Resumo: Ainda não há estratégias de tratamento específicas para COVID-19 além do manejo de suporte. Um estudo prospectivo caso-controle determinado pela admissão no hospital com base na disponibilidade de leitos. Dezoito pacientes com infecção por COVID-19 (confirmada por laboratório) com pneumonia grave internados no hospital entre 20 de março e 19 de abril de 2020. Os pacientes internados no hospital durante o período do estudo foram alocados em leitos diferentes com base na disponibilidade de leitos. Dependendo do leito em que o paciente foi internado, o tratamento foi auto-hemoterapia com ozônio ou tratamento padrão. Os pacientes do grupo caso receberam sangue ozonizado duas vezes ao dia, começando no dia da admissão por uma mediana de quatro dias. Cada tratamento envolveu a administração de 200 mL de sangue total autólogo enriquecido com 200 mL de mistura de oxigênio-ozônio com concentração de ozônio de 40 μg / mL. O desfecho primário foi o tempo desde a admissão hospitalar até a melhora clínica. Nove pacientes (50%) receberam auto-hemoterapia ozonizada com início no dia da admissão. A auto-hemoterapia ozonizada foi associada a um menor tempo de melhora clínica (mediana [IQR]), 7 dias [6–10] vs 28 dias [8–31], p = 0,04) e melhores resultados em 14 dias (88,8% vs 33,3%, p = 0,01). Em análises ajustadas ao risco, a auto-hemoterapia ozonizada foi associada a um tempo médio mais curto para melhora clínica (−11,3 dias, p = 0,04, IC 95% -22,25 a −0,42). A auto-hemoterapia ozonizada foi associada a um tempo significativamente menor para melhora clínica neste estudo de caso-controle prospectivo. Dado o pequeno tamanho da amostra e o desenho do estudo, esses resultados requerem avaliação em ensaios clínicos randomizados maiores.