COVID-19-Pneumonie: Lungenphysiologie, gesundheitsbezogene Lebensqualität und Nutzen eines Rehabilitationsprogramms (COVISQAR)

COVID-19 ist eine neu auftretende pandemische Krankheit, die seit Dezember 2019 durch ein neuartiges Coronavirus (SARS-CoV-2) verursacht wird. Dieser Zustand kann mit einer schweren Lungenentzündung und einem akuten Atemnotsyndrom (ARDS) einhergehen, was zu einer hohen Mortalität und Morbidität führt. Seit dem 29. März 2020 wurde eine standardisierte Nachsorge von COVID-19-Patienten nach der Entlassung aus den Genfer Universitätsspitälern (Covicare) eingeführt von den Abteilungen für Infektionskrankheiten und Beatmungsmedizin in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Hausarztmedizin. Eine Nachsorge ist bis einen Monat nach Entlassung gewährleistet. Alle Patienten werden in einer Datenbank (REDCapTM, Tennessee, USA) registriert.

Die pathophysiologischen Mechanismen von ARDS bei COVID-19 und seine langfristigen Folgen für das Atmungs- und Herz-Kreislauf-System bleiben unklar. Mehrere histopathologische Studien haben das Auftreten einer interstitiellen Lungenerkrankung gezeigt. Darüber hinaus gibt es einige Berichte über assoziierte Endothelitis, Thrombosen in der Mikrozirkulation5 und eine hohe Prävalenz venöser thromboembolischer Ereignisse bei Patienten, die auf der Intensivstation aufgenommen wurden, wobei Lungenembolien 85 % dieser Ereignisse ausmachen. Diese beiden Veränderungen tragen zur Erhöhung der Heterogenität der Beatmung bei - Perfusionsverhältnis (VA/Q), wodurch der alveolar-arterielle Sauerstoffgradient erweitert wird und somit eine schwere Hypoxämie mit einem bemerkenswerten Abfall der arteriellen Sauerstoffsättigung (SaO2) verursacht wird. Schließlich kann die interstitielle Pneumopathie zu einer anhaltenden Verringerung der Lungendiffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO) führen, wodurch SaO2 auch nach Genesung von einer COVID-19-Pneumonie weiter abnimmt.

Die Chest Dual-Energy Computed Tomography (DECT) ermöglicht eine kombinierte funktionelle und morphologische Analyse der Lunge in einer einzigen und einfachen Aufnahme. Aufgrund der Dämpfungseigenschaften von Jod bei zwei verschiedenen Photonenenergien (80 und 140 kV) ist DECT in der Lage, die pulmonale Blutvolumenverteilung aufzudecken und farbcodierte pulmonale Jodvolumenkarten zu erstellen, die der Lungenperfusion entsprechen. Diese Lungenperfusionskarten ermöglichen eine qualitative Analyse der Perfusion. Darüber hinaus ermöglicht die Jodkonzentration der Lunge eine objektive und quantitative regionale Analyse der Perfusion. Im Vergleich zu einem konventionellen CT sind keine zusätzlichen intravenösen Jod-Kontrastmittelinjektionen oder Strahlendosen erforderlich; eine funktionale Bildverarbeitung wird einfach hinzugefügt. Wir haben kürzlich gezeigt, wie DECT helfen kann, Veränderungen der Lungenperfusion nach therapeutischen Maßnahmen bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung zu definieren. Darüber hinaus bietet DECT eine hervorragende Korrelation zur Perfusionsszintigraphie (V/Q-Scan). DECT bietet auch ein überlegenes anatomisches und funktionelles Verständnis durch gleichzeitige Aufzeichnung der Gefäßanatomie, parenchymalen Morphologie und funktionellen Perfusion. Folglich kann DECT wichtige Informationen sowohl zu anhaltenden Parenchym- als auch zu Perfusionsveränderungen nach COVID-19 liefern.

Neben der pulmonalen Komponente kann der systemische Entzündungszustand aufgrund des begleitenden „Cytokine-Storm-Syndroms“ eine wichtige Rolle bei der Entstehung neuromuskulärer Veränderungen spielen, unabhängig von direkten Folgen eines Krankenhausaufenthalts auf der Intensivstation. Neuromuskuläre Veränderungen gehen mit einer Beeinträchtigung der Lungenfunktion einher, indem sie den funktionellen Zustand des Patienten beeinträchtigen. Als Folge davon ist mit einer Verringerung der körperlichen Leistungsfähigkeit zu rechnen, die normalerweise durch eine VO2max-Messung während des Herz-Lungen-Ergostik-Tests (CPET) und mittels Sechs-Minuten-Gehtest (6MWT) bestimmt wird.

Darüber hinaus ist gut beschrieben, dass ARDS mit einer signifikanten langfristigen Morbidität verbunden ist. Nach einem Jahr haben 80 % der ARDS-Überlebenden eine reduzierte Diffusionskapazität und 20 % leiden unter einer Luftstrombehinderung. 35 % der Patienten haben nach zwei Jahren eine Belastungseinschränkung basierend auf dem 6MWT. Darüber hinaus sind eine Beeinträchtigung der Lungenfunktion, muskuloskelettale Dysfunktion und funktionelle Einschränkung mit einer Abnahme der gesundheitsbezogenen Lebensqualität (HRQL) verbunden.

Studien mit einer Kohorte von Patienten, die 2002 an ARDS aufgrund von SARS-CoV-1 litten, zeigten eine positive Korrelation zwischen der Lungenfunktion und dem HRQL-Bereich der körperlichen Funktionsfähigkeit. Die während 6MWT durchgeführte Distanz korrelierte auch mit fast allen Bereichen des Short Form Health Survey-36 (SF-36). Darüber hinaus werden affektive Störungen häufig bei ARDS-Überlebenden beschrieben, wobei Studien in dieser Population bis zu 50 % der Depressionen nach einem Jahr berichten. Depressionen und Angstzustände sind selbst mit niedrigeren HRQL-Werten verbunden.

Es hat sich gezeigt, dass die pulmonale Rehabilitation die HRQL, die maximale Belastungsfähigkeit und die 6MGT bei chronischen Lungenerkrankungen verbessert. Es wurde auch gezeigt, dass eine 2-monatige ambulante Lungenrehabilitation die Lungenfunktion und den St. George's Respiratory Questionnaire (SGRQ) 3 und 6 Monate nach der Entlassung nach Genesung von ARDS aufgrund einer schweren Influenza-A-Pneumonitis (H1N1 im Jahr 2009) verbesserte.

Der Zweck dieser Studie ist 1/ die Untersuchung der langfristigen Auswirkungen von COVID-19 auf physiologische Atmungsparameter, funktionelle Kapazität, HRQL und Stimmungsstörungen; 2/ um den Nutzen eines Lungenrehabilitationsprogramms in Bezug auf diese Ergebnisse durch eine randomisierte Kontrollstudie zu bewerten, und 3/ um den Beitrag von DECT zum Verständnis der pathophysiologischen Veränderungen bei Patienten mit funktionellen Folgen einer COVID-19-Infektion zu bestimmen.