超聲在ICU-AW中的應(yīng)用

劉怡，張棟

(長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院，山西 長(zhǎng)治 046000)

0 引言

ICU獲得性虛弱(ICU-Acquired Weakness, ICUAW)，定義為“入住ICU的危重癥患者無(wú)其他原因可以解釋的獲得性無(wú)力”。它是重癥患者因長(zhǎng)期臥床及制動(dòng)引起的神經(jīng)肌肉并發(fā)癥，為一種全身性肢體無(wú)力綜合征，發(fā)病率為25%～100%[1-2]，隨病人病情危重程度發(fā)生率遞增[3-4]，受累的主要為如四肢等外周肌肉以及以膈肌等呼吸肌，以遠(yuǎn)端肢體肌肉無(wú)力最為突出，近端肌肉表現(xiàn)不明顯，ICU-AW可使患者活動(dòng)能力減弱，臥床時(shí)間延長(zhǎng)，繼發(fā)感染風(fēng)險(xiǎn)增加，遠(yuǎn)期生活質(zhì)量下降。部分患者甚至肌肉嚴(yán)重?fù)p傷，出現(xiàn)四肢癱瘓。同時(shí)因其影響自主呼吸恢復(fù)，可能造成脫機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)，肺部感染率增加，呼吸機(jī)依賴，住院花費(fèi)增多等以及其他不同程度的后遺癥，治療和預(yù)后效果差[5-6]。

一般認(rèn)為它與患者的炎癥反應(yīng)有關(guān)，高血糖、敗血癥、休克和多器官功能衰竭的存在與否和輕重程度是影響其發(fā)生及病情輕重的危險(xiǎn)因素[7]。同時(shí)因?yàn)镮CU病人常處于的機(jī)械通氣、深度鎮(zhèn)靜、接受神經(jīng)肌肉阻斷劑的治療會(huì)患者完全失去機(jī)械刺激導(dǎo)致更嚴(yán)重的肌肉萎縮[8]。因此積極治療誘發(fā)炎癥，盡量減少鎮(zhèn)靜和早期活動(dòng)，可以改善預(yù)后。[7]有研究表明，肌肉的退化可以在絕對(duì)制動(dòng)后的4h內(nèi)開始發(fā)生，且平均以每天1.0%～ 1.3% 的速率發(fā)生肌肉力量下降，若不及時(shí)干預(yù)會(huì)對(duì)患者的預(yù)后甚至出院后生活質(zhì)量產(chǎn)生持續(xù)性影響，嚴(yán)重者這種影響甚至?xí)掷m(xù)6-8年之久，并且大大增加患者家庭及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[9]。

但在臨床工作中ICU—AW的發(fā)生不易早期察覺，采用肌肉活檢和電生理檢查可以早期診斷ICU-AW，但因其有創(chuàng)性操作并消耗大量人力物力，無(wú)法在臨床上推廣。[10]臨床上可以通過(guò)骨骼肌質(zhì)量測(cè)定和肌力及運(yùn)動(dòng)功能測(cè)定來(lái)對(duì)ICU-AW進(jìn)行診斷，可采用英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)(MRC)肌力評(píng)分量表或握力器評(píng)價(jià)肌力及運(yùn)動(dòng)功能，MRC＜48分即可診斷為ICU-AW，但MRC量表主觀性較強(qiáng)，且與握力器都需要患者進(jìn)行配合，而ICU病人一般都會(huì)合并意識(shí)障礙，因此無(wú)法在早期準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)肌肉無(wú)力或?qū)∪馕s進(jìn)行評(píng)估。[11-12]因此采用超聲測(cè)量骨骼肌質(zhì)量及形態(tài)變化評(píng)估患者肌肉萎縮、肌力以及運(yùn)動(dòng)功能衰退也許更為簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，并且超聲隨著時(shí)間推移動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者肌肉變化，且無(wú)需患者配合，具有無(wú)創(chuàng)、可視、客觀、床旁可操作等特點(diǎn)，同時(shí)具有良好的可靠性。[13-15]因此超聲在ICU-AW的診治中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文主要對(duì)于超聲在ICU-AW中的應(yīng)用做一些介紹:

1 膈肌功能

80%的ICU-AW患者會(huì)出現(xiàn)呼吸性肌無(wú)力，膈肌為最主要呼吸肌，累及膈肌，導(dǎo)致膈肌無(wú)力，質(zhì)量減少，運(yùn)動(dòng)能力減弱，從而導(dǎo)致患者呼吸功能衰弱，因此膈肌的萎縮是呼吸性肌無(wú)力的主要原因。有研究者指出，人體膈肌停止主動(dòng)活動(dòng)18 h后就會(huì)膈肌纖維萎縮，發(fā)生ICU-AW[16]。24 h內(nèi)超聲就可以觀察到機(jī)械通氣患者發(fā)生了膈肌萎縮和收縮功能減弱。同時(shí)膈肌功能的評(píng)價(jià)也能對(duì)撤機(jī)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，撤機(jī)成功組患者的膈肌收縮功能明顯優(yōu)于失敗組，是一項(xiàng)減少撤機(jī)的失敗率至關(guān)重要的評(píng)估點(diǎn)[17-18]避免二次插管的發(fā)生。有研究表明，早期識(shí)別ICU-AW，及早進(jìn)行分階段肺康復(fù)技術(shù)同時(shí)及時(shí)動(dòng)態(tài)評(píng)估康復(fù)效果可以有效改善患者肺部情況，提升氧合指數(shù)，使患者機(jī)械通氣時(shí)間和 ICU 住院時(shí)間縮短，呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎發(fā)生率明顯降低，改善預(yù)后。[19]主要測(cè)量指標(biāo)為：

1.1 膈肌增厚分?jǐn)?shù)(DTF)及呼氣末膈肌厚度(TEE)

膈肌增厚分?jǐn)?shù)(DTF)=[吸氣末厚度-呼氣末厚度]/呼氣末厚度。是評(píng)估膈肌功能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。DTF的正常值是(45±12)%[男性(43±10)%和女 性(47±13)%]。[20]DTF下降10%可能使拔管困難，呼吸機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)。測(cè)量DTF時(shí)，高頻線性探頭(＞9MHz)放置在患者雙側(cè)腋前線與腋中線與之間的第8或第9肋間隙。[21-22]這里是胸膜與腹膜的交接區(qū)。膈肌呈非回聲結(jié)構(gòu)，被胸膜和腹膜的高回聲所包圍。在吸氣相和呼氣相，使用B模式超聲動(dòng)態(tài)評(píng)估厚度。并使用M模式計(jì)算厚度。吸氣末在M型軌跡的峰值處，呼氣末在下一個(gè)吸氣周期開始前的最窄點(diǎn)處。[23]在測(cè)量時(shí)，應(yīng)以10mm /s的慢掃(滾動(dòng))速度獲得三次連續(xù)且視覺一致的呼吸。在機(jī)械通氣過(guò)程中，DTF的變化比較容易觀測(cè)。有研究者對(duì)機(jī)械通氣患者不同膈肌超聲參數(shù)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)TEE和DTF在兩者在不同時(shí)間點(diǎn)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其他參數(shù)受患者及呼吸機(jī)影響因素較大。同時(shí)他們進(jìn)行了受試者工作特征(ROC)曲線分析，發(fā)現(xiàn)DTF＜16.3%；TEE＜0.17cm作為預(yù)測(cè)值時(shí)，對(duì)于ICU-AW的診斷特異度和靈敏度較高[24-25]。因此在ICU—AW的診斷中可以通過(guò)膈肌超聲測(cè)量]DTF和TEE，從而對(duì)膈肌功能進(jìn)行評(píng)估并對(duì)ICU—AW做出診斷。

2 四肢骨骼肌功能

ICU-AW主要累及四肢骨骼肌。有研究者對(duì)入住ICU的患者使用超聲測(cè)定四肢肌肉的橫截面積，發(fā)現(xiàn)三天內(nèi)即可出現(xiàn)橫截面積下降，隨著臥床時(shí)間的增，可持續(xù)下降至第4周。[26-27]也有研究發(fā)現(xiàn)與非ICU-AW患者相比，ICU-AW患者在入ICU后3天后即可以觀察到股直肌橫截面積萎縮率高于非ICU-AW組，并在第5天股直肌厚度減少率及第7天股中間肌厚度減少率與非ICU-AW組都出現(xiàn)了明顯的差異。研究者們繪制了ROC曲線并提出了股直肌橫截面積萎縮度在第3天，第6天，第7天時(shí)的診斷臨界值分別為6%，14.5%，19.9%。[28]此外，可以觀察到膿毒癥及多器官功能衰竭ICU患者的股直肌橫截面積相較于其他ICU患者減少程度更高[29]。Formenti等人通過(guò)文獻(xiàn)回顧總結(jié)后認(rèn)為在入ICU后7至10 天內(nèi)，若骨骼肌厚度減少20%、橫截面積減少10%、回聲強(qiáng)度增加8%或羽狀角減少5%，應(yīng)警惕可能發(fā)生了ICUAW。[30]因此，通過(guò)超聲評(píng)估肌肉厚度和橫截面積的變化可以早期發(fā)現(xiàn)ICU-AW患者，從而及早干預(yù)，對(duì)病人預(yù)后產(chǎn)生積極影響。

2.1 肌肉厚度

肌肉厚度側(cè)面反映肌肉含量，因此我們可以超聲測(cè)量肌肉厚度的變化從而對(duì)患者肌力情況及活動(dòng)水平進(jìn)行評(píng)估，隨著ICU住院時(shí)間增加，患者骨骼肌肌肉的厚度出現(xiàn)顯著減少，肌力水平和活動(dòng)水平也出現(xiàn)下降。[31]ECMO治療的患者，發(fā)現(xiàn)從入 ICU 后20 天后，股中間肌(VI))厚度減少 26.7%，股直肌(RF)厚度減少34.9%；且患者的肌肉厚度減少程度與 MRC 評(píng)分和活動(dòng)水平負(fù)相關(guān)。[32]另外在一項(xiàng)對(duì)于ICU機(jī)械通氣病人的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)在前3天，RF的肌肉厚度消耗率最快(9%)，VI厚度的減少在第3天和第5天之間最顯著，下降了17%。股直肌與股中間肌在不同時(shí)間段消耗的速度不同，這可能與股直肌RF主要為2型纖維，股中間肌VI主要為1型纖維有關(guān)。對(duì)于了解不同的肌肉的纖維組成和消耗速率變化可能對(duì)我們制定康復(fù)策略有一定幫助[33]。

2.2 橫截面積

研究發(fā)現(xiàn)，肌肉的橫截面積與肌力之間呈正相關(guān)，橫截面積越大，肌力越強(qiáng)，對(duì)于入住ICU的病人，骨骼肌橫截面積都會(huì)減少，但對(duì)于不同的研究人群似乎具有不同的減少速率。國(guó)內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn)在患者入住ICU的第3天、第5天、第7天及出ICU當(dāng)天，股直肌橫截面積分別減少5.0%、13.6%、 21.45%、23.4%。[34]蔡晶晶等人的數(shù)據(jù)也顯示在第3 天、第5 天和轉(zhuǎn)出ICU當(dāng)天時(shí)，骨骼肌橫截面積分別減少(5.2±2.9)%、(12.8±8.6) %、 (24.2±18.6)%。[35]而國(guó)外一則研究卻發(fā)現(xiàn)ICU患者第7天股直肌橫截面積減少約12.5%，第10天減少約17.7%。[36]也有研究觀察到患者入住ICU后10d，股直肌橫截面積減少30%。[33]數(shù)據(jù)的差異可能與人群的異質(zhì)性相關(guān)。此外，患者骨骼肌橫截面積減少程度也與治療方案及病情相關(guān)，一項(xiàng)研究中，機(jī)械通氣患者和非機(jī)械通氣患者在入ICU第10天股直肌橫截面積分別減少17.25% 和10.76%。[37]另一項(xiàng)研究中多器官功能衰竭患者的股直肌橫截面積的減少也明顯多于單器官功能衰竭患者[29]。

2.3 回聲強(qiáng)度

正常的肌肉為相對(duì)低回聲，回聲強(qiáng)度的變化可以間接反映肌肉的結(jié)構(gòu)變化。因此我們可以通過(guò)動(dòng)態(tài)觀察肌肉回聲的來(lái)判斷肌肉組織的改變，并采用灰階分析客觀評(píng)價(jià)肌肉回聲改變情況。有研究顯示在入ICU第10天，患者股直肌(RF)和股中間肌(VI)的回聲強(qiáng)度分別增加了12.7%和25.5%。[33]推測(cè)回聲增強(qiáng)可能是因?yàn)樵诩∪鈮乃篮图∪饫w維化過(guò)程中脂肪和結(jié)締組織浸潤(rùn)的表現(xiàn)，一些研究進(jìn)行了肌肉活檢，發(fā)現(xiàn)回聲強(qiáng)度與肌肉纖維化測(cè)量值和肌內(nèi)脂肪含量之間確實(shí)具有相關(guān)性[38,39]。回聲的改變可能反映了細(xì)胞水平上肌肉結(jié)構(gòu)的破壞。在Parry SM[33]等人的研究中股直肌和中間肌回聲強(qiáng)度上存在個(gè)體差異。在某些個(gè)體中，回聲增加，而有的個(gè)體中回聲強(qiáng)度保持不變或減少。但是回聲強(qiáng)度增強(qiáng)與肌力下降呈正相關(guān)，回聲性評(píng)分增加的個(gè)體(即肌肉結(jié)構(gòu)受到更大的干擾)骨骼肌肌力更差。這提示我們也許對(duì)于嚴(yán)重不適的個(gè)體，回聲強(qiáng)度可能更有利于識(shí)別更加衰弱的患者和肌肉功能更差的危重癥患者。對(duì)于輕癥患者，回聲強(qiáng)度表現(xiàn)各異，診斷價(jià)值可能不大。

2.4 羽狀角

羽狀角是肌纖維與深層筋膜所形成的角度。羽狀角的角度越大，意味著能啟動(dòng)的肌纖維越多，肌肉的收縮能力越強(qiáng)[40]。因此羽狀角可以用來(lái)評(píng)估患者肌肉的收縮情況，以及肌力和活動(dòng)情況。不同的肌肉具有不同的羽狀角，且同一肌肉的羽狀角也會(huì)隨相關(guān)部位運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化。羽狀角的改變會(huì)影響肌肉的力學(xué)特性。有研究者入ICU的患者進(jìn)行股外側(cè)肌羽狀角的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在第5天和第10天時(shí)羽狀角分別減少14.31%和28.47%，同時(shí)股外側(cè)肌厚度分別減少10.66%和28.81%[41]，在一定程度上羽狀角的變化也同步反應(yīng)著肌肉結(jié)構(gòu)及質(zhì)量的變化，因此羽狀角的測(cè)量值也是有效地早期識(shí)別ICU-AW或評(píng)估肌肉狀況的參數(shù)之一。但是羽狀角在肌肉丟失嚴(yán)重的病人中并不好測(cè)量，Parry SM[33]等人就有部分患者由于肌肉結(jié)構(gòu)惡化嚴(yán)重，超聲無(wú)法清楚觀測(cè)到與深腱膜相關(guān)的單個(gè)肌束來(lái)計(jì)算羽狀角，因此無(wú)法量化羽狀角。

3 面臨的問題

目前對(duì)于超聲評(píng)估ICU-AW病人四肢骨骼肌功能還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如在評(píng)估患者股四頭肌厚度時(shí)有兩種定位方式：髂前上棘和髕骨上緣之間連線的1/2或上2/3點(diǎn)，但兩種方法對(duì)于ICU獲得性無(wú)力患者股四頭肌功能的判定并沒有明顯的差異。[42-43]使用超聲進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)評(píng)估時(shí)，患者的體位變化，定位點(diǎn)偏，移檢查者施加的力度和探頭的角度都會(huì)引起結(jié)果的誤差。對(duì)于嚴(yán)重肥胖和嚴(yán)重水腫的病人難以獲得清晰的圖像，影響肌肉辨別和肌肉參數(shù)的測(cè)量。并且多數(shù)研究選擇對(duì)股直肌或股中間肌進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于不同肌肉研究的結(jié)果較少。再者，后續(xù)大部分研究并未對(duì)患者每天的肌肉變化進(jìn)行連續(xù)性測(cè)量。變化時(shí)間點(diǎn)不明確。因此，仍需繼續(xù)進(jìn)行探索，建立實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估方案，減少測(cè)量誤差。

4 展望

ICU-AW的發(fā)生對(duì)于病人的預(yù)后有著顯著的影響，因此早期識(shí)別和干預(yù)至關(guān)重要。肌肉萎縮是ICU-AW的主要表現(xiàn)，但有研究顯示收縮性減弱和肌肉質(zhì)量損失可能獨(dú)立發(fā)生；因此，ICU-AW和肌肉萎縮不應(yīng)被理解為的同義詞或可互換。超聲因其簡(jiǎn)便無(wú)創(chuàng)可視化，可以對(duì)肌肉進(jìn)行連續(xù)、動(dòng)態(tài)、有效地評(píng)估，在早期識(shí)別 ICU-AW中扮演著越來(lái)越重要的作用。超聲對(duì)于ICU-AW評(píng)估的可靠性也不斷的被證實(shí)。并且及時(shí)對(duì)可能發(fā)生ICU-AW患者進(jìn)行康復(fù)治療干預(yù)，我們也許也可以用超聲來(lái)評(píng)估各康復(fù)方式的有效性，獲得最佳的康復(fù)方案，給與病人更優(yōu)的治療。