楊娟,沈正軍,徐成勝,李火平,單華靜,夏萍,徐娟娟,童子嘉,黃能為,肖展翅
最先于2019年年末在湖北省報道的新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)[1]是一種傳染性較強的急性病毒性呼吸道傳染病,其病原已被證實為新型冠狀病毒,與嚴重急性呼吸道綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)類似。危重型COVID-19患者不僅肺部嚴重損傷,還會出現(xiàn)心肌損傷[2],甚至多器官功能衰竭[3]。本研究總結湖北省黃岡市中心醫(yī)院大別山區(qū)域醫(yī)療中心收治的31例COVID-19死亡患者的臨床特征,重點對心臟損害情況進行探討。
回顧性納入2020年1月28日至2020年3月18日湖北省黃岡市中心醫(yī)院大別山區(qū)域醫(yī)療中心收治的COVID-19死亡患者。所有患者符合國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的COVID-19診療方案(試行第七版)[4]診斷標準:(1)流行病學史:發(fā)病前14 d內有武漢市及周邊地區(qū),或其他有病例報告社區(qū)的旅行史或居住史;發(fā)病前14 d內與新型冠狀病毒感染者(核酸檢測陽性者)有接觸史;發(fā)病前14 d內曾接觸過來自武漢市及周邊地區(qū),或來自有病例報告社區(qū)的發(fā)熱或有呼吸道癥狀的患者;聚集性發(fā)病[2周內在小范圍如家庭、辦公室、學校班級等場所,出現(xiàn)2例及以上發(fā)熱和(或)呼吸道癥狀的病例]。(2)臨床表現(xiàn):發(fā)熱和(或)呼吸道癥狀;具有COVID-19影像學特征;發(fā)病早期白細胞總數(shù)正?;蚪档?,淋巴細胞計數(shù)正?;驕p少。(3)疑似病例診斷:有流行病學史中的任何一條,且符合臨床表現(xiàn)中任意2條;無明確流行病學史的,符合臨床表現(xiàn)中的3條。(4)確診病例診斷:符合疑似病例診斷條件,同時痰液、咽拭子或下呼吸道分泌物等標本行實時熒光PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性。
排除標準:(1)病程超過2周后住院;(2)入院前有嚴重基礎疾病,如急性心肌梗死、心力衰竭、急性腦卒中、慢性阻塞性肺疾病、尿毒癥、血液系統(tǒng)疾病、腫瘤等;(3)入院48 h內死亡;(4)檢查資料不完整。
臨床分型:(1)輕型:臨床癥狀輕微,影像學未見肺炎表現(xiàn);(2)普通型:具有發(fā)熱、呼吸道等癥狀,影像學可見肺炎表現(xiàn);(3)重型:符合下列條件之一:出現(xiàn)氣促,呼吸頻率≥30次/min;靜息狀態(tài)下,指氧飽和度≤93%;氧合指數(shù)≤300 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);肺部影像學顯示24~48 h內病灶明顯進展>50%者按照重型管理;(4)危重型:符合以下情況之一:出現(xiàn)呼吸衰竭,并且需要機械通氣;出現(xiàn)休克;合并其他器官功能衰竭需重癥監(jiān)護室治療。
回顧性分析31例COVID-19死亡患者的流行病學、臨床表現(xiàn)、主要實驗室檢查、影像學檢查及治療措施。實驗室檢查包括:(1)血常規(guī);(2)丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、白蛋白、血肌酐;(3)C反應蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)、白細胞介素-6(IL-6);(4)肌紅蛋白、心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、B型利鈉肽(BNP)等。比較患者入院首次與死亡前最后一次復查時的上述檢測指標差異。影像學檢查包括胸部CT、心電圖、超聲心動圖。
所有數(shù)據(jù)利用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計分析。正態(tài)分布計量資料以均數(shù)±標準差()表示,兩樣本比較采用t檢驗;偏態(tài)分布計量資料以中位數(shù)(P25,P75)表示,兩樣本比較采用非參數(shù)秩和檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)和百分比表示,計數(shù)或等級資料比較應用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
31例患者中,男性20例(64.5%),女性11例(35.5%);平均年齡(64±15)歲;青年人(18~44歲)2例(6.5%),中年人(45~59歲)10例(32.3%),老年人(≥60歲)19例(61.2%);入院時重型患者24例(77.4%),危重型7例(22.6%)。17例(54.8%)患者有基礎疾病,其中高血壓14例(45.2%),糖尿病11例(35.5%),冠心病1例(3.2%),慢性支氣管炎5例(16.1%),入院前病情均穩(wěn)定。
31例患者中,2周內有明確COVID-19患者接觸史者9例(29.0%),其中5例(16.1%)患者家庭中有COVID-19患者;4例(12.9%)患者在武漢工作后返鄉(xiāng);3例(9.7%)患者返鄉(xiāng)途中經(jīng)過武漢;7例(22.6%)患者在2周內有人群聚集史(如商場、超市、菜市場或醫(yī)院排隊檢查等);8例(25.8%)患者無接觸史。
31例患者的首發(fā)癥狀主要為發(fā)熱27例(87.1%),且最高體溫均>38℃,2例(6.5%)患者最高體溫>40 ℃;咳嗽25例(80.6%);乏力23例(74.2%);納差22例(70.1%);胸悶18例(58.1%);呼吸困難16例(51.6%);心悸7例(22.6%);腹瀉2例(6.5%)?;颊甙l(fā)病至入院的平均時間為(6.8±3.6)d,平均住院時間為(12.4±7.3)d。
血常規(guī)檢查(表1):31例患者雖經(jīng)積極抗病毒、抗菌治療,部分患者給予成分輸血,死亡前有87.1%的患者白細胞計數(shù)≥10×109/L,67.7%的患者血紅蛋白水平下降(≤110 g/L),54.8%的患者血小板計數(shù)下降(≤100×109/L),93.5%的患者中性粒細胞比例≥75%,所有患者淋巴細胞比例≤5%。與入院首次檢查結果相比,死亡前最后一次檢測血紅蛋白水平[(128.9±15.6)g/L vs.(97.2±30.1)g/L]、血小板計數(shù)[147(126,197)×109/L vs.97(56,160)×109/L]、淋巴細胞比例[6.1(4.8,19.2)% vs.1.9(1.2,3.6)%]明顯下降,白細胞計數(shù)[7.9(5.5,11.6)×109/L vs.15.1(11.1,21.0)×109/L]、中性粒細胞比例[(81.6±10.8)% vs.(86.4±7.5)%]明顯升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)。
表1 31例COVID-19患者入院首次和死亡前最后一次血常規(guī)檢查結果比較[例(%)]
血氣分析:31例患者入院首次動脈血氧飽和度(SaO2)均低于93%;入院首次平均動脈血氧分壓(PaO2)為(52.8±4.6)mmHg,雖給予吸氧或輔助通氣治療,死亡前最后一次復查平均PaO2降至(38.5±6.1)mmHg,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
肝腎功能檢查:雖然積極給予對癥支持治療,與入院首次檢查相比較,31例患者死亡前最后一次復查ALT [22(18,35)U/L vs.60(27,151)U/L]、AST [28(22,36)U/L vs.61(35,184)U/L]、血肌酐[(91.4±33.5)μmol/L vs.(169.7±101.7)μmol/L]、D-二聚體[875(285,7 512)ng/ml vs.6 953(5 636,12 550)ng/ml]水平均明顯升高,白蛋白水平[(32.4±4.6)g/L vs.(26.7±3.1)g/L]明顯下降,差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。
炎癥因子指標:所有患者接受2次CRP、PCT檢查,25例患者接受2次IL-6檢查。與入院首次檢查相比,患者死亡前最后一次復查時CRP[(73.84±40.45)mg/L vs.(102.55±51.29)mg/L]、PCT[(0.92±0.73)ng/ml vs.(6.23±4.10)ng/ml]、IL-6[(7.63±2.64)ng/ml vs.(19.72±4.11)ng/ml]水平均明顯升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)。
心肌損傷標志物:與入院首次檢查相比,患者死亡前最后一次復查肌紅蛋白[69.9(36.0,120.0)ng/ml vs.392.7(78.1,1 831.0)ng/ml]、cTnI [0.05(0.03,0.31)ng/ml vs.0.46(0.11,0.97)ng/ml]、CK-MB [3.4(2.4,9.1)ng/ml vs.10.6(3.0,22.9)ng/ml]、BNP[(250.2±223.3)pg/ml vs.(798.9±568.1)pg/ml]水平均明顯升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。
31例患者胸部CT顯示均有不同程度的多發(fā)磨玻璃影、浸潤影,肺外帶明顯,嚴重者可出現(xiàn)肺實變。其中單肺病變6例(19.4%),雙肺病變25例(80.6%),19例(61.3%)肺部病變超過50%全肺野。因病情危重,大部分患者均未復查胸部CT。
26例患者住院期間有心電圖檢查結果,其中20例(76.9%)為竇性心動過速,9例(34.6%)合并ST-T改變;2例(7.7%)右束支阻滯;3例(11.5%)心電圖正常;1例(3.8%)低電壓。
24例患者有超聲心動圖檢查結果,其中22例(91.7%)左心室未見明顯擴大,但心室順應性均減低,2例(8.3%)左心室稍擴大;17例(70.8%)左心室射血分數(shù)(LVEF)≥50%,7例(29.2%)LVEF<50%。
31例患者均采用綜合性治療措施,包括抗病毒、抗感染、護腎保肝、免疫球蛋白、激素、補充白蛋白等營養(yǎng)支持、鎮(zhèn)靜等,患者在后期均給予心血管活性藥物治療。31例患者中,25例(80.6%)行氣管插管使用呼吸機機械通氣治療,6例(19.4%)使用無創(chuàng)呼吸機高流量面罩給氧,6例(19.4%)行連續(xù)腎臟替代治療。
31例患者中,5例(16.1%)出現(xiàn)多器官功能衰竭;27例(87.1%)直接死于呼吸衰竭,4例(12.9%)直接死于心臟驟停;所有(100%)患者根本死亡原因為COVID-19。
危重型COVID-19可以通過多種因素導致心臟損害。國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的COVID-19診療方案(試行第七版)[4]中指出,根據(jù)有限的尸檢和穿刺組織病理學觀察結果,COVID-19不僅會造成彌漫性肺泡損傷,而且會導致脾臟、肺門淋巴結、骨髓、肝臟、腎臟、大腦不同程度受損,心肌細胞也可見變性、壞死,間質內可見少數(shù)單核細胞和(或)中性粒細胞浸潤,部分血管內皮脫落、內膜炎癥及血栓形成[5]。
本研究中31例COVID-19死亡患者出現(xiàn)心臟損害,主要表現(xiàn)包括以下幾個方面:(1)心肌損傷標志物及BNP水平異常:與入院時首次檢查相比,患者死亡前最后一次復查cTnI、肌紅蛋白、CK-MB及BNP水平均有不同程度升高;(2)細胞炎癥因子異常:與入院時首次檢查相比,患者死亡前最后一次復查CRP、PCT、IL-6水平均有不同程度升高;(3)心電圖改變:26例有心電圖檢查結果的患者中,20例(76.9%)竇性心動過速,其中9例(34.6%)合并ST-T改變;3例(11.5%)心電圖正常;1例(3.8%)低電壓;2例(7.7%)右束支阻滯。(4)在24例有超聲心動圖檢查結果的患者中,大部分(91.7%)患者無明顯的心臟結構改變,但心室順應性減低,2例(8.3%)患者左心室稍擴大;7例(29.2%)患者LVEF<50%。
目前尚不清楚COVID-19導致心肌損害的發(fā)病機制,我們推斷可能有以下幾個方面:(1)低氧血癥。低氧血癥可引起細胞膜離子通透性增高、線粒體呼吸功能降低,三磷酸腺苷生成減少,Na+-K+泵轉運不充分,從而阻礙肌漿網(wǎng)中Ca2+內流,影響興奮-收縮耦聯(lián)系統(tǒng),心肌細胞活動受限,導致心臟射血功能障礙,進而引起外周組織灌注不足,加劇組織缺氧,多器官之間相互影響,惡性循環(huán)。另外,缺氧可以導致線粒體氧化應激后大量產(chǎn)生活性氧,破壞正常的細胞活動,使心肌細胞壞死、凋亡[6]。(2)細胞炎癥因子風暴。重癥COVID-19患者體內抗炎及促炎系統(tǒng)平衡失調,引起較多的促炎因子大量釋放,如干擾素γ、腫瘤壞死因子α、細胞趨化因子、白細胞介素等[7]。而這些炎癥因子大量釋放引起心肌細胞肥厚甚至凋亡,最終導致心肌重構、心力衰竭[8-9]。(3)血管緊張素轉換酶(ACE)2受體介導新型冠狀病毒感染心肌細胞。ACE2受體不僅廣泛表達于心血管系統(tǒng),而且在肺臟、腎臟、腸道等器官均有表達,研究表明,新型冠狀病毒可能與SARSCoV一樣通過刺突糖蛋白 Spike與ACE2受體結合感染細胞[10],而既往實驗研究發(fā)現(xiàn),人ACE2受體表達上調后可加劇病毒感染后心肺損傷[11]。(4)交感神經(jīng)過度激活。部分COVID-19患者會出現(xiàn)焦慮、恐懼、失眠,軀體及心理的應激導致兒茶酚胺大量釋放,從而出現(xiàn)心律失常、血管痙攣,嚴重者可能出現(xiàn)應激性心肌病。(5)抗病毒、抗菌等多種藥物作用導致不良反應。
因此,對于重癥及危重型COVID-19患者,除了吸氧、抗病毒、抗菌、補充白蛋白、糾正酸堿及電解質紊亂等治療外,出現(xiàn)呼吸窘迫者應早期給予呼吸機輔助通氣治療;炎癥因子明顯升高患者,盡早予糖皮質激素抗炎治療,必要時給予托珠單克隆抗體(IL-6受體拮抗劑)抑制炎癥反應和細胞因子風暴,也許能減少心肌損害的發(fā)生;對于患者存在的焦慮、恐懼情緒,應加強心理疏導及適當給予鎮(zhèn)靜藥物;對于出現(xiàn)心肌損害患者,可給予營養(yǎng)心肌、改善心肌能量代謝的藥物對癥治療,根據(jù)病情發(fā)展積極抗心律失常、抗心力衰竭、抗凝等對因治療。ACE2可能是潛在的治療靶點,抑制病毒與細胞結合、抑制炎癥因子、減少心肺損傷是潛在的有效治療措施,但仍需要進一步探討。
本研究的局限性在于:特殊時期大量患者集中隔離,黃岡市中心醫(yī)院大別山區(qū)域醫(yī)療中心緊急改建早期未能有影像檢查設備,所有患者在入院前均有老院區(qū)肺部CT檢查資料,但部分危重患者不能充分安排復查超聲心動圖、肺部CT等檢查,大部分患者住院期間僅進行1次心電圖檢查,所以未能觀察患者心電圖及超聲心動圖的動態(tài)演變過程。后續(xù)還需要收集大樣本資料,對比重癥患者與輕癥患者的相關臨床指標。對于有心臟損傷的 COVID-19患者,應每1~3個月隨訪1次。未來應開展更多的研究深入探索COVID-19患者心臟損害的機制,為臨床治療提供參考信息。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突