手繪科普：新冠病毒為什么致命，以及有什么治療原理？

根據(jù)一線專家在《柳葉刀》上發(fā)表的論文 ，新冠病毒感染者的主要致死原因是一種嚴(yán)重的呼吸衰竭，即急性呼吸窘迫綜合癥，簡(jiǎn)稱 ARDS。

具體來(lái)說(shuō)，在疫情爆發(fā)的早期收治的41名新型冠狀病毒感染者中，有6人因?yàn)?span lang="EN-US"> ARDS 死亡。

新型冠狀病毒是病原體，所謂的“新冠肺炎”是病癥，而 ARDS 是臨床癥狀。

ARDS 究竟是如何殺死這些重癥患者的？目前針對(duì)這些重癥患者的治療方式又是怎樣的？我們參考了醫(yī)學(xué)期刊《新英格蘭醫(yī)學(xué)期刊》上的論文，通過(guò)打比方、手繪示意圖等較為容易理解的方式，幫助你更好地理解新冠病毒。

一、致死原理：

我們可以把肺當(dāng)成一棵樹。樹有樹干、樹枝、樹杈和葉子，肺也有氣管、各級(jí)支氣管和肺泡。在樹上，葉片進(jìn)行光合作用，把營(yíng)養(yǎng)傳回整棵樹；在肺里，空氣通過(guò)各級(jí)氣管，最終由肺泡使氧氣進(jìn)入血液。如圖：

肺泡不是單個(gè)的，而是一串一串的，表面布滿血管。正是這些血管把二氧化碳交給肺泡（最終呼出），從肺泡中帶走氧氣，送到心臟，進(jìn)而流遍全身。

正常工作的肺泡如圖，注意綠色的部分，氧氣正是通過(guò)呼吸膜擴(kuò)散進(jìn)入血管：

所謂的“新冠肺炎”，是新型冠狀病毒感染導(dǎo)致的肺炎。如果你的手被門夾了，很快會(huì)產(chǎn)生腫脹。這也是一種炎癥，本質(zhì)上是大量富含蛋白質(zhì)的液體滲出到組織空間內(nèi)。

夾了手的時(shí)候，這些液體進(jìn)入你的手指組織空間，讓手指腫起來(lái)；而在“新冠肺炎”中，這些液體滲透到了肺泡和血管之間，阻塞了呼吸膜，并滲透進(jìn)肺泡，阻礙氧氣的正常交換。這也是為什么一些感染者按壓肺部會(huì)有水腫的感覺。

原理如圖：

對(duì)于新冠病毒感染的重癥患者，他們的整個(gè)肺里到處都在發(fā)生炎癥，數(shù)億個(gè)肺泡當(dāng)中的大多數(shù)都被阻塞，使得人體非常缺氧，無(wú)法呼吸。嚴(yán)重時(shí)就會(huì)出現(xiàn)呼吸衰竭，出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合癥 ARDS。

以上，就是 ARDS 的工作原理，也即新冠病毒的重癥致死原理。包括 SARS 背后的冠狀病毒、一些流感病毒、呼吸道合胞病毒等，都會(huì)導(dǎo)致 ARDS。

目前，對(duì)于出現(xiàn) ARDS 的重癥患者，只有支持治療，沒有藥理上的針對(duì)措施（有少數(shù)被初步證明有效，但未通過(guò)臨床的藥物）。

而唯一的支持治療手段，就是進(jìn)重癥監(jiān)護(hù)室 (ICU)，上呼吸機(jī)。

二、治療原理

剛才我們提到，出現(xiàn) ARDS 的重癥患者無(wú)法自己呼吸。他們的肺功能衰竭，等不到人體自行消炎，往往已經(jīng)死亡。這個(gè)自行消炎的過(guò)程，沒有辦法加速，也沒有辦法減速。

進(jìn) ICU、上呼吸機(jī)的目的，就是通過(guò)機(jī)械通氣，強(qiáng)行維持患者的呼吸。本質(zhì)上，就是借助機(jī)器的力量，和病毒“賽跑”，在炎癥自行消失之前，維持患者的生命，因此稱之為支持治療。

自從本世紀(jì)初以來(lái)，針對(duì) ARDS 的呼吸機(jī)支持治療手段，有過(guò)幾次重大的革新。

1）低潮氣量通氣

沒有肺科醫(yī)學(xué)知識(shí)的人可能會(huì)認(rèn)為，讓呼吸機(jī)大量吹氣進(jìn)去，就是最有效的辦法。實(shí)則不然。

一呼、一吸，為一個(gè)潮汐。臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，由于肺泡被阻塞，容積較健康時(shí)更小，常規(guī)的潮氣量 (tidal volume) 反而會(huì)導(dǎo)致肺泡出現(xiàn)更嚴(yán)重的腫脹塌陷腫脹塌陷，使得炎癥惡化。如圖：

于是，在2000年，專家發(fā)明了低潮氣量通氣這一聽起來(lái)反邏輯的通氣方式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是用更低的潮氣量（伴隨更高頻率）來(lái)降低呼吸機(jī)對(duì)肺泡施加的壓力，見下圖：

低潮氣量通氣被證明極其有效，將 ARDS 患者的死亡率從39.8%降低到了31%——前提是有足夠醫(yī)療資源，患者能夠進(jìn)入 ICU，插上呼吸機(jī)。

2）麻醉技術(shù)

專家們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，患者會(huì)對(duì)低潮氣量通氣感到不適應(yīng)。因?yàn)檫@些本身呼吸窘迫的患者，會(huì)下意識(shí)加大呼吸的力度，擾亂呼吸機(jī)的作用。

于是，醫(yī)生們調(diào)整了麻醉的手法，對(duì)不同情況的患者，保持非常細(xì)致的醫(yī)學(xué)觀測(cè)，并進(jìn)行用藥量等方面的調(diào)整，維持患者的呼吸頻率和呼吸機(jī)同步。這一手法同樣被證明有效，將死亡率從40.7%降低至30.6%。

這一手法對(duì)醫(yī)護(hù)人力資源有著極大的要求。必須有足夠的呼吸科醫(yī)生、麻醉醫(yī)生、護(hù)工人員能夠時(shí)刻保持對(duì)患者體征的觀察，從而進(jìn)行調(diào)整。然而在疫情爆發(fā)時(shí)，這些條件往往很難滿足。

3）俯臥式通氣

在病床上，我們見到的大部分患者都是躺姿。然而，如果患者采用躺姿使用呼吸機(jī)，由于重力、肺水腫及其它諸多因素作用，一部分肺泡的塌陷會(huì)比其它肺泡更嚴(yán)重。

專家們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用俯臥姿勢(shì)（也就是趴著）時(shí)，肺泡受到的各方面壓力更小，更有利于恢復(fù)。最終，采用俯臥姿勢(shì)治療的 ARDS 患者死亡率從32.8%降低至16%。

也就是說(shuō)，在 ICU 床位、醫(yī)護(hù)人力資源充足的條件下，這三項(xiàng)重大革新顯著降低了 ARDS 患者的死亡率。

然而正如前述，疫情爆發(fā)導(dǎo)致了醫(yī)療資源嚴(yán)重短缺，使得絕大多數(shù)新型冠狀病毒的感染者很難得到床位，更別提進(jìn)入 ICU，享受這些革新所帶來(lái)的巨大幫助。

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