COVID-19患者における低酸素血症。仮説

Hypoxemia in COVID-19 patients: An hypothesis.

• H K Fisher

抄録

現在の SARS-Cov-2 ウイルスのパンデミックは、重症患者、特に突然の極端な低酸素血症の患者に対して効果的な治療法を見つけることが重要な課題となっています。他の急性呼吸窮迫症候群の患者とは異なり、これらの患者は、混合静脈血中に通常見られる酸素濃度よりも低い動脈血中酸素濃度が存在しても、肺硬直の増加や劇的な呼吸困難を示すことはありません。緊急気管挿管と機械的人工呼吸は、高い気管内圧と上昇した吸入酸素濃度では、役に立たないか、または悪化することが証明されていますが、なぜでしょうか？私たちの仮説は、以前に検出されなかったプローブ特許卵巣孔（PPFO）の突然の開口部がこの謎を説明することができるということです。アシドーシスを伴わない低酸素血症は、呼吸困難や換気の増加のむしろ弱い刺激であり、そのような心臓内シャントの開通は肺の機械的特性を悪化させることはないので、劇的な症状の変化がないことは驚くべきことではないでしょう。我々は、生活の中でも剖検時にもPFOの頻度が高いこと、そしてCovid-19の患者に見られる大きなシャント分画の生理学的証拠を指摘している。肺動脈と右心室の圧力上昇に寄与し、潜在的にシャントが開く原因となるので、高凝固性の公表された証拠と剖検時に見つかった肺塞栓の豊富な証拠は、我々の仮説と一致している。肺胞内膜細胞表面に存在するACE-2受容体とウイルス性コロナスパイク蛋白質との相互作用とスパイク蛋白質による高凝固性への寄与について検討した。動脈酸素飽和度が大きく低下した後の開放型PFOの検索は、ベッドサイドでの心エコー検査、窒素ウォッシュアウト検査、画像検査など、確立されたさまざまな技術を用いて行うことができる。治療法としては、シャントのバルーンまたはパッチ閉鎖、肺血管抵抗を低下させるための様々な薬物治療が考えられる。

The current SARS-Cov-2 virus pandemic challenges critical care physicians and other caregivers to find effective treatment for desperately ill patients - especially those with sudden and extreme hypoxemia. Unlike patients with other forms of Acute Respiratory Distress Syndrome, these patients do not exhibit increased lung stiffness or dramatic dyspnea., even in the presence of arterial blood oxygen levels lower than that seen normally in mixed venous blood. Urgent intubation and mechanical ventilation with high inflation pressures and raised inhaled oxygen concentration have proved unhelpful or worse, but why? Our Hypothesis is that sudden opening of a previously undetected probe-patent foramen ovale (PPFO) may explain this mystery. As hypoxemia without acidosis is a rather weak stimulus of dyspnea or increased ventilation, and opening of such an intracardiac shunt would not worsen lung mechanical properties, the absence of dramatic symptom changes would not be surprising. We point out the high frequency of PFO both in life and at autopsy, and the physiological evidence of large shunt fractions found in Covid-19 patients. Published evidence of hypercoagulability and abundant evidence of pulmonary emboli found at autopsy are in accord with our hypothesis, as they would contribute to raised pressure in the pulmonary arteries and right heart chambers, potentially causing a shunt to open. We review the interaction between viral corona spike protein and ACE-2 receptors present on the surface of alveolar lining cells, and contribution to hypercoagulabilty caused by the spike protein. Search for an open PFO after a large drop in arterial oxygen saturation can be performed at the bedside with a variety of well-established techniques including bedside echocardiography, nitrogen washout test, and imaging studies. Potential treatments might include balloon or patch closure of the shunt, and various drug treatments to lower pulmonary vascular resistance.

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