Skelettmuskelultraschall zur Erkennung von Unterernährung

Unterernährung ist weltweit ein Problem der öffentlichen Gesundheit, insbesondere bei Kindern unter fünf Jahren. Schätzungen zufolge waren im Jahr 2020 weltweit etwa 149,2 Millionen (22 % der Kinder unter fünf Jahren) bzw. 45,4 Millionen (6,7 % der Kinder unter fünf Jahren) verkümmert bzw. ausgezehrt. Unterernährung ist ebenfalls für etwa 3,1 Millionen Todesfälle (45 % aller Todesfälle) bei Kindern unter fünf Jahren verantwortlich. Diese Last wird jedoch überproportional vom afrikanischen Kontinent getragen. Tatsächlich leben zwei von fünf (41 % oder 61,4 Millionen Kinder) verkümmerter Kinder und mehr als ein Viertel (27 % oder 12,1 Millionen Kinder) aller ausgezehrten Kinder unter fünf Jahren auf dem afrikanischen Kontinent. Diese Belastung variierte im ganzen Land und war in ländlichen Gegenden und Gebieten mit anhaltender humanitärer Krise am größten.

Die Einweisungsraten auf pädiatrische Intensivstationen (PICU) wegen Unterernährung bei kritisch kranken Kindern liegen zwischen 8,1 und 71,7 %, trotz Schwankungen bei den Ernährungsindizes, dem Vorliegen einer chronischen Erkrankung, dem Alter und dem Schweregrad der kritischen Erkrankung. Schwerkranke Kinder können aufgrund ihres geringeren Körperfett- und Muskelanteils und ihres höheren Ruheenergiebedarfs pro Kilogramm schneller unterernährt sein als Erwachsene. Zu den Komplikationen einer Unterernährung können häufigere Infektionen, eine längere Aufenthaltsdauer (LOS) und Morbidität gehören.

Untergewichtige Kinder, die auf der pädiatrischen Intensivstation (PICU) aufgenommen werden, weisen eine höhere Sterblichkeit und PICU-LOS auf, die mit zunehmendem Schweregrad des Untergewichts zunehmen. Vor diesem Hintergrund könnten die frühzeitige Erkennung von Unterernährung und die Beobachtung einer Verschlechterung des Ernährungszustands zu schnellen und geeigneten Ernährungstherapien führen, die die klinischen Ergebnisse verbessern könnten. Darüber hinaus werden iatrogene Unterernährung und zunehmende Mangelernährung durch längeres Fasten und häufige Fütterungspausen während Intensiv- und Krankenhausaufenthalten weiter gefördert, da die meisten schwerkranken Patienten über verringerte Nahrungsreserven verfügen. Es kann kein einzelner objektiver Marker verwendet werden, um die Proteinenergie zuverlässig vorherzusagen Unterernährung oder Risiko ernährungsbedingter Komplikationen bei Kindern; eine Bewertung, die mehrere Marker umfasst, ist erforderlich. Die Diagnose von Mangelernährung kann auf 6 verschiedenen Bereichen basieren: (1) unzureichende Nahrungs- und Nährstoffaufnahme im Vergleich zum Ernährungsbedarf, (2) Gewichtsverlust im Laufe der Zeit, (3) Verlust von Muskelmasse, (4) Verlust von Fettmasse, ( 5) Flüssigkeitsansammlung und (6) messbar verminderte Griffkraft. Daher ist kein einzelnes Maß (weder anthropometrisch noch labortechnisch) allein ein ideales Maß für Unterernährung.

Anthropometrische Messungen sind wesentliche Bestandteile des Ernährungsscreenings und der Beurteilung pädiatrischer Patienten. Um anthropometrische Daten zu erhalten und zu interpretieren, sind die Verwendung geeigneter Geräte, genauer Messtechniken und geeigneter Referenzdaten erforderlich. Genaue Höhen- und Längenmessungen können bei ambulanten Kindern schwierig zu erhalten sein, und in einigen klinischen Situationen (z. B. bei Trauma-, Verbrennungs- und chirurgischen Patienten, die bei großen Körperwunden den Einsatz von Traktion, Gipsverbänden oder Verbänden erfordern), sind genaue anthropometrische Messungen wie z Gewicht und Größe können schwieriger oder gar nicht zu ermitteln sein. Vorläufige Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Muskelschwund auch bei kritisch kranken Kindern auftritt, was sich auf den Verlauf auf der Intensivstation (ICU) oder das langfristige Wachstum und die Entwicklung von Kindern auswirken könnte.

Die Identifizierung von Muskelschwund wäre daher bei kritisch kranken Kindern wichtig, um gezielt auf optimale Ernährung und körperliche Interventionen abzielen zu können, um Muskelschwund und das Risiko schlechter Ergebnisse bei diesen Hochrisikokindern zu reduzieren. Allerdings kann die Erkennung von Muskelveränderungen in der klinischen Praxis eine Herausforderung darstellen. Derzeit verfügbare Methoden wie die Messung des Mittelarmumfangs spiegeln Muskelveränderungen möglicherweise nicht genau wider, während andere Methoden wie Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT) nicht einfach am Krankenbett durchgeführt werden können. In der Intensivpflege von Erwachsenen wird seit Kurzem die Ultraschalluntersuchung eingesetzt, um Anomalien und Muskelveränderungen während des Aufenthalts auf der Intensivstation sichtbar zu machen. Ultraschall, ein bildgebendes Verfahren, das Reflexionen hochfrequenter Schallwellen nutzt, die auf Gewebe gerichtet sind, ist nichtinvasiv, schnell und kostengünstig und wurde als mögliches Instrument zur Ernährungsbeurteilung bei kritisch kranken Patienten vorgeschlagen. Muskelultraschall ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Skelettmuskelschwund, der bei Erwachsenen mit histologischen Veränderungen im Muskel sowie Funktionsbeeinträchtigungen einhergeht. Muskelultraschall wird traditionell auch zur Quantifizierung und Qualifizierung der Muskelmorphologie bei Kindern, insbesondere bei Kindern mit neuromuskulären Erkrankungen, eingesetzt.

Ein notwendiger erster Schritt ist die Identifizierung der am besten geeigneten Muskelgruppe. Bei Kindern wurden verschiedene Körperstellen untersucht, zu den häufigsten zählen der Quadrizeps, der Gastrocnemius, das Schienbein, der Bizeps und der Unterarm.

Muskeln werden entweder einzeln (z. B. Rectus femoris) oder in Kombination mit anderen (z. B. Rectus femoris und Vastus intermedius) an einzelnen oder verschiedenen Gliedmaßen untersucht.

Die Verwendung verschiedener Muskelgruppen ermöglichte eine umfassendere Beurteilung der Ganzkörperernährung von Kindern, was eine Ultraschallmessung sowohl der Fett- als auch der Muskelschichtdicke (MLT) an neun Stellen, einschließlich der vorderen und hinteren oberen und unteren Gliedmaßen, erforderte als subskapularer und abdominaler Bereich. Gleichungen, die diese Messungen verwendeten, führten zu Schätzungen der Fett- und Muskelmasse, die mit denen vergleichbar waren, die mit anspruchsvolleren bildgebenden Verfahren wie MRT und Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie (DXA) gemessen wurden. Da Ganzkörper-Ultraschallmessungen jedoch viel Zeit in Anspruch nehmen können, wurden in einigen Längsschnittstudien einzelne Gliedmaßen für Ultraschallmessungen verwendet. Bei krebskranken Kindern, bei denen eine verringerte fettfreie Körpermasse den Krankheitsverlauf negativ beeinflussen könnte, zeigte die monatliche Ultraschalluntersuchung Veränderungen der Quadrizepsdicke im Verlauf der Krebstherapie. Dies deutet darauf hin, dass, anders als bei der Diagnose neuromuskulärer Erkrankungen, bei bestimmten Gruppen pädiatrischer Patienten eine einzelne Muskelgruppe ausreichen kann, um Veränderungen der Körperzusammensetzung im Laufe der Zeit zu überwachen.

Bei kritisch kranken Kindern wurde sowohl über Muskelschwund im Ober- als auch im Unterkörper berichtet, und einige Daten für Erwachsene deuten darauf hin, dass Muskelschwund die unteren Gliedmaßen stärker betrifft als die oberen.

Der Quadrizeps allein wurde auch zur Überwachung von Muskelveränderungen bei schwerkranken Erwachsenen verwendet. Messungen der Dicke des Rectus femoris, des Vastus intermedius und des Vastus lateralis sowie der Querschnittsfläche (CSA) des Rectus femoris an jedem zweiten Tag zeigen einen insgesamt abnehmenden Trend in den ersten 10 Tagen einer kritischen Erkrankung. Der Quadrizeps ist am häufigsten untersuchte die Muskulatur der unteren Extremitäten bei Kindern.

Der Verlust von Muskelmasse ist mit schlechten klinischen Ergebnissen verbunden. Patienten, die Muskelschwund entwickeln, haben ein höheres Risiko einer auf der Intensivstation (ICU) erworbenen Schwäche, eine längere Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation und ein Verlust von Muskelmasse während der ersten Woche des Aufenthalts auf der Intensivstation sind mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko verbunden. Schwäche und Müdigkeit sind anhaltende Symptome, die sich negativ auf die Lebensqualität von Überlebenden einer kritischen Krankheit auswirken.

Daher kann Muskelultraschall in der Praxis einen Mehrwert bei der Früherkennung von Unterernährung bieten. Daher wird diese Studie durchgeführt, um die Genauigkeit des Muskelultraschalls bei der Erkennung von Unterernährung auf der Intensivstation im Vergleich zu den herkömmlichen Instrumenten zur Ernährungsbewertung zu untersuchen und seinen Einfluss auf die Prognose einer solchen Unterernährung zu untersuchen Fälle.