Функциональная и рентгенологическая оценка респираторной системы у пациентов, перенесших новую коронавирусную инфекцию с поражением легких (годовое наблюдение)
Цель исследования: оценить функциональные и рентгенологические исходы для респираторной системы у пациентов, перенесших COVID-19 в среднетяжелой и тяжелой форме, через 6 и 12 мес. от первых симптомов заболевания.
Материал и методы: в исследование включено 89 пациентов, перенесших подтвержденную новую коронавирусную инфекцию COVID-19 с вирусным поражением легких, госпитализированных в стационар. Критерием исключения было наличие в анамнезе или впервые выявленное на момент осмотра хроническое заболевание органов дыхания. Через 6 и 12 мес. от первых симптомов COVID-19 пациентам проведено функциональное исследование респираторной системы (спирометрия, бодиплетизмография, исследование диффузионной способности легких по монооксиду углерода (Dlco)) и выполнена компьютерная томография высокого разрешения органов грудной клетки.
Результаты исследования: через 6 и 12 мес. функциональное исследование проведено 50 и 44 больным соответственно из 89 включенных в исследование. Показатели спирометрии и бодиплетизмографии находились в пределах нормальных значений на 176-й (132–195-й) день и 370-й (364–386-й) день исследования независимо от тяжести перенесенной инфекции COVID-19. Уровень Dlco через 6 и 12 мес. у пациентов, перенесших среднетяжелую форму COVID-19, составил соответственно 71 (66–73) % и 72 (67–76) % от должного уровня, у перенесших тяжелую форму — соответственно 57 (50–60) % и 62 (57–70) % от должного уровня. Уровень Dlco <80% от должного уровня чаще ассоциировался с тяжелой формой COVID-19, госпитализацией в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) и проведением высокопоточной оксигенотерапии (ВПО) (p<0,05). Значения Dlco <60% от должного уровня определены только среди больных, перенесших тяжелую форму заболевания. Изменения в легких по типу «матового стекла» и паренхиматозных линий — наиболее распространенные рентгенологически регистрируемые паттерны через 6 и 12 мес. Сотовая перестройка легочной ткани через 6 и 12 мес. после COVID-19 зарегистрирована соответственно у 2 (10,0%) и у 2 (8,3%) пациентов, перенесших тяжелую форму COVID-19.
Заключение: тяжелая форма COVID-19, госпитализация в ОРИТ и ВПО являются вероятными факторами риска длительного нарушения Dlco и значимых остаточных изменений в легочной ткани.
Ключевые слова: новая коронавирусная инфекция, COVID-19, диффузионная способность легких, Dlco, компьютерная томография, вирусная пневмония.
Для цитирования: Глушкова Т.В., Лещенко И.В., Савельев А.В., Скорняков С.Н. Функциональная и рентгенологическая оценка респираторной системы у пациентов, перенесших новую коронавирусную инфекцию с поражением легких (годовое наблюдение). РМЖ. Медицинское обозрение. 2023;31(1):2-5.
Functional and radiological assessment of the respiratory system in patients who experienced a new coronavirus infection with lung damage (annual follow-up)
T.V. Glushkova1, I.V. Leshchenko1-3, A.V. Saveliev1, S.N. Skornyakov1
1Ural Scientific Research Institute of Phtysiopulmonology — Branch of the National Medical Research Center of Phtysiopulmonology, Yekaterinburg
2Ural State Medical University, Yekaterinburg
3Novaya Bolnitsa LLC, Yekaterinburg
Aim: to evaluate the functional and radiological outcomes for the respiratory system in patients who experienced COVD-19 in moderate and severe form, 6 and 12 months after the first symptoms of the disease.
Patients and Methods: the study included 89 hospitalized patients who had a confirmed COVID-19 with viral lung damage. The exclusion criterion was the presence of the chronic respiratory disease in the history or detected for the first time at examination. 6 and 12 months after the first symptoms of COVID-19, patients underwent a functional study of the respiratory system (spirometry, body plethysmography, and diffusing capacity of the lungs for carbon monoxide (Dlco)) and high-resolution computed tomography of the chest organs (HRCT CO).
Results: after 6 and 12 months, a functional study was performed in 50 and 44 patients out of 89 included in the study, respectively. Spirometry and body plethysmography indicators were within normal values on the 176th (132-195) and 370th (364-386) days of the study, regardless of the COVID-19 severity. The Dlco level after 6 and 12 months was 71 (66-73) % and 72 (67-76) % of the required level for patients who had experienced the moderate COVID-19 form, for severe form — 57 (50-60) % and 62 (57-70) %, respectively. Dlco <80% of the required level was commonly associated with severe COVID-19, hospitalization in the intensive care unit (ICU) and high flow oxygen therapy (HFOT) (p<0.05). Dlco values <60% of the required level were determined only among patients who had suffered a severe disease form. Changes in the lungs by the type of ground-glass opacities and parenchymal bands are the most common X–ray patterns recorded after 6 and 12 months. In 2 (10.0%) and 2 (8.3%) patients who had severe COVID-19 pain, cellular rearrangement of lung tissue was registered at 6 and 12 months, respectively.
Conclusion: the severe form of COVID-19, hospitalization in the ICU and HFOT are likely risk factors for long-term disorder of Dlco and significant residual changes in lung tissue.
Keywords: new coronavirus infection, COVID-19, diffusing capacity of the lungs, Dlco, computed tomography, viral pneumonia.
For citation: Glushkova T.V., Leshchenko I.V., Saveliev A.V., Skornyakov S.N. Functional and radiological assessment of the respiratory system in patients who experienced a new coronavirus infection with lung damage (annual follow-up). RMJ. 2023;1:2–5.
Введение
Безусловно, проблема регистрируемых последствий новой коронавирусной инфекции (COVID-19) для респираторной системы остается актуальной. Количество публикаций, отражающих состояние изучаемого вопроса, по-прежнему значительно, множатся данные метаанализов и систематических обзоров, посвященных исследованию функционального состояния различных органов и систем [1–3]. Патологические изменения респираторной системы, вызванные вирусом Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus-2 (SARS-CoV-2), входят в тройку наиболее часто регистрируемых нарушений в постковидном периоде [4]. Последующее наблюдение пациентов, перенесших COVID-19, требует определения групп больных, нуждающихся в длительном контроле. Выделение возможных факторов риска функциональных и рентгенологических респираторных нарушений позволяет использовать персонифицированный подход к порядку обследования и срокам наблюдения за пациентами, завершившими лечение COVID-19.
Цель исследования: оценить функциональные и рентгенологические исходы для респираторной системы у пациентов, перенесших COVID-19 в среднетяжелой и тяжелой форме, через 6 и 12 мес. от первых симптомов заболевания.
Материал и методы
Исследование проводилось на базе УНИИФ — филиала ФГБУ НМИЦ «ФПИ» Минздрава России с июля 2021 г. по декабрь 2022 г. в соответствии с дизайном, одобренным на заседании локального этического комитета УНИИФ — филиала ФГБУ «НМИЦ ФПИ» Минздрава России (протокол № 202/1 от 06.07.2021). До включения в исследование каждому пациенту разъяснены цели исследования, а также предложено ознакомиться с положениями добровольного информированного согласия.
Критерии включения пациентов в исследование: лабораторно подтвержденная среднетяжелая и тяжелая форма COVID-19 в стационарных условиях, вирусное поражение легких, подтвержденное данными компьютерной томографии (КТ), наличие подписанного пациентом добровольного информированного согласия.
Критерии исключения: хронические заболевания респираторной системы в анамнезе или на момент осмотра, сопутствующая хроническая коморбидная патология в стадии декомпенсации, несогласие пациента на участие в исследовании.
В исследование отобрано 89 пациентов, соответствующих критериям включения. Первичный осмотр и включение пациентов в исследование выполнены на 50-й (36–68-й) день от первых симптомов COVID-19. Клинические сведения о перенесенном COVID-19 получены на основании результатов опроса больных и данных выписных эпикризов стационарного лечения. Учитывались тяжесть перенесенного заболевания, а также факты госпитализации в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) и потребность в проведении дополнительной кислородной поддержки.
Функциональное обследование респираторной системы выполнено через 6 (на 176-й (132–195-й) день) и 12 (на 370-й (364–386-й) день) месяцев от первых симптомов COVID-19 и включало спирометрию, бодиплетизмографию и исследование диффузионной способности легких методом однократного вдоха по монооксиду углерода (Dlco). Все исследования выполнены в соответствии с национальными и международными требованиями, в том числе предъявляемыми к обследованию пациентов в период пандемии [5–7].
Данные КТ органов грудной клетки (ОГК), выполненной пациентам в остром периоде COVID-19, проанализированы рентгенологом ретроспективно во время первичного осмотра. Объем поражения легких при КТ 1–2 и КТ 3–4 составил 35 (25–45) % и 75 (62–75) % соответственно, согласно принятой адаптированной «эмпирической» визуальной шкале [8, 9]. КТ высокого разрешения (ВРКТ) в постковидном периоде проведена пациентам на аппарате Optima 660 (General Electric, Япония) через 6 и 12 мес. от первых симптомов заболевания. Рентгенологическая картина в легких классифицирована согласно терминологии, отраженной в глоссарии Общества Флейшнера [10].
Статистический анализ проведен с использованием программы StatTech v. 2.8.8. Количественные показатели оценивали на предмет нормальности распределения с помощью критерия Шапиро — Уилка. При отсутствии нормального распределения результаты представлены в виде медианы (Me) и межквартильного интервала, верхнего и нижнего квартилей (Q1–Q3). Категориальные данные выражали в абсолютных значениях (n) и относительных долях (%). Сравнение двух групп выполняли с помощью U-критерия Манна — Уитни, критерия χ2 Пирсона и одностороннего точного критерия Фишера (при значениях ожидаемого явления менее 10). Различия между показателями считали статистически значимыми при p<0,05.
Результаты исследования
Находившиеся под наблюдением пациенты распределены в 2 группы сравнения в зависимости от тяжести перенесенного COVID-19: среднетяжелая (n=43) и тяжелая (n=46) формы. Средний возраст пациентов составил 61 (55–68) год, мужчин было 32 (36%), женщин — 57 (64%). Различий между группами по частоте выявления коморбидной патологии и демографическим данным не выявлено. Статистически значимые различия определены по особенностям клинического течения COVID-19, а именно: пациенты, перенесшие тяжелую форму заболевания, имели больший объем поражения легких, чаще нуждались в госпитализации в ОРИТ, а также в проведении высокопоточной оксигенотерапии (ВПО) по сравнению с больными, перенесшими COVID-19 в среднетяжелой форме (p<0,05) (табл. 1).
Данные функционального обследования пациентов отражены в таблице 2.
Показатели, измеренные методами спирометрии и бодиплетизмографии, находились в пределах нормальных значений в обеих группах через 6 и 12 мес. Функциональные респираторные нарушения определены при исследовании уровня Dlco у пациентов обеих групп. Уровень Dlco <80% от должного зарегистрирован у 47 (94%) из 50 и 36 (90%) из 44 больных соответственно через 6 и 12 мес. от первых симптомов COVID-19 и составил в среднем 60 (52–71) и 66 (57–73) % соответственно. Значения Dlco <60% от должного уровня зарегистрированы через 6 и 12 мес. у 23 (46%) из 50 и 11 (11%) из 44 больных соответственно и составили в среднем 52 (47–57) и 56 (53–57) %. Все пациенты с Dlco <60% от должного уровня через 12 мес. перенесли тяжелую форму COVID-19. Средний уровень Dlco через 12 мес. от первых симптомов составил 70 (62–76) % для пациентов, не потребовавших госпитализации в ОРИТ, и 72 (62–71) % — для не нуждавшихся в ВПО в остром периоде заболевания, против 60 (56–69) % у больных, госпитализированных в ОРИТ, и 61 (56–70) % — у потребовавших проведения ВПО (p<0,05).
В постковидном периоде КТ ОГК проведена 34 и 30 больным через 6 и 12 мес. соответственно. Результаты рентгенологического обследования пациентов представлены в таблице 3.
Сравниваемые рентгенологические паттерны не имели различий по частоте выявления через 6 и 12 мес. от первых симптомов заболевания независимо от тяжести перенесенного COVID-19.
Обсуждение
Последствия для здоровья пациентов, перенесших COVID-19 с поражением легких, безусловно, требуют динамического наблюдения, что затруднительно обеспечить для общей когорты переболевших и стимулирует медицинское научное сообщество к определению групп больных, имеющих факторы риска неблагоприятных исходов COVID-19. Тяжесть острого периода COVID-19 в публикациях разных авторов определяется как один из наиболее значимых факторов, влияющих на долгосрочные последствия для респираторной системы в постковидном периоде [11, 12]. Такие связанные с тяжестью заболевания факторы, как пребывание в ОРИТ, дополнительная респираторная поддержка, острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) и ряд лабораторных биологических маркеров воспаления, рассматриваются как предикторы формирования функциональных и рентгенологических изменений респираторной системы [11, 13]. Выявленные в исследовании взаимосвязи между уровнем Dlco и особенностями течения острого периода COVID-19 (тяжесть, пребывание в ОРИТ и проведение ВПО) совпадают с теми, на которые указывают эксперты Европейского респираторного общества (ERS) [14]. В то же время существуют данные о полном восстановлении функциональных показателей, в том числе уровня Dlco, у больных, перенесших тяжелую форму COVID-19 [15].
На 176-й (132–195-й) день и 370-й (364–386-й) день исследования рентгенологические изменения в легочной ткани представлены преимущественно «матовым стеклом» и паренхиматозными полосами, независимо от тяжести перенесенного COVID-19. Аналогичная распространенность представлена в ранее упомянутом заявлении экспертов ERS [14].
Термин «тракционные бронхо- и бронхиолоэктазы» в описании рентгенологических изображений у пациентов, перенесших COVID-19, является дискутабельным. В исследовании 41 больного, перенесшего COVID-19, осложненный ОРДС, через 4 мес. зарегистрирована регрессия выявленных в остром периоде бронхоэктазов, что позволило расценить выявленные изменения как псевдобронхоэктазы [16]. В другом исследовании (115 пациентов, перенесших COVID-19) результаты указывают на прямую корреляционную связь между объемом поражения легких в остром периоде и вероятностью развития бронхоэктазов в постковидном периоде [17]. Известно также о развитии бронхоэктазов у больных, перенесших респираторные инфекции, вызванные Mycoplasma pneumonia и Bordetella pertussis [18].
Значимым рентгенологическим паттерном у наблюдаемых нами пациентов являлась сотовая перестройка легочной ткани, диагностированная через 6 и 12 мес. после перенесенного в тяжелой форме COVID-19 у 2 (10,0%) и 2 (8,3%) пациентов соответственно. Согласно метаанализу 58 исследований (5053 ВРКТ-изображений) через 6 мес. сотовая перестройка в легочной ткани регистрировалась у 6 (1–14) % пациентов, перенесших тяжелый ОРДС, и в 1% случаев у пациентов, перенесших COVID-19 [19]. Мнение об использовании термина «фиброзоподобный» (fibrotic-like) в отношении изменений, классифицируемых как фиб-розные, у пациентов, перенесших COVID-19, приведено в статье [20]. Авторы поднимают вопрос об одновременном наличии гистологического подтверждения фиброзной природы поражения легких и в то же время их обратимос-ти, что, вероятно, следует расценивать как закономерное течение острого инфекционного процесса и не должно классифицироваться в соответствии с глоссарием Флейшнера, рассчитанного для описания хронического необратимого фиброзирующего процесса в легочной ткани [20].
Заключение
У пациентов, перенесших тяжелую форму COVID-19, а также нуждавшихся в проведении ВПО и госпитализации в ОРИТ, чаще регистрировались нарушения Dlco <80% от должного уровня, а также определялся более низкий уровень Dlco. Значения Dlco <60% от должного уровня определены только среди больных, перенесших тяжелую форму заболевания. Анализ рентгенологической картины у больных с различной тяжестью перенесенного COVID-19 выявил преобладание паттернов по типу «матового стекла» и паренхиматозных полос через 6 и 12 мес. независимо от тяжести перенесенного заболевания. Отмечен постепенный регресс патологических изменений по типу расширенных бронхов (в том числе бронхоэктазов), однако в динамике через 6 и 12 мес. соответственно у 2 (10,0%) и 2 (8,3%) больных, перенесших заболевание в тяжелой форме, зарегистрирована сотовая перестройка легочной ткани. Среди больных тяжелой формой COVID-19 60,9% нуждались в госпитализации в ОРИТ, а 54,3% — в проведении ВПО. Через 12 мес. данные категории больных имели уровень Dlco статистически значимо ниже по сравнению с больными, не потребовавшими госпитализации в ОРИТ и дополнительной кислородной поддержки (ВПО). Таким образом, тяжелая форма острого периода перенесенного COVID-19, пребывание в ОРИТ и применение ВПО выступают как возможные факторы неблагоприятного функционального состояния респираторной системы и значимых патологических изменений в легочной ткани в постковидном периоде.
2. O’Mahoney L.L., Routen A., Gillies C. et al. The prevalence and long-term health effects of Long Covid among hospitalised and non-hospitalised populations: A systematic review and meta-analysis. EClinicalMedicine. 2022;55:101762. DOI: 10.1016/j.eclinm.2022.101762.
3. Faverio P., Luppi F., Rebora P. One-year pulmonary impairment after severe COVID-19: a prospective, multicenter follow-up study. Respir Res. 2022;23(1):65. DOI: 10.1186/s12931-022-01994-y.
4. Canas L.S., Molteni E., Deng J. et al. Profiling post-COVID syndrome across different variants of SARS-CoV-2. medRxiv 2022.07.28.22278159. DOI: 10.1101/2022.07.28.22278159.
5. Чучалин А.Г., Айсанов З.Р., Чикина С.Ю. и др. Федеральные клинические рекомендации Российского респираторного общества по использованию метода спирометрии. Пульмонология. 2014;(6):11–24. [Chuchalin A.G., Aysanov Z.R., Chikina S.Yu. et al. Federal guidelines of Russian Respiratory Society on spirometry. PULMONOLOGIYA. 2014;(6):11–24 (in Russ.)]. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-6-11-24.
6. Graham B.L., Steenbruggen I., Miller M.R. et al. Standardization of spirometry 2019 update. An official American Thoracic Society and European Respiratory Society technical statement. Am J Respir Crit Care Med. 2019;200(8):e70–88. DOI: 10.1164/rccm.201908-1590ST.
7. Рекомендации Российского респираторного общества по проведению функциональных исследований системы дыхания в период пандемии COVID-19. Версия 1.1. от 19.05.2020. (Электронный ресурс.) URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/ (дата обращения: 25.12.2022). [Recommendations of the Russian Respiratory Society for conducting functional studies of the respiratory system during the COVID-19 pandemic Version 1.1. from 19.05.2020 (Electronic resource.) URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/ (access date: 25.12.2022 (in Russ.)].
8. Inui S., Fujikawa A., Jitsu M. et al. Chest CT Findings in Cases from the Cruise Ship Diamond Princess with Coronavirus Disease (COVID-19). Radiol Cardiothorac Imaging. 2020;2(2):e200110. DOI: 10.1148/ryct.2020200110.
9. Морозов С.П., Проценко Д.Н., Сметанина С.В. Лучевая диагностика коронавирусной болезни (COVID-19): организация, методология, интерпретация результатов: Версия 2 от 17.04.2020. Серия «Лучшие практики лучевой и инструментальной диагностики». Вып. 65. М.: ГБУЗ «НПКЦ ДиТ ДЗМ», 2020. [Morozov S.P., Protsenko D.N., Smetanina S.V. et al. Radiation diagnosis of coronavirus disease (COVID-19): organization, methodology, interpretation of results: Version 2 from 17.04.2020. Series on best ractices of radiation and instrumental diagnostics. Issue 65, Moscow, GBUZ NPKTS DiT DZM Publ., 2020 (in Russ.)].
10. Hansell D.M., Bankier A.A., MacMahon H. et al. Fleischner Society: glossary of terms for thoracic imaging. Radiology. 2008;246(3):697–722. DOI: 10.1148/radiol.2462070712.
11. Safont B., Tarraso J., Rodriguez-Borja E. et al. Lung Function, Radiological Findings and Biomarkers of Fibrogenesis in a Cohort of COVID-19 Patients Six Months After Hospital Discharge. Arch. Bronconeumol. 2022;58(2):142–149. DOI: 10.1016/j.arbres.2021.08.014.
12. Long Q., Li J., Hu X. et al. Follow-Ups on Persistent Symptoms and Pulmonary Function Among Post-Acute COVID-19 Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Med (Lausanne). 2021;8:702635. DOI: 10.3389/fmed.2021.702635.
13. Ekbom E., Frithiof R., Emilsson Öi. et al. EImpaired diffusing capacity for carbon monoxide is common in critically ill Covid-19 patients at four months post-discharge. Respir Med. 2021;182:106394. DOI: 10.1016/j.rmed.2021.106394.
14. Antoniou K.M., Vasarmidi E., Russell A.M. et al. European Respiratory Society statement on long COVID follow-up. Eur Respir J. 2022;60(2):2102174. DOI: 10.1183/13993003.02174-2021.
15. Corsi A., Caroli A., Bonaffini P.A. et al. Structural and Functional Pulmonary Assessment in Severe COVID-19 Survivors at 12 Months after Discharge. Tomography. 2022;8(5):2588–2603. DOI: 10.3390/tomography8050216.
16. Hu Q., Liu Y., Chen C. et al. Reversible Bronchiectasis in COVID-19 Survivors With Acute Respiratory Distress Syndrome: Pseudobronchiectasis. Front Med (Lausanne). 2021;8:739857. DOI: 10.3389/fmed.2021.739857.
17. Wang Y., Mao K., Li Z. et al. Clinical study of pulmonary CT lesions and associated bronchiectasis in 115 convalescent patients with novel coronavirus pneumonia (COVID-19) in China. Can J Physiol Pharmacol. 2021;99(3):328–331. DOI: 10.1139/cjpp-2020-0522.
18. Aung A.K., Thompson P.J., Teh B.M., McGrath C. Pseudobronchiectasis after pertussis and mycoplasma infection. Am J Respir Crit Care Med. 2012;186(3):292–294. DOI: 10.1164/ajrccm.186.3.292.
19. Huntley C.C., Patel K., Bil Bushra S.E. et al. Pulmonary function test and computed tomography features during follow-up after SARS, MERS and COVID-19: a systematic review and meta-analysis. ERJ Open Res. 2022;8(2):00056–2022. DOI: 10.1183/23120541.00056-2022.
20. Wells A.U., Devaraj A. Residual Lung Disease at Six-month Follow-up CT after COVID-19: Clinical Significance Is a Key Issue. Radiology. 2021;301(2):E406–E408. DOI: 10.1148/radiol.2021211284.
Контент доступен под лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
