Новое пилотное исследование Медицинской школы Икана на горе Синай предполагает, что COVID-19 вызывает значительное расширение кровеносных сосудов легких, особенно капилляров. Это расширение сосудов способствует очень низкому уровню кислорода, наблюдаемому при дыхательной недостаточности COVID-19, а также помогает объяснить, почему болезнь ведет себя иначе, чем классический острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС). Исследование было опубликовано в Американском журнале респираторной и интенсивной терапии.
При классическом ОРДС воспаление легких приводит к протеканию легочных кровеносных сосудов, которые наводняют легкие жидкостью, делая легкие жесткими и ухудшая оксигенацию. Многие пациенты с пневмонией COVID-19 демонстрируют тяжелую гипоксемию, которая явно не соответствует степени жесткости легких. Это несоответствие между газообменом и механикой легких при пневмонии COVID-19 подняло вопрос о том, отличаются ли механизмы гипоксемии при COVID-19 от механизмов классического ОРДС.
Открытие было случайным. Первоначально исследователи оценивали церебральный кровоток у пациентов с COVID-19, находящихся на искусственной вентиляции легких, с измененным психическим статусом, чтобы выявить, среди прочего, аномалии, связанные с инсультом. Они использовали роботизированный транскраниальный доплер (TCD), Lucid Robotic System от NovaSignal, чтобы выполнить "пузырьковое исследование," это неинвазивный и безболезненный ультразвуковой метод.
"Примечательно, что диагностическая машина, используемая для изучения мозга, может дать нам представление о патофизиологии легочного заболевания. Преимущество использования этой конкретной системы заключалось в том, что автоматический мониторинг позволял поставщикам оценивать церебральный кровоток, сводя к минимуму возможность заражения COVID-19," сказала Александра Рейнольдс, доктор медицины, доцент кафедры нейрохирургии и неврологии в Медицинской школе Икана на горе Синай и директор отдела теленеврокритической помощи в системе здравоохранения горы Синай.
Во время этого исследования перемешанный физиологический раствор – физиологический раствор с крошечными микропузырьками – вводится в вену пациента, и TCD используется, чтобы определить, появляются ли эти микропузырьки в кровеносных сосудах головного мозга. При нормальных обстоятельствах эти микропузырьки перемещаются в правую часть сердца, попадают в кровеносные сосуды легких и в конечном итоге фильтруются легочными капиллярами, потому что диаметр микропузырьков больше диаметра легочных капилляров. Если микропузырьки обнаруживаются в кровеносных сосудах головного мозга, это означает, что либо в сердце есть отверстие, чтобы кровь могла перемещаться от правой стороны сердца к левой, не проходя через легкие, либо что капилляры в легких аномально расширены, позволяя микропузырькам проходить через.
В пилотном исследовании 18 пациентов с механической вентиляцией легких с тяжелой пневмонией COVID-19 прошли TCD с пузырьковым исследованием. У пятнадцати из 18 (83 процентов) пациентов обнаруживались микропузырьки, что указывало на наличие аномально расширенных легочных кровеносных сосудов. Количество микропузырьков, обнаруженных с помощью TCD, коррелировало с тяжестью гипоксемии, что указывает на то, что расширение легочных сосудов может объяснить непропорциональную гипоксемию, наблюдаемую у многих пациентов с пневмонией COVID-19. Предыдущие исследования показали, что только 26 процентов пациентов с классическим ОРДС имеют микропузырьки во время исследования пузырей; кроме того, количество этих микропузырьков не коррелирует с тяжестью гипоксемии, что означает, что расширение легочных сосудов не является основным механизмом гипоксемии при классическом ОРДС.
"Становится все более очевидным, что вирус наносит ущерб легочной сосудистой сети различными способами. Это исследование помогает объяснить странное явление, наблюдаемое у некоторых пациентов с COVID-19, известное как «счастливая гипоксия»," где уровень кислорода очень низкий, но пациенты не страдают респираторной недостаточностью. Если эти результаты подтвердятся в более крупных исследованиях, транзит микропузырьков в легких потенциально может служить маркером тяжести заболевания или даже суррогатной конечной точкой в терапевтических испытаниях пневмонии COVID-19. Могут потребоваться дальнейшие исследования по изучению использования констрикторов легочных сосудов в этой популяции пациентов," говорит старший автор Хуман Бедный, доктор медицины, доцент медицины (легочные, реанимационные мероприятия и медицина сна) в Медицинской школе Икана на горе Синай и директор отделения легочных сосудов на горе Синай – Национального еврейского респираторного института здоровья.
С тех пор пилотное исследование было расширено для сбора данных примерно от 80 пациентов, включая пациентов с менее тяжелыми заболеваниями, и будет оценивать тяжесть прохождения микропузырьков и то, как они меняются в течение болезни.