高思哲,張巧妮,吉冰洋
自2019年12月初以來,新型冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2;也稱2019-nCoV)在湖北武漢感染流行并迅速輻射至全國各地,目前已在全球多個國家發(fā)現(xiàn)感染病例,2月28日起世界衛(wèi)生組織將其風(fēng)險級別調(diào)至“非常高”。截至2月28日24 時,全國累計確診新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)病例79 251例,現(xiàn)存確診37 414 例,現(xiàn)存重癥病例7 664 例,占20.5%?!缎滦凸跔畈《靖腥痉窝自\療方案(試行第六版)》中提出臨床救治的重點是挽救重癥和危重癥患者生命,降低死亡率[1]。根據(jù)臨床資料,目前感染患者輕癥偏多,重癥患者多因急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)和感染性休克進展迅速,最終導(dǎo)致多器官功能衰竭,其中心血管系統(tǒng)受累尤其明顯。本文總結(jié)COVID-19患者心血管系統(tǒng)相關(guān)的機制、病理損傷、臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、支持治療等,探討SARSCoV-2對合并心血管疾病患者的影響以及對COVID-19患者的心臟損害。
Zhou等人[2]在《自然》雜志中指出SARS-CoV-2 與嚴重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)冠狀病毒相似度高達79.5%。與SARS冠狀病毒相似,SARS-CoV-2也通過與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)受體和細胞絲氨酸蛋白酶TMPRSS2結(jié)合的刺突蛋白,進入靶細胞[3],因此ACE2可作為干預(yù)SARS-CoV-2 傳播與致病的靶點。
ACE2是腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensin system,RAS)重要的調(diào)節(jié)分子,組織RAS 會參與心、肺、腦、腎、血管等組織重構(gòu)、炎癥反應(yīng)及組織損傷。ACE2 屬于二肽基羧基二肽酶的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶家族,與人血管緊張素1轉(zhuǎn)換酶具有相當大的同源性,可催化血管緊張素I(Ang I)分裂成血管緊張素1-9(Ang 1-9)和血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)分裂成血管舒張劑血管緊張素1-7(Ang 1-7)[4],具有舒張血管、抗炎、抗纖維化、抗細胞增殖等多種生物學(xué)活性[5]。
ACE2 在各器官和細胞的特異性表達提示其可能在調(diào)節(jié)心血管和腎臟功能以及生育方面發(fā)揮作用。目前已有報道證明SARS-CoV-2可結(jié)合ACE2,造成肝臟細胞、結(jié)腸腺細胞、腎臟和睪丸組織的損傷[6-8]。鑒于ACE2在心臟的血管內(nèi)皮細胞和心肌細胞亦有表達,所以SARS-CoV-2所致心臟損傷也可能與ACE2的信號通路相關(guān)。
COVID-19患者中合并既往疾病者比重較高,根據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心最新發(fā)表的納入44 672名COVID-19患者的橫斷面調(diào)查研究,最常見的前五位合并疾病為高血壓(12.8%)、糖尿?。?.3%)、心血管疾?。?.2%)、呼吸道傳染?。?.4%)和癌癥(0.5%)[9]。
2.1 高血壓中國疾病預(yù)防控制中心發(fā)表的《新型冠狀病毒肺炎流行病學(xué)特征分析》中提示高血壓為患者中最常見的基礎(chǔ)性疾病,合并高血壓的患者共2 683人,占總患患者數(shù)的12.8%,死亡患者中有39.7%患有高血壓。鐘南山團隊研究納入1 009名患者[10],其中165名患者有高血壓病史,占15.0%。Wang 等人[11]的研究納入138名患者,高血壓患者占31.2%。合并高血壓的COVID-19患者相對病情較重,轉(zhuǎn)入ICU治療比例較高。鐘南山團隊[10]的研究中,重癥患者中,合并高血壓的人數(shù)相對更多(23.7%vs.13.4%,P<0.001);Wang 等人[11]的研究中,合并高血壓患者轉(zhuǎn)入ICU治療比例更高(58.3%vs.21.6%,P<0.001)。
目前,血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensinconverting enzyme inhibitors,ACEI)/血管緊張素受體阻滯劑(angiotensin receptors blocker,ARB)是高血壓的一線用藥。自2000年發(fā)現(xiàn)ACE2以來,其作為一種潛在的降低血壓的治療手段引起了臨床醫(yī)生與研究者極大的興趣,尤其是用于治療過量的AngⅡ而導(dǎo)致的血壓升高。鑒于ACE2可作為SARSCoV-2的靶點,目前臨床上針對COVID-19合并高血壓患者的治療存在爭議。在COVID-19患者中,SARS-CoV-2可能通過降低ACE2,激活RAS系統(tǒng),導(dǎo)致肺損傷。高血壓患者ACE2 蛋白表達量降低,應(yīng)用ACEI/ARB反饋升高ACE2,一方面改善肺部炎癥,另一方面導(dǎo)致病毒更易入侵細胞,目前并沒有明確研究證明這兩種作用哪一種占主導(dǎo)[12-13]。目前臨床傾向不在病毒感染到恢復(fù)的短時間內(nèi)應(yīng)用ACEI/ARB,建議首選鈣拮抗劑或直接腎素抑制劑阿利吉侖[14]。
2.2 心血管疾病2月13日,美國心臟病學(xué)會[15]就新冠病毒對心臟的影響發(fā)布公告,指出心血管病患者為感染新冠病毒的高風(fēng)險人群。且重癥患者中冠心病患者占比較大,死亡率更高。《新型冠狀病毒肺炎流行病學(xué)特征分析》中,4.2%的患者及22.7%的死亡患者患有心血管疾病。Wang 等人的研究中,合并心血管疾病患者轉(zhuǎn)入ICU治療比例更高(25.0%vs.10.8%,P=0.04)。在最早公開報道的17例死亡患者中,有兩名患者合并冠心病。其他早期研究中COVID-19患者患有基礎(chǔ)心血管疾病者占2.5%~40%不等[10,16-17]。另外有研究提示,合并心血管疾病的COVID-19患者發(fā)生心力衰竭的可能性較高[18],從而增加了死亡或其他終點事件發(fā)生率。
對于合并心血管疾病的COVID-19患者,建議繼續(xù)使用他汀、β受體阻滯劑、阿司匹林等穩(wěn)定斑塊,提供心臟保護;在病毒感染到恢復(fù)的短時間內(nèi)暫停ACEI的使用。
目前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示COVID-19患者中19%左右會出現(xiàn)呼吸窘迫,轉(zhuǎn)為重癥患者。而根據(jù)目前有限的臨床證據(jù)可知,重癥患者死亡率可達到50%以上[19]。在SARS和中東呼吸綜合征(Middle East respiratory syndrome,MERS)中均有伴發(fā)心肌炎或急性心肌梗死的報道[20-21],也有研究報道SARS患者發(fā)生可逆性亞臨床舒張性左心室損傷[22]。目前公布的COVID-19患者解剖結(jié)果提示其病理特征與SARS和MERS病理特征非常相似,盡管僅心肌間質(zhì)中觀察到少量單核細胞炎性浸潤,并無實質(zhì)損害[23],但這些結(jié)果仍然提示需要重視COVID-19患者中出現(xiàn)的心肌損傷。
3.1 臨床表現(xiàn)COVID-19部分患者出現(xiàn)心肌損傷,癥狀無明顯特異性,可伴有氣短、呼吸困難、胸悶或胸痛等,應(yīng)注意患者是否出現(xiàn)暈厥癥狀。而這類患者一般病情較重,轉(zhuǎn)入ICU治療比例增加。在納入52名重癥患者的研究中,共12名(23%)出現(xiàn)心臟損傷,而28%的死亡患者曾出現(xiàn)過心臟損傷[24]。Wang 等人報道的138名患者中,有10 名患者出現(xiàn)急性心肌損傷,出現(xiàn)心肌損傷的患者轉(zhuǎn)入ICU治療比例較高(22.2%vs.2.0%,P<0.001)[11]。在最早報道的COVID-19臨床特征的研究中,納入的41名患者中,有5名(12%)患者出現(xiàn)急性心肌損傷,出現(xiàn)心肌損傷患者轉(zhuǎn)入ICU治療比例較高,有統(tǒng)計學(xué)差異(31%vs.4%,P=0.017)[17]。
3.2 診斷COVID-19患者多出現(xiàn)心肌酶譜、肌鈣蛋白、肌紅蛋白的異常,提示心肌損傷。建議早期監(jiān)測以上指標,辨別重癥患者并早期干預(yù)治療。根據(jù)《新型冠狀病毒感染相關(guān)心肌損傷的臨床管理專家建議》[25],新冠肺炎相關(guān)心肌損傷的定義為:新型肺炎確診或疑似患者中,出現(xiàn)心肌損傷標志物[肌鈣蛋白(cTnI/cTnT)]升高和/或降低超過第99百分位上限(URL),且無心肌缺血的臨床證據(jù),以及可伴B型利鈉肽(BNP)或N末端B型利鈉肽原(NTproBNP)水平升高。該建議同時提示部分心肌損傷患者的體征往往不具有特異性,竇性心動過速特別是夜間心動過速、心率增快與體溫升高不相稱(>10次/℃),可作為診斷的重要線索。以下實驗室檢查可作為心肌損傷診斷的參考:
3.2.1 心肌酶譜COVID-19患者心肌酶普遍升高,以乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)升高最為顯著,肌酸激酶,肌酸激酶同工酶MB(creatine kinaseMB,CKMB),天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)等均有不同程度升高。Wang 等人的研究中,LDH升高,中位數(shù)及四分位間距為261(182,403)U/L;CKMB的中位數(shù)及及四分位間距為14(10,18)U/L,其中轉(zhuǎn)入ICU治療的患者高于未轉(zhuǎn)入ICU治療的患者[18(12,35)U/L vs.13(10,14)U/L,P<0.001]?,F(xiàn)有研究中LDH升高的患者比例均超過70%,CK 升高的患者比例在13%~33%不等,37%的患者AST 升高[16-17]。因此建議對于COVID-19患者,早期監(jiān)測心肌酶譜的異常升高,以確定重癥病例。
3.2.2 肌鈣蛋白COVID-19部分患者出現(xiàn)肌鈣蛋白升高。很多中心應(yīng)用高敏肌鈣蛋白I(hs-cTnI)升高判斷COVID-19患者是否出現(xiàn)心肌損傷。Wang 等人的研究中,hs-cTnI中位數(shù)及四分位間距為6.4(2.8,18.5)pg/ml,其中轉(zhuǎn)入ICU治療的患者高于未轉(zhuǎn)入ICU治療的患者[11.0 (5.6,26.4)pg/ml vs.5.1(2.1,9.8)pg/ml,P=0.004]。Huang 等人的研究中診斷為病毒性心肌損傷的5名患者hs-cTnI持續(xù)升高。
3.2.3 肌紅蛋白COVID-19部分患者出現(xiàn)肌紅蛋白升高。Chen 等人的研究中,肌紅蛋白中位數(shù)及四分位間距為49.5(32.2,99.8)ng/ml,15例患者(15%)肌紅蛋白升高。在一篇納入28名1個月至17歲的兒童患者的文獻中顯示,兒科患者也在發(fā)病早期出現(xiàn)肌紅蛋白升高[26]。
3.3 治療
3.3.1 一般治療所有重型患者均應(yīng)嚴密監(jiān)護,可及時給予有效氧療措施,包括鼻導(dǎo)管、面罩給氧和經(jīng)鼻高流量氧療;可使用改善心肌能量代謝的藥物改善心肌功能。在呼吸衰竭出現(xiàn)早期,應(yīng)用呼吸機輔助通氣改善肺功能。
3.3.2 體外生命支持治療《新型冠狀病毒感染肺炎診療方案(試行第六版)》中提出:針對重型、危重型病例的治療原則包括不同水平的呼吸支持及循環(huán)支持,并將體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)列為嚴重ARDS患者的挽救治療。Chen等也肯定了ECMO在兒科患者中的治療[27]。ECMO是一項高級體外生命支持技術(shù),維持機體循環(huán)灌注與氧供平衡,使心肺獲得短暫休息的機會以等待其功能恢復(fù)。在現(xiàn)有報道中,ECMO均應(yīng)用于重癥患者,于ICU管理,應(yīng)用率在0.5%~11.5%[10-11,16,24]。目前已有ECMO治療COVID-19的成功報道[28]。
對于僅存在一般治療難以糾正的呼吸衰竭的患者,建議使用提供呼吸支持的靜脈-靜脈(veno-venous,V-V)ECMO模式,推薦指征如下:氧合指數(shù):動脈氧分壓/吸入氧濃度(PaO2/FiO2)<50 mm Hg超過3 h;PaO2/FiO2<80 mm Hg 超過6 h;FiO2=1.0,PaO2/FiO2<100 mm Hg;動 脈pH值<7.25且PaCO2>60 mm Hg 超過6 h,且呼吸頻率>35次/min;呼吸頻率>35次/min時,pH值<7.2且平臺壓>30 cmH2O[29-30]。
對于以下情況應(yīng)考慮應(yīng)用同時提供呼吸循環(huán)支持的靜脈-動脈(veno-arterial,V-A)ECMO 模式。合并心血管疾病的患者,病情進展期間出現(xiàn)藥物治療難以救治的心源性休克;病情進展迅速的患者,伴隨感染性休克、循環(huán)衰竭;SARS-CoV-2 所致心肌炎,從而發(fā)生急性心衰[31]。
但值得注意的是,COVID-19患者多出現(xiàn)凝血激活現(xiàn)象,凝血檢查中可見凝血酶原時間延長,D二聚體增高。因此,可根據(jù)凝血檢查結(jié)果適當調(diào)整ECMO抗凝用藥。
隨著COVID-19確診患者數(shù)量的增多,部分患者就診時并無發(fā)燒、咳嗽等典型呼吸系統(tǒng)癥狀,僅以心悸、胸悶等心血管系統(tǒng)癥狀為首發(fā)表現(xiàn)[32],提示應(yīng)重視發(fā)病早期的非呼吸系統(tǒng)癥狀。在一篇納入137名患者的研究中,以心悸為起始癥狀的患者占7.3%[18]。
在COVID-19患者中,部分患者出現(xiàn)心律失常,發(fā)生心律失常的患者轉(zhuǎn)入ICU治療的比例較高。Wang 等人的研究中發(fā)現(xiàn)16.7%的患者出現(xiàn)心律失常,出現(xiàn)心律失?;颊咿D(zhuǎn)入ICU治療比例較高(44.4%vs.6.9%,P<0.001)。
此外,有研究建議[33]要注意維持患者心率,使其保持一個較高的水平,因為成功出院患者心率高于未出院患者[(98.6±8.8)次/min vs.(88.8±8.2)次/min,P=0.043]。
自SARS-CoV-2感染迅速蔓延至全國各地以來,我國經(jīng)濟社會發(fā)展面臨著較大挑戰(zhàn),本文回顧了自疫情發(fā)展以來的心血管疾病相關(guān)報道,希望為COVID-19患者心血管疾病的管理提供部分信息,然而目前能獲取的患者臨床資料不足,若建立全國COVID-19危重癥患者的治療分享平臺,一線臨床工作者及研究人員可通過有效的經(jīng)驗分享,總結(jié)臨床資料,提高整體救治水平。