作者：潘純 張偉 夏家安 劉宏 杜斌 邱海波
自2019年12月以來，湖北省武漢市陸續發現了多例新型冠狀病毒肺炎（COVID-19），隨著疫情的蔓延，我國其他地區及境外亦相繼發現了此類病例。新型冠狀病毒已對全國人民的生命安全構成極大的威脅。按照《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第六版）》的診療標準，新型冠狀病毒肺炎可分為輕型、普通型、重型和危重型【1-2】。
重型和危重型會導致急性呼吸窘迫綜合徵(ARDS)，病理生理特點是肺損傷的不均一性，其主要表現為有效肺容積減少、肺順應性降低和肺通氣血流比例失調【3-4】。其臨床主要特點為病情進展隱匿，重型患者在起病7~10d出現呼吸衰竭；危重型患者由於嚴重的肺不均一性導致肺泡死腔增加，出現CO2瀦留，且對呼氣末正壓(PEEP)效果不佳，而俯臥位通氣對改善氧合和肺順應性有效；年輕患者一旦進展為重度ARDS，低氧血癥進展迅速，預後不良。而老年合併基礎疾病的患者往往由於低氧血癥導致基礎疾病惡化影響預後。無創通氣(NIV)及高流量氧療(HFNC)是ARDS無創呼吸功能支持的常規手段，但在新型冠狀病毒肺炎治療中，往往存在過度使用無創呼吸功能支持治療而導致插管延遲進而影響患者的臨床預後，因此，早期識別無創治療失敗的危險因素，適時終止無創轉為有創通氣是目前臨床醫師治療COVID-19亟需關注的問題。
一、無創治療對COVID-19輕中度ARDS治療的優勢
無創治療對COVID-19導致的輕中度ARDS治療有很大的優勢，其主要表現為提供PEEP、降低呼吸負荷和插管率等。
1. 提供PEEP：NIV和HFNC均能提供PEEP以維持肺泡開放。PEEP的產生能維持肺泡開放、改善肺不均一性分佈，進而改善患者的氧合。近期有研究發現，PEEP能通過復張塌陷的肺泡進而改善ARDS引起的呼吸窘迫，進而降低跨肺壓【5】，但與NIV比，HFNC產生的PEEP並不穩定，與患者性別及張口或閉口呼吸等因素相關【6】。
2.降低呼吸負荷：NIV和HFNC能提供吸氣輔助從而降低呼吸負荷。NIV可以設定吸氣壓給予患者吸氣輔助，從而降低呼吸負荷【7】；HFNC能提供持續的氣流，與儲氣囊比較，HFNC能降低重症患者的呼吸功【8】。但對ARDS患者，由於存在呼吸窘迫，過高的吸氣輔助可能導致肺損傷。
3.降低插管率：針對一些特定的患者，NIV和HFNC能降低插管率。Meta分析發現，NIV能改善輕度ARDS患者的氧合併降低插管率【9】。HFNC可提供持續的吸入氣流量和穩定的吸氧濃度，能給急性呼吸衰竭患者提供PEEP，相對於NIV更為舒適，且能降低急性低氧性呼吸衰竭插管率及改善臨床預後【10】。因此對COVID-19導致的輕度ARDS，NIV和HFNC可降低插管率。
4. NIV和HFNC的其他優勢：臨床容易實施，可間斷使用；相對於有創機械通氣能改善患者的舒適度；鎮靜藥物需要量減少；保留患者進食、吞嚥的功能；減少人工氣道阻力；避免氣管插管的一些併發症，如呼吸機相關性肺損傷和肺炎等，因此，NIV和HFNC在此次COVID-19的重症患者救治中發揮了重要作用。
二、無創呼吸輔助可能會加重COVID-19肺損傷
無創呼吸支持雖然在臨床實施相對容易，在一定程度上能維持住患者的氧合，但在COVID-19病情加重時，無創呼吸支持會引起呼吸機相關性肺損傷，進而影響臨床預後。
1. 過高的吸氣壓及過強的自主呼吸引起跨肺壓升高：ARDS導致低氧血癥、肺泡塌陷等會引起呼吸窘迫，過高的吸氣壓及過強的自主呼吸會導致ARDS患者肺損傷加重。中重度ARDS患者在無創正壓通氣的情況下，若吸氣壓設置過高和/或有過強的自主呼吸，正壓通氣與胸腔內壓之間形成的跨肺壓將會顯著增高，此時，跨肺壓=吸氣末壓力-胸腔內壓，增高的跨肺壓一方面會導致非重力依賴區的肺泡過度膨脹，另一方面會導致塌陷肺泡和正常通氣肺泡間局部應力的明顯升高，這很有可能導致患者出現氣壓傷和生物傷【11】，因此，在許多NIV治療不佳的患者往往能夠發現存在縱膈氣腫和氣胸的發生(圖1)，這與NIV時設定過高的吸氣壓及過強的自主呼吸有關。有創通氣時，由於存在人工氣道，實施鎮痛鎮靜及肌松治療時，有創通氣能保證患者的通氣，故當重症患者實施無創治療存在過強自主呼吸時，早期插管實施有創機械通氣有助於肺保護。
圖1 新型冠狀病毒肺炎患者在給予無創治療7 d後出現縱膈氣腫
2. 呼氣末跨肺壓的擺動：中重度ARDS自主呼吸過強亦會引起呼吸末跨肺壓的擺動。在機械通氣設定PEEP時希望維持呼吸末跨肺壓大於0以維持肺泡開放，但在中重度ARDS存在過強的自主呼吸時，輔助呼氣肌主動呼氣引起呼氣末胸腔內壓明顯升高，進而導致呼氣末跨肺壓小於0，引起肺泡塌陷進而影響氧合【12】，因此，當COVID-19患者在給予NIV治療時出現氧合不能維持，提示病程進展非常迅速。
3. 加重肺水腫：NIV時過強的自主呼吸會導致重度ARDS肺水腫的加重。肺血管內液體轉移取決於血管內外的壓力差。當胸腔負壓升高一方面會提高肺血流量，另一方面會導致跨血管的靜水壓升高，加之ARDS本身肺毛細血管通透性增加，導致患者肺水腫加重，通氣血流比例失調更加明顯，導致氧合進一步惡化【13】。
4. 驅動壓增加導致肺纖維化發生：NIV時過高吸氣壓的設定和跨肺壓的升高會導致肺纖維化的發生進而影響遠期預後。臨床研究發現，存活的中重度ARDS患者肺纖維化標記物升高及遠期肺功能惡化與發病後24h內驅動壓升高相關，早期驅動壓控制在13 cmH2O（1cmH2O=0.098kPa）以內能明顯減少肺纖維化標記物的表達及遠期肺纖維化的發生【14】。在此次COVID-19治療中亦發現，一些患者雖然在給予高水平無創支持治療後期能夠康復，但活動耐力較發病前明顯下降，且出院後複查胸部CT，存在顯著的肺纖維化的表現(圖2)。雖然肺纖維化的發生可能與COVID-19病毒肺損傷相關，但驅動壓的控制是臨床醫師在實施NIV治療時需密切關注。
圖2 新型冠狀病毒肺炎患者出院時胸部CT，雙肺外帶明顯存在肺纖維化表現(與圖1為同一位患者)
三、無創呼吸支持適可而止
COVID-19由於高度的傳染性會影響醫護人員對無創治療患者的密切觀察和治療調整，這一因素往往會誤導醫護人員對患者病情的判斷以至於出現無創呼吸支持治療失敗和插管延遲。
1.無創呼吸輔助的失敗會導致預後不良：NIV和HFNC的失敗往往會導致ARDS預後不良。對輕度ARDS，NIV和HFNC能降低插管率和病死率【9】；但對中重度ARDS，NIV會導致中重度ARDS治療失敗，即使在有經驗的醫院，NIV成功的比例僅為54%【15】，無創治療的失敗是導致ARDS預後不良的獨立危險因素【16】。同樣，HFNC治療失敗亦會導致ARDS病死率升高【17】。因此早期識別無創支持治療可能失敗的患者，有助於改善臨床預後。
2. 避免延遲插管：及早識別無創治療失敗的患者，還應避免插管的延遲。既往研究發現，NIV和HFNC治療中的延遲插管，會明確增加患者病死率【18】。因此，明確無創治療轉為有創通氣的時機能改善COVID-19患者的臨床預後。
(1)早期識別中重度ARDS：臨床醫師要早期識別ARDS的危重程度進而選擇呼吸支持治療的方式。對輕度ARDS可選擇無創呼吸輔助通氣，而對中重度ARDS在使用無創呼吸輔助通氣時需要警惕。在臨床工作中，在缺少動脈血氣分析結果時，可使用經皮血氧飽和度(SpO2)快速判斷患者病情的危重程度。既往研究提示，可使用RICE公式在一定範圍內反應SpO2/吸入氧濃度（FiO2）和動脈血氧分壓（PaO2）/FiO2的關係，即SpO2/FiO2=64+(0.84×PaO2/FiO2)[19]，結合ARDS柏林診斷標準[3]，ARDS基於氧合指數的分層可按照SpO2/FiO2<144即為重度ARDS，SpO2/FiO2 144~235為中度ARDS，SpO2/FiO2 235~315為輕度ARDS。
(2)NIV轉為有創通氣的指徵：NIV治療中需評價COVID-19患者的基礎病情、密切關注呼吸形式及對患者的治療反應。NIV高危因素：①病情的嚴重程度，高簡化急性生理評分(SAPS) (＞34分)和低氧血癥【PaO2/FiO2≤175mmHg(1mmHg=0.133kPa】[15]；②NIV治療1h後低氧血癥無改善；③強烈的自主呼吸引起大潮氣量(潮氣量＞9 ml/kg)[20]。因此，早期識別重症患者NIV失敗治療的指標能改善重症患者的臨床預後。
(3)HFNC轉為有創通氣的指徵：在給予COVID-19患者HFNC治療後，需密切觀察生命體徵及氧合情況，評估呼吸頻率-氧合指數有助於指導HFNC的效果[21]。HFNC治療2h後呼吸頻率-氧合指數≥3.85或SpO2≥93%且呼吸頻率<25次/min者預示HFNC治療成功率高，繼續HFNC治療；呼吸頻率-氧合指數<2.85或SpO2<93%伴有呼吸頻率>30次/min者預示HFNC成功率低；呼吸頻率-氧合指數≤2.85～<3.85或雖然SpO2>93%但呼吸頻率>25次/min者繼續HFNC治療，密切監測病情和生命體徵；如果呼吸頻率-氧合指數<4.88或雖然SpO2>93%但呼吸頻率>25次/min者需立即轉為有創機械通氣[21]。既往研究及專家對COVID-19治療的經驗發現，HFNC失敗轉為NIV治療，往往會出現NIV治療失敗，導致插管延遲，因此對HFNC治療失敗的建議，直接轉為氣管插管有創通氣 [22-23]。
總之，COVID-19的無創呼吸支持治療能改善輕度ARDS的臨床預後，但臨床醫師應高度警惕且早期識別中重度ARDS在給予無創呼吸支持治療過程中的插管延遲及治療失敗。
利益衝突：所有作者均聲明不存在利益衝突
（參考文獻略）
閱讀更多 呼吸科空間 的文章
