ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Cognitive disorders in patients during the acute period of coronavirus infection complicated by pneumonia and during the acute period of ischemic stroke: Similarities and differences

Kabysh S.S., Prokopenko S.V., Abdullayev M.B.

1) Professor V.F. Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia; 2) I.S. Berzon Krasnoyarsk Interdistrict Clinical Hospital No. 20; 3) Federal Research and Clinical Center of FMBA of Russia, Krasnoyarsk
Abstract. Cognitive disorders (CD) in ischemic stroke patients are formed in the acute period of the disease and become a significant problem in latest periods. CD development is also one of the possible consequences of COVID-19. The aim: to estimate the cognitive status and dynamics of CD in patients with a novel coronavirus infection complicated by pneumonia and in patients in the acute period of ischemic stroke. Material and methods. The study included three groups of patients: groups 1 and 2 – patients in the acute period of COVID-19 complicated by pneumonia (in different time periods of observation), group 3 – patients in the acute period of hemispheric ischemic stroke. Neuropsychological status of the participants was assessed using the MMSE, MoCA, FAB scales, and clock drawing test. The evaluation of the emotional-volitional sphere was carried out according to the HADS scale. Results. CDs were found in all three study groups. In group 1, comparatively with group 2, there were more expressed disorders according to the neuropsychological scales MMSE, MoCA and FAB (p <0,001) data. In addition, upon admission to the hospital in group 1, there were more severe disorders of cognitive functions according to MMSE relatively to group 3 (p=0,001). When comparing the cognitive status in groups 2 and 3 at admission, patients in group 3 had worse scores in MMSE (p <0,001), MoCA (p <0,001) and FAB (p <0,001). When assessing the dynamics of CD in all three groups, a statistically significant tendency towards their improvement was only in group 3 (p <0,001). Conclusion. CD was detected in all the studied groups, with the most expressed disorders observed in group 1. When analyzing cognitive functions condition in group 3, there was a tendency for their recovery as the acute period of stroke was going on, which was not observed in groups 1 and 2.

Keywords

COVID-19
stroke
cognitive disorders
coronavirus infection
pandemic
post-stroke cognitive disorders

ВВЕДЕНИЕ

Инсульт является второй по значимости причиной смерти во всем мире, при этом у 53,4% пациентов после острых нарушений мозгового крово­обращения (ОНМК) развиваются постинсультные когнитивные нарушения (ПИКН) [1]. После перенесенной коронавирусной инфекции так же, как и после перенесенного ОНМК, у пациентов возникают когнитивные нарушения (КН) [2–4].

Если при инсульте зоны поражения головного мозга, определяющие вероятное развитие КН, установлены достаточно четко, равно как и заболевание, предрасполагающие к развитию когнитивных расстройств [5, 6], то механизм развития, морфология КН при COVID-19 в настоящее время проходит этап изучения [7–10]. Считается, что в формировании КН при COVID-19 играют роль нейротропность вируса SARS-CoV-2, системное воспаление, применение искусственной вентиляции легких, эндотелиальная дисфункция, гиперкоагуляция, приводящая к цереброваскулярной ишемии, острый респираторный дистресс-синдром в случае тяжелого течения инфекции [8]. Общеизвестен процесс определенного регресса неврологической симптоматики в остром периоде ишемического инсульта [11]. У определенной части пациентов регресс достигает значительной степени, у части пациентов тенденция к восстановлению когнитивных функций останавливается и формирует ПИКН [12, 13]. Динамика состояния когнитивных функций при коронавирусной инфекции полноценно не изучена. В настоящий момент исследование когнитивной дисфункции и ее динамика при COVID-19 и инсульте являются актуальными.

Цель исследования – оценить когнитивный статус и динамику КН у пациентов с коронавирусной инфекцией, осложненной пневмонией, и у пациентов в остром периоде ишемического инсульта.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Набор пациентов проводился в отделении пульмонологии базового инфекционного госпиталя и в неврологическом отделении для больных с ОНМК на базе КГБУЗ «Красноярская межрайонная клиническая больница № 20 им. И.С. Берзона» г. Красноярска. Пациентами было подписано информированное добровольное согласие на участие в исследовании. Данное исследование было одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России.

Все пациенты были разделены на 3 группы. В группу 1 вошли 33 пациента с подтвержденной коронавирусной инфекцией в период наблюдения с декабря 2020 г. по март 2021 г., в группу 2 – 33 пациента с подтвержденной коронавирусной инфекцией в период наблюдения с ноябрь 2021 г. по январь 2022 г., в группу № 3 – 37 пациентов в остром периоде ишемического инсульта (период наблюдения – с декабря 2019 г. по ноябрь 2022 г.). В группах с коронавирусной инфекцией, осложненной пневмонией, объем поражения легочной ткани составлял до 50%, в группе с ОНМК применялась шкала тяжести инсульта NIHSS, медиана составила 6б. Возрастная медиана пациентов в группе 1 составила 50 лет, в группе 2 – 45 лет, в группе 3 – 63 лет. Пол пациентов в проводимом исследовании не учитывался.

Критерии включения для групп 1 и 2: пациенты с лабораторно подтвержденной инфекцией, вызванной SARS-CoV-2 и осложненной пневмонией (либо по данным эпидемиологического анамнеза); возраст 18–65 лет; температура тела ниже 37,0 °C после купирования интоксикационного синдрома; ясное сознание; отсутствие явлений дыхательной недостаточности (SpO2 >95%).

Критерий включения для группы 3: пациенты с подтвержденным полушарным ишемическим инсультом по данным нейровизуализации; возраст 30–75 лет; ясное сознание.

Для пациентов всех трех групп необходимым условием включения в исследование было наличие законченного среднего образования.

Критерии исключения для групп 1 и 2: органическое поражение центральной нервной системы до коронавирусной инфекции; наличие явлений дыхательной недостаточности (SpO2 <95%); наличие когнитивных нарушений или деменции до настоящего заболевания; гипертермия ≥37,0 °C; нарушение сознания; наличие коморбидных состояний (сердечно-сосудистой патологии, сахарного диабета 1-го и 2-го типа в стадии декомпенсации, алкоголизма, употребления наркотических препаратов до исследования).

Критерий исключения для группы 3: наличие соматического заболевания в стадии декомпенсации; наличие эпилепсии в анамнезе или возникший эпилептический припадок в стационаре; пациенты с повторным ишемическим инсультом; геморрагический инсульт; пациенты с афазией средней или тяжелой степени; наличие патологии зрения и слуха.

Тестирование когнитивных функций в трех группах проводилось в первые дни госпитализации и за 1–2 дня перед выпиской из стационара. Шкалы, применявшиеся в исследовании: тест рисования часов, MMSE (Mini-Mental State Examination), FAB (Frontal Assessment Battery), MoCA (Montreal Cognitive Assessment). С помощью шкалы HADS (Hospital Anxiety and Depression Scale – Госпитальная шкала тревоги и депрессии) выполнялась скрининговая оценка эмоционального состояния пациентов.

Статистический анализ осуществлялся с использованием программы IBM SPSS Statistics v.19. Нормальность распределения количественных данных оценивалась с помощью статистического критерия Шапиро–Уилка. Количественные данные оказались непараметрическими. Следующим этапом было проведено сравнение трех несвязанных групп при помощи критерия Краскела–Уоллиса, значения были p <0,05. Далее применялся критерий Манна–Уитни для попарного сравнения несвязанных групп. Оценка динамики когнитивных функций при поступлении и выписке в каждой группе выполнялась с применением статистического критерия Вилкоксона. Количественные данные представлены в виде медианы и квартилей – Me [P25; P75]. Различия между выборками считались статистически значимыми при значении p <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Сравнительные показатели состояния когнитивных функций пациентов в группах 1, 2 и 3 при поступлении в стационар представлены в таблице 1. Из представленных в ней данных видно, что при поступлении в стационар наиболее грубые когнитивные нарушения наблюдались в группе 1. При сравнении показателей достоверно худшие результаты в группе 1 по сравнению с группой 2 были установлены по шкалам MMSE (p <0,001), MoCA (p <0,001), FAB (p <0,001). Кроме того, в группе 1 отмечались достоверно худшие результаты по шкале MMSE в сопоставлении с группой 3 (p <0,001). При сравнении показателей в группах 2 и 3 установлены более грубые КН у пациентов в остром периоде инсульта (группа 3) – по MMSE (p <0,001), MoCA (p <0,001) и FAB (p <0,001). При оценке результатов теста рисования часов в исследуемых трех группах статистически значимых отличий не наблюдалось, что, вероятно, обусловлено сохранностью зрительно-пространственного гнозиса у исследованных пациентов при поступлении в стационар или малой чувствительностью шкалы.

47-1.jpg (87 KB)

В таблице 2 представлены результаты оценки состояния когнитивных функций у пациентов групп 1, 2 и 3 при выписке. Как следует из приведенных данных, в группе 2 при выписке из стационара показатели когнитивных функций были статистически значимо лучше, чем в группе 1, по шкалам MMSE (p <0,001), MoCA (p <0,001), FAB (p <0,001). В группе 3 (пациенты с ишемическим инсультом) отмечались лучшие показатели когнитивных функций по данным MMSE (p <0,001), MoCA (p=0,002), FAB (p <0,001), чем в группе 1. При сравнении показателей в группах 2 и 3 перед выпиской из стационара по большинству шкал принципиальных различий выявлено не было, за исключением результатов по шкалам FAB (p <0,001) и MMSE (p=0,005), которые были лучше в группе 2.

48-1.jpg (85 KB)

Также нами выполнялась оценка динамики КН в исследуемых группах. При сравнении результатов по шкалам MoCa, MMSE, FAB, теста рисования часов с использованием критерия Вилкоксона в группах 1 и 2 статистически значимой разницы между ними при поступлении и выписке обнаружено не было. В то же время в группе пациентов, перенесших ишемический инсульт (острый период) в соответствии с критерием Вилкоксона была установлена статистически значимая разница по шкалам MMSE (p <0,001), MoCa (p <0,001) и FAB (p <0,001) при поступлении и выписке. Это свидетельствует об улучшении когнитивных функций в группе 3 к моменту выписки из стационара.

ОБСУЖДЕНИЕ

КН были выявлены во всех трех исследуемых группах. Наиболее выраженные КН были в первую «волну» коронавирусной инфекции, осложненной пневмонией, как при поступлении в стационар, так и на момент выписки (группа 1, период наблюдения с декабря 2020 г. по март 2021 г.), несмотря на соматическое выздоровление пациентов. В период наблюдения в последующую «вспышку» инфекции (группа 2, с ноября 2021 г. по январь 2022 г.), у пациентов также наблюдались и сохранялись КН на момент выписки, но они не являлись столь же грубыми, как в группе 1. В исследуемой группе с ишемическим инсультом (группа 3) когнитивные расстройства были умеренными. При оценке тенденции к восстановлению когнитивных функций на момент выписки только в группе пациентов с ишемическим инсультом отслеживалась положительная динамика, тогда как в группах пациентов с COVID-19 такие изменения в нашем исследовании не отмечались. Динамика когнитивного улучшения после перенесенного ишемического инсульта подтверждается и другими авторами: за счет нейропластичности, уменьшения отека головного мозга, компенсаторных механизмов происходит тенденция к восстановлению когнитивных функций в первые 10 дней стационарного лечения пациентов [12, 13]. В исследовании О.В. Дементьевой с соавт. в котором проводилась оценка динамики КН в остром периоде ишемического инсульта, также было обнаружено, что к выписке на 19–21-й день происходило улучшение когнитивных функций [11]. Как уже указывалось выше, положительной динамики когнитивных функций в первые 10 дней пребывания в стационаре пациентов с COVID-19-ассоциированной пневмонией выявлено не было.

По всей вероятности, можно предположить, что значительная разница в состоянии когнитивного статуса у пациентов в остром периоде COVID-19 без явного поражения ЦНС в периоды 2020–2021 и 2021–2022 гг. обусловлена изменением активности вируса и иммунным состоянием больных. Эти периоды совпадают с пиками заболеваемости в Красноярском крае. С нашей точки зрения, вызывает интерес отсутствие положительной динамики КН при COVID-19-ассоциированной пневмонии через 7–10 дней заболевания, что актуализирует целенаправленную нейродиагностическую работу с пациентами, перенесшими коронавирусную инфекцию в 2020–2022 гг. [14]. Кроме того, в имеющейся литературе достаточно подробно обсуждаются механизмы развития поражения мозга при COVID-19, вызывающие конкретные неврологические расстройства в виде ишемического инсульта, миелита, острой геморрагической некротизирующей энцефалопатии, синдрома Гийена–Барре [14–16]. Механизм развития КН при COVID-19-ассоциированной пневмонии без явной неврологической симптоматики, с нашей точки зрения, до конца остается неясным. Также остается открытым вопрос о необходимости проведения нейровизуализации головного мозга в вышеназванной категории пациентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как при коронавирусной инфекции в остром периоде без явного поражения ЦНС, так и при ишемическом инсульте в первые дни заболевания наблюдаются когнитивные нарушения, сохраняющиеся к моменту выписки из стационара. При этом, в отличие от групп пациентов с коронавирусной инфекцией, осложненной вирусной пневмонией, у больных в остром периоде инсульта отмечается определенная тенденция к восстановлению когнитивных функций к выписке. Наиболее выраженные нарушения по всем нейропсихологическим шкалам наблюдались в группе пациентов, перенесших COVID-19 в 2020 г. Требуется дальнейшее изучение этой проблемы, наблюдение пациентов в восстановительном периоде, а при сохранении нарушений – их медикаментозная коррекция и применение реабилитационных методик.

References

1. Zhao Q., Wang X., Wang T. et al. Cognitive rehabilitation interventions after stroke: Protocol for a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Syst Rev. 2021; 10(1): 66. https://dx.doi.org/10.1186/s13643-021-01607-7.

2. Hartung T.J., Neumann C., Bahmer T. et al. Fatigue and cognitive impairment after COVID-19: A prospective multicentre study. EClinicalMedicine. 2022; 53: 101651. https://dx.doi.org/10.1016/j.eclinm.2022.101651.

3. Solaro C., Gamberini G., Masuccio F.G. Cognitive impairment in young COVID-19 patients: the tip of the iceberg? Neurol Sci. 2021; 42(12): 4865–66. https://dx.doi.org/10.1007/s10072-021-05534-2.

4. Rass V., Beer R., Schiefecker A.J. et al. Neurological outcomes 1 year after COVID-19 diagnosis: A prospective longitudinal cohort study. Eur J Neurol. 2022; 29(6): 1685–96. https://dx.doi.org/10.1111/ene.15307.

5. Парфенов В.А. Когнитивные нарушения после инсульта. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2019; 11(4): 22–27. [Parfenov V.A. Poststroke cognitive impairment. Nevrologiya, neyropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2019; 11(4): 22–27 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.14412/2074-2711-2019-4-22-27. EDN: RKWRPI.

6. Frantellizzi V., Pani A., Ricci M. et al. Neuroimaging in vascular cognitive impairment and dementia: A systematic review. J Alzheimers Dis. 2020; 73(4): 1279–94. https://dx.doi.org/10.3233/jad-191046.

7. Solaro C., Gamberini G., Masuccio F.G. Cognitive impairment in young COVID-19 patients: the tip of the iceberg? Neurol Sci. 2021; 42(12): 4865–66. https://dx.doi.org/10.1007/s10072-021-05534-2.

8. Головачева В.А., Табеева Г.Р., Кузнецов И.В. Когнитивные нарушения при covid-19: взаимосвязь, патогенез и вопросы терапии. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2021; 13(2): 123–129. [Golovacheva V.A., Tabeeva G.R., Kuznetsov I.V. Cognitive impairment in COVID-19: associations, pathogenesis and treatment questions. Nevrologiya, neyropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2021; 13(2): 123–129 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.14412/2074-2711-2021-2-123-129. EDN: ZYCCMG.

9. Qin Y., Wu J., Chen T. et al. Long-term microstructure and cerebral blood flow changes in patients recovered from COVID-19 without neurological manifestations. J Clin Invest. 2021; 131(8): e147329. https://dx.doi.org/10.1172/JCI147329.

10. Кабыш С.С., Прокопенко С.В., Абдуллаев М.Б. с соавт. Состояние когнитивных функций при инфекции COVID-19, осложненной вирусной пневмонией, у пациентов молодого и среднего возраста в период 2020–2022 гг. Неврологический вестник. 2022; 54(4): 14–21. [Kabysh S.S., Prokopenko S.V., Abdullaev M.B. et al. The state of cognitive functions in COVID-19 complicated by viral pneumonia in young and middle-aged patients in the period 2020–2022. Nevrologicheskiy vestnik = Neurology Bulletin. 2022; 54(4): 14–21 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.17816/nb112460. EDN: UMYRZC.

11. Дементьева О.В., Старикова Н.Л. Динамика нейропсихологического статуса пациентов в остром периоде ишемического инсульта. Казанский медицинский журнал. 2015; 96(6): 1061–1065. [Dementeva O.V., Starikova N.L. Neurological and psychological status in acute stage of ischemic stroke. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal = Kazan Medical Journal. 2015; 96(6): 1061–1065 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.17750/KMJ2015-1061. EDN: UYACOJ.

12. Козелкин А.А., Кузнецов А.А., Новикова Л.В. Особенности и динамика когнитивных нарушений у больных первичным и повторным мозговым ишемическим полушарным инсультом. Запорожский государственный медицинский университет. 2014; (4): 56–59. [Kozelkin A.A., Kuznetsov A.A., Novikova L.V. Characteristics and dynamics of cognitive impairment in patients with primary and recurrent cerebral ischemic hemispheric stroke. Zaporozhskiy gosudarstvennyy meditsinskiy universitet = Zaporozhye Medical Journal. 2014; (4): 56–59 (in Russ.)]. EDN: SSZQRZ.

13. Прокопенко С. В., Можейко Е.Ю., Левин О.С. с соавт. Когнитивные нарушения и их коррекция в остром периоде ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012; 112(8–2): 35–39. [Prokopenko S.V., Mozheyko E.Yu., Levin O.S. et al. Cognitive disorders and its correction in the acute period of ischemic stroke. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii imeni S.S. Korsakova = S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2012; 112(8–2): 35–39 (in Russ.)]. EDN: PYWVIJ.

14. Beyrouti R., Adams M.E., Benjamin L. et al. Characteristics of ischaemic stroke associated with COVID-19. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2020; 91(8): 889–91. https://dx.doi.org/10.1136/jnnp-2020-323586.

15. Poyiadji N., Shahin G., Noujaim D. et al. COVID-19-associated acute hemorrhagic necrotizing encephalopathy: Imaging features. Radiology. 2020; 296(2): E119–20. https://dx.doi.org/10.1148/radiol.2020201187

16. AlKetbi R., AlNuaimi D., AlMulla M. et al. Acute myelitis as a neurological complication of COVID-19: A case report and MRI findings. Radiol Case Rep. 2020; 15(9): 1591–95. https://dx.doi.org/10.1016/j.radcr.2020.06.001.a

About the Authors

Sergey S. Kabysh, assistant at the Department of physical and rehabilitation medicine, Professor V.F. Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 660022, Krasnoyarsk, 1 Partizana Zheleznyaka Str. E-mail: sergioowl@yandex.ru. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9029-4553
Semyon V. Prokopenko, MD, professor, head of the Department of nervous diseases with a course of postgraduate study, Professor V.F. Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 660022, Krasnoyarsk, 1 Partizana Zheleznyaka Str. E-mail: s.v.proc.58@mail.ru.
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4778-2586
Murad B. oglu Abdullaev, resident of the Department of nervous diseases with a course of postgraduate study, Professor V.F. Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 660022, Krasnoyarsk, 1 Partizana Zheleznyaka Str.

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.