Среднесрочное влияние COVID-19 на функцию легких, функциональные возможности и качество жизни

16.09.2021

Источник: Eur Respir J

Аннотация

Фон

Коронавирусная болезнь 2019 года (COVID-19) распространилась по всему миру, оказав огромное влияние на системы здравоохранения. Целью этого исследования является оценка среднесрочного клинического воздействия COVID-19 на респираторную функцию.

Методы

379 пациентов были обследованы через 4 месяца после постановки диагноза тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2). Пациенты были разделены на две группы в зависимости от наличия пневмонии во время COVID-19. Были проанализированы клинические условия, качество жизни, симптоматика, тест с 6-минутной ходьбой, тест функции легких со спирометрией и диффузионная способность легких по монооксиду углерода. Данные сравнивались с клинической эволюцией во время COVID-19 (развитие острого респираторного дистресс-синдрома, необходимость инвазивной механической вентиляции, соотношение парциальной сатурации кислорода (SpO2) к фракции кислорода на вдохе (FIO2) и индекс тяжести пневмонии (PSI)).

Полученные результаты

В среднем через 135 дней 260 (68,6%) из 379 пациентов отметили хотя бы один симптом. Пациенты, у которых развилась пневмония во время COVID-19, показали более низкие SpO2 в состоянии покоя (p <0,001), SpO2 во время теста с 6-минутной ходьбой (p <0,001), общую емкость легких (p <0,001), давление окклюзии дыхательных путей через 0,1 с (P0. 1) (p = 0,02), отношение P0,1 / максимальное давление вдоха (p = 0,005) и более высокая шкала отношения категорий Borg (p = 0,006) и модифицированная шкала одышки Совета медицинских исследований (p = 0,003) по сравнению с пациентами без пневмония. Соотношение SpO2 / FIO2 и PSI во время пневмонии SARS-CoV-2 были напрямую связаны со среднесрочным изменением SpO2 в состоянии покоя (p <0,001) и во время теста с 6-минутной ходьбой (p <0,001), остаточного объема (p <0,001) , общей емкостью легких (p <0,001 и p = 0,003, соответственно) и форсированной жизненной емкостью легких (p = 0,004 и p = 0,03, соответственно).

Заключение

Повреждение легких во время COVID-19 коррелирует со снижением легочной функции через 4 месяца после острой инфекции.

Ключевые слова:

COVID-19, SARS-CoV-2, коронавирус, легкие, влияние, постковид, снижение легочной функции. 

Вступление

Дыхательная система подвергается серьезному поражению во время коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), помимо гиперактивного иммунного ответа хозяина и воспалительного поражения органа, но нет никаких доказательств дисфункции органа в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Исходя из предыдущего опыта с поражением легких коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) и ближневосточного респираторного синдрома (MERS), радиологические аномалии, нарушение легочной функции и снижение переносимости упражнений улучшаются со временем, но могут сохраняться в некоторых случаях в течение месяцев или даже лет [1–3]. Данные о тестах функции легких после выписки у пациентов с COVID-19 в настоящее время ограничены несколькими ретроспективными исследованиями с небольшими выборками, показывающими при тяжелой форме COVID-19 снижение форсированной жизненной емкости легких (FVC), диффузионной способности (фактора переноса) легких для оксид углерода (DLCO), общая емкость легких (TLC), 6-минутная прогулка (6MWD) и нарушение силы дыхательных мышц с необходимостью респираторной реабилитации [4–7].

Целью нашего исследования (Кардио-респираторные последствия COVID-19) является оценка респираторной функции через 4 месяца после постановки диагноза у пациентов, переживших инфекцию, вызванную тяжелым острым респираторным синдромом, вызванной коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), а также различие между пациентами с заболеванием или без начальное поражение легких. Второй амбулаторный визит будет завершен через 12 месяцев после постановки диагноза.

Методы

Дизайн исследования

Набирались пациенты в возрасте от 18 до 80 лет с диагнозом COVID-19. Пациенты были оценены во время постановки диагноза, а затем в среднем через 4 месяца на респираторную функцию во время амбулаторного визита. Критерием включения была диагностика COVID-19 с помощью ПЦР на мазке из глотки или на альвеолярно-бронхиальном смыве в случае дважды отрицательного мазка. Критерием исключения был предыдущий диагноз легочной болезни, за исключением астмы. Данные об эволюции COVID-19 были собраны ретроспективно; развитие острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), необходимость инвазивной механической вентиляции (IMV), соотношение частичного сатурации кислорода (SpO2) / фракции кислорода на вдохе (FIO2), индекс тяжести пневмонии (PSI), стероидная терапия, тромбоэмболия легочной артерии и худшие анализы крови (С-реактивный белок, прокальцитонин, ферритин, d-димер, высокочувствительный тропонин I, соотношение нейтрофилов / лимфоцитов и лактатдегидрогеназа) были получены во время постановки диагноза.

ОРДС был диагностирован в соответствии с берлинским определением: время ухудшения респираторных симптомов, диффузная двусторонняя пневмония при визуализации грудной клетки и артериальное давление кислорода / FIO2 ≤300 мм рт. Ст. С положительным давлением в конце выдоха ≥5 смH2O [8]. Пациенты с ОРДС, хорошо контролируемыми неинвазивной вентиляцией или высокопотоком назального кислорода, не были госпитализированы в отделение интенсивной терапии (ОИТ) из-за отсутствия коек [9]. Использование неинвазивной вентиляции или высокопроизводительного назального кислорода не оценивалось из-за неоднородности методов лечения и отсутствия полных данных.

Были собраны анамнез пациента, индекс массы тела (ИМТ), привычки к курению, жизненно важные признаки (частота дыхания, SpO2, частота сердечных сокращений, систолическое артериальное давление, диастолическое артериальное давление), симптомы и терапия. Кроме того, влияние одышки при физической нагрузке в течение предыдущих 2 недель измеряли с использованием модифицированной шкалы одышки Совета медицинских исследований (mMRC). Пациенты были подвергнуты легочным функциональным тестам, тесту с 6-минутной ходьбой (6MWT) и самопровозглашенным показателям состояния здоровья.

Легочные функциональные пробы

Амбулаторные исследования функции легких проводились с помощью MasterScreen Body (Jaeger, Вюрцбург, Германия) техническими специалистами лаборатории функции легких. Объем форсированного выдоха за 1 с (FEV1), FVC, соотношение FEV1 / FVC, TLC, остаточный объем (RV), RV / TLC, DLCO / альвеолярный объем (VA), максимальная произвольная вентиляция (MVV), максимальное давление на вдохе (MIP) , максимальное давление выдоха (MEP), давление окклюзии дыхательных путей через 0,1 с после начала вдоха (P0.1), давление окклюзии дыхательных путей относительно максимального вдоха (P0,1 / MIP), удельное сопротивление дыхательных путей (Raw), в анализ были включены пиковый поток выдоха (PEF) и максимальный поток выдоха при 75%, 50% и 25% FVC (MEF75%, MEF50% и MEF25% соответственно). Для каждого пациента параметры были выражены в процентах от теоретического значения, рассчитанного по формулам Global Lung Function 2012 [10].

Тест с 6-минутной ходьбой (6MWT)

6MWT проводился в помещении под наблюдением респираторных терапевтов отделения легочной реабилитации в соответствии с рекомендациями Американского торакального общества [11]. Для записи использовался пульсоксиметр BlueNight Oximeter (Sleepinnov Technology SAS, Moirans, Франция). Шкала соотношения категорий Борга (CR10) и самооценка интенсивности нагрузки по оценке воспринимаемой нагрузки Борга были собраны до и после 6MWT.

Групповой анализ

Пациенты были разделены на две группы в соответствии с наличием радиологических признаков пневмонии во время острого COVID-19 для оценки разницы в легочной функции, 6MWD и показателях состояния здоровья в среднесрочной перспективе. Таким образом, переменные анализировались по наличию / отсутствию ОРДС, потребности в IMV, соотношении SpO2 / FIO2 и PSI.

Обследование качества жизни, связанное со здоровьем, и международный вопросник по физической активности

Во время проверки состояния здоровья участников попросили самостоятельно заполнить итальянскую версию краткого опроса из 12 пунктов (SF-12) и Международного опросника по физической активности (IPAQ). SF-12 включает восемь подшкал: физическое функционирование, роль (физическая), телесная боль, общее состояние здоровья, жизнеспособность, социальное функционирование, роль (эмоциональное) и психическое здоровье. Они были объединены в две шкалы: оценка физического компонента (PCS) и оценка умственного компонента (MCS) в соответствии с руководящими принципами для инструмента SF-12 [12]. Обе оценки варьировались от 0 до 100, причем более высокий балл указывал на лучшее здоровье.

Для оценки уровня физической активности использовался IPAQ. Пациенты ответили на вопросы о деятельности, проводимой в течение недели на работе и дома, транспортных средствах и отдыхе. Затем пациенты были классифицированы по уровню физической активности. В группу высокой интенсивности включались те, кто практиковал активную активность ≥3 дней в неделю (или комбинации, эквивалентные 3000 метаболических эквивалентов (МЕТ) в неделю); умеренная интенсивность описана ≥3 дней в неделю активности высокой интенсивности в течение ≥20 минут (или комбинации, эквивалентные 600 МЕТ в неделю); а в группу низкой интенсивности вошли те, кто не соответствовал ни одной из других упомянутых категорий [13].

Статистический анализ

Непрерывные переменные выражаются как медиана (межквартильный размах (IQR)), а категориальные переменные представлены как n (%). Различия между группами оценивали с помощью медианного теста и теста Краскела – Уоллиса. Статистические данные хи-квадрат использовались для оценки различий между категориальными переменными. Коэффициент корреляции Пирсона и регрессия Кокса использовались для изучения взаимосвязей между переменными. Статистический анализ проводился с использованием SPSS (версия 26; SPSS, Чикаго, Иллинойс, США), и значение p ≤0,05 считалось статистически значимым.

Этическое одобрение

Этическое одобрение исследования кардиореспираторных последствий COVID-19 было предоставлено этическим комитетом Брианцы (Италия) 6 августа 2020 года. Письменное информированное согласие было получено от всех субъектов.

Полученные результаты

Общие характеристики

С 1 марта 2020 года по 1 июня 2020 года в нашей больнице было выявлено 1464 случая заражения SARS-CoV-2. Госпитализировано 594 пациента; 64 из них были госпитализированы и поддержаны IMV. Среди всей выборки 150 пациентов умерли. Всего через 135 (102–175) дней после появления симптомов COVID-19 было обследовано 379 случайно выбранных пациентов. Возрастной диапазон составлял 20–80 лет, медиана (IQR) - 56 (49–63) лет. 174 (45,9%) пациента были мужчинами. Медиана (IQR) ИМТ составляла 25,2 (22,6–28,7) кг/м^2. Ранее существовавшие сопутствующие заболевания представлены в таблице 1. 25 (6,6%) пациентов были активными курильщиками и 128 (33,8%) пациентов были бывшими курильщиками. При амбулаторном клиническом наблюдении 211 (69,9%) пациентов показали стойкие COVID-19–симптомы на момент этого визита. Одышка при физической нагрузке (42,7%), слабость (29,8%), боль в суставах и мышцах (13,7%), боль в грудной клетке (11,9%), аносмия и агевзия (10,3%) и депрессия (8,2%) были наиболее часто сообщаемыми симптомами при оценке ( Таблица 1). 60 (15,8%) пациентов имели показатель mMRC ≥2. Было обнаружено четкое различие между отраженной одышкой и mMRC.

Таблица 1

Characteristics of patients and difference between patients with pneumonia during coronavirus disease 2019 and patients without it

	All patients				Pneumonia
	Total	Not pneumonia	Pneumonia	p-value	Not ARDS	ARDS	p-value	Not IMV	IMV	p-value
Patients	379	157	222		161	61		188	34
Age years	56 (49–63)	52 (39–58)	58 (53–67)	<0.001	58 (52–64)	66 (58–73)	<0.001	58 (52–66)	60 (57–72)	0.05
Male	174 (45.9)	47 (29.9)	127 (57.2)	<0.001	79 (47.6)	54 (83.1)	<0.001	96 (51.1)	31 (91.2)	<0.001
BMI kg·m−2	25.2 (22.6–28.7)	23.9 (21.5–27.8)	26.2 (23.4–29.1)	<0.001	25.3 (23.0–29.3)	27.1 (24.8–28.7)	0.18	25.9 (23.4–29.3)	26.4 (23.8–28.8)	0.94
Comorbidities
Hypertension	112 (29.6)	24 (15.3)	88 (39.6)	<0.001	56 (33.7)	36 (55.4)	0.003	68 (36.2)	20 (58.8)	0.01
CVD#	44 (11.6)	10 (6.4)	34 (15.3)	0.007	22 (13.3)	14 (21.5)	0.12	29 (15.4)	5 (14.7)	0.91
Diabetes mellitus	24 (6.3)	3 (1.9)	21 (9.5)	0.003	12 (7.2)	9 (13.8)	0.12	17 (9.0)	4 (11.8)	0.62
Neoplasia	19 (5.0)	8 (5.1)	11 (5.0)	0.95	9 (5.4)	4 (6.2)	0.83	9 (4.8)	2 (5.9)	0.78
Asthma	32 (8.4)	12 (7.6)	20 (9.1)	0.64	21 (12.7)	0 (0.0)	0.003	20 (10.6)	0 (0.0)	0.05
Hepatic disease	5 (1.3)	1 (0.6)	4 (1.8)	0.33	2 (1.2)	2 (3.1)	0.33	4 (2.1)	0 (0.0)	0.39
CKD	13 (3.4)	1 (0.6)	12 (5.4)	0.01	10 (6.0)	3 (46)	0.68	10 (5.3)	2 (5.4)	0.89
Obesity	59 (15.6)	11 (7.0)	48 (21.6)	<0.001	38 (22.9)	11 (16.9)	0.32	42 (22.3)	6 (17.6)	0.54
Smoking history	128 (33.8)	49 (31.2)	79 (35.6)	0.38	49 (29.5)	36 (55.4)	<0.001	59 (31.4)	20 (58.8)	0.002
Current smoker	25 (6.6)	20 (12.7)	5 (2.3)	<0.001	5 (3.0)	0 (0.0)	0.16	5 (2.7)	0 (0.0)	0.33
Dyspnoea	162 (42.7)	55 (35.0)	107 (48.2)	0.01	81 (48.8)	28 (43.1)	0.47	88 (46.8)	19 (55.9)	0.27
Weakness	113 (29.8)	54 (34.4)	59 (26.6)	0.11	47 (28.3)	13 (20.0)	0.21	54 (28.7)	5 (14.7)	0.10
Joint and muscular pain	52 (13.7)	16 (10.2)	36 (16.2)	0.09	24 (14.5)	12 (18.5)	0.43	27 (14.4)	9 (26.5)	0.07
Thoracic pain	45 (11.9)	22 (14.0)	23 (10.4)	0.29	22 (13.3)	2 (3.1)	0.02	22 (11.7)	1 (2.9)	0.13
Anosmia and ageusia	39 (10.3)	17 (10.8)	22 (9.9)	0.78	19 (11.4)	3 (4.6)	0.11	19 (10.1)	3 (8.8)	0.81
Depression	31 (8.2)	11 (7.0)	20 (9.0)	0.48	17 (10.2)	3 (4.6)	0.17	19 (10.1)	1 (2.9)	0.18
Cough	23 (6.1)	11 (7.0)	12 (5.4)	0.53	13 (7.8)	0 (0.0)	0.02	12 (6.4)	0 (0.0)	0.13
Heart palpitations	23 (6.1)	11 (7.0)	12 (5.4)	0.53	7 (4.2)	5 (7.7)	0.29	7 (3.7)	5 (14.7)	0.01
Headache	20 (5.3)	11 (7.0)	9 (4.1)	0.21	5 (3.0)	4 (6.2)	0.27	6 (3.2)	3 (8.8)	0.13
Sleeping disorders	16 (4.2)	5 (3.2)	11 (5.0)	0.39	7 (4.2)	4 (6.2)	0.54	7 (3.7)	4 (11.8)	0.05
Hair loss	12 (3.2)	6 (3.8)	6 (2.7)	0.55	5 (3.0)	1 (1.5)	0.52	5 (2.7)	1 (2.9)	0.93
Memory disorders	10 (2.6)	4 (2.5)	6 (2.7)	0.92	5 (3.0)	1 (1.5)	0.52	5 (2.7)	1 (2.9)	0.93
Dizziness	9 (2.4)	1 (0.6)	8 (3.6)	0.06	6 (3.2)	2 (3.1)	0.83	6 (3.2)	2 (5.9)	0.44

Data are presented as n, median (interquartile range) or n (%), unless otherwise stated. ARDS: acute respiratory distress syndrome; IMV: invasive mechanical ventilation; BMI: body mass index; CVD: cardiovascular disease; CKD: chronic kidney disease. #: including acute coronary syndrome, chronic heart failure and arrhythmias.

COVID-19 степень тяжести

Из 379 обследованных пациентов у 222 развилась пневмония. Среди этих 222 пациентов 143 (64,4%) были госпитализированы в наше отделение COVID, а 135 (60,8%) нуждались в кислородной терапии. ОРДС развился у 61 (27,5%) пациента, 34 (15,3%) из них были госпитализированы в ОИТ для внутримышечной инъекции. У семи (3,2%) пациентов возникла тромбоэмболия легочной артерии во время острого COVID. Во время госпитализации стероид был назначен 42 (18,9%) пациентам с пневмонией и восьми (5,1%) пациентам без пневмонии. В таблице 2 представлены лабораторные и клинические параметры больных пневмонией.

Таблица 2

Hospitalisation data in patients with pneumonia during coronavirus disease 2019

	Pneumonia	Non-ARDS	ARDS	p-value
Patients	222	161	61
Pulmonary embolism	7 (3.2)	3 (1.9)	4 (6.6)	0.07
Hospitalisation	143 (64.4)	82 (50.9)	161 (100)	<0.001
Worst SpO2/FIO2 ratio	303 (200–438)	416 (281–447)	117 (94–188)	<0.001
PSI	70 (50–95)	59 (43–83)	96 (75–113)	<0.001
Steroid therapy	42 (18.9)	28 (17.4)	14 (23.0)	0.35
CRP	94 (35–184)	68 (15–104)	204 (133–267)	<0.001
PCT	0.09 (0.04–0.27)	0.05 (0.03–0.12)	0.39 (0.13–0.86)	<0.001
Ferritin	1062 (272–2930)	393 (155–1558)	2828 (1062–4152)	<0.001
d-Dimer	1380 (648–5199)	790 (490–2251)	5517 (1625–18 352)	<0.001
High-sensitivity troponin I	5 (2.3–12.9)	3.8 (1.6–7.0)	10.2 (4.3–25.0)	<0.001
N/L ratio	5.0 (3.1–10.7)	3.8 (2.5–7.1)	11.2 (5.7–18.0)	<0.001
LDH	282 (230–413)	238 (204–322)	411 (319–540)	<0.001
Days since positive swab	136 (102–177)	146 (113–180)	127 (97–173)	0.50
Days between positive and negative  swab	45 (34–65)	49 (36–73)	43 (33–61)	0.21

Data are presented as n, n (%) or median (interquartile range), unless otherwise stated. ARDS: acute respiratory distress syndrome; SpO2: partial oxygen saturation; FIO2: inspiratory oxygen fraction; PSI: pneumonia severity index; CRP: C-reactive protein; PCT: procalcitonin; N/L: neutrophil/leukocyte; LDH: lactate dehydrogenase.

Сравнение пневмонии и непневмонии

Различия в общих характеристиках между пациентами с пневмонией во время COVID-19 и пациентами без него показаны в таблице 1. Пациенты с дыхательной недостаточностью во время острого COVID-19 были старше (p <0,001), мужчины (p <0,001), с более высоким ИМТ ( p <0,001), и были более распространены ожирение (p <0,001), артериальная гипертензия (p <0,001), сердечно-сосудистые заболевания (p = 0,007), диабет (p = 0,003), ХБП (p = 0,01) и курение в настоящее время (p <0,001).

Что касается среднесрочных жизненно важных параметров, респираторных тестов и 6MWT (таблица 3), пациенты, у которых развилась пневмония во время COVID-19, показали более высокое систолическое (p = 0,002) и диастолическое артериальное давление (p = 0,002), CR10 (p = 0,006), mMRC. (p = 0,003), CR10 после 6MWT (p = 0,04), PEF (p = 0,009) и MEF75 (p = 0,02) и более низкий SpO2 в покое (p <0,001), SpO2 во время 6MWT (p <0,001), P0. 1 (p = 0,02), P0,1 / MIP (p = 0,005) и ТСХ (p <0,001). Парадоксально, но пациенты без пневмонии показали более высокий Raw (p = 0,03), RV (p <0,001) и более низкий MIP (p = 0,02). При повторении того же анализа, исключая пациентов с ожирением, результаты не изменились.

Таблица 3

Vital parameters, 6-min walk test (6MWT) and pulmonary function and difference between patients with pneumonia during coronavirus disease 2019 and patients without it

	Total	Not pneumonia	Pneumonia	p-value	Not ARDS	ARDS	p-value	Not IMV	IMV	p-value
Patients	379	157	222		161	61		188	34
SpO2 %	97 (96–98)	97 (96–98)	96 (95–97)	<0.001	96 (95–97)	96 (95–97)	0.39	96 (95–97)	96 (95–97)	0.38
Respiratory rate breaths·min−1	17 (14–20)	17 (14–20)	18 (14–20)	0.23	17 (14–21)	18 (14–20)	0.84	17 (14–20)	18 (14–21)	0.39
Heart rate beats·min−1	73 (65–81)	74 (65–82)	72 (65–80)	0.15	72 (65–81)	71 (65–82)	0.81	72 (65–80)	81 (70–87)	0.08
SBP	135 (120–146)	128 (118–142)	137 (123–149)	0.002	135 (123–147)	139 (126–157)	0.05	136 (123–148)	138 (126–153)	0.98
DBP	85 (76–92)	82 (75–90)	86 (78–94)	0.002	85 (77–92)	88 (80–98)	0.02	85 (77–93)	88 (80–98)	0.34
CR10 at rest	0.3 (0.0–1.0)	0.0 (0.0–0.5)	0.3 (0.0–2.0)	0.006	0.3 (0.0–2.0)	0.3 (0.0–2.0)	0.88	0.3 (0.0–2.0)	0.3 (0.0–2.0)	0.50
RPE at rest	11 (6–12)	9 (6–12)	11 (8–12)	0.19	11 (7–12)	10 (8–11)	0.77	11 (8–12)	8 (7–12)	0.35
mMRC	2 (1–2)	1 (1–2)	2 (1–2)	0.003	2 (1–2)	2 (1–2)	0.98	2 (1–2)	1 (1–2)	0.18
mMRC 0–1	319 (84.2)	143 (91.1)	176 (79.3)	0.01	128 (79.5)	49 (80.3)	0.97	132 (70.2)	31 (91.2)	0.31
mMRC ≥2	60 (15.8)	14 (8.9)	46 (20.7)	0.01	33 (20.5)	12 (19.7)	0.97	56 (29.8)	3 (8.8)	0.31
6MWD m	520 (420–560)	520 (460–580)	500 (400–560)	0.006	500 (400–560)	500 (390–540)	0.34	500 (400–560)	400 (320–520)	0.04
6MWD %	88 (77–99)	88 (75–100)	87 (77–98)	0.86	87 (77–97)	87 (73–100)	0.85	88 (78–98)	70 (57–87)	0.006
CR10 after 6MWT	1.0 (0.5–3.0)	1.0 (0.2–2.5)	2.0 (0.5–3.0)	0.04	1.5 (0.5–3.0)	2.0 (0.5–3.0)	0.94	2.0 (0.5–3.0)	2.0 (0.5–4.0)	0.60
RPE after 6MWT	11 (8–12)	9 (8–11)	11 (8–13)	0.13	11 (8–13)	10 (8–13)	0.58	11 (8–13)	9 (8–13)	0.62
SpO2 min	93 (91–95)	94 (92–96)	92 (90–94)	<0.001	93 (91–94)	91 (89–94)	0.004	93 (91–94)	91 (90–93)	0.002
HRmax	107 (99–119)	109 (100–122)	107 (99–116)	0.17	107 (100–117)	104 (97–113)	0.08	107 (100–116)	104 (96–115)	0.45
MVV %	102 (89–118)	103 (92–119)	100 (8–118)	0.12	98 (87–117)	106 (83–119)	0.69	101 (89–119)	116 (105–125)	0.11
MIP %	58 (41–79)	52 (37–76)	64 (43–82)	0.02	61 (42–79)	67 (49–85)	0.18	60 (41–79)	68 (54–80)	0.26
MEP %	79 (61–101)	82 (65–102)	75 (57–100)	0.16	76 (58–104)	73 (56–94)	0.23	76 (58–101)	64 (54–84)	0.08
P0.1%	85 (58–116)	89 (65–125)	80 (56–112)	0.02	83 (57–112)	73 (54–105)	0.41	80 (57–114)	95 (84–172)	0.20
P0.1/MIP ratio	1.5 (0.9–2.6)	1.8 (1.0–3.2)	1.4 (0.8–2.3)	0.005	1.5 (0.8–2.4)	1.1 (0.8–2.0)	0.11	1.4 (0.8–2.6)	0.9 (0.8–1.7)	0.12
DLCO/VA %	101 (89–112)	101 (91–113)	101 (86–111)	0.10	101 (89–111)	102 (80–114)	0.85	101 (88–111)	90 (71–107)	0.05
Raw %	140 (117–173)	147 (120–177)	136 (114–168)	0.03	143 (121–137)	122 (102–147)	<0.001	142 (120–182)	117 (92–147)	0.007
RV %	123 (105–140)	133 (117–151)	116 (97–133)	<0.001	121 (108–137)	99 (88–113)	<0.001	122 (107–135)	92 (77–109)	<0.001
TLC %	109 (98–117)	111 (103–121)	106 (95–114)	<0.001	110 (101–116)	97 (84–107)	<0.001	109 (98–116)	85 (82–101)	<0.001
RV/TLC %	39 (35–45)	39 (36–44)	39 (35–45)	0.80	40 (35–45)	37 (34–43)	0.05	40 (36–46)	38 (32–44)	0.05
FEV1%	107 (96–117)	107 (96–116)	106 (96–117)	0.93	107 (98–117)	105 (89–117)	0.29	107 (97–117)	96 (81–116)	0.07
FVC %	106 (95–117)	107 (97–116)	105 (94–116)	0.24	108 (97–116)	97 (86–112)	0.004	106 (96–116)	91 (80–111)	0.004
FEV1/FVC %	82 (80–86)	82 (79–86)	82 (78–86)	0.77	82 (79–86)	83 (78–88)	0.45	82 (78–87)	86 (81–88)	0.07
PEF %	105 (93–118)	102 (90–114)	108 (94–123)	0.009	107 (93–121)	109 (97–125)	0.23	105 (93–119)	113 (96–126)	0.30
MEF75%	109 (94–125)	106 (94–118)	112 (95–129)	0.02	111 (94–125)	116 (103–131)	0.07	109 (91–123)	124 (107–135)	0.05
MEF50%	94 (76–116)	94 (75–115)	95 (76–120)	0.72	94 (75–116)	101 (77–128)	0.12	93 (75–115)	110 (87–127)	0.04
MEF25%	65 (48–91)	65 (50–93)	65 (46–86)	0.36	66 (47–86)	61 (44–94)	0.60	65 (47–89)	72 (53–104)	0.31
FENO	13 (8–22)	15 (10–22)	12 (7–24)	0.63	15 (7–27)	11 (6–22)	0.68	12 (7–27)	9 (7–14)	0.72

Data are presented as n, median (interquartile range) or n (%), unless otherwise stated. ARDS: acute respiratory distress syndrome; IMV: invasive mechanical ventilation; SpO2: partial oxygen saturation; SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure; CR10: Borg category-ratio scale; RPE: rate of perceived exertion; mMRC: modified Medical Research Council score; 6MWD: 6-min walk distance; 6MWT: 6-min walk test; HRmax: maximum heart rate; MVV: maximal voluntary ventilation; MIP: maximal inspiratory pressure; MEP: maximal expiratory pressure; P0.1: airway occlusion pressure after 0.1 s; DLCO: diffusing capacity of the lung for carbon monoxide; VA: alveolar volume; Raw: specific airway resistance; RV: residual volume; TLC: total lung capacity; FEV1: forced expiratory volume in 1 s; FVC: forced vital capacity; PEF: peak expiratory flow; MEF75%, MEF50%, MEF25%: maximum expiratory flows at 75%, 50%, 25%, respectively, of forced vital capacity; FENO: exhaled nitric oxide fraction.

В группе пневмонии пациенты, сообщавшие об одышке при физической нагрузке, показали снижение на 6MWD (86% (74–93%) по сравнению с 90% (79–103%), p = 0,05) без каких-либо других различий в легочной функции.

Влияние тяжести пневмонии во время COVID-19

При оценке поражения легких у пациентов с пневмонией, пациенты с ОРДС показали более высокое систолическое артериальное давление (p = 0,05) и диастолическое артериальное давление (p = 0,02) и более низкое SpO2 во время 6MWT (p = 0,004), FVC (p = 0,004) и TLC. (р <0,001). Интересно, что пациенты без ОРДС показали более высокие показатели Raw (p <0,001), RV (p <0,001), TLC (p <0,001) и RV / TLC (p = 0,05).

Пациенты, которым потребовалось IMV, показали более низкие 6MWD (p = 0,006), SpO2 во время 6MWT (p = 0,002), DLCO / VA (p = 0,05), TLC (p <0,001) и FVC (p = 0,004) по сравнению с пациентами с пневмонией. которым не требовался IMV. Raw (p <0,001), RV (p <0,001) и RV / TLC (p = 0,05) были выше у пациентов, которым не требовалась IMV.

Согласно радиологическим данным, соотношение SpO2 / FIO2 и PSI во время инфекции SARS-CoV-2 были важным проявлением повреждения легких. В таблице 4 показаны коррелирующие отношения SpO2 / FIO2 и PSI во время SARS-CoV-2 с основными параметрами, исследованными во время промежуточного амбулаторного визита. Пациенты с пневмонией, которые показали большее снижение отношения SpO2 / FIO2 во время острой инфекции SARS-CoV-2, показали более низкие SpO2 в покое (p <0,001), SpO2 во время 6MWT (p <0,001), MEP (p = 0,01), RV ( р <0,001), ТСХ (р <0,001) и ФЖЕЛ (р = 0,004). Корреляция между соотношением SpO2 / FIO2 и SpO2 в покое (p <0,001) и во время 6MWT (p <0,001) была выше у пациентов без ОРДС. У пациентов с ОРДС соотношение SpO2 / FIO2 положительно коррелировало с SpO2 в покое (p = 0,05), mMRC (p = 0,04), 6MWD (p = 0,02), P0,1 / MIP (p = 0,04) и DLCO / VA ( p = 0,02) и обратно пропорционально MVV (p = 0,02) (рисунок 1). Аналогичным образом, PSI обратно коррелировал с SpO2 в покое (p <0,001) и во время 6MWT (p <0,001), ЧСС во время 6MWT (p <0,001), RV (p <0,001), TLC (p = 0,003) и FVC (p = 0,03).

Таблица 4

Pearson's correlations with partial oxygen saturation (SpO2)/inspiratory oxygen fraction (FIO2) ratio and pneumonia severity index (PSI) during coronavirus disease 2019

	SpO2/FIO2 ratio			PSI
	Pneumonia	Non-ARDS	ARDS	Pneumonia	Non-ARDS	ARDS
Patients n	222	161	61	222	161	61
SpO2 at rest	0.341**	0.426**	0.302*	−0.376**	−0.351**	−0.205
Heart rate at rest	−0.063	0.102	−0.159	−0.104	−0.187	−0.135
Respiratory rate	0.020	−0.064	0.021	−0.011	−0.009	0.114
SBP	−0.104	−0.070	0.270	0.245*	0.314**	0.113
DBP	−0.113	0.094	0.027	0.084	0.065	0.030
mMRC	0.010	−0.025	0.344*	−0.026	−0.071	0.046
SpO2 during 6MWT	0.345**	0.422**	0.329	−0.373**	−0.363**	−0.150
Heart rate during 6MWT	0.140	0.148	0.178	−0.368**	−0.371**	−0.416*
6MWD %	0.104	−0.014	0.396*	0.032	0.099	−0.043
MVV	−0.023	0.084	−0.353*	−0.041	−0.136	−0.065
MIP %	0.012	0.108	0.096	0.157	0.228*	−0.195
MEP %	0.208*	0.156	0.135	−0.144	0.029	−0.389*
P0.1 %	0.130	0.035	0.235	0.012	0.119	0.001
P0.1/MIP	0.091	−0.009	0.321*	−0.125	−0.044	0.070
DLCO/VA	0.112	−0.055	0.352*	0.016	0.119	−0.021
Raw %	0.115	0.038	0.104	−0.141	−0.204	0.056
RV %	0.394**	0.193*	0.093	−0.376*	−0.248*	−0.077
TLC %	0.376**	0.199*	0.271	−0.276*	−0.092	−0.225
RV/TLC	0.125	−0.031	0.049	0.044	0.100	0.333
FEV1 %	0.083	0.080	0.193	−0.034	0.077	−0.087
FVC %	0.238**	0.198*	0.266	−0.198*	−0.060	−0.143
FEV1/FVC	−0.119	−0.116	−0.032	−0.058	−0.020	−0.410*
PEF %	−0.061	0.103	0.041	0.047	0.092	−0.179

ARDS: acute respiratory distress syndrome; SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure; mMRC: modified Medical Research Council score, 6MWT: 6-min walk test; 6MWD: 6-min walk distance; MVV: maximal voluntary ventilation; MIP: maximal inspiratory pressure; MEP: maximal expiratory pressure; P0.1: airway occlusion pressure after 0.1 s; DLCO: diffusing capacity of the lung for carbon monoxide; VA: alveolar volume; Raw: specific airway resistance; RV: residual volume; TLC: total lung capacity; FEV1: forced expiratory volume in 1 s; FVC: forced vital capacity; PEF: peak expiratory flow. *: p<0.05; **: p<0.01.

Рисунок 1

Scatter plot showing significant correlation between partial oxygen saturation (SpO2)/inspiratory oxygen fraction (FIO2) ratio during severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 disease and pulmonary function and 6-min walk test (6MWT) parameters. TLC: total lung capacity; RV: residual volume; FVC: forced vital capacity; MEP: maximal expiratory pressure.

Эффект от стероидной терапии при COVID-19

При отборе пациентов с пневмонией во время COVID-19 стероидная терапия была назначена 42 (18,9%) пациентам: 14 (23,0%) с ОРДС и 28 (17,4%) без нее. Стероидная терапия с поправкой на соотношение SpO2 / FIO2, PSI, развитие ОРДС или потребность в IMV положительно коррелировала с mMRC (p = 0,05) и P0,1 / MIP (p = 0,01, β = 0,170) и обратно коррелировала с RV (p = 0,02, β = −0,181), TLC (p = 0,01, β = −0,197), FEV1 (p = 0,01, β = −0,226) и FVC (p = 0,02, β = −0,211).

Параметры, зависящие от времени

Оценивая все параметры по времени после постановки диагноза, на рисунке 2 показана прямая корреляция между днями от постановки диагноза и DLCO / VA (p <0,001) и 6MWD (p = 0,004).

Рисунок 2

Scatter plot showing significant correlation between time since diagnosis and a) 6-min walk distance (6MWD) and b) diffusing capacity of the lung for carbon monoxide (DLCO)/alveolar volume (VA) ratio.

Связанное со здоровьем качество жизни и IPAQ и их корреляция с параметрами функции легких

Медиана (IQR) PCS составила 45,8 (37,9–50,9), а MCS - 50,9 (40,9–57,2). IPAQ показал хорошее преобладание активных пациентов: 81,7% испытуемых заявили о достаточной физической активности.

Не было значимой корреляции между PCS, MCS или IPAQ и функцией легких, развитием пневмонии, ARDS, IMV, соотношением SpO2 / FIO2 или PSI.

Обсуждение

Судя по предыдущему опыту с поражением легких коронавирусом SARS и MERS, радиологические аномалии, нарушение легочной функции и снижение переносимости физических нагрузок со временем улучшаются, но в некоторых случаях могут сохраняться в течение месяцев или даже лет [1–3].

Данные о тестах функции легких после выписки среди пациентов с COVID-19 в настоящее время ограничены несколькими ретроспективными исследованиями с небольшими выборками: снижение ФЖЕЛ через 6 недель после выписки у 13 пациентов [4]; снижение DLCO, TLC и 6MWD при тяжелой форме COVID-19 по сравнению с нетяжелой формой COVID-19 через 30 дней и снижение силы дыхательных мышц более чем у половины пациентов [5]; сообщалось о снижении TLC, FEV1, FVC, DLCO и функции малых дыхательных путей через 3 месяца у небольшого числа пациентов [7]. Во всех исследованиях было отмечено снижение DLCO, но не DLCO / VA; это открытие было связано с уменьшением VA без остаточных интерстициальных аномалий или аномалий легочных сосудов [14].

Предлагаемый патогенетический механизм предполагает первоначальное повреждение, вызванное COVID-19, аналогичное повреждению, вызванному SARS, из-за повреждения микрососудов с начальным утолщением интерстициальной ткани с чистыми легкими при рентгенологических исследованиях наряду с глубокой гипоксемией [15, 16], за которой следует развитие повреждение альвеол, вызывающее постепенную потерю альвеолярных пространств [16]. Снижение ОА может быть объяснено временными изменениями механических свойств грудной стенки и дыхательных мышц после тяжелого заболевания и предполагает возможную длительную дисфункцию паренхимы легких после COVID-19 [17].

Насколько нам известно, наше исследование является первым с большой выборкой по этому вопросу. Наши результаты показывают снижение респираторной функции и переносимости физических нагрузок на фоне пневмонии SARS-CoV-2, в основном у пациентов, у которых развился ОРДС в острой фазе. Тяжесть пневмонии, оцениваемая по развитию ОРДС, потребности в IMV, худшему соотношению SpO2 / FIO2 и PSI во время острого COVID-19, по-видимому, связана со снижением отношения DLCO / VA и, во-вторых, со снижением SpO2 в покое. и во время 6MWT, но также влияя на 6MWD, частоту сердечных сокращений во время 6MWT, MEP, TLC, RV и FVC. Влияние на DLCO / VA и 6MWD со временем уменьшается. Интересно, что пациенты без пневмонии по сравнению с пациентами с пневмонией во время COVID-19 показали большее увеличение Raw и RV, но сопоставимые отношения RV / TLC, что указывает на возможное поражение нижних дыхательных путей вместо паренхимы легких. Слабость дыхательных мышц, что отражается в снижении MIP и MEP, может быть связано с различными факторами, такими как миопатия, вызванная вирусом в респираторных мышцах, особенно в диафрагме, или может быть возможным результатом ограниченной физической активности, вторичной по отношению к блокировке. . У пациентов с IMV снижение MEP можно объяснить сочетанием кураризации, кортикостероидов и отсутствием спонтанных дыхательных движений в течение нескольких дней. P0.1 и P0.1 / MIP были значительно снижены у пациентов с пневмонией, что свидетельствует о возможном нарушении нервной системы у этих пациентов. Эти результаты не зависят от разной распространенности ожирения в двух группах.

Корреляция между стероидным лечением и шкалой одышки и некоторыми респираторными функциональными показателями, по-видимому, не зависит от тяжести пневмонии и может отражать вклад стероидов в вирусную миопатию через несколько механизмов, таких как изменение электрической возбудимости мышечных волокон, потеря толстых нитей и ингибирование синтез белка [18–20], даже если MIP и MEP не доказали эту взаимосвязь.

При оценке качества жизни, связанного со здоровьем, было обнаружено снижение физического здоровья; однако сообщалось о нормальном психическом здоровье, несмотря на длительный период изоляции и крайней неопределенности во время COVID-19, что могло вызвать психологические расстройства и расстройства настроения.

Снижение респираторной функции и переносимости физических нагрузок, наблюдаемое после COVID-19, было более выражено у пациентов, у которых развился ОРДС или потребовался IMV. У этих пациентов для быстрого восстановления нормальных функциональных параметров респираторная реабилитация и постепенная физическая активность кажутся эффективными инструментами, как показано в рандомизированном исследовании 6-недельной респираторной реабилитации после выписки, которое показало улучшение дыхательной функции ( FEV1, TLC, FEV1 / FVC, 6MWD и DLCO), качество жизни и тревожность у пожилых пациентов [6].

Согласно этим результатам, респираторная оценка не требуется у пациентов без пневмонии и без симптомов. У пациентов без пневмонии можно было бы избежать DLCO, 6MWT и плетизмографии, выполняя только спирометрию с тестированием реакции на бронходилататоры и рекомендуя скорейшее возобновление физической активности. Напротив, у пациентов, у которых развился ОРДС, DLCO, 6MWT и полная спирометрия могли выявить наличие остаточных легочных и функциональных нарушений, с необходимостью респираторной реабилитации и постепенной физической активности.

У этого исследования есть несколько ограничений: во-первых, отсутствие тестов функции легких перед заражением COVID-19; во-вторых, мы оценивали силу мышц на вдохе и выдохе с помощью давления во рту, но низкие значения могли быть результатом технических трудностей (функциональная инвалидность, по-видимому, непропорциональна степени нарушения функции легких и может быть связана с дополнительными факторами, такими как нарушение мышечной массы и стероидная миопатия); и, наконец, отсутствие корреляции между легочной функцией и рентгенологическими признаками.

Наше исследование предоставит еще одну проспективную оценку через 12 месяцев, чтобы лучше понять респираторные отдаленные последствия болезни SARS-CoV-2. Необходимы долгосрочные последующие исследования, чтобы лучше понять влияние SARS-CoV-2 на патофизиологию человека.

Заключение

Пациенты с тяжелым поражением легких во время инфекции SARS-CoV-2 показали нарушение параметров легочной функции и значений SpO2 6MWT через 4 месяца после острого заболевания. Этим пациентам рекомендуется длительное клиническое и инструментальное обследование, позволяющее пройти курс респираторной реабилитации, направленный на восстановление дыхания.

Использованная литература

1. Das KM, Lee EY, Singh R, et al. . Follow-up chest radiographic findings in patients with MERS-CoV after recovery. Indian J Radiol Imaging 2017; 27: 342–349. doi:10.4103/ijri.ijri_469_16 [PMC free article][PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Hui DS, Joynt GM, Wong KT, et al. . Impact of severe acute respiratory syndrome (SARS) on pulmonary function, functional capacity and quality of life in a cohort of survivors. Thorax 2005; 60: 401–409. doi:10.1136/thx.2004.030205 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Zhang P, Li J, Liu H, et al. . Long-term bone and lung consequences associated with hospital-acquired severe acute respiratory syndrome: a 15-year follow-up from a prospective cohort study. Bone Res 2020; 8: 8. doi:10.1038/s41413-020-0084-5 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Fumagalli A, Misuraca C, Bianchi A, et al. . Pulmonary function in patients surviving to COVID-19 pneumonia. Infection 2021; 49: 153–157. doi:10.1007/s15010-020-01474-9 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5. Huang Y, Tan C, Wu J, et al. . Impact of coronavirus disease 2019 on pulmonary function in early convalescence phase. Respir Res 2020; 21: 163. doi:10.1186/s12931-020-01429-6 [PMC free article][PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

6. Liu K, Zhang W, Yang Y, et al. . Respiratory rehabilitation in elderly patients with COVID-19: a randomized controlled study. Complement Ther Clin Pract 2020; 39: 101166. doi:10.1016/j.ctcp.2020.101166 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Zhao Y, Shang Y, Song W, et al. . Follow-up study of the pulmonary function and related physiological characteristics of COVID-19 survivors three months after recovery. EClinicalMedicine 2020; 25: 100463. doi:10.1016/j.eclinm.2020.100463 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

8. The ARDS Definition Task Force . Acute respiratory distress syndrome: the Berlin definition. JAMA2012; 307: 2526–2533. doi:10.1001/jama.2012.5669 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Tyrrell CSB, Mytton OT, Gentry SV, et al. . Managing intensive care admissions when there are not enough beds during the COVID-19 pandemic: a systematic review. Thorax 2021; 76: 302–312. doi:0.1136/thoraxjnl-2020-215518 [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

10. Quanjer PH, Stanojevic S, Cole TJ, et al. . Multi-ethnic reference values for spirometry for the 3-95-yr age range: the global lung function 2012 equations. Eur Respir J 2012; 40: 1324–1343. [PMC free article][PubMed] [Google Scholar]

11. ATS Committee on Proficiency Standards for Clinical Pulmonary Function Laboratories . ATS statement: guidelines for the six-minute walk test. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166: 111–117. [PubMed] [Google Scholar]

12. Ware J Jr, Kosinski M, Keller S. SF-12: How to Score the SF-12 Physical and Mental Health Summary Scales. Boston, Health Institute, New England Medical Center, 1998. [Google Scholar]

13. Van Dyck D, Cardon G, Deforche B, et al. . IPAQ interview version: convergent validity with accelerometers and comparison of physical activity and sedentary time levels with the self-administered version. J Sports Med Phys Fitness 2015; 55: 776–786. [PubMed] [Google Scholar]

14. Nusair S. Abnormal carbon monoxide diffusion capacity in COVID-19 patients at time of hospital discharge. Eur Respir J 2020; 56: 2001832. doi:10.1183/13993003.01832-2020 [PMC free article][PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15. McGonagle D, O'Donnell JS, Sharif K, et al. . Immune mechanisms of pulmonary intravascular coagulopathy in COVID-19 pneumonia. Lancet Rheumatol 2020; 2: e437–e445. doi:10.1016/S2665-9913(20)30121-1 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16. Tian S, Hu W, Niu L, et al. . Pulmonary pathology of early-phase 2019 novel coronavirus (COVID-19) pneumonia in two patients with lung cancer. J Thorac Oncol 2020; 15: 700–704. doi:10.1016/j.jtho.2020.02.010 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17. Spagnolo P, Balestro E, Aliberti S, et al. . Pulmonary fibrosis secondary to COVID-19: a call to arms? Lancet Respir Med 2020; 8: 750–752. doi:10.1016/S2213-2600(20)30222-8 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

18. Dekhuijzen PN, Decramer M. Steroid-induced myopathy and its significance to respiratory disease: a known disease rediscovered. Eur Respir J 1992; 5: 997–1003. [PubMed] [Google Scholar]

19. Nava S, Fracchia C, Callegari G, et al. . Weakness of respiratory and skeletal muscles after a short course of steroids in patients with acute lung rejection. Eur Respir J 2002; 20: 497–499. doi:10.1183/09031936.02.01732002 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

20. Polsonetti BW, Joy SD, Laos LF. Steroid-induced myopathy in the ICU. Ann Pharmacother 2002; 36: 1741–1744. doi:10.1345/aph.1C095 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Ссылка: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33574080/

doi: 10.1183/13993003.04015-2020