床旁超聲量化評估重癥患者肌肉的研究進展

李若祎，孫建華，何懷武，李奇，劉華平

1.中國醫(yī)學科學院，北京協(xié)和醫(yī)學院護理學院，北京市 100144；2.中國醫(yī)學科學院，北京協(xié)和醫(yī)院重癥醫(yī)學科，北京市 100730

重癥監(jiān)護室獲得性衰弱(intensive care unit-acquired weakness,ⅠCU-AW)是ⅠCU患者常見的神經(jīng)肌肉并發(fā)癥，發(fā)病率高達25%～100%[1]。膿毒癥、多器官功能衰竭、高血糖、長期制動、機械通氣、疾病嚴重程度、激素和肌肉松弛劑的應用、高齡及女性均是ⅠCU-AW的危險因素[2-4]，可使肌蛋白合成減少而分解增加[5]，導致神經(jīng)肌肉功能障礙，延長機械通氣時間、總住院時間，增加死亡率和經(jīng)濟負擔[6-8]。

依據(jù)醫(yī)學研究委員會(Medical Research Council,MRC)評分量表進行的徒手肌力測試是目前最常用的診斷方法[9-10]。但只有27%～35%的ⅠCU患者處于清醒且非譫妄狀態(tài)，能夠遵囑配合完成MRC肌力評估；60%患者覺醒后仍無法完成肌力評估[11-12]，或在入ⅠCU后第2～6天，待患者清醒配合時才能進行首次評估[13]，而神經(jīng)肌肉功能障礙在入ⅠCU 24～72 h內(nèi)即可發(fā)生[14-15]，易延誤診斷時機，使早期識別ⅠCU-AW面臨一定的挑戰(zhàn)。

近年來，床旁超聲逐漸引起ⅠCU醫(yī)護人員的重視，成為動態(tài)評估患者病情、指導診療方向的有力武器。肌肉超聲具有非侵入性、易操作等特點，且無需患者配合，在二維圖像中可獲取肌肉橫截面積、厚度、回聲強度和羽狀角等結構性參數(shù)，能夠動態(tài)識別患者肌肉質(zhì)量的變化，是ⅠCU醫(yī)護人員可用來早期識別、輔助診斷肌肉功能障礙有價值的工具。本文描述肌肉超聲量化評估肌肉功能的研究現(xiàn)況，為ⅠCU醫(yī)護人員評估患者肌力提供借鑒，促進肌肉超聲在臨床的進一步應用，以早期識別ⅠCU-AW。

1 超聲測量下ICU患者肌肉參數(shù)的變化特點

1.1 橫截面積

肌肉的橫截面積與肌力之間呈顯著正相關，即肌肉的橫截面積越大，肌力越大。Maganaris等[16]在健康人群中通過比較脛骨前肌和比目魚肌的橫截面積與肌力之間的關系，進一步驗證肌力主要取決于肌肉的橫截面積。Borges等[13]探索ⅠCU膿毒癥患者股直肌橫截面積隨時間的變化及其與肌力之間的關系，發(fā)現(xiàn)患者在ⅠCU前10 d內(nèi)橫截面積減少14.5%，其中機械通氣患者和非機械通氣患者分別減少17.25%和10.76%，即無論是否接受機械通氣，膿毒癥患者在住院期間股直肌橫截面積每天減少1.45%，且ⅠCU期間肌肉橫截面積減少越多，患者肌力越差。

由于研究人群的異質(zhì)性，不同研究之間肌肉橫截面積減少程度不同。Puthucheary等[17]納入63例機械通氣時間≥48 h且ⅠCU住院時間超過7 d的ⅠCU患者，結果發(fā)現(xiàn)第7天股直肌橫截面積減少12.5%，第10天減少17.7%。亦有研究發(fā)現(xiàn)[18-19]，在入ⅠCU 1周內(nèi)，患者股直肌橫截面積減少14.9%～23.2%。肌肉橫截面積減少程度與器官衰竭的嚴重程度也存在一定的相關性，多器官功能衰竭患者的股直肌橫截面積的減少明顯多于單器官功能衰竭患者[17]。

與股直肌厚度相比，股直肌橫截面積更能夠準確評估肌肉萎縮的程度，可認為股直肌橫截面積的改變是ⅠCU患者下肢肌肉損失和膝伸肌無力的標志[17]。因此，肌肉橫截面積是一項可用于評估ⅠCU患者肌肉萎縮的可靠指標。超聲評估肌肉橫截面積為實時、動態(tài)監(jiān)測患者肌肉情況的變化提供了便利，為早期輔助判斷患者肌力水平提供了可能，有助于早期識別ⅠCUAW，進而制定有效的預防或治療措施。

1.2 肌肉厚度

ⅠCU患者肌肉厚度與ⅠCU住院時長之間存在高度顯著負相關，且肌肉質(zhì)量的損失遠遠多于非ⅠCU患者[20-21]。Campbell等[22]使用超聲觀察ⅠCU中多器官功能衰竭的機械通氣患者，入ⅠCU第5～11天，前臂、中上臂和大腿前側肌肉的厚度下降速率2.0%/d～9.2%/d。Reid等[23]在前者基礎上擴大樣本量，納入50例機械通氣＞5 d且患有多器官功能衰竭、全身炎癥反應綜合征或敗血癥的ⅠCU患者，發(fā)現(xiàn)48例患者肌肉厚度平均以1.6%/d的速率下降；當患者存在嚴重液體潴留時，超聲仍然能夠準確識別肌肉萎縮。超聲可有效監(jiān)測到ⅠCU患者肌肉厚度的變化，為肌肉萎縮提供參考依據(jù)。

此外，肌肉厚度亦可在一定程度上反映患者肌力和活動水平。Hayes等[24]觀察接受體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)治療的ⅠCU患者，發(fā)現(xiàn)從入ⅠCU第1天到第20天，股中間肌厚度減少26.7%，股直肌厚度減少34.9%；第20天時患者的肌肉厚度與MRC肌力評分呈中度正相關(r=0.56,P＜0.05)，且與活動水平呈正相關(r=0.59,P＜0.05)。

肌肉厚度可直接反映肌肉含量，是評估肌肉功能的有效方法。隨著ⅠCU住院時間增加，不同肌肉的厚度顯著減少，伴肌力水平和活動水平下降。因此，超聲評估肌肉厚度可以用作量化肌肉損失和肌無力的手段，指導預防及治療策略的制定。

1.3 回聲強度

回聲強度可用來評估肌肉的結構。正常的肌肉相對為低回聲，不同的肌肉因纖維組織的比例或肌纖維走形不同可有不同的超聲表現(xiàn)，如脛骨前肌通常比股直肌回聲更高。Annetta等[14]使用視覺分析法評估回聲強度發(fā)現(xiàn)，從入ⅠCU到第5天，回聲強度逐漸增加。需要注意的是，肌肉回聲強度變化的準確識別有賴于檢查者的經(jīng)驗，特別是使用視覺分析進行半定量評估時；計算機輔助技術可克服以上問題，其中灰階分析可快速、準確定量分析回聲強度[25]。Parry等[26]使用灰階分析評估后發(fā)現(xiàn)，在ⅠCU前10 d內(nèi)，股直肌和股中間肌回聲強度分別增加13%和25%；出現(xiàn)回聲強度增強的患者肌力有所下降。Berry等[27]使用灰階分析法對ⅠCU中13例急性呼吸衰竭患者進行回聲強度評估，發(fā)現(xiàn)膝伸肌肌力與股外側肌回聲強度具有相關性。因此，當患者由于鎮(zhèn)靜或其他原因而無法進行肌力測試時，超聲評估肌肉的回聲強度可能有助于早期識別肌肉無力。

1.4 羽狀角

羽狀角是肌束與深層筋膜所形成的角度，決定肌肉中收縮組織啟動的數(shù)目。羽狀角的角度越大，能啟動的收縮組織越多，肌肉的發(fā)力能力越強[28]。因此羽狀角常用來評估肌肉的收縮情況，以及肌肉狀態(tài)與力量間的關系。Turton等[29]對22例機械通氣患者同時使用超聲評估肘屈肌、腓腸肌內(nèi)側肌、股外側肌厚度和羽狀角隨時間的變化，發(fā)現(xiàn)在入ⅠCU第5天和第10天時，股外側肌羽狀角分別減少14.31%和28.47%，厚度分別減少10.66%和28.81%，可認為肌肉厚度的變化伴隨著羽狀角的變化。因此，在測量肌肉厚度時，同時監(jiān)測肌肉結構的變化，可能會更有效地評估和早期識別肌肉丟失。

2 超聲評估肌肉的可靠性

Pardo等[30]發(fā)現(xiàn)，兩名經(jīng)過培訓的醫(yī)生分別在入ⅠCU第1天、第3天、第5天、第7天和第21天時獨立評估患者股四頭肌厚度時，選擇髂前上棘和髕骨上緣之間連線的中點作為評估部位，重測組內(nèi)相關系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ⅠCC)為0.74，觀察者間ⅠCC為0.83；而在選擇髂前上棘和髕骨上緣連線的2/3處作為評估部位時，重測和觀察者間ⅠCC分別為0.76、0.81。趙東升等[31]發(fā)現(xiàn)，測量股直肌橫截面積及厚度、股中間肌厚度的重測ⅠCC為0.84～0.99，觀察者間ⅠCC為0.93～0.99。

由此可見，超聲對股四頭肌的厚度及橫截面積評估具有良好的信度，是醫(yī)生識別ⅠCU-AW的利器。然而這也給ⅠCU醫(yī)生增加了額外的工作量。Hadda等[32]通過培訓ⅠCU護士使用超聲評估患者肌肉，大大減輕ⅠCU醫(yī)生的負擔。研究顯示，經(jīng)過短期培訓后，ⅠCU護士能夠較好掌握肌肉超聲操作，重測ⅠCC為0.997～0.998，與ⅠCU醫(yī)生間ⅠCC為0.963～0.992。表明超聲測量的易操作性，便于在臨床廣泛開展。

3 超聲量化評估肌肉在ICU中的應用

超聲量化評估ⅠCU患者肌肉對預測虛弱、住院時間和出院結局有一定的價值。虛弱是肌少癥的表現(xiàn)之一。Mueller等[33]使用股四頭肌橫截面積評估患者是否發(fā)生肌少癥，使用虛弱指數(shù)(frailty index,FⅠ)評估虛弱情況，發(fā)現(xiàn)股四頭肌橫截面積預測ⅠCU患者虛弱的ROC曲線下面積為75%，最佳臨界值為5.2 cm2，敏感性和特異性分別為73%、69%；還發(fā)現(xiàn)肌少癥是不良出院結局和住院時間的獨立預測因子。

但也有研究顯示超聲量化評估肌肉對ⅠCU-AW的診斷價值不佳。Witteveen等[34]使用MRC評估患者肌力以判斷ⅠCU-AW，同時獲取超聲測量下的肌肉厚度和回聲強度，結果顯示，回聲強度在ⅠCU-AW與非ⅠCU-AW患者之間并無顯著性差異，而肌肉厚度診斷ⅠCU-AW的ROC曲線下面積僅為54.6%。這項研究僅獲取患者首次覺醒時的肌肉參數(shù)，而肌肉參數(shù)隨時間的變化對ⅠCU-AW可能更有診斷價值。Formenti等[35]回顧文獻認為，重癥患者入ⅠCU時即應該進行超聲評估肌肉留取基線數(shù)據(jù)，在入ⅠCU 7～10 d，患者仍無法完成MRC肌力評分時，若發(fā)現(xiàn)肌肉厚度減少20%、橫截面積減少10%、回聲強度增加8%、羽狀角減少5%，則認為該患者極有可能發(fā)生ⅠCU-AW。因此，建議在以后的研究中，進一步探索肌肉參數(shù)的變化幅度對ⅠCU-AW的診斷和預測價值。

4 面臨的挑戰(zhàn)

關于使用床旁超聲獲取肌肉質(zhì)量以評估ⅠCU-AW的最佳方案尚未達成共識，而多項研究也未報告具體操作方法，易造成測量誤差。使用超聲進行動態(tài)連續(xù)評估時，需將患者置于放松的體位以避免肌肉收縮，每次評估時必須選擇相同的解剖位置。肥胖和水腫是超聲評估的重要挑戰(zhàn)之一[35]，可顯著改變肌肉的形狀和質(zhì)量，難以獲得清晰的圖像，影響肌肉辨別和肌肉參數(shù)的評估。檢查者施加的力度和探頭的角度也會帶來誤差。此外，雖然多數(shù)研究對股直肌進行評估，但對ⅠCU患者的最佳測量部位仍未明確。因此，仍需繼續(xù)進行探索，建立實用的標準化評估方案，減少測量誤差。

5 小結

肌肉功能障礙對ⅠCU幸存者的近期及遠期結局均有不良影響，早期識別并制定預防和治療措施對改善患者預后和生活質(zhì)量至關重要。從上世紀60年代起，國外已開始嘗試使用超聲評估肌肉形態(tài)和結構的變化[36]，簡便、無創(chuàng)的特點為ⅠCU醫(yī)護人員評估肌肉帶來便利，可對肌肉進行連續(xù)、動態(tài)、有效地評估，以盡早識別ⅠCU-AW。同時，ⅠCU醫(yī)生或護士經(jīng)過短期培訓后，使用超聲評估肌肉均具有較高的可靠性。但仍需對標準化的超聲評估方案展開進一步探索，開展大樣本研究，探討超聲對ⅠCU-AW的診斷和預測價值。