超聲在ICU獲得性肌無力量化評估中應(yīng)用的研究進(jìn)展

劉 楊，羅 健*，劉 苗，周興婷，丁韞晗，胡夢陽

1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院，湖北 430022;2.長江大學(xué)醫(yī)學(xué)部；3.武漢輕工大學(xué)；4.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院

ICU 獲得性肌無力（intensive care unit acquired weakness,ICUAW）是ICU 幸存者表現(xiàn)出的主要問題之一，可在病人疾病康復(fù)后持續(xù)存在。根據(jù)病理生理改變分為重癥肌?。╟ritical illness myopathy,CIM）、危重癥神經(jīng)?。╟ritical illness polyneuropathy,CIP）或兩者并存[1]。作為影響重癥病人疾病預(yù)后的嚴(yán)重并發(fā)癥，早期評估和預(yù)防是降低其發(fā)生率的有效途徑。隨著影像技術(shù)的發(fā)展，超聲在重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域覆蓋范圍越來越大，其顯影定量、可連續(xù)性測量、容易操作的特點及較強的抗干擾能力使其越來越受到醫(yī)務(wù)工作者的歡迎。這些特點與重癥監(jiān)護(hù)的要求有著明顯的一致性[2]，已被用于觀察肌肉質(zhì)量與功能、評估機械通氣撤機、鑒別休克類型、評估營養(yǎng)不良、監(jiān)測胃殘余量、篩查靜脈血栓、引導(dǎo)穿刺等方面[3-6]。肌肉消耗是ICU 醫(yī)生關(guān)注的重點之一，它不僅能反映疾病的嚴(yán)重程度、進(jìn)展速度，還可以預(yù)測病人預(yù)后?，F(xiàn)有研究對超聲評估ICUAW 的可靠性的認(rèn)知尚不統(tǒng)一。本研究的目的就是分析ICUAW 早期評估的困境及超聲在肌肉測量方面的應(yīng)用，綜述超聲評估ICUAW 的價值。

1 ICUAW 的主要評估方法及局限性

徒手肌力測試——醫(yī)學(xué)研究委員會評分（Medical Research Council,MRC）是ICUAW 最常用的評估工具，可評估四肢共12 組肌肉的力量，共60 分，總分低于48 分則可認(rèn)為存在ICUAW[7]。其局限性在于僅能反映病人存在肌力下降，但無法指出原因[8]；其次，MRC的評估也會受到病人意識的影響，往往會因肌松、鎮(zhèn)靜藥物的使用、ICU 譫妄的發(fā)生等延遲評估時間。研究表明，MRC 測量時間通常是在病人病情穩(wěn)定可喚醒后，這段時間大概是在7～10 d[9-10]，但I(xiàn)CUAW 在入監(jiān)護(hù)室24 h 內(nèi)即可發(fā)生。延遲評估可低估ICUAW 的臨床發(fā)病率。此外，MRC 評估較為主觀，觀察者之間存在差異[11]。

電生理檢查（electrophysiological,EP）通常包括神經(jīng)傳導(dǎo)、直接肌肉刺激、針刺肌電圖等檢測[12]。相比于MRC，EP 可區(qū)分CIM 和CIP。CIM 主要特征是復(fù)合肌肉動作電位（compound muscle action potentials,CMAPs）波幅異常降低，持續(xù)時間延長，感覺神經(jīng)動作電位（sensory nerve action potentials,SNAPs）正常，直接肌肉刺激時肌肉興奮性降低，針狀肌電圖上顯示肌病運動單位電位；CIP 表現(xiàn)為CMAPs 正常或輕度降低，SNAPs 振幅降低，伴有正?；蜉p度神經(jīng)傳導(dǎo)速度降低[13]。EP 可在病人清醒且具有合作性前進(jìn)行檢測，具有早期識別ICUAW 的優(yōu)勢。但完整的電生理學(xué)檢查需要45～90 min 才能完成，耗時長[14]。盡管簡化的電生理測試也能準(zhǔn)確識別CIM/CIP，但依舊無法解決組織水腫對檢查結(jié)果的影響，同時檢查結(jié)果受ICU 環(huán)境中及病人自身放電設(shè)備（起搏器等）的電干擾。且該項檢查需要專業(yè)技師實施才能確保結(jié)果的可靠性。

組織學(xué)檢查是評估ICUAW 和鑒別分型的金標(biāo)準(zhǔn)，CIP 表型的組織學(xué)改變?yōu)榧毙约∪馊ド窠?jīng)支配伴1型和2 型纖維萎縮，CIM 病人活檢最常見的現(xiàn)象為選擇性的粗肌絲（肌球蛋白）丟失和不同程度的壞死[13]。相比于電生理改變，組織學(xué)改變出現(xiàn)更晚。盡管神經(jīng)傳導(dǎo)研究結(jié)果異常，但CIP 病人感覺神經(jīng)軸突變性僅在病程后期才明顯[15]。組織學(xué)檢查因其有創(chuàng)性、痛苦性、成本高且需要病理專家對結(jié)果進(jìn)行解釋等限制了其在臨床應(yīng)用。

2 肌肉超聲在ICU 中的應(yīng)用

超聲技術(shù)具有測量肌肉數(shù)量和質(zhì)量的巨大潛力，超聲無創(chuàng)檢測肌纖維壞死與組織學(xué)檢測結(jié)果一致。超聲可通過測量橫截面積和肌肉厚度得到近似肌肉質(zhì)量，也可以通過肌肉回聲的灰度分析得到近似肌肉質(zhì)量[16]。骨骼肌超聲早在幾十年前便已應(yīng)用到ICU 環(huán)境中，用于評估危重病人營養(yǎng)狀況、預(yù)測臨床結(jié)局、診斷肌肉疾病等[17]。重癥病人在疾病早期即可出現(xiàn)肌肉消耗，股四頭肌橫截面積與肌肉消耗程度呈反比，與股四頭肌中心腱厚度呈正比。且股四頭肌最大等長自主收縮（quadriceps maximal isometric voluntary contraction,QMVC）與急慢性生理評分之間的密切關(guān)系表明，QMVC 可能隨著疾病的嚴(yán)重程度而下降[18-19]。研究表明，呼吸衰竭病人第1 周就可觀察到股四頭肌快速丟失，橫截面積減少約10%。在膿毒癥病人中，肌肉超聲能夠檢測出93%病人的神經(jīng)病變[20]。早期肌肉超聲主要用于床旁超聲測量骨骼肌質(zhì)量以觀察病人營養(yǎng)狀況和預(yù)測不良結(jié)局。大多數(shù)的研究表明，肌肉的退化可能與不良的預(yù)后有關(guān)，導(dǎo)致機械通氣和住院時間延長，增加醫(yī)院死亡率。由此可見，超聲技術(shù)不僅顯示肌肉的結(jié)構(gòu)變化，還可以提供更多的生理見解。但肌肉結(jié)構(gòu)和數(shù)量的改變與發(fā)生ICUAW 之間缺乏必然聯(lián)系，即肌肉結(jié)構(gòu)和數(shù)量的改變不等同于ICUAW 的發(fā)生。而最近已有研究開始討論骨骼肌厚度變化與肌力之間的相關(guān)性。用骨骼肌厚度變化評估ICUAW 的靈敏度和特異度也很可觀。

膈肌超聲已經(jīng)在ICU 病人中常規(guī)使用，用于評估和監(jiān)測膈肌功能，幫助預(yù)測機械通氣病人拔管時間和撤機成功率。胸部X 線、X 線、CT 也可用于觀察膈肌結(jié)構(gòu)，但無法顯示膈肌的運動狀態(tài)，且具有一定的輻射性，無法重復(fù)使用。MRI 可對膈肌的移動進(jìn)行定量評估，但對技術(shù)人員的依賴性強，必須在特定空間內(nèi)完成檢查，且費用高，不便在短期內(nèi)重復(fù)檢查[21-22]。超聲檢查膈肌的優(yōu)勢在于便攜、無輻射、重復(fù)性好、操作簡便、可連續(xù)動態(tài)觀察。研究表明，超聲測量的膈肌厚度與尸檢直接測量的膈肌厚度一致，超聲測量膈肌移動度與X 線、MRI 測量結(jié)果也是一致的，說明用超聲評估膈肌的結(jié)構(gòu)和活動是可靠的[22-23]。

另外，標(biāo)準(zhǔn)化超聲圖像的獲取與操作者水平密切相關(guān)，是準(zhǔn)確評估的基礎(chǔ)。大量文獻(xiàn)報道，使用超聲評估肌肉時，研究者內(nèi)和研究者間的一致性高。且研究表明，無論操作者專業(yè)技術(shù)水平如何，都具有出色的觀察者間和觀察者內(nèi)可靠性[24-25]。北京協(xié)和醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科對ICU 護(hù)士進(jìn)行了16 h 的超聲培訓(xùn)，培訓(xùn)后護(hù)士超聲評估正確率為92.53%，提示床旁超聲上手快，經(jīng)過規(guī)范化培訓(xùn)的人員均可以正確實施床旁超聲且研究者內(nèi)部一致性高[26]。

3 超聲測量肌肉變化對評估ICUAW 的價值

3.1 四肢肌肉變化對ICU 獲得性肌無力的評估價值 肌肉質(zhì)量減少是ICUAW 發(fā)生的直接原因之一。超聲對ICUAW 的研究主要集中在股四頭肌上，通常測量點選取的解剖位置為髂前上棘與髕骨上緣連線的中下1/3，但也有研究報道在兩者連線3/5 或1/2 處[6]。Cartwright 等[27]在一組呼吸衰竭病人中進(jìn)行灰度測量，評估回聲紋理，發(fā)現(xiàn)脛前肌的灰度平均值增加，肌肉回聲增強。脛前肌和股直肌的灰度標(biāo)準(zhǔn)差顯著降低，表明肌肉衰竭增加。但肌肉微觀結(jié)構(gòu)的變化并不一定能引起宏觀改變，不能代表ICU 獲得性肌無力的發(fā)生。2015年P(guān)arry 等[10]發(fā)現(xiàn)股中間肌回聲強度與MRC 得分呈負(fù)相關(guān)，回聲強度越高，病人MRC 得分越低。但他未進(jìn)一步計算回聲強度診斷ICUAW 的臨界值，這可能是因為研究樣本量不足。一項系統(tǒng)評價結(jié)果顯示超聲評估ICUAW 的可靠性尚未完全建立[28]。之后Witteveen 等[9]為了探究神經(jīng)肌肉超聲評估ICUAW 的準(zhǔn)確性，以MRC 作為評估“金標(biāo)準(zhǔn)”，按照流行病學(xué)診斷試驗方法，通過床旁超聲觀察肱二頭肌、橈側(cè)腕屈肌、股直肌、脛前肌、正中神經(jīng)、腓神經(jīng)，對床旁超聲評估ICUAW 的真實性、可靠性進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)肌肉超聲評估ICUAW 的準(zhǔn)確性較差。肌肉超聲顯示，即使ICUAW 病人肱二頭肌和橈側(cè)腕屈肌的厚度顯著降低，橈側(cè)腕屈肌的回聲強度更高，但三者對有無ICUAW病人的區(qū)分度低（AUC 分別為0.680，0.645，0.608），而其他肌肉間在兩組病人中差異無統(tǒng)計學(xué)意義。同樣，神經(jīng)超聲顯示，在ICUAW 病人中正中神經(jīng)橫截面積較小，但其區(qū)分度依舊較低（AUC 為0.667）。另一個與其類似的研究發(fā)現(xiàn)，床旁超聲測量橈側(cè)腕屈肌厚度＜1.17 cm 時，AUC=0.742，敏感度為73.75%，特異度為73.1%；測量股四頭肌厚度＜1.98 cm 時，AUC=0.787，敏感度為86.7%，特異度為73.1%；測量脛前屈肌的厚度＜2.04 cm 時，AUC=0.817，敏感度為86.7%，特異度為69.2%；三者對機械通氣病人并發(fā)ICUAW 具有診斷價值，而肱二頭肌厚度對ICUAW 無診斷價值[29]，這與Witteveen 等[9]的結(jié)論不一致。這兩組實驗僅測量了一個時間段的肌肉結(jié)構(gòu)，這種結(jié)果的差異可能是檢查時間段不同而導(dǎo)致的。Formenti 等[30]認(rèn)為以入院超聲結(jié)果為基線，若在ICU 期間肌肉厚度減少20%，橫截面積減少10%，羽狀角減少5%，回聲強度增加至少8% 或可成為評估ICUAW 的合理指標(biāo)。2019年王茂生等[31]發(fā)現(xiàn)超聲下股直肌橫截面積下降9.24%可作為評估ICUAW 的新工具。2020年李若祎[32]連續(xù)1 周使用超聲觀察重癥病人股四頭肌的變化發(fā)現(xiàn)：當(dāng)ICU 病人住院3 d 股直肌橫截面積減少6.0%，或住院5 d 股直肌厚度減少14.5%，或住院7 d 股中間肌厚度減少19.9%，可以較好地鑒別ICUAW 病人（AUC＞0.75）。該項研究的優(yōu)點在于作者不僅討論了單個肌肉參數(shù)與ICUAW 的關(guān)系，還觀察了肌肉參數(shù)隨時間變化的連續(xù)過程。

3.2 膈肌變化對ICU 獲得性肌無力的評估價值 除四肢外，膈肌也是ICUAW 累及的肌肉之一，病人可表現(xiàn)為困難拔管、機械通氣時間延長、呼吸衰竭，膈肌力量同樣是影響ICU 死亡率的主要決定因素[33]。反之，長期機械通氣也是ICUAW 的已知危險因素之一，不當(dāng)?shù)耐饽Ｊ娇蓪?dǎo)致膈肌功能紊亂，氧化應(yīng)激和蛋白水解可導(dǎo)致膈肌萎縮[34-35]，神經(jīng)肌肉阻滯劑的肌松作用和神經(jīng)毒性也會影響膈肌的功能。膈肌萎縮從機械通氣1 d 后就可發(fā)生，最大的厚度下降發(fā)生在機械通氣72 h 內(nèi)。一項研究顯示，膈肌厚度在機械通氣1 d 后下降了9%，2 d 和3 d 后分別下降了21%和26%，且ICU重癥病人膈肌的消耗速度比四肢肌肉更快，膈肌功能障礙的發(fā)病率是ICUAW 的兩倍，尤其是在膿毒血癥病人中[36-38]。超聲可以充分展現(xiàn)膈肌的特殊性，不僅可以測量動態(tài)和靜態(tài)的膈肌厚度，還可測量膈肌收縮速度和幅度[38]。一般認(rèn)為最佳的隔膜超聲檢查是在病人存在自主呼吸或非機械通氣期間。也有研究在機械通氣過程中尋找合適的膈肌超聲參數(shù)，盡可能消除機械通氣對膈肌的影響。

超聲下膈肌無力（diaphragmatic weakness,DW）被定義為膈肌移動＜11 mm，或膈肌運動矛盾。但研究表明DW 與ICUAW 的相關(guān)性并不高，也就是說DW≠ICUAW。想通過膈肌超聲評估ICUAW，還需進(jìn)一步研究。楊莉[22]發(fā)現(xiàn)，在機械通氣病人膈肌超聲相關(guān)指標(biāo)中，呼氣末膈肌厚度（thickness at end expiration,TEE）和膈肌收縮度（diaphragmatic thickness fraction,DTF）是最敏感的指標(biāo)，能夠很好地反映膈肌功能，可作為早期評估ICUAW 的工具：DTF=16.3%作為臨界值時，AUC=0.84，評估ICUAW 的靈敏度為0.86，特異度為0.80；TEE=0.17 cm 作為臨界值時，AUC=0.80，評估ICUAW 的靈敏度為0.71，特異度為0.74。盡管上述研究具有較好的靈敏度和特異度，但相關(guān)研究數(shù)量少，膈肌超聲評估ICUAW 的價值還需更多的研究支持。

4 小結(jié)

超聲憑借無創(chuàng)、便攜、精確的優(yōu)勢，成為危重病治療中有吸引力的工具，其對ICUAW 的評估價值也得到了一定的肯定。骨骼肌力量喪失是危重病人的典型癥狀，也是ICUAW 的臨床表現(xiàn)之一。超聲評估四肢肌肉和膈肌不僅可以早期評估ICUAW，還可以預(yù)測危重病人的不良結(jié)局。但超聲最佳觀察指標(biāo)和診斷臨界值尚不統(tǒng)一，如何突破肥胖和水腫帶來的成像問題，如何正確利用超聲參數(shù)，都需要進(jìn)一步研究。即便有些參數(shù)在現(xiàn)有研究中被認(rèn)為是沒有意義的，但其動態(tài)變化，或與其他參數(shù)之前的函數(shù)關(guān)系，可能會在評估ICUAW 上有一定價值。超聲可能會成為及早識別ICUAW 的有用工具。