Efficacy of low-intensity pulsed ultrasound in the treatment of COVID-19 pneumonia

Ultraschall Med. 2023 Dec;44(6):e274-e283. doi: 10.1055/a-2133-0835. Epub 2023 Jul 19.

Abstract

Purpose: As a public health emergency of international concern, coronavirus disease 2019 (COVID-19) still lacks specific antiviral drugs, and symptomatic treatment is currently the mainstay. The overactivated inflammatory response in COVID-19 patients is associated with a high risk of critical illness or even death. Low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) can mitigate inflammation and inhibit edema formation. We aimed to investigate the efficacy of LIPUS therapy for COVID-19 pneumonia.

Materials and methods: 62 patients were randomly assigned to a treatment group (LIPUS treatment area - Group 1; self-control area - Group 2) and an external control group (Group 3). The primary outcomes were the volume absorption rate (VAR) and the area absorption rate (AAR) of lung inflammation in CT images.

Results: After an average duration of treatment 7.2 days, there were significant differences in AAR and VAR between Group 1 and Group 2 (AAR 0.25 vs 0.12, p=0.013; VAR 0.35 vs 0.11, p=0.005), and between Group 1 and Group 3 (AAR 0.25 vs 0.11, p=0.047; VAR 0.35 vs 0.19, p=0.042). Neither AAR nor VAR was statistically different between Group 2 and Group 3. After treatment, C-reactive protein, interleukin-6, leukocyte, and fingertip arterial oxygen saturation (SaO2) improved in Group 1, while in Group 3 only fingertip SaO2 increased.

Conclusion: LIPUS therapy reduced lung inflammation and serum inflammatory factor levels in hospitalized COVID-19 patients, which might be a major advancement in COVID-19 pneumonia therapy.

ZIEL: Für die Coronavirus-Erkrankung (COVID-19), die einen internationalen Gesundheitsnotstand darstellt, gibt es immer noch keine spezifischen antiviralen Medikamente, und die Hauptstütze ist derzeit die symptomatische Behandlung. Die überaktivierte Entzündungsreaktion bei COVID-19-Patienten ist mit einem hohen Risiko für einen schweren Erkrankungsverlauf und Mortalität verbunden. Niedrigenergetischer gepulster Ultraschall (LIPUS) kann die Entzündung lindern und die Ödembildung hemmen. Unser Ziel war es, die Wirksamkeit der LIPUS-Therapie bei COVID-19-Pneumonie zu untersuchen.

Material und methoden: 62 Patienten wurden nach dem Zufallsprinzip einer Behandlungsgruppe (LIPUS-Bereich – Gruppe 1; Selbstkontroll-Bereich – Gruppe 2) und einer externen Kontrollgruppe (Gruppe 3) zugewiesen. Das primäre Outcome waren die Volumenabsorptionsrate (VAR) und die Flächenabsorptionsrate (AAR) der Pneumonie in CT-Aufnahmen.

Ergebnisse: Nach einer durchschnittlichen Behandlungsdauer von 7,2 Tagen gab es signifikante Unterschiede bei AAR und VAR zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 (AAR 0,25 vs. 0,12, p=0,013; VAR 0,35 vs. 0,11, p=0,005) sowie zwischen Gruppe 1 und Gruppe 3 (AAR 0,25 vs. 0,11, p=0,047; VAR 0,35 vs. 0,19, p=0,042). Weder AAR noch VAR unterschieden sich statistisch zwischen Gruppe 2 und Gruppe 3. Nach der Behandlung verbesserten sich in Gruppe 1 die Werte für C-reaktives Protein, Interleukin-6, Leukozyten und die arterielle Sauerstoffsättigung (SaO2) an der Fingerspitze, während in Gruppe 3 nur die SaO2 an der Fingerspitze anstieg.

Schlussfolgerung: Die LIPUS-Therapie verringerte die Pneumonie und die Konzentration von Entzündungsfaktoren im Serum bei hospitalisierten COVID-19-Patienten, was einen wichtigen Fortschritt in der Therapie der COVID-19-Pneumonie darstellen könnte.

Publication types

  • Randomized Controlled Trial
  • Clinical Trial

MeSH terms

  • COVID-19* / therapy
  • Humans
  • Ultrasonic Waves