摘要
客观的评估2019冠状病毒病(COVID-19)幸存者出院后3个月内的肺功能和临床症状,并识别与肺功能受损相关的危险因素。
方法和材料2019冠状病毒病(COVID-19)患者于2020年1月至2月在中国武汉某医院出院,随访3个月肺功能检查和临床特征。
结果包括647名患者。87(13%)患者患有弱点,63(10%),呼吸困难和56(9%)。严重患者的三种症状的患病率明显高于非严重患者(19%)与10%为弱势,p=0.003;14%与心悸者7%,p=0.007;12%与呼吸困难7%,P = 0.014)。多变量回归结果表明,严重患者之间的持续症状(或:1.7,95%:1.1-2.6,P = 0.026)或患有较长医院住宿的患者(或:1.03,95%CI:1.00-1.05,p = 0.041)。肺功能测试结果可用于81名患者,其中包括41名非严重和40名严重患者。在该亚组中,44名(54%)患者表现出一氧化碳(DLCO)的异常扩散能力(68%严重与42%为非重症,p=0.019)。胸部CT总严重程度评分(TSS)>10.5 (OR: 10.4;95%置信区间:2.5—-44.1;p=0.001)和急性呼吸窘迫综合征(OR: 4.6;95%置信区间:1.4—-15.5;p=0.014)与DLCO受损显著相关。肺间质损伤可能与异常DLCO相关。
结论COVID-19幸存者的肺功能,特别是DLCO下降。这一下降与胸部CT的TSS >10.5和ARDS的发生有关。肺间质损伤可能导致DLCO受损。
摘要
COVID-19患者在出院后90天出现DLCO受损,特别是重症患者。胸部CT、TSS、>10.5和ARDS的发生与DLCO受损相关。肺间质损伤可能导致DLCO受损。
介绍
2019冠状病毒病(COVID-19)的流行造成了破坏性影响。住院后幸存的患者经常报告有肺部后遗症。在COVID-19进展过程中评估肺功能具有挑战性,因为在这种传染性大流行疾病期间获得肺功能检测的感染控制风险相关的困难[1]。
COVID-19患者出院时和出院后30天的肺功能报道较少[2,3.]。严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS)在医院排放后6个月的幸存者证明了肺功能减少[4,5]。据报道,SARS患者在出院6-8周后一氧化碳扩散能力(DLCO)轻微下降,随着时间的推移肺功能改善[6]。我们进行了一项前瞻性队列研究,以确定住院的SARS-CoV-2患者在3个月随访期间的主要后遗症和肺功能变化。
方法
研究设计
这是在中国武汉江汉大学附属医院进行的一项前瞻性队列研究。按照《中国新型冠状病毒病管理指南(试行第五版修订)》进行确诊[7]。采用实时逆转录-聚合酶链反应(PCR)技术对SARS-CoV-2进行核酸检测。严重程度由世界卫生组织(WHO) COVID-19指南定义[8]。严重的肺炎是指发烧或疑似呼吸道感染,以及其中一个:呼吸速率> 30呼吸·分钟−1;严重的呼吸窘迫;或室内空气SpO2≤93%。2020年1月至2月,共有749名具有完整数据的COVID-19患者入院。其中,81例患者在3个月内死亡,21例患者在随访中丢失。647例患者出院后随访3个月。记录随访3个月患者的临床基础资料、主要临床特征及肺功能。该研究得到了机构伦理委员会的批准,患者对使用他们的数据给予了标准的书面同意。
肺功能测试
81例(13%)患者在出院后3个月接受了肺功能测试(PFT)。PFT由一位有20年经验的专业医生在3个月随访时使用MasterScreen PFT系统(德国Jaeger)进行。记录的参数为:总肺容积(TLC)、残余容积(RV)、用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气量(FEV)1), FEV1/FVC比,最大呼气中期流量(MMEF)和肺一氧化碳扩散能力(DLCO)。
胸部CT视觉定量评价
胸部CT扫描采用16或64位多层CT扫描仪(GE LightSpeed 16, GE Healthcare;Somatom Sensation 64,西门子医疗保健)。所有患者入院时均行胸部CT扫描。此外,81例PFT患者中有45例在出院3个月后进行了胸部CT扫描。两名经验丰富的放射科医生(Wan和Li)回顾了CT图像,但不知道DLCO是否轻度或重度、正常或降低。在随访的胸部CT图上,肺间质改变被定义为纤维条纹、磨玻璃影、实变、
胸膜下曲线影,粗糙网状结构,牵引性支气管扩张[9]。同时测定肺动脉主干(MPA)、升主动脉(AAo)直径及MPA/AAo比值,评价肺血管疾病与DLCO受损的关系[10]。为了探讨DLCO和射线照相变化受损的关系,我们进行了胸部CT总严重程度评分(TSS),其通过每个叶和整体肺的百分比评估。在5个肺裂片中的每一个中的洛巴塔叶片的百分比分为5级评分,即0(0%),1(1-25%),2(26-50%),3(51-75)%)和4(76-100%)。通过添加五只叶片分数来获得TSS [11]。
统计分析
数据用类别变量的数量(百分比)、平均值(标准差、sd)为正态分布,中位数(四分位数范围,IQR)为偏态分布。采用t检验、Mann Whitney U检验、卡方检验或Fisher精确检验比较不同特征组间肺功能差异。我们使用单变量和多变量logistic回归模型来探讨与后遗症和肺功能受损发生相关的危险因素。为了避免在多变量logistic回归模型中出现过拟合,考虑到本研究中DLCO受损的总人数(n=41),我们选择了4个变量进行分析。利用受试者工作特征(ROC)曲线和曲线下面积来评估受损DLCO的TSS预测值。所有统计分析均采用SPSS (version 24)和Prism (version 8.0.1)进行,双尾p<0.05。
结果
3个月随访后的残留症状
3个月随访时COVID-19持续症状分别为乏力、心悸、呼吸困难、咳嗽、下肢水肿、胸痛和咯血。87例(13%)患者在日常生活中出现疲劳,63例(10%)患者出现心悸,56例(9%)患者出现呼吸困难。重度COVID-19患者三种症状的患病率明显高于非重度COVID-19患者(19%)与10%为弱势,p=0.003;14%与心悸者7%,p=0.007;12%与7%为呼吸困难,p=0.014 (补充表1)。在补充表2,我们比较了患有后遗症的Covid-19患者之间的临床特征。这两组之间的主要差异是疾病严重程度,住院日,炎症和凝结剂紊乱。在不可明显的分析中,严重住院患者的严重患者中,后遗症的几率显着高。更高的白细胞计数,更高的过敏C反应蛋白和异常D-二聚体水平也与后遗症的发生也有关。在多变量的模型中,严重程度和住院日与后遗症的发生显着相关。(补充表3)
3个月随访时的肺功能
81 Covid-19患者在出院后3个月评估肺功能试验,包括41例非严重和40名严重患者。在队列的这个亚组中,平均年龄为59(sd年龄14岁,男性34例(42%),平均体重指数(BMI)为23.87 (3.18)kg·m−2。所示表1在美国,81名幸存者中有61名(75%)的肺功能受损。TLC降低8例(10%),FVC降低17例(21%),FEV降低5例(6%)1/FVC < 70%, 44例(54%)患者DLCO < 80%。为了确定肺功能异常是否与疾病严重程度相关,我们比较了非重症和重症病例的特征和肺功能参数。两组间TLC、FVC、FEV差异无统计学意义1, FEV1/FVC、MMEF75/25、DLCO/VA根据非重症和重症患者肺功能进行比较。然而,DLCO有显著差异,其中68%的重度患者低于预期值的80%,42%的非重度患者低于预期值(p<0.05) (图1)。
81例COVID-19患者中有44例DLCO受损。为了找出DLCO正常和受损患者之间的差异,我们比较了两组的临床特征表2。我们发现DLCO受损患者病情严重程度、胸部CT TSS、淋巴细胞计数、入院时MPA直径、ARDS等指标均较高,两组间差异有统计学意义。
胸部CT TSS、肺间质损伤、血管病变及DLCO受损
所有患者入院时均行胸部CT扫描,90%患者入院时双肺病灶可见,DLCO正常组与受损组差异无统计学意义(p=0.459)。为了评估CT评估对COVID-19患者DLCO下降的影响,我们对所有患者进行了CT TSS。入院时中位TSS为9(四分位数范围,5-13)。我们通过ROC曲线来探讨TSS的截断,以预测DLCO异常。我们发现TSS的临界值在入院时为10.5,曲线下面积为0.765(95%置信区间,0.663 - 0.867;p<0.001),敏感性为64% (95% CI 49 ~ 76%),特异性为84% (95% CI 69 ~ 92%) (图2)。
此外,81例PFT患者中有45例在出院后三个月随访时进行了胸部CT扫描。为了确定肺间质损伤是否导致DLCO受损,我们分析了出院后3个月的肺部CT变化。发现异常DLCO患者更容易出现间质性损害,尤其表现为牵拉性支气管扩张、胸膜下曲线影、粗糙网状型,提示肺间质性损害可能导致COVID-19患者DLCO受损(表3)。当探讨血管疾病与DLCO受损之间的关系时,在出院3个月后未发现显著差异。
讨论
在本研究中,我们重点调查COVID-19患者出院后的残留症状和肺功能。我们的研究显示,最常见的残留症状是虚弱(13%)、心悸(10%)和呼吸困难(9%)。这三种症状在重症患者中的患病率明显高于非重症患者。此外,COVID-19患者在恢复过程中出现肺功能异常,特别是DLCO受损。此外,发现重症COVID-19患者存在更高的DLCO受损患病率。最后,我们研究中的多变量分析表明TSS>10.5和会议ARDS与DLCO受损显著相关。肺间质损伤可能导致出院后3个月DLCO受损。
在Covid-19的初始流行期间,疾病发烧的最常见症状是发烧,咳嗽,疲劳和呼吸急促[12,13]。有些症状可能会在出院后持续。有报道称,急性肺损伤后虚弱是常见的,并与身体功能和生活质量的严重损害有关[14]。在SARS-COV-2感染后,这些后遗症的潜在原因是多种器官损伤。先前的研究表明,即使在早期的物理治疗后,Covid-19患者可能会有受损的物理功能。15]。对于SARS和MERS患者,6分钟的步行距离在出院3个月后也会减少,但在12个月后会慢慢改善[16,17]。当随访18个月后,报告至少有三分之一的患者出现疲劳[1840个月[19]。本研究中有10%的患者有心悸。COVID-19患者心肌损伤的报道很多。根据尸检结果,10名患者中的6名和12名患者中的5名的病毒血症患者在肝脏、肾脏或心脏表现出高病毒RNA滴度[20.]。心肌损伤也与这种传染病的致命结局高度相关[21,22]。这可能是不同程度心肌损伤导致心悸的原因之一。
莫的报告[3.]和黄[2COVID-19患者出院时及出院1个月时均出现肺一氧化碳扩散功能障碍。根据他们的研究,DLCO %预测值分别为47.2%和52.6%。他们都报告说,在不同的严重程度组之间,扩散能力受损存在显著差异。在我们的研究中,44例(54%)患者弥散能力受损,3个月随访时,非重症和重症COVID-19患者之间存在显著差异,这与既往研究一致。肺功能紊乱也是SARS和MERS患者的常见问题之一。半数重症急性呼吸综合征患者在出院3个月后发现肺功能缺损[23]。间质或肺血管异常与DLCO降低相关[24,但尚不清楚COVID-19中DLCO受损是由于肺间质性或肺血管疾病,还是两者兼有。为了阐明COVID-19患者DLCO受损的原因,我们分析了入院时的TSS评分、出院后3个月肺间质异常和血管病变标志物(包括d -二聚体、Padua评分、MPA、MPA/AAo和低分子肝素使用),并探讨了它们与DLCO下降的相关性。作为在CT图像上对炎症严重程度进行评分的方法[11,发现TSS>10.5与DLCO受损显著相关,提示肺部炎症的严重程度可能是DLCO受损的原因。提示我们应对COVID-19患者进行肺功能随访,特别是胸部CT TSS高的患者。我们还发现DLCO受损的患者间质病变的百分比更高,表明出院3个月时肺间质损伤可能导致DLCO受损。在三个月的随访中,受损的DLCO与正常的血管疾病之间没有显著差异。但由于样本量小,且缺乏ct肺血管造影(CTPA),结果不能准确反映血管异常与DLCO受损之间的关系。COVID-19 DLCO受损的发病机制值得进一步研究。
我们还分析了皮质类固醇治疗,入学炎症和与DLCO受损的ARDS的固有关系。因此,会议ARDS促使DLCO受损,这与之前的报告一致,即ARDS幸存者在DLCO中引起了巨大的疾病,肺功能最常见的异常[25,26]。回收的Covid-19患者中肺功能障碍的确切病理原因仍然未知。由ARDS和随后的慢性变化引起的结构肺部损伤可能会损害气体交换[27]。此外,神经肌肉无力也可能导致肺功能受损[28]。
虽然在我们的队列中随访了大量的患者,但我们的研究仍有一些局限性。首先,肺功能测试没有进行所有的病人,而不是所有患者进行肺功能测试收到胸部CT扫描在3个月的随访,主要归因于我们有限的知识,这本小说病毒和穷人意识对其的影响病人的肺功能在早期流行的时代。这就是现实世界研究的内在局限性。其次,缺乏CTPA等心血管疾病评估工具。此外,没有直接证据解释COVID-19幸存者的后遗症和受损DLCO的病因。虽然据报患有非典型肺炎及中东呼吸综合征的病人患有精神及创伤性应激障碍[29,30.]需要进行长期随访的更大的研究。
结论
虚弱、心悸和呼吸困难是COVID-19最常见的后遗症。COVID-19幸存者出院3个月时肺一氧化碳扩散功能障碍是肺功能的主要损害。COVID-19的胸部CT、TSS、>10.5和ARDS的发生与DLCO受损相关。肺间质损伤可能导致出院后3个月DLCO受损。这表明有必要采取肺康复策略,以改善COVID-19患者的预后。
确认
我们感谢江汉大学附属医院的刘敏、王子明、徐迪和余伟收集的数据。我们也感谢来自普罗维登斯卫生系统肺和危重病医学部的Bruce L Davidson教授的建议和语言编辑。他们的贡献没有得到补偿。
脚注
支持声明:本研究由中国工程院新型冠状病毒肺炎应急研究与培育项目(2020-KYGG-01-05)、国家重点研发计划项目(2016YFC0905600)资助;2016 yfc0901104;国家自然科学基金资助项目(81570049);81970058)。资助机构不参与研究的设计、收集、分析、解释数据或撰写手稿。中国医学科学院;DOI: http://dx.doi.org/10.13039/501100005150;格兰特:2018 - i2m 1 - 003;国家自然科学基金;DOI: http://dx.doi.org/10.13039/501100001809; Grant: 81570049, 81970058; Chinese Academy of Engineering emergency research and cultivation project for COVID-19; Grant: 2020-KYGG-01-05; National Key Research and Development Program of China; Grant: 2016YFC0901104, 2016YFC0905600, 2018YFC1315100.
作者的贡献:WQ, SC, YZ, BH, ZZ和CL都是s帆布上。WQ, BH, SC, ZZ, FL, XW, YZ, YW, KZ, JW, YW, HL收集的数据。WQ、FD、ZZ、IE、CL和ZZ对数据进行分析和解释。WQ、FD、YZ、SC起草了稿件。修改了手稿。ZZ, CL, CW获得了资助并监督了这项研究。
本文提供了补充材料www.qdcxjkg.com
伦理批准及参与同意:获得江汉大学附属医院和中日友好医院医学伦理委员会批准(WHSHIRB-K-2020015)。在数据收集前,我们得到了患者的同意。
利益冲突:秦博士没有什么要披露的。
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兴趣冲突:董事博士无需披露。
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利益冲突:翟博士没有披露任何信息。
利益冲突:王博士没有什么可透露的。
- 已收到2020年9月29日。
- 接受2020年12月15日。
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