据美国国家卫生统计中心的数据，大约17.6%的美国成年人经历了被称为长期新冠的后遗症。长期新冠患者可能出现多种症状，包括注意力集中困难（“脑雾”）、嗅觉或味觉改变、疲劳、关节或肌肉疼痛、呼吸困难（气短）、消化症状等。这些症状可能在新冠病毒感染后的几周、几个月甚至几年内持续存在。
爱荷华大学的研究人员进行了一项研究，评估了长期新冠患者的肺部MRI气体交换、结构和功能脑MRI以及认知功能之间的关联。在肺部气体交换中，氧气从肺部转移到血液中，而二氧化碳从血液转移到肺部。
“这是首次使用MRI同时评估肺和脑功能，以研究它们在长期新冠中的关系，”该研究的主要作者、爱荷华大学放射学系的研究生Keegan Staab说，“这项研究的新颖之处在于结合了多种独特的成像技术来研究疾病人群中的多器官关系。”
爱荷华大学放射学系教授兼研究副主任Sean B. Fain博士补充道：“如果这些发现可以推广到长期新冠人群中，那么这项研究表明，认知功能障碍和肺功能障碍之间可能存在因果关系，这提示了一种潜在的治疗策略，即通过改善气体交换的方法来治疗。”
在这项研究中，研究人员招募了10名女性和2名男性患者（中位年龄：59岁），这些患者在急性新冠感染恢复后仍持续出现呼吸困难和/或疲劳。研究中进行了超极化氙肺MRI、结构和功能脑MRI、肺功能测试和认知测试。
“129Xe MRI可以进行先进的通气和气体交换测量，”Staab说，“文献还表明，129Xe比标准呼吸测试更敏感于肺损伤，因此更适合研究长期新冠，因为患者的常规呼吸测试通常正常。”
感知的认知困难使用患者报告的结果测量信息系统进行测量，客观的认知表现则使用美国国立卫生研究院工具箱V3认知电池进行评估。“研究中的患者表现出不同程度的认知困难，”Staab说，“有些轻微，表明有轻微的功能障碍，而另一些则更严重，表明一些患者每天多次出现思维迟缓和注意力难以集中的情况。”
研究结果显示，较低的肺部气体交换可能与认知功能障碍以及长期新冠患者的灰质和白质体积减少有关。此外，研究人员观察到显著的关系，表明在长期新冠患者中，较高的脑血流量与较低的气体交换有关。
Staab表示，需要更大的研究来调查长期新冠中气体交换与脑血流量之间的关系。“这种关系可能是补偿机制，其中较低的肺功能通过更高的心输出量和更高的脑灌注来补偿，”他说，“也有可能是导致肺部气体交换受损的疾病机制同样通过下游血管损伤导致脑灌注增加。”
基于这项研究的发现，气体交换异常可能有助于识别需要额外治疗或长期管理的长期新冠患者。
其他共同作者包括Marrissa J. McIntosh博士、Jonathan L. Percy、Andrew D. Hahn博士、Natally AlArab博士、Conner J. Wharff、Eric Bruening、Alejandro P. Comellas博士、Eric A. Hoffman博士、Carinda Linkenmeyer、Tara Lanning和Karin F. Hoth博士。
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