個人防護用品相關性頭痛發(fā)病機制及影響因素研究進展

楊鵬矞，駱 丁，程鵬飛，周 明,2，張 娜,3，張 華,3

(1. 海南醫(yī)學院國際護理學院，海南 ?？?571199； 2. 中國醫(yī)學科學院海島急救醫(yī)學創(chuàng)新單元，海南 ?？?571199； 3. 海南醫(yī)學院急救與創(chuàng)傷研究教育部重點實驗室，海南 海口 571199)

新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID -19)是目前全球重大公共衛(wèi)生問題[1]。截止3月31日，全球感染和病死分別超過4.8億、600萬人，其中在中國有超過45萬人被確診為COVID -19[2]。由于COVID -19主要通過呼吸道飛沫傳播，在相對封閉的環(huán)境中長時間暴露于高濃度氣溶膠，存在感染的可能[3]。因此，國家衛(wèi)生健康委員會建議，醫(yī)療機構(gòu)全體人員均應做好個人防護，在標準防護措施的基礎上，醫(yī)務人員需根據(jù)疾病的傳播途徑完成額外的預防措施，如接觸COVID -19疑似或確診患者必須穿戴個人防護用品(personal protective equipment,PPE)，包括口罩、手套、護目鏡、防護服等[4]。在COVID -19疫情期間，醫(yī)務人員一次佩戴PPE時間可能會超過6～8 h[5]，此外，由于PPE全球短缺導致其不適當?shù)脑倮?如再次使用未受污染的PPE)，也許會引發(fā)皮炎、過敏以及面部瘙癢等健康問題[6-8]。隨著對PPE健康問題的研究不斷深入，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)醫(yī)務人員常并發(fā)PPE相關性頭痛(headache associated with PPE,HAPPE)，發(fā)生率為26.5%～90.7%[9-15]。伴隨著HAPPE的高發(fā)生率，頭痛也成為PPE最常見的不良反應之一，且HAPPE是一種常見于醫(yī)務人員使用口罩、防護面罩、護目鏡和防護服等導致機體出現(xiàn)異常的繼發(fā)性頭痛疾病[16]，但其病因尚不明確，可能與機械壓力、高碳酸血癥和低氧血癥有關[17]。因此，本文對HAPPE可能存在的發(fā)病機制、影響因素及干預措施的研究進展進行綜述，旨在為制定HAPPE醫(yī)務人員的干預方案提供參考意見。

1 HAPPE的發(fā)病機制

HAPPE的發(fā)生和發(fā)展是一個多重和復雜的過程，其發(fā)病機制仍不明確，可能與內(nèi)部和外部穩(wěn)態(tài)的變化有關，主要分為機械因素和生理因素兩方面。

1.1 機械因素 PPE會產(chǎn)生各種外力，外力對于穩(wěn)定防護設備至關重要。隨著對HAPPE發(fā)病機制的深入研究，越來越多的研究結(jié)果支持可能存在“顱神經(jīng)痛”，即多種外力可能通過刺激各種神經(jīng)引發(fā)頸源性或緊張性和壓力性頭痛[18-20]；其中淺表感覺神經(jīng)刺激可能與面部防護用品對局部組織壓迫有關：面部防護用品的壓力可能使局部組織損傷，通過對三叉神經(jīng)或枕神經(jīng)分支的刺激作用支配面部、頭部或頸部局域的痛感，進而可能引發(fā)壓力性頭痛[18]。另外，佩戴面部防護用品可造成頸部拉傷，從而對外周敏化產(chǎn)生深遠影響。研究[21-23]發(fā)現(xiàn)，對頸部或后腦和耳前持續(xù)壓力產(chǎn)生的外周敏化可能通過三叉神經(jīng)的不同分支給三叉神經(jīng)節(jié)和腦干傳遞傷害性信息，從而激活三叉頸神經(jīng)復合體，此現(xiàn)象刺激皮質(zhì)區(qū)域，最終導致頸源性或緊張性頭痛。

研究[11]認為，HAPPE由于松緊帶壓力增加對枕大神經(jīng)產(chǎn)生作用，引發(fā)壓迫性神經(jīng)痛。因此，很有可能通過枕大神經(jīng)和三叉神經(jīng)區(qū)域的信號匯聚到腦干中的二階神經(jīng)元或三叉神經(jīng)，與枕大神經(jīng)的傳入神經(jīng)一起終止于C2脊髓節(jié)段[22,24-25]，從而引起頭痛。此外，在COVID -19大流行期間，有學者[19]認為醫(yī)務人員出現(xiàn)的HAPPE符合外部壓力性頭痛的標準，亦是HAPPE發(fā)病的主要機制。由此可見，PPE伴隨各種外力極易引發(fā)外環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失衡及功能紊亂，從而更容易通過潛在的顱神經(jīng)痛機制引發(fā)頭痛。因此，關注穿戴PPE醫(yī)務人員的機械因素，及時調(diào)節(jié)其各種壓力或張力及牽引力，或?qū)⑹歉纳漆t(yī)務人員HAPPE狀態(tài)的一種嶄新觀點。

1.2 生理因素

生理因素最主要是指體內(nèi)二氧化碳(CO2)和氧氣(O2)的平衡狀態(tài)被打破，可導致高碳酸血癥或低氧血癥，但目前關于其高碳酸血癥或低氧血癥的學說仍存爭論，有研究發(fā)現(xiàn)生理活動也可能引發(fā)頭痛。

1.2.1 CO2增多或許會導致高碳酸血癥，從而引起頭痛 關于高碳酸血癥引起頭痛的機制，有學者[26-27]認為，高濃度CO2通過影響體內(nèi)二氧化碳分壓(PaCO2)和酸堿度值(pH)，導致高碳酸血癥，進而引起頭痛。原因在于當大量CO2吸入肺部時與水液化，然后通過肺泡毛細血管膜橫向分散，在血流內(nèi)混合前一種產(chǎn)物與水結(jié)合，形成碳酸和影響pH值，最后身體對高濃度CO2作出反應，從而促進PaCO2增高和pH值降低，加速高碳酸血癥的形成，促使大腦皮層和外周血流量的增加，進而引發(fā)頭痛。Bharatendu等[28]對COVID -19期間154名醫(yī)務人員的腦血流動力學評估相關研究中獲得了一致的結(jié)果，受試者單獨佩戴N95口罩或與動力送風過濾式呼吸器(powered air-purifying respirator, PAPR)結(jié)合使用5 min后，使用經(jīng)顱多普勒和CO2濃度計監(jiān)測大腦動脈的血流動力學以及呼氣末二氧化碳分壓(ETCO2)發(fā)現(xiàn)，單獨佩戴N95口罩可使平均流速明顯增加和搏動指數(shù)(PI)下降，ETCO2升高；N95口罩與PAPR結(jié)合使用的受試者中，PI和ETCO2正常。說明N95口罩可能會讓口鼻周圍有效死腔容積擴大，使CO2吸入過多，高濃度CO2引發(fā)高碳酸血癥讓腦血管舒張是頭痛的一個關鍵因素。因此，高碳酸血癥可能是引發(fā)HAPPE的一個重要原因。

1.2.2 O2缺乏可能引發(fā)低氧血癥，進而導致頭痛 除CO2增多，缺乏O2或許也是引起頭痛的一個關鍵因素，可能與肺泡通氣不足有關，肺組織無法排除CO2，從而積累在血液中與水結(jié)合并導致呼吸性酸中毒。隨著呼吸性酸中毒的惡化，累積在血液中的CO2經(jīng)過大腦內(nèi)循環(huán)，然后橫穿血腦屏障，從而降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)的pH值，使CO2濃度升高，同時血液中的O2降低，進而可能引發(fā)低氧血癥并導致頭痛[27]。此外，以往研究[29]顯示，醫(yī)務人員佩戴N95口罩幾分鐘后引發(fā)頭痛，其原因與低O2或CO2潴留導致腦血流動力學變化有關。因此，可在保持N95口罩防護性下，及時調(diào)控通氣狀況,從而間接影響醫(yī)務人員HAPPE的進程。

1.2.3 生理活動對HAPPE的影響 聲音、活動及生命體征的變化可能與HAPPE也有關。醫(yī)務人員在佩戴呼吸保護用品時，說話和運動亦可導致CO2再呼吸，引起疲勞、頭痛和肌肉無力等癥狀[30]。醫(yī)務人員在穿戴PPE工作時，其生理指數(shù)(心率、灌注量)受影響，進而可能引起疲倦、心悸和頭痛[13]。因此，醫(yī)務人員因為職業(yè)的特殊性需穿戴PPE極易引發(fā)頭痛，通過降低生理反應引起的損傷或許可以作為有效調(diào)節(jié)其頭痛狀態(tài)的一種新途徑。

綜上所述，HAPPE發(fā)生機制可能與壓力對三叉神經(jīng)或枕大神經(jīng)的刺激，高碳酸血癥使腦血管舒張，低氧血癥使腦血流動力學變化，CO2重復呼吸，以及PPE引起的生理改變有關。HAPPE發(fā)病機制不能用單一的機械或生理因素解釋，可能是兩者共存，也可能是二者之一。由此可見，HAPPE仍需大樣本、多中心的臨床試驗和深入的發(fā)病機制探討，對于認識本病具有重要意義。

2 HAPPE的影響因素

近年來，隨著橫斷面研究醫(yī)務人員HAPPE的增多，關于HAPPE的影響因素也逐漸得以揭示。國外有關HAPPE影響因素的研究[9，14，31]較多，但目前國內(nèi)針對醫(yī)務人員HAPPE狀態(tài)的觀察性研究相對較少。

2.1 佩戴時間 佩戴時間對醫(yī)務人員發(fā)生HAPPE的影響較大。醫(yī)務人員使用PPE，佩戴時間越長，發(fā)生不良事件頭痛的風險越大[5]，投訴率越高[32]，但對于具體出現(xiàn)時間仍存爭議。研究[32-33]發(fā)現(xiàn),佩戴PPE超過4 h是其獨立相關因素，但也有研究[14]指出，80%多的受訪者從戴上N95口罩或防護眼鏡到出現(xiàn)頭痛的時間間隔不到60 min，少部分受訪者表示頭痛在穿戴PPE 2 h后開始。也有研究[10]顯示大多數(shù)受訪者表示在脫下PPE 1～2 h內(nèi)頭痛結(jié)束。因此，目前HAPPE具體發(fā)生時間仍不明確，未來可通過調(diào)整佩戴時間來影響頭痛發(fā)生的進展。

2.2 過濾面罩(filtering face pieces,FFP) 口罩是預防COVID -19的重要措施之一，但FFP的使用可能會增加頭痛的風險[34]。西班牙Ramirez-Moreno等[9]使用自我管理問卷橫斷面調(diào)查306名醫(yī)務人員，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用FFP與頭痛的出現(xiàn)存在統(tǒng)計學上的關聯(lián)，與醫(yī)用外科口罩相比，F(xiàn)FP讓醫(yī)務人員在個體方面表現(xiàn)得更差(P=0.05)，進而可能出現(xiàn)胃腸不適(P=0.047)和極度疲倦感(P=0.004)。也有研究顯示，呼氣閥的存在對醫(yī)務人員生理變化無明顯幫助。Roberge等[35]對帶有呼氣閥的N95過濾式面罩呼吸器(FFR)進行研究結(jié)果表明呼氣閥的存在并沒有明顯改善FFR對PaCO2的影響，也未使PaCO2升高。由此可見，長期使用FFR可能導致高碳酸血癥或低氧血癥，從而引起頭痛發(fā)生的可能性會更大，通過調(diào)節(jié)FFP的內(nèi)環(huán)境或許是預防HAPPE的一個研究方向。

2.3 既往頭痛 多項研究[10,14,31]表明，既往頭痛可能會增加HAPPE發(fā)生風險，發(fā)生率為29%～93.5%，也可能是其獨立影響因素之一。兩項研究[14,33]發(fā)現(xiàn)，有頭痛病史及過度使用PPE會增加HAPPE風險，且有頭痛病史的人更易誘發(fā)HAPPE，因此，既往頭痛的發(fā)生率與新發(fā)HAPPE呈獨立相關性。此外，有頭痛病史的醫(yī)務人員發(fā)生HAPPE的概率是無頭痛病史的4.2倍，加上PPE使用率的增加，從而促使存在頭痛的醫(yī)務人員在發(fā)作頻率和時間上持續(xù)惡化。因此，關注此特殊人群有助于減少其HAPPE發(fā)生次數(shù)，進而有效調(diào)節(jié)醫(yī)務人員的頭痛狀態(tài)。

2.4 其他 睡眠不足，情緒壓力，不規(guī)律的進餐時間，食物和水攝入不足，以及哮喘等因素也影響HAPPE的發(fā)生。研究[10]發(fā)現(xiàn)，睡眠不足、情緒壓力等使HAPPE發(fā)作頻率增加。Marmura等[36]綜述顯示，鍛煉、充足的睡眠、壓力管理和規(guī)律飲食，可預防偏頭痛轉(zhuǎn)變?yōu)槁云^痛的誘因出現(xiàn)。哮喘是HAPPE的保護因素[9]，可能與哮喘患者對缺氧的耐受性更強，進而頭痛的閾值更高。因此，HAPPE誘發(fā)因素通常與內(nèi)外穩(wěn)態(tài)的變化有關，影響內(nèi)外穩(wěn)態(tài)變化的因素復雜且相互交錯，因素間的相互關聯(lián)性及影響程度還需進一步研究。

3 HAPPE的干預措施

目前針對HAPPE的干預研究較少，尚無統(tǒng)一公認的方法，其干預目的主要是減弱疼痛程度，降低發(fā)作頻率，主要包括藥物干預，減少誘因兩方面。

3.1 藥物干預 藥物干預主要以止痛為主，可有效調(diào)節(jié)疼痛感。雖在發(fā)作期間，大多數(shù)患者無需急性鎮(zhèn)痛治療，但研究[14]表明超過50%患者會服用撲熱息痛等非甾體抗炎或曲坦類和阿片類藥物，旨在緩解疼痛進程。盡管神經(jīng)阻滯、藥物療法(或兩者)對HAPPE的療效尚不清楚，但仍有61.4%的病例服用鎮(zhèn)痛藥物后反饋效果良好[9]，而PPE可能會加劇其頭痛發(fā)生頻率、強度和增加鎮(zhèn)痛藥的使用[11,16]。因此，未來可開展更多的試驗性研究加以佐證。

3.2 減少誘因 減少誘因可調(diào)節(jié)醫(yī)務人員因內(nèi)外環(huán)境引起的損傷，改進醫(yī)務人員HAPPE的狀態(tài)。因此，管理佩戴時間和壓力，使用PAPR，改變生活方式，以及改善環(huán)境，可能是改善HAPPE的好方法。

3.2.1 管理佩戴時間和壓力 佩戴時間和壓力的改善或許能幫助醫(yī)務人員調(diào)控HAPPE的狀態(tài)。研究[5]發(fā)現(xiàn)，頭痛與PPE相關的健康問題和佩戴時間的長短有關，間歇性地摘下設備可能有助于減輕頭痛，如每2 h可摘下口罩適當休息15 min或減少其值班時間。因此，更短的值班和頻繁的休息時間意味著PPE佩戴時長縮短，或許是一種長期可行的策略。此外，PPE與身體會形成壓力，可設置屏障或佩戴合適的面罩，如在持續(xù)接觸區(qū)域涂上無乙醇薄膜，以及預先涂抹潤膚霜或凝膠進行潤滑等[37-39]。

3.2.2 使用PAPR 使用PAPR可減少醫(yī)務人員對CO2的吸收，進而降低HAPPE發(fā)生率。研究[28]表明，N95口罩會明顯改變腦血流動力學，而使用PAPR可改善N95口罩內(nèi)環(huán)境，從而減輕因CO2過多導致的高碳酸血癥所帶來的影響，為醫(yī)務人員提供額外的安全性并減少CO2的積累；另外，PAPR通過提供持續(xù)的通風和頭部冷卻可能會增加熱應激的耐受性[40]。有學者[9]建議在高風險地區(qū)或科室鼓勵使用PAPR。但PAPR也存在一定的缺陷，如使用PAPR需額外培訓且設備價格高昂[41]，因此對于PAPR的使用有待進一步探究。

3.2.3 生活方式和環(huán)境改善策略 將睡眠不足、情緒壓力、不規(guī)律的進餐時間、食物和水攝入不足等作為影響因素納入管理策略[10,36,42-43]，遵循健康生活習慣，避免觸碰頭痛相關的誘發(fā)因素，從而降低其發(fā)生概率。除生活方式外，環(huán)境改善策略也可減輕PPE帶來的不適感，如在高溫、高濕地區(qū)維持最佳環(huán)境溫度和足夠通風[44]，但尚缺乏研究證明改變生活方式和環(huán)境對于HAPPE的預防或干預效果。因此，未來需要更多的干預性研究加以驗證。

4 小結(jié)與展望

隨著后疫情時代的到來，PPE的使用可能會越來越普遍，醫(yī)務人員因工作的特殊性容易并發(fā)HAPPE。目前國外對HAPPE的研究已較為成熟，其發(fā)病機制可能與機械因素和生理因素有關，影響因素包括佩戴時間、FFP、既往頭痛及其他原因，HAPPE對醫(yī)務人員的健康、工作效率及滿意度都將產(chǎn)生巨大影響。但研究主要致力于HAPPE發(fā)生率的橫斷面調(diào)查以及對兩者相關性的探討，且整體文獻偏少，并以自我報告形式收集資料，也許會存在夸大癥狀等情況，從而可能存在發(fā)表偏倚，在一定程度上影響結(jié)果可信度。建議可開展多中心、大樣本的前瞻性隊列研究或病例對照試驗等予以佐證。此外，針對目前HAPPE干預性研究缺乏強有力的循證管理策略，僅在藥物干預和減少誘因兩方面進行對癥處理。因此，未來可制定具有針對性的干預措施，如通過新穎的工程解決方案，將PPE的舒適度或醫(yī)務人員的耐受性考慮到設計當中，醫(yī)院管理人員應為穿戴PPE的醫(yī)務人員縮短工作時間或為需佩戴FFP的人特制排班時間表，為促進醫(yī)務人員的健康提供新的思路。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。