新型冠状病毒肺炎防控的方法（新型冠状病毒肺炎的无创呼吸功能支持）

作者：潘纯 张伟 夏家安 刘宏 杜斌 邱海波

来源：中华内科杂志

自2019年12月以来，湖北省武汉市陆续发现了多例新型冠状病毒肺炎（COVID-19），随着疫情的蔓延，我国其他地区及境外亦相继发现了此类病例。新型冠状病毒已对全国人民的生命安全构成极大的威胁。按照《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第六版）》的诊疗标准，新型冠状病毒肺炎可分为轻型、普通型、重型和危重型【1-2】。

重型和危重型会导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，病理生理特点是肺损伤的不均一性，其主要表现为有效肺容积减少、肺顺应性降低和肺通气血流比例失调【3-4】。其临床主要特点为病情进展隐匿，重型患者在起病7~10d出现呼吸衰竭；危重型患者由于严重的肺不均一性导致肺泡死腔增加，出现CO2潴留，且对呼气末正压(PEEP)效果不佳，而俯卧位通气对改善氧合和肺顺应性有效；年轻患者一旦进展为重度ARDS，低氧血症进展迅速，预后不良。而老年合并基础疾病的患者往往由于低氧血症导致基础疾病恶化影响预后。无创通气(NIV)及高流量氧疗(HFNC)是ARDS无创呼吸功能支持的常规手段，但在新型冠状病毒肺炎治疗中，往往存在过度使用无创呼吸功能支持治疗而导致插管延迟进而影响患者的临床预后，因此，早期识别无创治疗失败的危险因素，适时终止无创转为有创通气是目前临床医师治疗COVID-19亟需关注的问题。

一、无创治疗对COVID-19轻中度ARDS治疗的优势

无创治疗对COVID-19导致的轻中度ARDS治疗有很大的优势，其主要表现为提供PEEP、降低呼吸负荷和插管率等。

1. 提供PEEP：NIV和HFNC均能提供PEEP以维持肺泡开放。PEEP的产生能维持肺泡开放、改善肺不均一性分布，进而改善患者的氧合。近期有研究发现，PEEP能通过复张塌陷的肺泡进而改善ARDS引起的呼吸窘迫，进而降低跨肺压【5】，但与NIV比，HFNC产生的PEEP并不稳定，与患者性别及张口或闭口呼吸等因素相关【6】。

2.降低呼吸负荷：NIV和HFNC能提供吸气辅助从而降低呼吸负荷。NIV可以设定吸气压给予患者吸气辅助，从而降低呼吸负荷【7】；HFNC能提供持续的气流，与储气囊比较，HFNC能降低重症患者的呼吸功【8】。但对ARDS患者，由于存在呼吸窘迫，过高的吸气辅助可能导致肺损伤。

3.降低插管率：针对一些特定的患者，NIV和HFNC能降低插管率。Meta分析发现，NIV能改善轻度ARDS患者的氧合并降低插管率【9】。HFNC可提供持续的吸入气流量和稳定的吸氧浓度，能给急性呼吸衰竭患者提供PEEP，相对于NIV更为舒适，且能降低急性低氧性呼吸衰竭插管率及改善临床预后【10】。因此对COVID-19导致的轻度ARDS，NIV和HFNC可降低插管率。

4. NIV和HFNC的其他优势：临床容易实施，可间断使用；相对于有创机械通气能改善患者的舒适度；镇静药物需要量减少；保留患者进食、吞咽的功能；减少人工气道阻力；避免气管插管的一些并发症，如呼吸机相关性肺损伤和肺炎等，因此，NIV和HFNC在此次COVID-19的重症患者救治中发挥了重要作用。

二、无创呼吸辅助可能会加重COVID-19肺损伤

无创呼吸支持虽然在临床实施相对容易，在一定程度上能维持住患者的氧合，但在COVID-19病情加重时，无创呼吸支持会引起呼吸机相关性肺损伤，进而影响临床预后。

1. 过高的吸气压及过强的自主呼吸引起跨肺压升高：ARDS导致低氧血症、肺泡塌陷等会引起呼吸窘迫，过高的吸气压及过强的自主呼吸会导致ARDS患者肺损伤加重。中重度ARDS患者在无创正压通气的情况下，若吸气压设置过高和/或有过强的自主呼吸，正压通气与胸腔内压之间形成的跨肺压将会显著增高，此时，跨肺压=吸气末压力-胸腔内压，增高的跨肺压一方面会导致非重力依赖区的肺泡过度膨胀，另一方面会导致塌陷肺泡和正常通气肺泡间局部应力的明显升高，这很有可能导致患者出现气压伤和生物伤【11】，因此，在许多NIV治疗不佳的患者往往能够发现存在纵膈气肿和气胸的发生(图1)，这与NIV时设定过高的吸气压及过强的自主呼吸有关。有创通气时，由于存在人工气道，实施镇痛镇静及肌松治疗时，有创通气能保证患者的通气，故当重症患者实施无创治疗存在过强自主呼吸时，早期插管实施有创机械通气有助于肺保护。

图1 新型冠状病毒肺炎患者在给予无创治疗7 d后出现纵膈气肿

2. 呼气末跨肺压的摆动：中重度ARDS自主呼吸过强亦会引起呼吸末跨肺压的摆动。在机械通气设定PEEP时希望维持呼吸末跨肺压大于0以维持肺泡开放，但在中重度ARDS存在过强的自主呼吸时，辅助呼气肌主动呼气引起呼气末胸腔内压明显升高，进而导致呼气末跨肺压小于0，引起肺泡塌陷进而影响氧合【12】，因此，当COVID-19患者在给予NIV治疗时出现氧合不能维持，提示病程进展非常迅速。

3. 加重肺水肿：NIV时过强的自主呼吸会导致重度ARDS肺水肿的加重。肺血管内液体转移取决于血管内外的压力差。当胸腔负压升高一方面会提高肺血流量，另一方面会导致跨血管的静水压升高，加之ARDS本身肺毛细血管通透性增加，导致患者肺水肿加重，通气血流比例失调更加明显，导致氧合进一步恶化【13】。

4. 驱动压增加导致肺纤维化发生：NIV时过高吸气压的设定和跨肺压的升高会导致肺纤维化的发生进而影响远期预后。临床研究发现，存活的中重度ARDS患者肺纤维化标记物升高及远期肺功能恶化与发病后24h内驱动压升高相关，早期驱动压控制在13 cmH2O（1cmH2O=0.098kPa）以内能明显减少肺纤维化标记物的表达及远期肺纤维化的发生【14】。在此次COVID-19治疗中亦发现，一些患者虽然在给予高水平无创支持治疗后期能够康复，但活动耐力较发病前明显下降，且出院后复查胸部CT，存在显著的肺纤维化的表现(图2)。虽然肺纤维化的发生可能与COVID-19病毒肺损伤相关，但驱动压的控制是临床医师在实施NIV治疗时需密切关注。

图2 新型冠状病毒肺炎患者出院时胸部CT，双肺外带明显存在肺纤维化表现(与图1为同一位患者)

三、无创呼吸支持适可而止

COVID-19由于高度的传染性会影响医护人员对无创治疗患者的密切观察和治疗调整，这一因素往往会误导医护人员对患者病情的判断以至于出现无创呼吸支持治疗失败和插管延迟。

1.无创呼吸辅助的失败会导致预后不良：NIV和HFNC的失败往往会导致ARDS预后不良。对轻度ARDS，NIV和HFNC能降低插管率和病死率【9】；但对中重度ARDS，NIV会导致中重度ARDS治疗失败，即使在有经验的医院，NIV成功的比例仅为54%【15】，无创治疗的失败是导致ARDS预后不良的独立危险因素【16】。同样，HFNC治疗失败亦会导致ARDS病死率升高【17】。因此早期识别无创支持治疗可能失败的患者，有助于改善临床预后。

2. 避免延迟插管：及早识别无创治疗失败的患者，还应避免插管的延迟。既往研究发现，NIV和HFNC治疗中的延迟插管，会明确增加患者病死率【18】。因此，明确无创治疗转为有创通气的时机能改善COVID-19患者的临床预后。

(1)早期识别中重度ARDS：临床医师要早期识别ARDS的危重程度进而选择呼吸支持治疗的方式。对轻度ARDS可选择无创呼吸辅助通气，而对中重度ARDS在使用无创呼吸辅助通气时需要警惕。在临床工作中，在缺少动脉血气分析结果时，可使用经皮血氧饱和度(SpO2)快速判断患者病情的危重程度。既往研究提示，可使用RICE公式在一定范围内反应SpO2/吸入氧浓度（FiO2）和动脉血氧分压（PaO2）/FiO2的关系，即SpO2/FiO2=64 (0.84×PaO2/FiO2)[19]，结合ARDS柏林诊断标准[3]，ARDS基于氧合指数的分层可按照SpO2/FiO2<144即为重度ARDS，SpO2/FiO2 144~235为中度ARDS，SpO2/FiO2 235~315为轻度ARDS。

(2)NIV转为有创通气的指征：NIV治疗中需评价COVID-19患者的基础病情、密切关注呼吸形式及对患者的治疗反应。NIV高危因素：①病情的严重程度，高简化急性生理评分(SAPS) (＞34分)和低氧血症【PaO2/FiO2≤175mmHg(1mmHg=0.133kPa】[15]；②NIV治疗1h后低氧血症无改善；③强烈的自主呼吸引起大潮气量(潮气量＞9 ml/kg)[20]。因此，早期识别重症患者NIV失败治疗的指标能改善重症患者的临床预后。

(3)HFNC转为有创通气的指征：在给予COVID-19患者HFNC治疗后，需密切观察生命体征及氧合情况，评估呼吸频率-氧合指数有助于指导HFNC的效果[21]。HFNC治疗2h后呼吸频率-氧合指数≥3.85或SpO2≥93%且呼吸频率<25次/min者预示HFNC治疗成功率高，继续HFNC治疗；呼吸频率-氧合指数<2.85或SpO2<93%伴有呼吸频率>30次/min者预示HFNC成功率低；呼吸频率-氧合指数≤2.85～<3.85或虽然SpO2>93%但呼吸频率>25次/min者继续HFNC治疗，密切监测病情和生命体征；如果呼吸频率-氧合指数<4.88或虽然SpO2>93%但呼吸频率>25次/min者需立即转为有创机械通气[21]。既往研究及专家对COVID-19治疗的经验发现，HFNC失败转为NIV治疗，往往会出现NIV治疗失败，导致插管延迟，因此对HFNC治疗失败的建议，直接转为气管插管有创通气 [22-23]。

总之，COVID-19的无创呼吸支持治疗能改善轻度ARDS的临床预后，但临床医师应高度警惕且早期识别中重度ARDS在给予无创呼吸支持治疗过程中的插管延迟及治疗失败。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突

（参考文献略）