影像學(xué)在重癥監(jiān)護(hù)病房獲得性肌無(wú)力應(yīng)用中的研究進(jìn)展

陳 靜 綜述,朱 潔 審校

(重慶市急救醫(yī)療中心超聲科,重慶 400014)

重癥監(jiān)護(hù)病房獲得性肌無(wú)力(intensive care unit-acquired weakness,ICUAW)是指在ICU治療后發(fā)生的至少一種近端肌無(wú)力癥狀,和/或末梢感覺(jué)異常、感覺(jué)遲鈍或疼痛癥狀,與其他疾病無(wú)聯(lián)系,如果有能引發(fā)多發(fā)性神經(jīng)病變的特定疾病(如糖尿病),必須是在ICU治療后出現(xiàn)以上癥狀?lèi)夯蚋淖僛1],才能診斷ICUAW。ICUAW的概念在1993年被提出,研究人員認(rèn)為是神經(jīng)肌肉功能紊亂導(dǎo)致肌無(wú)力。隨著研究的深入,ICUAW被分類(lèi)為危重性多性神經(jīng)病變(CIP)、危重性肌病(CIM)、多性神經(jīng)肌病(CIPNM)[2]。臨床上以CIPNM最為常見(jiàn)[3],主要表現(xiàn)為各種肌病及神經(jīng)病變樣癥狀組合;CIP多表現(xiàn)為疼痛、感覺(jué)障礙和感覺(jué)異常;CIM多表現(xiàn)為肌肉無(wú)力,特別是近端肌肉,面部肌肉少有累及,眼肌麻痹更少見(jiàn)[4]。ICUAW的短期發(fā)病率為9%～82%[5],患者在ICU治療7 d或以上后其發(fā)生率為49%～77%[6]。相關(guān)報(bào)道顯示,膿毒血癥或全身感染患者ICUAW發(fā)生率約為70%[7];合并多器官衰竭患者ICUAW發(fā)生率可高達(dá)100%,急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者發(fā)生率約為67%[8];ICU住院患者臨床評(píng)估ICUAW發(fā)生率為25%～33%,電生理評(píng)估發(fā)生率約58%[9]。ICUAW的危險(xiǎn)因素包括全身炎癥反應(yīng)綜合征、藥物(如糖皮質(zhì)激素、神經(jīng)肌肉阻滯劑、血管加壓劑等)、ICU住院/臥床時(shí)間、患者年齡及機(jī)械通氣等[10-11]。ICUAW的診斷和治療不是重癥監(jiān)護(hù)的重點(diǎn),但I(xiàn)CUAW阻礙了ICU患者的治療和康復(fù),存在ICUAW的患者再插管發(fā)生率是無(wú)ICUAW患者的兩倍[12],會(huì)增加患者的ICU住院時(shí)間、醫(yī)院死亡率、180 d死亡率,降低出院后生活質(zhì)量[13-14]。因ICU的環(huán)境復(fù)雜、缺少易于應(yīng)用的檢測(cè)工具且沒(méi)有能被普遍接受的“金標(biāo)準(zhǔn)”,故ICUAW的診斷具有挑戰(zhàn)性。本文就影像學(xué)在ICUAW評(píng)估中的應(yīng)用進(jìn)展做一綜述,分析影像學(xué)診斷ICUAW的價(jià)值。

1 CT

CT可以通過(guò)評(píng)估肌肉密度和形態(tài)快速和準(zhǔn)確地評(píng)估肌肉變化。目前認(rèn)為第3～4腰椎(L3～L4)水平圖像最能反映全身組織分布[15],故CT用于ICUAW患者的肌肉質(zhì)量評(píng)估中多選用L3～L4水平,也有選用L3水平或股骨肌肉水平,測(cè)得椎旁肌肉群或腹壁的骨骼肌面積(SMA),然后通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件或公式計(jì)算全身骨骼肌的體積和質(zhì)量[16],并計(jì)算得出骨骼肌指數(shù)(SMI)。謝永鵬等[17]驗(yàn)證了利用CT影像勾畫(huà)并計(jì)算第12胸椎水平左右豎脊肌總橫截面積診斷ICUAW的價(jià)值。CT圖像上感興趣組織的平均亨氏單位(Hounsfield unit,HU)值可作為肌肉質(zhì)量的替代值[18],也可以利用HU值繪制肌肉直方圖及HU值的比例來(lái)計(jì)算肌肉體積,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。CASAER等[19]使用CT掃描ICU患者的股骨肌肉,顯示入院后前7 d肌肉厚度減少最明顯。目前一些圖像分析軟件也可以對(duì)CT圖像進(jìn)行精確的灰度分析及面積測(cè)量,提供較準(zhǔn)確的肌肉質(zhì)量信息。CT評(píng)估肌肉質(zhì)量不依賴(lài)于操作者,但需要盡量保持設(shè)備和測(cè)量技術(shù)人員的一致性,其可以對(duì)深層肌肉進(jìn)行評(píng)估,并且對(duì)于ICU患者CT圖像比MRI更容易獲得。但通過(guò)公式通常會(huì)高估ICUAW患者的肌肉量,因?yàn)檫@些公式多根據(jù)健康人群和慢性疾病患者建立。且根據(jù)CT的分辨率不同,L3～L4水平可能存在多個(gè)切片,每次分析必須確保一致的圖像采集及患者體位才能準(zhǔn)確測(cè)量骨骼肌橫截面積。此外,CT存在輻射、耗時(shí)、需要特殊軟件及水腫會(huì)增加診斷難度等缺點(diǎn)。

2 MRI

MRI可以提供良好的軟組織特征,它可以評(píng)估骨骼肌的形狀、體積和形態(tài)學(xué)特征,確定肌肉的脂肪變性。選擇骨盆及大腿部位進(jìn)行MRI,能反映ICUAW最常累及的近端肌肉情況[20]。MRI也能測(cè)量骨盆及股骨水平肌肉的橫截面積,通過(guò)計(jì)算可得到肌肉體積,ICUAW患者的肌肉體積通常隨住院時(shí)間減少。在信號(hào)上ICUAW所累肌肉多表現(xiàn)為T(mén)1加權(quán)和脂肪抑制T2加權(quán)圖像上肌肉彌漫性萎縮、水腫及利用順磁性造影劑釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)后增強(qiáng),若表現(xiàn)為T(mén)2/短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)(STIR)信號(hào)增加和T1增強(qiáng)則提示CIM[21],該表現(xiàn)與肌肉活檢結(jié)果相關(guān)。CIP中的肌肉去神經(jīng)水腫和CIM中的多灶性肌內(nèi)水腫樣信號(hào)在STIR圖像中均表現(xiàn)為高信號(hào)病變[22-23],反映了ICUAW患者肌肉脂肪浸潤(rùn)和萎縮。嚴(yán)重膿毒癥并發(fā)ICUAW的患者M(jìn)RI可表現(xiàn)出肌肉萎縮、纖維變化等結(jié)構(gòu)改變[24]。肌肉MRI沒(méi)有輻射,對(duì)病變敏感,可成為ICUAW的支持性診斷工具。但MRI成本高、檢查時(shí)間長(zhǎng)、噪音大、可檢查的區(qū)域有限且有金屬植入物禁忌。

3 超聲

肌肉在超聲中有明顯且特殊的回聲表現(xiàn),它可以無(wú)創(chuàng)地提供關(guān)于肌肉質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的信息,用于ICUAW患者的肌肉評(píng)估安全可行,檢查者間獲取的肌肉信息無(wú)明顯差異[25]。目前主要應(yīng)用二維超聲觀察肌肉厚度、橫截面積、回聲等,M型超聲觀察肌肉震顫,彈性成像觀察肌肉硬度,彩色多普勒觀察肌肉血流情況。超聲評(píng)估ICUAW肌肉質(zhì)量和數(shù)量的有效性已被證實(shí)[26],ICUAW超聲采集部位多是股四頭肌,測(cè)量點(diǎn)一般位于股骨的2/3處,位于髕骨上棘和髂前上棘連線(xiàn)的中下1/3。超聲測(cè)量肌肉厚度有較高的可靠性和重現(xiàn)性。ICUAW患者肌肉厚度會(huì)隨著時(shí)間推移減少,且與ICU住院時(shí)間呈負(fù)相關(guān)[27]。NG等[28]認(rèn)為CIP與肌肉萎縮有關(guān),而CIM肌肉厚度通常不變。采用超聲測(cè)量橫截面積來(lái)評(píng)估ICU患者肌肉力量比肌力測(cè)試更可行。PARRY等[29]發(fā)現(xiàn)ICUAW患者的肌肉橫截面積也會(huì)隨著時(shí)間的推移減少。PAOLO等[30]發(fā)現(xiàn),股四頭肌羽狀角丟失對(duì)ICUAW具有很高的診斷準(zhǔn)確性。在ICUAW中肌肉回聲被半定量分為4個(gè)級(jí)別[31]：均質(zhì)低回聲(1級(jí))、肌肉不均質(zhì)低回聲(2級(jí))、脂肪浸潤(rùn)(3級(jí))及筋膜炎和/或壞死(4級(jí))。分級(jí)回聲與活檢肌肉病理變化相關(guān)[32],也有學(xué)者提出CIM多表現(xiàn)為肌肉回聲均勻增強(qiáng),CIP多表現(xiàn)為肌肉回聲不均勻。相比于回聲分級(jí),通過(guò)軟件計(jì)算肌肉的平均灰度水平來(lái)進(jìn)行量化更為準(zhǔn)確和客觀。ICUAW被認(rèn)為是肌肉被脂肪和結(jié)締組織替代過(guò)程,肌肉血管生成降低導(dǎo)致肌肉彩色多普勒血流減少[33]。超微血管成像技術(shù)(SMI)可以檢測(cè)多普勒超聲無(wú)法觀察到的肌肉細(xì)微血管化的微小變化,可以代表肌肉的生存能力,對(duì)ICUAW預(yù)后有重要意義,通過(guò)SMI可以檢測(cè)到ICUAW患者肌肉的微血管生成活性明顯減低[33]。肌肉剪切波彈性成像(SWE)可用于評(píng)估ICUAW患者肌肉硬度[34],SWE值與肌肉纖維化有關(guān),ICUAW患者肌肉的SWE值明顯增加[35]。也有研究認(rèn)為,高剪切模量值與肌肉僵硬有關(guān),而低剪切模量值與慢性肌病的肌肉萎縮有關(guān)[35]。超聲造影可檢測(cè)出輕微的肌肉損傷,ICUAW患者肌肉股四頭肌灌注水平明顯減低[33]。FISSE等[3]研究發(fā)現(xiàn),CIPNM患者腘窩脛神經(jīng)的平均橫截面積高于無(wú)CIPNM患者,腓腸神經(jīng)橫截面積更小。超聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)膈肌的厚度、活動(dòng)度等參數(shù)來(lái)評(píng)估ICUAW患者的膈肌功能[36],用于檢測(cè)膈肌功能障礙,預(yù)測(cè)拔管成功或失敗,監(jiān)測(cè)呼吸工作量,并評(píng)估膈肌萎縮情況。超聲測(cè)量肌肉厚度會(huì)低估ICU患者肌肉萎縮,而水腫會(huì)使橫截面積被高估,肥胖、皮下水腫、肌肉深度、探頭角度、檢查時(shí)對(duì)肌肉的按壓等可影響肌肉超聲回聲、面積測(cè)量及結(jié)構(gòu),可能會(huì)導(dǎo)致肌肉損失被低估或高估,同時(shí)目前超聲對(duì)測(cè)量肌肉的區(qū)域和算法缺乏統(tǒng)一的方法和共識(shí),對(duì)ICUAW缺乏縱向的驗(yàn)證。

4 雙能X射線(xiàn)吸收測(cè)定法(DXA)

DXA是根據(jù)不同能量的X射線(xiàn)通過(guò)人體組織的衰減和吸收狀況,測(cè)定人體骨骼、體脂和肌肉含量的方法,檢測(cè)時(shí)患者需仰臥,掃描時(shí)間在15 min內(nèi)。該方法對(duì)水合狀態(tài)敏感,因此要求患者在測(cè)量前24 h內(nèi)避免飲酒或劇烈運(yùn)動(dòng),在隔夜禁食后于次日早晨進(jìn)行測(cè)量[37],適合ICU患者。此外,DXA輻射輕微[16],且用其測(cè)量ICUAW患者肌肉質(zhì)量操作方便、成本低[38],已在研究中被用于測(cè)量肌肉質(zhì)量[39]。但由于DXA只能在固定設(shè)備間操作,若患者體重超過(guò)限制則不適用,同時(shí)結(jié)果可能受水腫、皮膚溫度的影響。

5 中子活化分析

中子活化分析是確定身體成分,尤其是化學(xué)成分的最古老方法之一。當(dāng)原子暴露于中子時(shí),可能會(huì)具有放射性并釋放伽馬輻射,通過(guò)伽馬能譜法可檢測(cè)。使用鉀同位素可以測(cè)量全身鉀含量,并可用于確定去脂體重[40]。該方法不受?chē)?yán)重體液潴留的影響[41],是一種非常準(zhǔn)確的測(cè)量方法,約需要1 h[40]。但很多醫(yī)院沒(méi)有該項(xiàng)設(shè)備和技術(shù),且因該方法有一定量的輻射且耗時(shí),不適合重復(fù)監(jiān)測(cè)肌肉損失[42],更不適合生命支持設(shè)備繁多的ICU患者。

6 生物阻抗

生物阻抗利用1個(gè)(單頻)或多個(gè)(多頻)射頻的低幅度交變電流來(lái)表征身體的導(dǎo)電和非導(dǎo)電流體和組織成分[15,43]。多頻技術(shù)有助于提高診斷的準(zhǔn)確性[44]。脂肪、骨骼和含氣組織傳導(dǎo)電流能力不佳,而富含水和電解質(zhì)的組織,如肌肉和血液,是極好的電流導(dǎo)體[45]。通過(guò)將生物阻抗發(fā)生器放置在手和腳背4個(gè)表面觸覺(jué)電極上測(cè)量電阻,并用公式推導(dǎo)肌肉質(zhì)量[46]。研究表明,生物阻抗和CT測(cè)得的SMM相關(guān)度很高[15]。該技術(shù)便宜、無(wú)輻射且可在床邊進(jìn)行,為ICUAW的臨床應(yīng)用提供了可能[47],但仍存在一定的缺陷,如依賴(lài)變量方程式,對(duì)ICUAW患者需要進(jìn)一步細(xì)化算法,與身體可提供的成分密切相關(guān)等。

7 小 結(jié)

ICUAW是重癥患者常見(jiàn)的并發(fā)癥,臨床最常用肌力測(cè)試評(píng)估ICUAW,多采用醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)評(píng)分(MRC)為標(biāo)準(zhǔn),評(píng)估下肢多個(gè)肌肉群的功能,總分低于48分則認(rèn)為存在ICUAW;此外,還可采用手握力測(cè)定、呼吸肌力測(cè)定等,它們最理想的測(cè)量狀態(tài)要求患者四肢松弛、清醒并配合,但I(xiàn)CU患者通常不能滿(mǎn)足,同時(shí)通過(guò)局部肌力代表整體肌肉力量也受到質(zhì)疑。實(shí)驗(yàn)室檢查也可作為ICUAW的診斷參考,如血漿神經(jīng)絲、肌酐激酶水平升高,但無(wú)特異性。目前處于實(shí)驗(yàn)室階段的內(nèi)源性代謝物測(cè)量是通過(guò)收集24 h尿液的肌酐濃度作為身體骨骼肌質(zhì)量的間接測(cè)量,但飲食、運(yùn)動(dòng)、感染、創(chuàng)傷、腎功能不全等因素會(huì)影響其準(zhǔn)確性。肌肉病理活檢是診斷ICUAW的金標(biāo)準(zhǔn),可以直觀地顯示病變,但由于具有侵入性、價(jià)格昂貴,并可能導(dǎo)致并發(fā)癥,故不能適用于所有患者。

隨著影像技術(shù)的發(fā)展,影像學(xué)方法廣泛應(yīng)用于ICUAW的評(píng)估,尤其是CT、MRI及超聲都能對(duì)ICUAW患者肌肉進(jìn)行定性(肌肉無(wú)力)、定量(肌肉質(zhì)量減少)評(píng)估,憑借其無(wú)創(chuàng)、便攜、精確、可多次重復(fù)的優(yōu)勢(shì),成為ICUAW診斷及監(jiān)測(cè)的有力工具,并可作為侵入性檢查前的篩查方法。其中,超聲更能快速、重復(fù)地進(jìn)行床邊評(píng)估,新型超聲技術(shù)的出現(xiàn)增加了評(píng)估的完整性,是很有前途的ICUAW診斷工具。但各種影像學(xué)手段尚沒(méi)有最佳觀察指標(biāo)和診斷臨界值,且各種影像學(xué)檢查方式的可重復(fù)性、可靠性,以及檢測(cè)結(jié)果與臨床、電生理和病理結(jié)果之間的相關(guān)性仍需要進(jìn)一步研究。