重型與危重型新型冠狀病毒肺炎患者呼吸支持策略與選擇

魏嬌娜 晁靈善 閻錫新

河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)一科,石家莊050000

在新型冠狀病毒肺炎 (COVID-19)的救治過程中,重型、危重型患者的救治一直是最關(guān)鍵、最復(fù)雜的環(huán)節(jié),適當(dāng)氧療與呼吸支持技術(shù)是降低病死率的關(guān)鍵。選擇呼吸支持策略時(shí)應(yīng)以有效改善氧合狀況并兼顧肺保護(hù)為核心原則。研究表明,173 例重癥COVID-19 患者中接受呼吸支持治療的比例很高,分別有71.1%、32.4%、14.5%和2.9%的患者接受了吸氧、無創(chuàng)通氣、有創(chuàng)通氣和體外膜肺氧合 (extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)治療[1]。把握不同呼吸支持治療的應(yīng)用時(shí)機(jī),將有助于提高COVID-19的救治成功率,降低重癥患者病死率。

1 全面評(píng)估病情,預(yù)測(cè)病情轉(zhuǎn)歸,策劃氧療計(jì)劃

與嚴(yán)重急性呼吸綜合征 (severe acute respiratory syndro me,SARS)相比,重癥COVID-19 病情進(jìn)展更快,救治難度更大。對(duì)138例COVID-19的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),首發(fā)癥狀至呼吸困難的中位時(shí)間為5 d,至ARDS的中位時(shí)間為8 d,至轉(zhuǎn)入ICU 的平均時(shí)間為10 d[2]。部分患者早期癥狀不嚴(yán)重,肺部炎癥進(jìn)展也比較緩慢,但病情可能突然惡化,在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)展為危重型,部分患者甚至出現(xiàn)猝死,其中也不乏無基礎(chǔ)病的年輕患者。目前對(duì)于這些患者病情急轉(zhuǎn)直下的原因尚不明確,可能是新型冠狀病毒進(jìn)入人體后觸發(fā)了炎癥風(fēng)暴,引發(fā)多臟器功能障礙。尤其是并發(fā)病毒性心肌炎時(shí),可在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)異常以及惡性心律失常,病死率極高。新型冠狀病毒S蛋白與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2受體的親和力是嚴(yán)重急性呼吸綜合征病毒的10～20倍,傳播能力更強(qiáng)[3]。且血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2受體在肺臟、肝臟、心臟、腎臟、腸道等多部位表達(dá)[4]。對(duì)于重癥COVID-19患者,新型冠狀病毒對(duì)肺臟的攻擊往往只是早期表現(xiàn),隨后可引起肺外多臟器損傷,進(jìn)一步加大救治難度。

因此,早期識(shí)別出重癥患者,同時(shí)防止普通型患者進(jìn)展為重型或危重型至關(guān)重要。對(duì)于持續(xù)高熱、高齡、有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病的普通型患者應(yīng)引起重視,警惕其發(fā)展成重癥[5]。有高危因素的普通型患者,即使缺氧情況沒有特別嚴(yán)重,也應(yīng)作為重癥管理。對(duì)于呼吸頻率增快 (≥30次/min),呼吸窘迫進(jìn)行性加重,經(jīng)氧療后氧合改善不明顯的患者也多提示有病情進(jìn)展[6]。此外,實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的監(jiān)測(cè)也是預(yù)警病情變化的重要手段?！缎滦凸跔畈《痉窝自\療方案 (試行第八版)》指出,成人重型、危重型臨床預(yù)警指標(biāo)有組織氧合指標(biāo)惡化或乳酸進(jìn)行性升高,外周血淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行性降低或外周血炎癥標(biāo)記物如IL-6、C-反應(yīng)蛋白、鐵蛋白等進(jìn)行性上升,D-二聚體等凝血功能相關(guān)指標(biāo)明顯升高,以及肺內(nèi)病變?cè)诙唐趦?nèi)迅速進(jìn)展[6]。另外,監(jiān)測(cè)血中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值、肌鈣蛋白、利鈉肽、降鈣素原、乳酸脫氫酶等指標(biāo)也有助于早期發(fā)現(xiàn)重癥COVID-19患者[1,7-9]。

對(duì)于重癥COVID-19 患者,早期積極氧療至關(guān)重要。需根據(jù)患者缺氧程度個(gè)體化選擇最佳呼吸支持方式,把握好氣管插管時(shí)機(jī)并做好防護(hù),避免延遲機(jī)械通氣的不良預(yù)后。輕度缺氧的COVID-19 患者,Pa O2/吸入氧濃度(fraction of inspiration O2,Fi O2)在200～300 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)時(shí),可選用鼻導(dǎo)管、面罩吸氧或經(jīng)鼻高流量氧療 (high-flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC),并及時(shí)評(píng)估呼吸窘迫和/或低氧血癥是否緩解[10]。而對(duì)于重癥COVID-19并發(fā)ARDS的病例,Pa O2/Fi O2＜200 mmHg時(shí),臨床表現(xiàn)多為頑固性低氧血癥,普通氧療難以奏效,常需要進(jìn)行機(jī)械通氣。

2 準(zhǔn)確測(cè)算HFNC吸入氧濃度與氧合指數(shù),關(guān)注患者呼吸肌功能

與普通氧療相比,HFNC 不僅能顯著改善氧合,還能夠降低低氧性呼吸衰竭患者的氣管插管率和病死率[11-12]。在COVID-19的救治中,HFNC 主要用于治療沒有緊急氣管插管指征、生命體征相對(duì)穩(wěn)定的輕中度低氧性呼吸衰竭患者,對(duì)于高碳酸血癥型呼吸衰竭應(yīng)用較少[13]。研究表明,HFNC 可 用 于 治 療Pa O2/Fi O2≥200 mm Hg 的 重 型COVID-19患者,而Pa O2/Fi O2＜200 mm Hg 時(shí),治療失敗風(fēng)險(xiǎn)較大[14]。應(yīng)用HFNC 治療過程中,不能單純依靠Sa O2評(píng)估HFNC療效。Sa O2反映缺氧并不敏感,只有當(dāng)Pa O2降至60 mmHg以下時(shí)Sa O2才會(huì)顯著減少,因此有掩蓋病情的潛在危險(xiǎn)。特別是對(duì)于呼吸衰竭持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),肺部病變范圍較大,且病情進(jìn)展快速的重癥COVID-19患者,單純通過監(jiān)測(cè)Sa O2水平無法及時(shí)獲得患者病情變化的信息。隨著病程延長(zhǎng),呼吸肌疲勞,可能出現(xiàn)病情突然惡化而必須進(jìn)行緊急氣管插管的情況,在疫情形勢(shì)下會(huì)增加救治難度。因此,應(yīng)綜合判斷患者的生命體征、呼吸運(yùn)動(dòng)形式及血?dú)夥治鼋Y(jié)果,避免因監(jiān)測(cè)或評(píng)估不足而導(dǎo)致插管延遲。若短時(shí)間 (1～2 h)內(nèi)出現(xiàn)呼吸頻率下降、Sa O2上升和Fi O2降低,說明HFNC治療有效,可以繼續(xù)應(yīng)用;反之則說明患者狀態(tài)惡化,此時(shí),也可嘗試提高氣體流量及Fi O2繼續(xù)觀察,但若上述指標(biāo)仍未見好轉(zhuǎn)應(yīng)及時(shí)更換為更高級(jí)別的呼吸支持方式[6]。尤其是病情比較嚴(yán)重或出現(xiàn)呼吸肌無力時(shí)應(yīng)及時(shí)改為有創(chuàng)機(jī)械通氣,避免過度依賴HFNC。有研究表明,HFNC 治療1 h后呼吸頻率仍高于30次/min,需要插管的風(fēng)險(xiǎn)則明顯增高[15]。有學(xué)者將治療12 h后ROX 指數(shù) (即Sp O2/Fi O2與呼吸頻率比值)≥4.88作為預(yù)測(cè)HFNC成功的重要指標(biāo)[16]。另一項(xiàng)回顧性研究顯示,HFNC 治療失敗后,在48 h內(nèi)氣管插管患者的ICU 病死率比48 h后再插管的ICU 病死率更低 (39.2%比66.7%),且拔管成功率更高 (37.7%比15.6%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[17]。

3 無創(chuàng)正壓通氣 (non-invasive positive pressure ventilation,NPPV)不作為HFNC失敗必須選擇,以免延誤插管時(shí)機(jī)

對(duì)于重癥COVID-19并發(fā)ARDS患者,Pa O2/Fi O2在150～200 mm Hg 時(shí),可 嘗 試NPPV 治 療[10]?？?慮 到HFNC 治療失敗的COVID-19 患者病情已有進(jìn)展,而NPPV 有較多患者不耐受且治療失敗率也較高,故不建議HFNC治療失敗患者過渡為NPPV[18]。應(yīng)用NPPV 治療的患者需神志清楚,能主動(dòng)配合,氣道分泌物不多且血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。NPPV 在因重癥肺炎導(dǎo)致的ARDS的臨床應(yīng)用上一直存在較大爭(zhēng)議,爭(zhēng)議的焦點(diǎn)主要集中在NPPV 的安全性和有效性方面。Han等[19]分析了27例接受NPPV 治療的SARS患者的血?dú)馓卣骱投唐陬A(yù)后,結(jié)果表明NPPV治療1 h后Pa O2、Pa O2/Fi O2可顯著升高,但在治療過程中6例患者 (22%)出現(xiàn)明顯肺氣壓傷。這說明NPPV 雖在一定程度上能改善氧合,但過強(qiáng)的自主呼吸可能導(dǎo)致ARDS患者肺損傷加重。另外,不同研究中NPPV 的治療效果差異較大,可能與導(dǎo)致低氧性呼吸衰竭的病因不同相關(guān)。20例SARS并發(fā)急性呼吸衰竭的患者接受NPPV 治療后,14例 (70%)患者避免了氣管插管[20];而中東呼吸系統(tǒng)綜合征 (Middle East respiratory syndr o me,MERS)患者肺部損傷程度較重,NPPV 失敗率也較高。多中心回顧性研究發(fā)現(xiàn),接受NPPV 治療的100例MERS患者中有63例死亡[21]。除此以外,疫情暴發(fā)嚴(yán)重地區(qū),醫(yī)護(hù)人員短缺,難以提供高質(zhì)量的無創(chuàng)呼吸機(jī)管理,在一定程度上也限制了NPPV 的使用。在臨床實(shí)踐中,往往還存在過度使用NPPV 而導(dǎo)致氣管插管延遲的情況。NPPV 治療失敗是導(dǎo)致ARDS 患者ICU 死亡率增加的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[22],NPPV 失敗患者的病死率高可能與延遲氣管插管有關(guān)[23]。因此,NPPV 通常不作為糾正COVID-19患者呼吸衰竭的一線選擇,建議可以短時(shí)間 (1～2 h)試用,病情無改善時(shí)及時(shí)氣管插管。NPPV 治療低氧性呼吸衰竭失敗的常見高危因素有:休克;代謝性酸中毒;多臟器功能衰竭;Pa O2/Fi O2≤147 mm Hg;NPPV 治療1 h后Pa O2/Fi O2≤175 mm Hg;簡(jiǎn)化急性生理學(xué)評(píng)分 (SAPSⅡ)＞34分;潮氣量＞9.5 ml/kg;PaCO2增高;呼吸頻率＞30次/min[24]。

4 重癥ARDS的COVID-19患者應(yīng)盡早應(yīng)用有創(chuàng)通氣策略

對(duì)于Pa O2/Fi O2＜150 mmHg或HFNC和NPPV 治療失敗的COVID-19患者應(yīng)首選有創(chuàng)機(jī)械通氣[10]?？紤]到重癥COVID-19患者低氧血癥的臨床表現(xiàn)不典型,不應(yīng)單純把Pa O2/Fi O2是否達(dá)標(biāo)作為有創(chuàng)機(jī)械通氣的指征,而應(yīng)結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)和器官功能情況實(shí)時(shí)進(jìn)行評(píng)估[6]。尸檢結(jié)果顯示,危重癥COVID-19的肺臟病理表現(xiàn)呈ARDS樣改變[25]。所以進(jìn)行有創(chuàng)機(jī)械通氣時(shí),應(yīng)采用肺保護(hù)性通氣策略,即小潮氣量 (6～8 ml/kg理想體質(zhì)量)和低水平氣道壓 (平臺(tái)壓≤30 c mH2O,1 c mH2O=0.098 k Pa)以減少呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷。多中心研究得出,與常規(guī)潮氣量通氣組比較,小潮氣量通氣組ARDS 患者病死率顯著降低[26]。但Terragni等[27]發(fā)現(xiàn),大約1/3 的嚴(yán)重ARDS 患者,盡管用6 ml/kg的潮氣量和＜30 c m H2O 平臺(tái)壓通氣,仍有部分肺泡存在過度膨脹。由于ARDS存在廣泛肺泡塌陷及肺水腫,單純吸氧很難改善低氧血癥,所以應(yīng)給予適當(dāng)水平的呼氣末正壓 (positive end-expiratory pressure,PEEP)防止呼氣末肺泡塌陷,糾正缺氧狀態(tài)。但在臨床實(shí)踐中很難找到最佳PEEP 的平衡點(diǎn),如何個(gè)體化設(shè)置PEEP也不明確。PEEP過低不足以維持肺泡的開放,而過高又可能使肺泡過度牽張,加重肺損傷。meta分析結(jié)果顯示,高水平PEEP (12～15 c m H2O)能降低中重度ARDS患者的病死率,但可能會(huì)增加輕度ARDS 患者的病死率[28]。在保證氣道平臺(tái)壓≤35 c m H2O 時(shí),可適當(dāng)采用高PEEP,并且允許一定程度的高碳酸血癥?？梢罁?jù)最佳氧合法或Fi O2-PEEP對(duì)應(yīng)表設(shè)定PEEP。還可以根據(jù)肺的可復(fù)張性調(diào)節(jié)PEEP,將呼吸機(jī)的PEEP 從5 c m H2O 增加到15 c m H2O,15 min后評(píng)價(jià)Pa O2/Fi O2是否改善、PaCO2是否下降以及肺順應(yīng)性是否改善,滿足2條即可認(rèn)為肺具有可復(fù)張性[29]。對(duì)于肺泡可復(fù)張性較差的患者,建議給予低水平PEEP設(shè)置;相反,應(yīng)給予高水平PEEP設(shè)置。

5 俯臥位通氣可以明顯提高COVID-19救治成功率

鑒于COVID-19合并ARDS 患者肺損傷的不均一性,建議Pa O2/Fi O2持續(xù)小于150 mm Hg的重癥患者采用俯臥位通氣治療[10]。當(dāng)患者從仰臥位轉(zhuǎn)到俯臥位通氣時(shí),液體由于重力作用得到良好引流,促進(jìn)背部肺泡復(fù)張,可顯著改善氧合和糾正高碳酸血癥。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)對(duì)30例COVID-19并發(fā)ARDS患者的分析顯示,俯臥位通氣可有效改善早期ARDS患者氧合,且恢復(fù)仰臥位后氧合改善持續(xù)存在[30]。Pan等[31]通過對(duì)12例重癥COVID-19患者俯臥位通氣前后相關(guān)指標(biāo)分析發(fā)現(xiàn),俯臥位通氣可改善嚴(yán)重COVID-19患者的肺可復(fù)張性,并首次提出一種基于力學(xué)的指標(biāo)——R/I比 (recr uit ment-to-inflation ratio,簡(jiǎn)稱R/I比)。通過這一指標(biāo)來衡量肺部對(duì)壓力的反應(yīng),比值越高,代表肺可復(fù)張性越好。因此,積極早期實(shí)施俯臥位通氣刻不容緩。一項(xiàng)多中心隨機(jī)對(duì)照研究表明,俯臥位通氣12 h/d不但能改善氧合,還可降低重癥ARDS 患者的病死率[32]。meta分析也顯示,俯臥位通氣時(shí)間與病死率呈一定的負(fù)相關(guān)[33]。因此,推薦對(duì)于常規(guī)通氣后未能改善氧合的重度COVID-19患者,尤其病變呈不均一分布時(shí),進(jìn)行12 h/d以上的俯臥位通氣。

6 ECMO 支持治療對(duì)于ARDS的COVID-19患者本身沒有禁忌證

若是上述呼吸支持治療失敗,應(yīng)盡快考慮ECMO 進(jìn)行挽救治療。ECMO 在維持氧合和通氣的同時(shí),能實(shí)現(xiàn)肺休息和保護(hù),可以為損傷肺的修復(fù)贏得時(shí)間和機(jī)會(huì)。使用ECMO 時(shí)應(yīng)最大程度地避免或減少呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷的發(fā)生,建議采用 “超保護(hù)性肺通氣”策略或 “肺休息通氣”策略[34]。2009年的一項(xiàng)研究顯示,應(yīng)用ECMO 的68 例H1 N1重癥患者,高比例 (71%,48例)恢復(fù)[35]。嚴(yán)重低氧血癥的MERS患者應(yīng)用ECMO 治療也可降低35%的院內(nèi)死亡率[36]。有專家認(rèn)為對(duì)于重度ARDS患者來說,越早使用ECMO 可能有更好的預(yù)后。但另一篇文章提出,COVID-19患者在使用ECMO 期間,外周血淋巴細(xì)胞進(jìn)一步減少且IL-6也會(huì)顯著升高,故不鼓勵(lì)使用ECMO,即便是在應(yīng)用ECMO 時(shí)也建議密切監(jiān)測(cè)淋巴細(xì)胞和IL-6 等指標(biāo)[37]。目前多版本診療方案均詳細(xì)給出了ECMO 治療指征及禁忌證,有利于指導(dǎo)臨床應(yīng)用[6,10,34]。近些年ECMO在我國(guó)發(fā)展迅速,在此次COVID-19危重患者的救治中也起到了重要作用,也有成功撤機(jī)的病例。不過,ECMO 不是起死回生的神器,不應(yīng)過度夸大ECMO 的療效。ECMO在COVID-19應(yīng)用指征方面無絕對(duì)禁忌,團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)更為重要。面對(duì)COVID-19疫情,各省都在整合優(yōu)勢(shì)醫(yī)療資源,最大限度滿足危重患者需要,這無疑對(duì)我國(guó)ECMO 技術(shù)開展有積極促進(jìn)作用。

現(xiàn)有的臨床證據(jù)表明,雖經(jīng)上述呼吸支持技術(shù)積極救治,但重癥COVID-19患者的病死率仍然較高。對(duì)191 例COVID-19患者的死亡因素分析顯示,接受無創(chuàng)通氣的26例COVID-19患者中,24例 (92%)死亡;接受有創(chuàng)機(jī)械通氣的32例患者中,31例 (97%)死亡;接受ECMO 治療的3例患者均死亡[9]。對(duì)52例危重癥COVID-19患者的特征分析顯示,有32 例 (62%)危重癥患者在28 d內(nèi)死亡,接受有創(chuàng)機(jī)械通氣患者的死亡率為86% (19/22),接受ECMO 患者的死亡率為83% (5/6)[38]。有幾點(diǎn)原因可以解釋這種情況。一方面,COVID-19 是一種新的疾病,早期缺乏對(duì)其臨床特征及致病機(jī)制的了解;另一方面,在救治過程中,可能存在對(duì)呼吸支持方式的選擇及應(yīng)用時(shí)機(jī)把握不準(zhǔn)的情況,且機(jī)械通氣及ECMO 相關(guān)并發(fā)癥多,與預(yù)后不良有關(guān);此外,重癥患者往往合并多臟器功能障礙,死亡原因可能不是單一ARDS導(dǎo)致,炎癥風(fēng)暴也多存在于重癥患者中,可引發(fā)多臟器衰竭,一旦啟動(dòng),阻斷就十分困難。

隨著對(duì)COVID-19的認(rèn)知逐步加深,相信我們能夠根據(jù)不同患者疾病嚴(yán)重程度與進(jìn)展,更準(zhǔn)確地選擇合適的呼吸支持策略,掌握適當(dāng)治療時(shí)機(jī),從而提高重癥患者的救治成功率。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突