新冠肺炎重症患者究竟會經歷什麼?芝加哥大學醫學院官網刊登了這樣一個故事。
約翰是一名68歲的退休老人,生活在美國[1]。
2020年3月26日,他由於咳嗽和呼吸困難去醫院就診,新冠病毒核酸檢測結果顯示為陽性,他當時呼吸衰竭已經嚴重到一定程度,不得不用上呼吸機。
圖片來源:芝加哥醫學院官網,圖右為約翰
肺部是新冠病毒的主要受害器官,如同約翰一樣,大多數患者因為發熱、咳嗽等呼吸系統症狀去醫院。肺的最主要功能就是通氣和換氣,我們呼吸,將空氣中的氧氣吸入肺部並交換到血液當中,同時排出體內的二氧化碳。
圖源:阿源醫生
新冠病毒對約翰的肺做了什麼?為什麼那麼快就呼吸困難?
新冠病毒是一種RNA病毒,只有侵入細胞才可以繁殖。
典型的情況是:病毒靠著飛沫傳染的方式經嘴鼻吸入後到達肺部,然後侵入氣道與肺泡的細胞。這樣的侵入常常導致肺部宿主細胞死亡;免疫系統反擊也會損傷肺部細胞,細胞受損之後,血管、間隙的液體就會進入肺泡,引起肺泡積液,影響通氣和換氣功能,患者感受會表現為氣短、呼吸困難等。
呼吸困難,導致攝入氧氣不足,血氧濃度下降,各組織從血液中獲取的氧就會減少,缺乏能量而無法正常運轉,最終導致器官功能障礙、甚至衰竭。
當呼吸無法正常時,需要使用呼吸機,暫時幫助肺執行呼吸功能,給其他器官供給能量。
而呼吸機能像水泵一樣,將氧氣泵入人的肺內,維持著約翰的正常生命活動,等待免疫系統發揮作用。
呼吸機是重症患者的保命秘籍
當病毒感染時,機體會迅速啟動包括特異性和非特異性免疫反應在內的免疫防禦機制。
特異性免疫反應包括了:
CD8+T細胞對靶細胞的細胞毒作用;
B淋巴細胞產生的抗體特異性地中和病毒從而阻斷感染;
巨噬細胞吞噬病毒等
……
特異性免疫應答出現慢,通常在感染96小時候發揮作用,
但是非特異性免疫應答則是病毒感染即可出現並且全程參與的,這個過程包括巨噬細胞、自然殺傷細胞等向感染部位聚集:
分泌活性介質和炎症因子
清除壞死細胞
……
但是正如命名裡所說的,非特異性免疫的「非特異性」,對正常細胞和感染細胞的不加區分,見鬼殺鬼,佛擋殺佛。
在整個病毒感染過程中,雖然特異性和非特異性免疫反應密切配合保護我們人體的,但是特異性免疫反應才是完成病毒清除的關鍵因素[2]。
但是如果機體不能在病毒入侵機體後產生足夠強的特異性免疫反應有效清除病毒,機體就會不斷加強非特異性炎症反應低效地清除病毒,形成正反饋,不斷加強,就可能導致非特異性免疫反應引發細胞因子風暴——有一種觀點認為,病情由輕轉重,細胞因子風暴是罪魁禍首。
老年及伴有基礎疾病患者由於機體免疫力低下,無法完成或需要長時間的誘導才能發展出有效的特異性免疫反應,感染後很長一段時間內只能依靠不斷加強的非特異性炎症反應來抵抗病毒侵襲和擴散,引發細胞因子風暴的風險更大,更容易發展成重症,病死率也更高。
約翰是一名典型的新冠肺炎重症患者——老年人、男性偏多、肥胖、合併其他併發症。
一項發布在柳葉刀雜誌上的論文研究了紐約市2家醫院收治重症新冠肺炎患者群體的狀況,研究共納入了1150名患者,257名(22%)為重症,中位年齡為62歲(51-72),這些重症患者中,大多數是60歲以上患有高血壓和糖尿病的男性,其中近一半患有肥胖症[3]。
過山車一樣的病情波動
上了呼吸機後,這位老年患者好久都意識不清晰,不知道自己在哪裡?做什麼?直到4天以後,醒過來。
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他感到渾身不適——發燒、咳嗽、氣短、呼吸困難、味覺/嗅覺喪失……隨後,病情像好好壞壞,像過山車一樣波動,持續了9天。
在那時,已經有一些前期研究提出了可能有效的療法。在美國芝加哥,治療最嚴重的新冠肺炎患者「三板斧」是:呼吸機、羥氯喹、抗HIV病毒藥物克立芝。
約翰這三項都用上了。
但不久,醫生發現他的血壓和心率降低,隨後檢查發現,他的腎功能衰竭。
前期的研究已經發現:新冠病毒主要攻擊肺部,但不僅是肺部,危重症患者是多個系統的損傷。
上海第一批援鄂專家鐘鳴在疫情初級接受鳳凰網採訪時就說,他剛來的時候,對 ECMO 在危重病人的治療抱有很大希望,但實際臨床中並不能這樣,很多重症患者不僅經歷,不僅僅是肺部損傷,突然加速的病情,損害的肺外的——循環系統、肝臟、血液系統等,整個都有嚴重的打擊,危重症患者會有呼吸系統衰竭、敗血性休克、多器官功能障礙/衰竭等。
有的新冠肺炎就像晴天白雲,突然就狂風暴雨。
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之所以這樣,與ACE2受體有關。
目前認為,血管緊張素轉換酶2(ACE2)是新冠病毒結合人體細胞的受體,ACE2在心臟和肺部高表達,病毒主要侵入肺泡上皮細胞,導致呼吸道症狀,但是在有基礎心血管疾病的患者感染後這些症狀更加嚴重。在心血管和免疫系統中具有重要作用。ACE2參與心臟功能以及高血壓和糖尿病的發展。
比如腎損傷。2月初,南京醫科大學附屬蘇州醫院發布的一篇研究顯示,感染病毒的患者中約有 3% 至 10% 存在腎功能異常,包括肌酐或尿素氮升高。此外,有 7% 的患者出現急性腎功能損害[4]。
比如心臟損傷,之前已經有研究顯示,MERS病毒感染可能會引起急性心肌炎和心臟衰竭,而新冠病毒與MERS病毒致病性相似。上述柳葉刀的研究中,這項研究中,五分之四的心肌損傷患者被送入重症監護病房(ICU),這表明COVID-19患者心肌損傷的嚴重性[5]。
此前報導的一些病例中,也有一些患者是由於心血管症狀,比如胸悶,去看醫生,並沒有出現咳嗽、發熱、呼吸困難等呼吸道症狀,但後來卻被確診為患有新冠肺炎。可能的原因是新冠病毒感染引起的細胞因子風暴、低氧血症等導致了心肌細胞的損傷。
比如肝損傷,國家衛生健康委員會發布的《新型冠狀病 毒肺炎診療方案(試行第七版)》中提到,臨床上部分新冠肺炎患者可出現肝酶、乳酸脫氫酶升高。
比如心血管系統的慢性損傷。一項對25名從SARS-CoV感染中恢復的患者進行的為期12年的隨訪調查發現,高脂血症68%,心血管系統異常44%,葡萄糖代謝異常60%,因為新冠病毒與SARS病毒相似,所以也有可能對心血管系統造成慢性損害[6]。
這個時候,醫生做的就是在病人疾病惡化時提供生命支撐——時上呼吸機、輸液等,讓他們撐下來。
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恢復
約翰是幸運的,他的免疫系統最終反應過來,康復了。
4月4日,在入院8天後,約翰出院了,但很多重症患者並沒有這麼幸運。如果新冠肺炎發展為重症,預後是很不樂觀的。
在新冠肺炎重症患者病情危急時,呼吸機可以救命。但是許多研究已經發現——呼吸機不能發揮力挽狂瀾的作用,重症患者的死亡率依舊很高。
中國疾控中心發表的關於新冠肺炎流行病學研究,在7w+病例中重症病例佔13.8%,危重病例佔4.7%,危重病例的粗病死率為49%[7]。
上述柳葉刀的研究中,進入醫院後,79%的患者接受了呼吸機,最終結果還是截至2020年4月28日,已有39%的患者在醫院死亡;37%的患者依舊在住院。
這項論文的研究者、哥倫比亞大學資深呼吸科專家對新冠肺炎重症患者的高死亡率感到震驚,「天知道這有多恐怖!這絕對不是普通的流感。」[8]
患者年紀越大,發展為重症的可能性就越大,死亡率也越高。
這篇論文的作者在接受華爾街時報採訪時說,70歲以上的新冠肺炎患者中,有70%的概率用上了呼吸機還是去世了;80歲以上的新冠肺炎患者中,有80%以上儘管接受了呼吸機,但還是去世了。
有一種觀點認為,不同地區的人群特徵不同,新冠肺炎轉變為重症的高危因素可能不一樣,在美國是肥胖,在中國可能是吸菸,在義大利是高齡。
目前全球新冠肺炎確診患者已經接近1000萬(超過990萬),而且從新增病例曲線上看,依舊保持快速增長,這無疑是一場席捲全球的災難。聯合國秘書長古特雷斯將其形容為「人類自第二次世界大戰以來面臨的最嚴峻危機」。
新冠肺炎的諸多特徵讓這個疾病管控變得非常棘手:
新冠肺炎的發病症狀不典型,病情隱匿。發病症狀不僅是發燒、咳嗽、呼吸困難、味覺/嗅覺喪失,其他的如發病症狀如心血管疾病等,部分患者感染後無症狀,無症狀患者也可以傳染;
新冠病毒核酸檢測方式存在假陰性可能,漏檢的患者進入社會中,就可能造成朋友、家人等的感染;
老人和有基礎疾病的新冠肺炎患者死亡率高;
患者康復後,可能會有肺纖維化、心肌受損、慢性心血管系統損傷等後遺症等。
目前,國內疫情雖整體受控,北京疫情已經大致穩定,但依舊有很多不穩定因素——一旦某個高傳染性病毒進入社會,要找出所有可能的接觸者並全部隔離,本就是一件不容易的事情。
儘管聽起來難以置信,疫情會在較長一段時間成為生活的一部分。
華山醫院感染科主任張文宏的一句話很好總結了我們以後的生活:「疫情會在接近零病例的水平波動,生活會在接近常態化的水平繼續」
參考文獻:
[2]陳成, 張小容, 鞠振宇, 等. 新型冠狀病毒肺炎引發細胞因子風暴的機制及相關免疫治療研究進展 [J/OL] . 中華燒傷雜誌,.http://rs.yiigle.com/yufabiao/1183285.htm. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200224-00088.[網絡預發表].
[3]Epidemiology, clinical course, and outcomes of critically ill adults with COVID-19 in New York City: a prospective cohort studyCummings, Matthew J et al.The Lancet, Volume 395, Issue 10239, 1763 - 1770
[4]Caibin Fan, Kai Li, Yanhong Ding, Wei Lu Lu, Jianqing Wang.ACE2 Expression in Kidney and Testis May Cause Kidney and Testis Damage After 2019-nCoV Infection.medRxiv 2020.02.12.20022418; doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.12.20022418
[6]Chan, J. F. et al. A familial cluster of pneumonia associated with the 2019 novel coronavirus indicating person-to-person transmission: a study of a family cluster. Lancet 395, 514–523 (2020).
[7]中國疾病預防控制中心新型冠狀病毒肺炎應急響應機制流行病學組. 新型冠狀病毒肺炎流行病學特徵分析 [J/OL] . 中華流行病學雜誌,2020,41 (2020-02-17).http://rs.yiigle.com/yufabiao/1181998.htm. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2020.02.003.[網絡預發表].
[8]elderly covid-19 patients on ventilators usually do not survive new york hospitals report.washingtonpost.
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