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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)國家衛(wèi)健委等部門的權(quán)威數(shù)據(jù)，截至2月3日15時(shí)，全國共確診新型冠狀病毒感染者17255例，其中重癥患者2296例；目前已治愈479例，死亡361例。
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，簡稱 ARDS。
具體來說，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)?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？目前針對這些重癥患者的治療方式又是怎樣的？我們參考了權(quán)威醫(yī)學(xué)期刊《新英格蘭醫(yī)學(xué)期刊》上的論文，通過打比方、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、各級支氣管和肺泡。在樹上，葉片進(jìn)行光合作用，把營養(yǎng)傳回整棵樹；在肺里，空氣通過各級氣管，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；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有水腫的感覺。
原理如圖：
對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，無法呼吸。嚴(yán)重時(shí)就會出現(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，都會導(dǎo)致 ARDS。
目前，對于出現(xiàn) ARDS 的重癥患者，唯一的辦法就是支持治療，沒有藥理上的針對措施（有少數(shù)被初步證明有效，但未通過臨床的藥物）。
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。
（至于用藥，特別是中藥，更多只是走個(gè)過場。）
自從本世紀(jì)初以來，針對 ARDS 的呼吸機(jī)支持治療手段，有過幾次重大的革新。
1）低潮氣量通氣
沒有肺科醫(yī)學(xué)知識的人可能會認(rèn)為，讓呼吸機(jī)大量吹氣進(jìn)去，就是最好的辦法。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反邏輯的通氣方式。簡單來說，就是用更低的潮氣量（伴隨更高頻率）來降低呼吸機(jī)對肺泡施加的壓力，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)，患者會對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，會下意識加大呼吸的力度，擾亂呼吸機(jī)的作用。
于是，醫(yī)生們調(diào)整了麻醉的手法，對不同情況的患者，保持非常細(xì)致的醫(yī)學(xué)觀測，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（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，采用俯臥姿勢治療的 ARDS 患者死亡率從32.8%降低至16%。
也就是說，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的巨大幫助。
隨著火神山、雷神山兩座新集中收治醫(yī)院，以及湖北之外各地新的集中收治醫(yī)院的落成，這一情況將得到較大改善。至少對于重癥患者，只要能進(jìn)入 ICU、插上呼吸機(jī)，只要能得到呼吸科醫(yī)生、麻醉醫(yī)生、護(hù)工人員的照顧，相信絕大多數(shù)患者都能得到康復(fù)。（文：杜晨 制圖：Windy）
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