Термическая гелий-кислородная смесь в лечебном алгоритме больных с COVID-19

НАУЧНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ:

"Термическая гелий-кислородная смесь в лечебном алгоритме больных с COVID-19"

Обоснование. В представленной работе речь пойдет о новой технологии применения термического гелия и кислорода (t-Не/О2 ) в лечении больных с вирусным заболеванием СOVID-19 на этапе развития жизнеугрожающего синдрома дыхательной недостаточности. Цель — изучить безопасность и эффективность ингаляционной терапии t-Не/О2 в лечении острой дыхательной недостаточности пациентов с СOVID-19 на фоне стандартной терапии. Материалы и методы. В одноцентровое рандомизированное проспективное исследование было включено 70 пациентов с COVID-19. Пациенты были разделены на две группы: в первой (n = 38) в стандартный протокол лечения COVID-19 была включена терапия t-Не/О2 ; во второй (n = 32) проводилась стандартная терапия в соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России для больных с COVID. В первой группе соотношение мужчины/женщины — 18/20, а во второй — 18/14. Средний возраст пациентов в исследовании составлял 53,5 года (43 года — мужчины; 62 года — женщины), в первой группе — 56 лет (42 и 64 года соответственно), во второй — 52 года (43 и 66 лет). У всех пациентов имелись КТ-признаки поражения легких по типу «матового стекла», участки консолидации. Тест РНК коронавируса SARS-CoV-2 положительный в первой группе у 30 пациентов, во второй — у 28. Пациенты сопоставимы по полу, возрасту, индексу массы тела (ИМТ), площади поражения легочной паренхимы, лабораторным данным. Всеми пациентами было подписано информированное добровольное согласие на участие в исследовании. Результаты. Вследствие применения термической гелий-кислородной смеси на фоне стандартной терапии ни у одного пациента объективных побочных эффектов, связанных с процедурой, не выявлено. У всех пациентов обнаружены следующие изменения: повышение pО2 /FiO2, SpO2 и уровня лимфоцитов, снижение концентрации С-реактивного белка, восстановление уровней Д-димера, ферритина. Эти признаки статистически значимо изменились в первой группе в течение 3 сут, тогда как во второй группе — на 7–10-е сут терапии. Элиминация вируса SARS-CoV-2 в первой группе происходила в течение 48–72 ч от момента начала ингаляции, что подтверждалось методом ПЦР, а во второй — в течение 72–168 ч. Заключение. Включение ингаляций термической газовой смеси гелия с кислородом (t-Не/О2 ) в стандартную терапию пациентов, переносящих инфекционное заболевание, вызванное SARS-CоV-2, c КТ-признаками пневмонии (КТ2, КТ3), с острой дыхательной недостаточностью улучшает газообмен, способствует ускорению элиминации вируса и опосредованно повышает противовоспалительный эффект.

Ключевые слова: термическая гелий-кислородная смесь, гелий, дыхательная недостаточность, COVID-19

Для цитирования: Петриков С.С., Журавель С.В., Шогенова Л.В., Гаврилов П.В., Уткина И.И., Варфоломеев С.Д., Рябоконь А.М., Панин А.А., Чучалин А.Г. Термическая гелий-кислородная смесь в лечебном алгоритме больных с COVID-19. Вестник РАМН. 2020;75(5S):353–362. doi: https://doi.org/10.15690/vramn1412

Введение

В конце 2019 г. мировое сообщество столкнулось с невиданной угрозой — респираторной инфекцией, вызванной коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома SARS-CoV-2. Новая острая респираторная вирусная инфекция была зарегистрирована в Ухане, столице китайской провинции Хубей, и с тех пор распространилась по всему миру, что привело к продолжающейся пандемии коронавируса в 2019–2020 гг. [1, 2].

На начало сентября (11.09.2020) в мире зарегистрировано около 28 506 254 случаев заболевания коронавирусом COVID-2019 и 915 920 случаев смерти [3]. У 10–15% пациентов заболевание протекает в тяжелой и крайне тяжелой форме. Развитие острой дыхательной недостаточности (ДН) является одним из наиболее частых осложнений COVID-19. Даже на фоне усиленной подачи кислорода с потоком 10–15 л/мин через маску с резервуаром, высокопоточной оксигенации с FiO2 0,60–0,95, неинвазивной вентиляции легких (НИВЛ) респираторная поддержка может быть неэффективна. Статистика летальности пациентов с коронавирусом в России, находившихся на искусственной вентиляции легких (ИВЛ), составляет 76,5% [4]. Борьба с осложнениями коронавирусной инфекции — чрезвычайно острая проблема, требующая разработки новых методов, которые расширяют диапазон возможностей современной терапии и профилактики. Одним из современных методов респираторной поддержки является ингаляционная терапия термической гелийкислородной смесью (t-Не/О2).

Гелий — инертный газ, который был открыт одновременно П. Жансен и Н. Локьер, о чем они независимо друг от друга сообщили во Французскую академию наук в 1868 г. Большую роль в исследовании физико-химических свойств гелия сыграл академик П.Л. Капица. Цикл работ был начат им еще на стажировке в лаборатории Резерфорда в Лондоне (1938), а затем продолжен в Москве совместно с академиком Д.Л. Ландау [5, 6]. Оба ученых удостоены Нобелевской премии за исследования физических свойств гелия.

 Гелий обладает такими свойствами, как высокие диффузионная способность, теплоемкость и теплопроводность. Диффузионная способность гелия сквозь твердые материалы в 3 раза выше, чем у воздуха, и приблизительно на 65% больше, чем у водорода. Это свойство гелия необходимо учитывать в случае его применении при диффузном повреждении альвеолокапиллярной мембраны, возникающем у больных в остром периоде COVID-19. Диффузионная способность эритроцитов значительно снижается, что является причиной развития гипоксемии. Ингаляция гелий-кислородной смеси повышает транспортную функцию кислорода легкими.

Необходимо подчеркнуть уникальные свойства гелия по таким характеристикам, как теплоемкость и теплопроводность. Удельная теплоемкость гелия чрезвычайно высока и составляет 5,193 кДж/(кг·К); теплопроводность — 0,1437 Вт/(м·К), что больше, чем у других газов. Эти свойства гелия легли в основу разработки применения смеси гелия и кислорода. За счет теплопроводности и теплоемкости гелия во время ингаляции t-Не/О2 повреждения и термического ожога в дыхательных путях не возникает, что было показано в совместном исследовании с С.Д. Варфоломеевым [7].

В настоящее время гелий широко применяется в таких областях, как дирижаблестроение, которое переживает свое новое рождение, ядерная энергетика, водолазная медицина, химия, пищевая промышленность, металлургия, машиностроение. В области медицины гелий используется для профилактики и лечения кессонной болезни, а также для лечения обострения бронхиальной астмы и острых приступов астматического удушья. Столь скромное место в медицине терапия гелием занимает по причине развития побочных эффектов, наступающих во время его ингаляции. Ингаляция гелия может осложняться таким нежелательным явлением, как образование слизистых пробок дистального отдела дыхательных путей, что в ряде случаев становится причиной внезапной смерти больного человека вследствие остро возникшей асфиксии.

На совместном семинаре с Б.Н. Павловым (1984 г.), который был ведущим российским специалистом в области водолазной медицины, впервые была поставлена задача разработать ингаляционный прибор, позволяющий смешивать гелий и кислород, подогревать ингалируемую смесь и регулировать дозу термического гелия и кислорода. Эта задача была успешно решена А.А. Паниным и его инженерной группой, что позволило применять t-Не/О2 у пациентов с ДН различной этиологии и степени тяжести. Клинический опыт авторов этой статьи насчитывает более 20 лет применения гелия. Общее число больных, которым применялась терапия t-Не/О2, превысило 3 тыс. человек.

Изначально мы применяли термическую гелий-кислородную смесь у больных с гипоксемической формой ДН, а в последующем — и при гиперкапнической форме ДН. Основная группа больных, которым проводилась респираторная поддержка в виде ингаляции термического гелия и кислорода, страдала хронической обструктивной болезнью легких. Как ближайшие, так и отдаленные результаты свидетельствовали о высокой эффективности терапии ингаляции термического гелия в смеси с кислородом. t-Не/О2 хорошо переносится, не влечет клинически значимых побочных эффектов [8]. Клинический опыт, приобретенный за этот период, позволил сформировать лечебный алгоритм и определить критерии терапевтического «окна» для t-Не/О2 [9]. В последние годы этот опыт был перенесен в неврологическую практику для лечения больных ишемическим инсультом с признаками гипоксемической ДН [10, 11] и в акушерство для коррекции кислородного статуса беременных в третьем триместре [12].

Нашим клиническим исследованиям по изучению эффективности ингаляционной терапии t-Не/О2 в лечении острой ДН пациентов с СOVID-19 на фоне стандартной терапии предшествовал теоретический анализ динамических процессов развития острой вирусной инфекции с оценкой потенциальных возможностей терапевтических эффектов ингаляций t-Не/О2. Кинетическая модель включала описание динамического поведения концентрации вирусных частиц, клеток организма, патогенной микрофлоры, концентрации ионов водорода и каталитической активности ряда ключевых ферментов. Дана физико-химическая оценка высокой температуры, предсказан высокий терапевтический эффект t-Не/О2 [13].

В апреле 2020 г. появились литературные данные об эффективности применения высоких температур в лечении коронавирусной инфекции. Согласно информации кафедры новых вирусных заболеваний французского Университета Прованса, при воздействии температуры + 92 °С в течение 15 мин вирус погибает полностью, при температуре + 60 °С — в течение 60 мин и + 56 °С в течение 30 мин снижается вирусная активность, но некоторые штаммы вируса еще могут размножаться [14]. По данным Государственного Сианьского Университета, при температуре + 70 °С вирус погибает в течение 5 мин, проявляет активность при + 56 °С < 30 мин, при + 37 °С — не более двух дней, при + 22 °С — около недели [15].

Таким образом, новая технология ингаляции термического гелия и кислорода, а также накопленный на протяжении 20-летнего периода клинический опыт применения t-Не/О2 и литературные данные об эффективности высоких температур в борьбе с коронавирусом легли в основу обоснования применения t-Не/О2 у больных с COVID-19 на этапе развития жизнеугрожающего синдрома острой дыхательной недостаточности.

Материалы и методы

В одноцентровое рандомизированное проспективное исследование было включено 70 пациентов с COVID-19 и острой ДН. Пациенты были разделены на две группы. В первую группу (n = 38) вошли пациенты, которым в стандартный протокол лечения COVID-19 была включена терапия термической гелий-кислородной смесью (t-Не/О2), во вторую группу (n = 32) — пациенты, получавшие стандартную терапию в соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России для лечения пациентов с подтвержденной коронавирусной инфекцией. Соотношение мужчины/женщины в первой группе — 18/20, а во второй — 18/14. В обеих группах пациенты были сопоставимы по полу. Средний возраст пациентов в исследовании составлял 53,5 года (45 лет — мужчины и 61 год — женщины), в первой группе (t-Не/О2) — 56 лет (45 и 59,5 года соответственно), во второй — 52 года (46 и 66 лет). Пациенты были сопоставимы по возрасту. Все пациенты, включенные в протокол исследования № 1020, одобренный этическим комитетом по биомедицинской этике, проходили лечение пневмонии, вызванной вирусом SARS-CoV-2, в период с 21 апреля по июнь 2020 г. включительно. Всеми пациентами было подписано информированное добровольное согласие на участие в исследовании. Все пациенты имели КТ-признаки поражения легких по типу «матового стекла», участки консолидации, признаки острой ДН и соответствовали следующим критериям включения в исследование:

  1. Возраст > 18 лет;
  2. Шкала SOFA (Sepsis-related Organ Failure) < 6 баллов;
  3. КТ-признаки вирусной пневмонии (КТ2, КТ3);
  4. PaO2/FiO2 > 100 согласно Берлинской классификации.

Из исследования исключались пациенты с индексом оксигенации ≤ 100, находящиеся на ИВЛ, с выраженными нарушениями сознания (число баллов по шкале Глазго — > 10), нестабильной гемодинамикой (систолическое артериальное давление < 90 мм рт. ст., частота сердечных сокращений (ЧСС) < 50 или > 160 в минуту), гемоглобином < 115, обильной секрецией мокроты и рвотой, препятствующими использованию масок, острым нарушением мозгового кровообращения (ОНМК) и острым инфарктом миокарда (ОИМ) в течение последних 6 мес, а также беременные. Общая характеристика пациентов в группах на момент включения в исследование представлена в табл.1.

Исследование проводилось на фоне стандартной терапии по временным методическим рекомендациям «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)» версий 5, 6 и 7 (утверждены Минздравом России 8 марта, 28 апреля и 3 июня 2020 г. соответственно).

 Таблица 1. Общая характеристика пациентов в группах на момент включения в исследование Me (25%; 75%)

Таблица с информацией об общей характеристике пациентов участвующих в исследованиях

Примечания. ЧДД — частота дыхательных движений; ЧСС — частота сердечных сокращений; ИМТ — индекс массы тела; SpO2 — насыщение гемоглобина кислородом; КТ — компьютерная томография легких; НИВЛ — неинвазивная вентиляция легких; mMRC —шкала одышки (Medical Research Council Scale).

Дизайн исследования

Исходно оценивали клиническое состояние всех пациентов: частоту дыхательных движений (ЧДД), частоту сердечных сокращений (ЧСС), одышку по шкале MRS (Medical Research Council Scale), органную недостаточность, риск смертности и сепсиса у пациентов в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) по шкале SOFA (Sequential Organ Failure Assessment), заполняли разработанный нами опросник симптомов (табл. 2).

Таблица 2. Опросник симптомов пациентов

Заполненный опросник симптомов пациентов, насморк. одышка, температура

Далее проводились: ПЦР-тест на COVID-19, КТ легких, исследование газов крови (рН, парциальное напряжение кислорода в артериальной крови (РаО2), парциальное напряжение углекислого газа в артериальной крови (РаСО2), измерение концентрации ионов бикарбоната (НСО3), лактата), общий анализ крови (гемоглобин, лейкоциты, нейтрофилы, лимфоциты, тромбоциты), биохимия крови (аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), билирубин общий, прямой, ферритин, С-реактивный белок, прокальцитонин), коагулограмма крови (продукт распада фибрина (Д-димер)), международное нормализованное отношение (МНО), эхокардиография (ЭхоКГ), сердечный выброс (СВ), среднее давление в легочной артерии (ДЛАср). Интервал мониторирования по дням в исследуемых группах представлен в табл. 3, дизайн исследования — на рис. 1.

Таблица 3. Интервал мониторирования по дням в исследуемых группах

Интервал мониторирования по дням в исследуемых группах

Дизайн исследования влияния подогретой смеси Гелиокс в параллельных группах

Рис. 1. Дизайн исследования в параллельных группах

Терапия газовыми смесями

Терапия t-Не/О2 выполнялась на аппарате «Гелиокс-Экстрим» (ООО «Медтехинновации», Россия, код медицинского изделия: 944460 (ТУ 9444-001 01164899602915)) через порт кислорода и порт гелия, куда подавались кислород и гелий соответственно. Кислород поступал из централизованной стационарной кислородной разводки, медицинский гелий марки А (99,995%, ТУ 20.11.11-005-45905715-2017, «НИИ КМ», Россия) — из 10-литрового металлического баллона под давлением 200 атм через регулятор давления на 15 атм (GCE, Китай). В аппарате происходило смешивание двух газов (гелия и кислорода) в соответствии с заданной концентрацией. Затем смесь Не и О2 через дыхательный фильтр Inter-Guard™ (Intersurgical Ltd, Великобритания) и шланг Flextube (Intersurgical Ltd, Великобритания) подавалась в термистор аппарата «Гелиокс-Экстрим», к которому были подсоединены клапан выдоха (Intersurgical Ltd, Великобритания) и лицевая анестезиологическая маска QuadraLite (Intersurgical Ltd, Великобритания).

Ингаляции проходили ежедневно по 60 мин в сутки в течение 10 дней. Длительность однократной ингаляции — не менее 7–10 мин в зависимости от комплаенса пациента к проводимой терапии и степени усталости дыхательной мускулатуры.

Концентрация Не и О2 подбиралась индивидуально каждому пациенту в пределах от 79 до 50% (Не) и от 21 до 50% (O2) для поддержания SpO2 в пределах 97–99%. Выбор температурного режима также осуществлялся индивидуально в пределах от 75 до 100 °С в зависимости от показателя сатурации, дыхательного объема и комфортности пациента.

При SpО2 ≥ 93% мы начинали ингаляцию термической гелий-кислородной смесью в соотношении Не — 79%, О2 — 21% при температуре 85–96 °C, с постепенным повышением фракции О2 каждую минуту на 2% до достижением целевых показателей SpO2 97–99%.

При 85 ≤ SpO2 ≤ 92% ингаляцию t-Не/О2 начинали в соотношении Не — 70%, О2 — 30% при температуре 85–96 °С, с постепенным повышением концентрации О2 каждую минуту на 2% до целевых значений SpO2 97–99%.

При SpO2 < 85% ингаляцию t-Не/О2 начинали в соотношении Не — 65%, О2 — 35% при температуре вдыхаемой гелий-кислородной смеси 75–84 °С, с постепенным повышением концентрации О2 каждую минуту на 2%, но не более чем 50%, т.е. с достижением соотношения гелия и кислорода не более чем 50:50% с условием поддержания SpO2 97–99%.

Ингаляционную терапию продолжали до момента повышения дыхательного объема (ДО) не более 1000 мл. В случае превышения ДО более 1000 мл мы прерывали дыхательный цикл из контура аппарата и больные делали один-два вдоха воздушной смесью, для того чтобы избежать гипервентиляции. После вновь прикладывали маску к лицу пациента и продолжали дыхание t-Не/О2 с той же концентрацией Не и О2, на которой прервали дыхание из контура аппарата. Контроль SpO2 осуществляли при помощи пульсоксиметра OxyShuttle (Sensor Medics, США), контроль ДО — при помощи монитора, встроенного в аппарат «Гелиокс-Экстрим».

Результаты

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программного пакета SPSS 17.0 (SPSS Inc., USA). Для количественных перемен данные представлены в виде медианы (Me) и квартилей (нижний-верхний). Использовались методы непараметрической статистики с применением U-критерия Манна–Уитни. Для сравнения переменных между группами применялся критерий Фридмана (ANOVA) с последующим парным анализом с помощью критерия Уилкоксона. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

Обсуждение

Применение термической гелий-кислородной смеси на фоне стандартной терапии ни у одного пациента объективных побочных эффектов, связанных с процедурой, не выявило. Два пациента отказались от ингаляционной терапии на 2-е и 3-е сут, так как субъективно плохо переносили высокую температуру. В дальнейшем в первой группе принимали участие 36 пациентов. У всех пациентов этой группы в течение первых 5–7 мин от начала ингаляции отмечалось повышение SpO2 на 8–10%, ДО — в 2–3 раза. Никто из пациентов первой и второй групп на искусственную вентиляцию легких не был переведен. Летальных исходов в обеих группах не было. Все пациенты были выписаны.

Динамика показателя pО2/FiO2 в группах сравнения. Статистически значимое повышение индекса оксигенации в течение 10 сут наблюдалось в первой группе. Уже на 3-е сут отмечалось значительное различие в повышении pО2/FiO2 между первой и второй группами, с сохранением данной тенденции на 7-е и 10-е сут (рис. 2).

Динамика pО2/FiO2 в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 2. Динамика pО2/FiO2 в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика показателя SpO2 в группах сравнения. Все пациенты первой и второй групп исходно были с признаками десатурации крови. У всех пациентов первой группы после применения t-He/O2 достигнутая во время ингаляции SрO2 снижалась до значения выше исходного. На следующий день SрO2 перед ингаляцией была выше, чем исходно до t-He/O2 в предыдущие сутки, и возрастала с каждым днем. В первой группе статистически значимый рост SpO2 был достигнут на 3-и сут, с достоверным повышением на 7-е и 10-е сут. У пациентов второй группы статистически значимый рост SpO2 был достигнут только на 7-е и 10-е сут (рис. 3).

Динамика SpO2 (Оксигинации) в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 3. Динамика SpO2 в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика потребности в проведении респираторной поддержки в группах сравнения. У пациентов первой группы статистически достоверное снижение потребности в проведении респираторной поддержки отмечалось на 3–7-е сут, а во второй группе потребность в НИВЛ оставалась достоверно выше в течение 10 дней (рис. 4).

Динамика потребности в проведении респираторной поддержки в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 4. Динамика потребности в проведении респираторной поддержки в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика показателя ПЦР в группах сравнения. В нашем исследовании с помощью ПЦР-реакции устанавливался факт коронавирусной инфекции и в последующем отслеживался день элиминации вируса. У пациентов первой группы отмечалось статистически достоверное снижение положительных тестов РНК коронавируса SARS-CoV-2. По нашим наблюдениям, в первой группе больных COVID-19, получавшей ингаляцию t-Не/О2, отрицательная ПЦР-реакция приходилась на 3-й день, а у некоторых больных она становилась отрицательной уже в 1-е сут после начала терапии. На фоне стандартной терапии во второй группе положительная реакция на вирусный антиген выявлялась от 7 дней до 4 нед с начала заболевания, а в отдельных случаях и дольше (рис. 5).

Динамика количества положительных ПЦР-тестов в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 5. Динамика количества положительных ПЦР-тестов в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика показателя Д-димера в группах сравнения. У всех пациентов первой и второй групп был повышен уровень Д-димера. На фоне ингаляции t-Не/О2 у пациентов первой группы отмечалось статистически достоверное снижение показателя Д-димера уже на 3-и сут, тогда как во второй — на 7-е сут. Динамика понижения уровня Д-димера  в течение 10 дней достоверно выше в первой группе (рис. 6).

Динамика показателя Д-димера в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 6. Динамика показателя Д-димера в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика показателя СРБ в группах сравнения. И в первой, и во второй группах в первые трое суток значительных изменений в концентрации СРБ не наблюдалось. Динамика изменения СРБ на 7-е и 10-е сут показала, что снижение этого параметра в первой группе было более выражено (рис. 7).

Динамика показателя СРБ в группах сравнения (*p < 0,05)

 Рис. 7. Динамика показателя СРБ в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика показателя ферритина в группах сравнения. В первой группе статистически значимое снижение уровня ферритина наблюдалось на 3-е сут, с последующим снижением на 7-е и 10-е сут, во второй группе — только на 7-е и 10-е сут. При сравнении первой и второй групп в течение всех 10 сут уровень ферритина оставался высоким во второй группе (рис. 8).

Динамика показателя ферритина в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 8. Динамика показателя ферритина в группах сравнения (*p < 0,05)

Динамика лимфоцитов в группах сравнения. Исходно в первой и второй группах наблюдался низкий уровень лимфоцитов. Включение t-Не/О2 в комплексную терапию позволило статистически повысить уровень лимфоцитов в первой группе на 3-и сут и добиться полного восстановления до нормы на 7-е сут. Во второй группе на 3-и сут отмечалось снижение количества лимфоцитов в сравнении с исходными цифрами. На 7-е, 10-е сут отмечался значимый рост уровня лимфоцитов, но статистически меньше в сравнении с первой группой (рис. 9).

Динамика показателя лимфоцитов в группах сравнения (*p < 0,05)

Рис. 9. Динамика показателя лимфоцитов в группах сравнения (*p < 0,05)

Обсуждение

В данном исследовании стояли две принципиальные задачи: установить факт безопасности ингаляций термической гелий-кислородной смеси и оценить их эффективность по симптоматологии клинической картины заболевания, обратив особое внимание на динамику вирусной нагрузки, кислородного статуса больных с COVID-19 и воспалительных маркеров Больные хорошо переносили ингаляции t-Не/О2. Из всей когорты пациентов, участвующих в исследовании, только двое отказались продолжить сеансы ингаляций t-Не/О2. Одна больная плохо переносила сам факт маски, расположенной на лице, другой больной реагировал на повышенную температуру гелий-кислородной смеси. Каждому пациенту индивидуально подбирался тепловой режим ингаляции. Минимальная температура составила +75 °С, максимальная достигала +100 °С. Необходимо отметить, что температурный режим t-Не/О2 переносился больными хорошо и они активно сотрудничали с медицинским персоналом, отмечая, что в период ингаляции проявления дыхательного дискомфорта значительно снижаются. Большинство пациентов обращались с просьбой повторить сеанс ингаляции t-Не/О2. Среди больных отделения интенсивной терапии, в котором проводилось данное исследование, сложилась благоприятная обстановка, что свидетельствовало о достаточно высоком уровне перцепции к данному методу лечения.

Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют, что ингаляции термического гелия в смеси с кислородом — достаточно безопасный метод для пациента, положительный эффект терапевтического воздействия гелия проявляется также в высокой степени перцепции больных.

Пик вирусной нагрузки при COVID-19 приходится к концу 2-й нед от проникновения вируса в организм человека. Первые 5–7 дней — это инкубационный период, когда каких-либо клинических признаков вирусного заболевания у человека нет. В этот период происходит мультиплицирование вирусных частиц в эпителиальных и нейроэпителиальных клетках верхнего отдела дыхательных путей. Следующие 5–7 дней болезнь проявляется симптомами простуды. Первый критический день заболевания и пик вирусной нагрузки приходятся на конец 2-й нед от начала инфекционного процесса. Чем тяжелее течет COVID-19, тем активнее идет процесс репликации вируса в организме человека. В нашем исследовании с помощью ПЦР-реакции подтверждали заболевание COVID-19 и в последующем контролировали ПЦР на 1-е, 3-и, 7-е сут исследования и при выписке из стационара. На фоне стандартной терапии во второй группе положительная реакция на вирусный антиген выявлялась от 7 дней до 4 нед от начала заболевания, в отдельных случаях и дольше. По нашим наблюдениям, в первой группе больных с COVID-19, получавших ингаляции t-Не/О2, отрицательная ПЦР-реакция приходилась уже на 3-й день, а у некоторых она становилась отрицательной уже в 1-е сут после начала терапии. Закономерно возникает вопрос: за счет какого механизма происходит столь быстрая элиминация вируса по данным ПЦР. Мы можем объяснить это термическим эффектом гелия, который приводит к деградации вирусных структур. Еще одним фактом, который подтверждает влияние t-Не/О2 на репликацию вируса, является содержание лимфоцитов. Оно относится к одному из маркеров вирусного проникновения в организм человека, о чем свидетельствует эффект лимфопении. В процессе лечебных сеансов ингаляций t-Не/О2 можно было наблюдать феномен восстановления пула лимфоцитов у больных с COVID-19.

Необходимо отметить, что пациенты с COVID-19 характеризовались тканевой резистентностью к терапии кислородом. Включение в стандартную терапию t-Не/  О2 позволяло улучшить оксигенацию крови пациентов и сократить потребность в проведении НИВЛ и высокопоточной оксигенотерапии.

Заключение

Включение ингаляций термической газовой смеси гелия с кислородом (t-Не/О2) в стандартную терапию пациентов, переносящих инфекционное заболевание, вызванное SARS-CоV-2, c КТ-признаками пневмонии (КТ2, КТ3), с острой дыхательной недостаточностью улучшает газообмен, способствует ускорению элиминации вируса и опосредованно повышает противовоспалительный эффект.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Исследование проводилось за счет бюджетных средств организации.

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Участие авторов. С.С. Петриков, А.Г. Чучалин, С.В. Журавель, Л.В. Шогенова, С.Д. Варфоломеев, А.А. Панин — концепция и дизайн исследования; С.В. Журавель, Л.В. Шогенова, П.В. Гаврилов, И.И. Уткина — сбор и обработка материала; С.В. Журавель, И.И. Уткина, Л.В. Шогенова — статистическая обработка; А.Г. Чучалин, Л.В. Шогенова, С.В. Журавель — написание текста; А.М. Рябоконь, Л.В. Шогенова — редактирование; А.Г. Чучалин — утверждение окончательного варианта статьи; А.М. Рябоконь, Л.В. Шогенова — ответственность за целостность всех частей статьи..

ЛИТЕРАТУРА

  1. Hui DS, Azhar EI, Madani TA, et al. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health — The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Int J Infect Dis. 2020;91:264–266. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.01.009
  2. Wint [internet] WHO Director-General’s opening remarks at the media briefing on COVID-19 — 11 March 2020 [updated 2020 Mar 11; cited 2020 Oct 17]. Available from: https://www.who.int/director-general/speeches/detail/who-director-general-s-opening-remarks-at-the-media-briefing-on-covid-19---11-march-2020
  3. ru [интернет] Коронавирус COVID-19 [доступ от 17.10.2020]. Available from: https://news.mail.ru/story/incident/coronavirus/
  4. ru [интернет] Эксперт Минздрава: в реанимации умирают более 76% пациентов с коронавирусом на ИВЛ [доступ от 17.10.2020]. Available from: https://tass.ru/obschestvo/9642091
  5. Kapitza P. Liquefaction of helium by an adiabatic method without pre-cooling with liquid hydrogen. Nature. 1934;133:708–709. doi: https://doi.org/10.1038/133708a0
  6. Kapitza P. The liquefaction of helium by an adiabatic method. Proceedings of the Royal Society. 1934;147(860):189–211.
  7. Варфоломеев С.Д., Панин А.А., Цыбенова С.Б., и др. Протеом термического гелиокса. Высокотемпературный гелиокс не вызывает разрушение клеток дыхательной системы человека // Терапевтический архив. — 2020. — Т. 92. — № 6. — С. 69–72. [Varfolomeev SD, Panin AA, Tsybenova SB, et al Thermal heliox proteome. High-temperature heliox does not cause destruction of human respiratory system cells.  Terapevticheskii Arkhiv. 2020;92(6):69–72 (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.26442/00403660.2020.06.000769
  8. Куценко М.А. Острая дыхательная недостаточность у больных с обострением хронической обструктивной болезни легких и ее лечение кислородно-гелиевой смесью: Дис. ... канд. мед. наук. — М., 2000. [Kuzenko M.A. Acute respiratory failure in patients with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease and its treatment with an oxygen-helium mixture. dissertation] Moscow; 2000. (In Russ).] Available from: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_ RU_NLR_bibl_271311 (accessed: 22.09.2020).
  9. Шогенова Л.В. Эффективность терапии гелиоксом больных обструктивными болезнями легких при острой дыхательной недостаточности. Дис. ... канд. мед. наук. — Москва; 2003. [Shogenova L.V. The effectiveness of heliox therapy in patients with obstructive pulmonary disease in acute respiratory failure [dissertation]. Moscow; 2000. (In Russ.)]. Available from: https://www. dissercat.com/content/effektivnost-terapii-gelioksom-bolnykhobstruktivnymi-boleznyami-legkikh-pri-ostroi-dykhatel. (accessed: 09.2020).
  10. Kim T, Chuchalin A, Martynov M, et al. Efficacy and safety of thermic helium-oxygen (t-He/O2) mixture in reducing hypoxemia in acute ischemic stroke Patients. European Respiratory Journal. 2009;54(Suppl63):PA2284. doi: https://doi.org/10.1183/13993003.congress-2019.PA2284
  11. Чучалин А.Г., Гусев У.И., Мартынов М.Ю., и др. Дыхательная недостаточность в остром периоде церебрального инсульта: факторы риска и механизмы развития // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова — 2020. — Т. 120. — № 4. — С. 7–16. [Chuchalin AG, Gusev UI, Martynov MYu, et al. Respiratory failure in the acute period of cerebral stroke: risk factors and mechanisms of development. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2020;120(7):7–16 (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.17116/jnevro20201200717
  12. Патент РФ на изобретение № 2019135959/ 08.11.2019. Бюл. № 21. Шугинин И.О., Панин А.А., Чучалин А.Г., Петрухин В.А., Шидловская Н.В., Лысенко С.Н. «Способ лечения беременных с фетоплацентарной недостаточностью. [Pat-ent RUS № 2019135959/ 08.11.2019. Byul. № 21 Shuginin IO, Panin AA, Chuchalin AG, Petrukhin VA., Shidlovskaya NV., Lysenko SN. Method for the treatment of pregnant women with placental insufficiency (In Russ.)] Available from: https://patenton.ru/patent/RU2324486C212.08.2020
  13. Варфоломеев С.Д., Панин А.А., Цыбенова С.Б., и др. Кинетическая модель развития острой инфекции в организме человека. Критические условия, механизмы управления, термогелиокс // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2020. — № 6. — С. 1179–1184. [Varfolomeev S.D., Panin A.A., Ryabokon A.M., et al. Kinetic model of development of acute viral infection in the human body. Critical conditions, control mechanisms, “Thermoheliox”. Russian Chemical Bulletin. 2020;6:1179–1184. (In Russ.)]
  14. Pastorino B., Touret F, Gilles M, et al. Evaluation of heating and chemical protocols for inactivating SARS-CoV-2.   2020. doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.11.036855
  15. Lin J, Huang W, Wen M, et al. Containing the Spread of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): Meteorological Factors and Control Strategies. Science of the Total Environment. 2020:744:140935. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140935

КОНТАКТНАЯ ИНфОРМАЦИЯ

Шогенова Людмила Владимировна, к.м.н., доцент кафедры [Lyudmila V. Shogenova, MD, PhD, Associate Professor]; адрес: 105077, Москва, ул. 11-я Парковая, д. 32, корп. 4 [address: 32 bld 4, 11 Parkovaya str., 105077, Moscow, Russia]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 6210-7482; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9285-9303

Петриков Сергей Сергеевич, д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН [Sergey S. Petrikov, MD, PhD, Professor, Сorresponding Member of the RAS]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3292-8789

Журавель Сергей Владимирович, д.м.н. [Sergey V. Zhuravel, MD, PhD]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 5338-0571, ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-9992-9260

Гаврилов Павел Викторович, м.н.с. [Pavel V. Gavrilov, Junior Research Associate]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 8290-5602, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9640-201X

Уткина Ирина Игоревна, к.м.н. [Irina I. Utkina, PhD in Medicine]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 8105-7338, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5685-4916

Варфоломеев Сергей Дмитриевич, д.х.н., профессор, член-корреспондент РАН [Sergey D. Varfolomeev, PhD in Chemistry, Professor, Corresponding Member of the RAS]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 7873-3673  

Рябоконь Анна Монолитовна, к.х.н., с.н.с. [Anna M. Ryabokon, PhD in Chemistry, Senior Research Associate]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 7322-5643, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9043-9129

Панин Александр Андреевич, д.э.н. [Alexander A. Panin, PhD in Economics]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0114-4976

Чучалин Александр Григорьевич, д.м.н., профессор, академик РАН [Alexander G. Chuchalin, MD, PhD, Professor, Academician of the RAS]; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., SPIN-код: 7742-2054, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6808-5528

Современный инновационный ингалятор для дыхания гелиоксом

Контакты

Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
+38 096 311 28 24
+38 063 842 78 77