钟鸣教授：重症新冠肺炎的器官（肺）保护

重症新冠肺炎的器官（肺）保护

复旦大学附属中山医院

重症医学科 钟鸣教授

尽管COVID-19所致重症肺炎发病率不高，但由于我国人口基数大，此类重症肺炎患者仍数量较多。2022年冬天流行毒株的重症肺炎表现为毛玻璃样改变。

据发表在Cell杂志的文章报道，SARS-CoV-2感染引发促纤维化巨噬细胞反应和肺纤维化，肺部的免疫学和病理学变化是肺纤维化的标志，其中CD163+巨噬细胞可驱动纤维增殖性急性呼吸窘迫。电镜下可见COVID-19患者呼吸膜显著增厚，可引起弥散功能障碍，导致患者出现低氧血症；同时，纤维束增多引起肺内空间缩小，是引起呼吸窘迫的重要病理生理基础。肺部CT同样印证了肺部纤维化改变。

低氧血症的无创治疗手段包括经鼻高流量湿化氧疗（HFNC）、无创呼吸机（NIV）等。应用此类方式可快速缓解患者的低氧血症，使氧饱和度维持在正常范围之内，但这是肺保护的开始还是终止？研究表明，HFNC治疗虽使氧饱和度处于正常水平，但会掩盖肺部症状，以致插管延迟。因此，以“血氧”为目标的治疗策略是否适用？

2020年，钟鸣教授团队报道了COVID-19危重患者下呼吸道分泌物对气道开放和吸入压力的影响，气体流入时冲破粘液栓产生的剪切力，取决于毛细血管直径及表面张力。结果显示，牛顿流体衬里液表面张力和粘度对8~14级气道开启压力的影响。假定气道衬里液表面张力取正常值γ=25dyn/cm，粘度μ由正常值的0.01P，分别升高到疾病状态下的0.1P、1P和10P。研究还注意到衬里液粘度（0.01P）和表面张力（25dyn/cm）为正常值时，各级气道开启压力均小于5 cmH2O，但倘若当疾病状态粘度升高到10 P时，气道的开放压力可高达36.0 cmH2O。这意味着当肺内出现较高粘度的粘液栓时，吸气压力增高才能将其冲破，这需要膈肌形成较大负压，因此，当呼吸肌功能障碍，患者呼吸功能将快速衰竭。

钟教授团队发现，给予无创正压通气（HPPV），潮气量（Vt）约700mL，由于气体交换和呼吸力学受损，急性低氧性呼吸衰竭患者的呼吸驱动力非常高，强有力的吸气努力可能导致非常高的跨肺压和过度的潮气量，加重肺损伤。患者可能出现自主呼吸诱导的肺损伤，而肺顺应性可能只有10-20。因此，早期插管去除较强的驱动力，抑制损伤性自主呼吸，才是肺保护的开始。

自主呼吸时过强的患者呼吸努力能够通过多种机制导致自发性肺损伤（patient self-inflicted lung injury, P-SILI），包括过度的全肺应力、过度的局部肺应力、跨血管压力和肺水肿、人机不同步等。

因此，在给予无创通气前，应先观察患者呼吸驱动，但临床难点是：如何监测无创呼吸治疗下病人的呼吸驱动？吸频率-氧合（ROX）指数是氧饱和度，FiO2，以及呼吸频率的分数，该呼吸频率已被验证可预测接受高流量鼻导管 （HFNC） 的患者是否接受有创机械通气。

重医附一RT团队在2017年开发以心率、酸中毒（pH值评估）、意识（格拉斯哥昏迷评分评估）、氧合情况（PaO2/FiO2评估）、呼吸频率（简称HACOR指数）5个变量在I型呼吸衰竭人群中建立预测无创通气失败的量表。以HACOR指数5分作为判断阈值，大于5分预示着患者无创通气失败风险高。

无创通气可产生呼吸驱动，气管插管后，所有引起肺部伤害性因素就都解决了吗？纤维束聚积于肺泡，使得肺泡内气体减少、功能残气量减少，这就是有创机械通气的困局--“Baby Lung”。此时，潮气量与残气量比值增大，应力增高，从而产生肺损伤。

因此，在COVID-19重症肺炎病例中，为控制驱动压而减少潮气量以此减轻肺部应力损伤，但患者可出现通气功能严重不足，呼气末二氧化碳显著增高。

为什么患者会出现顽固性高碳酸血症？呼气末二氧化碳分压波形可见平台相消失、鲨鱼鳍样改变，此种改变多见于COPD和急性哮喘发作，因此，推测新冠肺炎早期患者可能原因是出现小气道梗阻。机械通气高PEEP可致肺大泡和急性支气管扩张，这说明不恰当的机械通气会引起肺部损失，以致患者除了弥漫性肺间质纤维化改变，还有牵张性支气管扩张和急性肺大泡形成。

研究表明，COVID-19除了引起肺部改变，可引起内皮细胞功能障碍，促进微血栓形成。尸检发现，血栓凝块普遍存在于肺动脉，尤其在中小动脉，且都给予了预防剂量抗凝(10/11)，但生前都未临床怀疑血栓。此外，可见阻塞血管的血栓已机化。

常规治疗肺损伤的机械通气策略（如高PEEP）并不适用于COVID-19重症肺炎患者，使得以死腔通气为表型的ARDS处于更强的力学损伤中，促进肺损伤进展。文献报道COVID-19所致的肺损伤，50%来源于巨噬细胞、成纤维细胞等产生的炎症风暴，另50%来源于力学及其他因素。所以不恰当的机械通气可促使肺部不可逆损伤。

那么，降低潮气量能否减轻肺损伤？一项PaCO2与死亡率多因素回归分析表明，PaCO2过高或过低均与高死亡率相关，所谓允许性或治疗性高碳酸血症的范围很窄。

研究发现，与保护性通气策略（6mL/kg）相比，小潮气量通气（≤3mL/kg）第三天的驱动压高于保护性通气策略，且90天死亡率增高。

临床观察发现不恰当的PEEP可导致COVID-19患者急性肺大疱形成，那么，如何设置PEEP？肺电阻抗成像技术（EIT）可应用于个体化PEEP滴定。

然而，在新冠肺炎患者中，PEEP值增加改善分流的效应很弱，而更多增加死腔量。PEEP使通气从腹侧切换到背侧，使血流从腹侧切换到背侧，腹侧死腔减少，分流减少，背侧死腔增大，分流减少。俯卧位通气使通气从腹侧切换到背侧，血流分布没有变化，腹侧死腔显著减少，分流增加，背侧死腔增大，分流显著减少。

俯卧位通气适合所有人吗？对于通气障碍的患者，尤其是出现有氧合障碍的患者可以选择使用俯卧位通气，但俯卧位通气也需呼吸力学滴定。

是否需要保留自主呼吸？自主呼吸优势显著，包括保持清醒能够减少谵妄、促进患者早期康复治疗。当感染存在，脏层胸膜和壁层胸膜出现粘连，自主呼吸可引起气胸和纵隔气肿。当呼吸驱动增高，呼气和吸气同样费力，易出现肺不张，给予肌松药后可迅速改善氧合。

小结

• 典型新冠肺炎的特征是早期纤维化为特征的弥漫性肺泡损伤（DAD）

• 自主呼吸时的辅助治疗

HFNC、NIV 呼吸驱动over氧和目标

• Baby lung的困境：通气vs驱动压

• 体外生命支持（ECLS）的指证

• 自主呼吸的两面性