analysis. Sci Rep. 2021;11(1):16144.

LeviM, et al. Mga abnormalidad ng coagulation at thrombosis sa mga pasyenteng may COVID-19. Lancet Haematol. 2020;7(6):e438–40.

MahmudpourM, et al. COVID-19 cytokine storm: ang galit ng pamamaga. Cytokine. 2020;133: 155151.

LiB, et al. Mga pakikipag-ugnayan ng utak-immune sa perinatal hypoxic-ischemic brain injury. Prog Neurobiol. 2017;159:50–68.

ShapiraR, et al. Ang hyperbaric oxygen therapy ay nagpapahusay sa pathophysiology ng 3xTg-AD na modelo ng mouse sa pamamagitan ng pagpapahina ng neuroinfammation. Neurobiol Aging. 2018;62:105–19.

HuangL, et al. 1-taong resulta sa mga nakaligtas sa ospital na may COVID-19: isang longitudinal cohort study. Lancet. 2021;398(10302):747–58.

HadannyA, Efrati S. Oxygen-isang naglilimita na kadahilanan para sa pagbawi ng utak. Pangangalaga sa Crit. 2015;19:307.

KatsoularisI, et al. Panganib ng acute myocardial infarction at ischemic stroke kasunod ng COVID-19 sa Sweden: isang self-controlled na serye ng kaso at katugmang pag-aaral ng cohort. Lancet. 2021;398(10300):599–607.

Pena-VillalobosI, et al. Ang hyperbaric oxygen ay nagdaragdag ng paglaganap ng stem cell, angiogenesis at kakayahan sa pagpapagaling ng sugat ng WJ-MSC sa mga daga na may diabetes. Pangharap Physiol. 2018;9:995.

CabigasBP, et al. Hyperoxic at hyperbaric-induced cardioprotection: papel ng nitric oxide synthase 3. Cardiovasc Res. 2006;72(1):143–51.

GregorevicP, Lynch GS, Williams DA. Binabago ng hyperbaric oxygen ang aktibidad ng antioxidant na enzyme sa mga kalamnan ng kalansay ng daga. Eur J Appl Physiol. 2001;86(1):24–7.

ZhouZ, et al. Proteksyon ng mitochondrial function at pagpapabuti sa cognitive recovery sa mga daga na ginagamot ng hyperbaric oxygen kasunod ng lateral fuid-percussion injury. J Neurosurg. 2007;106(4):687–94.

HadannyA, et al. Ang hyperbaric oxygen therapy ay nagpapabuti sa neurocognitive function ng mga post-stroke na pasyente—isang retrospective analysis. Ibalik ang Neurol Neurosci. 2020;38(1):93–107.

HorieM, et al. Pagpapahusay ng satellite cell diferentiation at functional recovery sa nasugatan na skeletal muscle sa pamamagitan ng hyperbaric oxygen treatment. J Appl Physiol. 2014;116(2):149–55.

HadannyA, et al. Hyperbaric oxygen therapy effect sa pulmonary function-tions: isang prospective na pag-aaral ng cohort. BMC Pulm Med. 2019;19(1):148.

Tala ng Publisher

Nananatiling neutral ang Springer Nature patungkol sa mga paghahabol sa hurisdiksyon sa mga nai-publish na mapa at mga kaakibat na institusyon.