BIA ja MUS ravitsemustilan havaitsemisessa kriittisesti sairailla potilailla (BUS)

Biosähköinen impedanssianalyysi ja lihasten ultraääni ravitsemustilan havaitsemisessa kriittisesti sairailla potilailla

Kriittisesti sairaille potilaille on ominaista suuret vaihtelut hiilihydraatti-, lipidi- ja proteiiniaineenvaihdunnassa. Tällaiset vaihtelut voivat johtaa heidän energiantarpeensa lisääntymiseen kiihtyneen proteiinikatabolismin myötä ja lopulta heidän immuuni- ja maha-suolijärjestelmän muutoksiin, ja vaihtelevalla kehysajalla se johtaa lihastoiminnan häiriintymiseen, mikä lisäsi tehohoito- ja sairaalahoitoa ja kuolleisuutta. On havaittu, että useimmat kriittisesti sairaista potilaista, jotka selviävät akuutista hengitysvaikeusoireyhtymästä, joutuvat käsittelemään monenlaisia ​​seurauksia, mukaan lukien lihasten uupumus ja heikkous, ja nämä tilat voivat kestää vähintään vuoden. Tehohoidon osastolla hankittu heikkous on määritelty yleiseksi heikkoudeksi, joka kehittyy kriittisen sairauden aikana ja jolle ei ole olemassa muuta selitystä kuin kriittinen sairaus ja joka liittyy pitkäaikaisiin seurauksiin lääketieteellisestä, inhimillisestä ja sosioekonomisesta näkökulmasta. Normaalipainoisella ihmisellä aineenvaihduntavaste vammoihin lisää proteiinin ja energian tarvetta. Tämän seurauksena endogeeniset substraatit toimivat polttoaineen lähteinä ja proteiinisynteesin esiasteina. Ravitsemuksen näkökulmasta yksi tärkeimmistä haasteista ravitsemustuen tarjoamisessa kriittisesti sairaille potilaille on vähärasvaisen massan menetyksen pysäyttäminen tai hidastaminen. Näistä syistä on olennaista, että ravitsemustukikliinikko pystyy mittaamaan ja arvioimaan lihasten tuhlausta kriittisen sairauden aikana käyttämällä helppoa ja saatavilla olevaa tekniikkaa.

Näiden mittausten suorittamiseen on useita menetelmiä. Yleensä pääsypainoa ja pituutta tulee käyttää ihanteellisen ruumiinpainon (IBW), IBW:n prosenttiosuuden ja painoindeksin (BMI) laskemiseen. Näiden toimenpiteiden tarkkuus voi kuitenkin olla erittäin pelottavaa. Kriittisesti sairaiden luurankolihasten häviäminen peittyy usein nesteretentiolla. Näissä olosuhteissa normaalit antropometriset menetelmät kehon massan ja koostumuksen muutosten arvioimiseksi eivät sovellu, koska kaikki tekniikat olettavat normaalin nesteytystilan. Siten antropometriset lisätiedot, vaikka ne ovat hyödyllisiä avohoitopotilailla, eivät ole yhtä tarkkoja aliravitsemuksen mittareita kriittisesti sairailla potilailla. Lisäksi joitain seerumin proteiineja (kuten albumiinitaso ja useita muita kuljetusproteiineja) mitataan yleisesti viskeraalisen proteiinin tilan korvikkeina. Niihin kaikkiin vaikuttavat kuitenkin monet tekijät, kuten synteesi- ja hajoamisnopeudet ja verisuonten häviäminen ympäröivään interstitiumiin, suoliston tai munuaisten kautta tapahtuvien häviöiden lisäksi. Seurauksena on, että niiden tasot laskevat tulehduksen tai sepsiksen seurauksena, jolloin korkeat interleukiini-6-pitoisuudet stimuloivat akuutin vaiheen proteiinin tuotantoa, koska se estää kuljetusproteiinin tuotantoa. Siten ne ovat huono indikaattori kriittisesti sairaiden potilaiden ravitsemustilasta, koska ne toimivat merkkinä vammoista ja metabolisesta vasteesta stressiin. Näistä syistä viime vuosikymmeninä on kehitetty useita erilaisia ​​työkaluja kliinisen ja biokemiallisen ravitsemusarvioinnin yhdistämiseksi. Näistä bioimpedanssianalyysi (BIA) ja lihasten ultraäänitutkimus (MU) vaikuttavat lupaavilta työkaluilta tähän tarkoitukseen.

Tämän projektin tavoitteena on vertailla ja integroida BIA:n ja MU:n keräämiä tietoja ja rutiininomaisesti kliinisesti käytettyjä ravitsemusparametreja kriittisesti sairaiden potilaiden ravitsemustilan määrittämiseksi. Näistä työkaluista saadut tiedot sekä biokemialliset ja antropometriset ravitsemustiedot (mukaan lukien ravitsemustuki) kerätään teho-osastolle vastaanoton yhteydessä, ja niitä seurataan teho-osaston ensimmäisen viikon aikana.

Bioimpedanssianalyysi

Biosähköinen impedanssianalyysi (BIA) on yhteistermi, joka kuvaa ei-invasiivisia menetelmiä sähköisen kehon vasteiden mittaamiseksi matalan tason vaihtovirran käyttöönoton yhteydessä. Viime aikoina BIA-teknologian kehitys on synnyttänyt yksityiskohtaisia ​​ja kehittyneitä data-analyysejä ja kohdennettuja sovelluksia kliinisessä käytännössä, mukaan lukien tehohoitoympäristö. Bioelektrinen impedanssivektorianalyysi (BIVA) on nykyään yleisesti käytetty lähestymistapa kehon koostumuksen mittaamiseen ja kliinisen tilan arviointiin, ja se on äskettäin kehitetty arvioimaan sekä ravitsemustilaa että kudosten nesteytystä.

Periaatteessa BIA mittaa kehon kudosten vastustusta pienen vaihtovirran virtaukseen (eli impedanssiin). Klassisessa BIA-menetelmässä käytetään neljää elektrodia, jotka on kiinnitetty käsiin, ranteeseen, jalkoihin ja nilkoihin, joissa kivuton sähkövirta johdetaan kiinteällä tai monitaajuisella taajuudella elimistöön. Siten BIA mittaa vain päästä päähän -jännitteen koko jännitteen tunnistavien elektrodien välisen reitin yli. Tämä jännite on energia, joka kuluu varausyksikköä kohti koko virran tiellä, eikä se anna suoraa tietoa solunsisäisten tilavuuksien ja solunulkoisten tilavuuksien kautta kulkevan virran määrästä, veressä vs. lihaksessa tai rasvassa vs. rasvattomassa väliaineessa. . Impedanssi on kahden komponentin (tai vektorin) funktio: itse kudosten "resistanssi" (R) ja ylimääräinen oppositio tai "reaktanssi" (Xc).

Bioimpedanssi ravitsemusarvioinnissa Aineenvaihdunnalle kriittiseen sairauteen on ominaista lisääntynyt energiankulutus, proteolyysi, glukoneogeneesi ja myolyysi, joiden lisäys ylittää 100 % ennustetusta energiankulutuksesta. Tilavuuden ylikuormitus voi vaikuttaa tähän ennusteeseen, koska kehon painoa käytetään usein yhtälöissä energiantarpeen ennustamiseen. Lisääntynyt proteolyysi johtaa kiihtyneeseen proteiinin häviämiseen, mikä tapahtuu huolimatta eksogeenisen proteiinin ja ei-proteiinin saannista. Siten lihasten hukkaaminen johtuu usein lisääntyneistä aineenvaihdunnan vaatimuksista keholle, mikä määrittää suuria vähärasvaisen kudoksen menetyksiä sairauden vakavuudesta ja elinten toimintahäiriöistä, pitkittyneestä liikkumattomuudesta ja aliravitsemuksesta. BIA-mittausten vaihtelua on usein mainittu merkittävänä rajoituksena sen kliiniselle käytölle ravitsemustilan arvioinnissa. Lisäksi vanhimmat tutkimukset tehtiin klassisen BIA:n avulla kehon koostumuksen määrittämiseksi, kun taas uudemmissa tutkimuksissa huomio kiinnitettiin BIVA:n ja vaihekulma-analyysin (PA) käyttöön.

Vuoteen vieressä tehtävä lihasten ultraäänitutkimus kriittisesti sairailla potilailla Kun kiinnostus kriittisesti sairaiden potilaiden ja eloonjääneiden lihasten surkastumisen ja toiminnan ymmärtämiseen kasvaa, ultraääni on nousemassa potentiaalisesti tehokkaaksi työkaluksi luurankolihasten kvantifiointiin. Se edustaa yksinkertaista, ei-invasiivista menetelmää keskuslihasten (kuten pallean) supistumisaktiivisuuden lisäksi myös perifeerisen luustolihaksen surkastumisen määrittämiseksi. Tämä lihasten kvantifiointi yhdistettynä metabolisiin, ravitsemuksellisiin ja toiminnallisiin markkereihin mahdollistaa optimaalisen potilaan arvioinnin ja ennusteen. Nykyään on yleisesti hyväksyttyä, kuinka arvioida pallean poikkeama ja paksuuntuminen hengityksen aikana ja näiden mittausten merkitys spontaanin tai mekaanisen ventilaation aikana sekä luurankolihasten ominaisuudet (mukaan lukien lihasmäärämittaukset, kuten massa ja poikkileikkauspinta-ala ja lihasten laatu mittaukset, kuten arkkitehtuuri ja todisteet mynekroosista) voivat tarjota käyttökelpoisemman ja objektiivisemman lähestymistavan teho-osastopotilaiden lihasten terveyden arvioimiseen. Lisäksi objektiiviset lihaksen kvantifiointi (jotka sisältävät, mutta eivät rajoitu niihin) lihasmassan, paksuuden ja poikkileikkausalan), jotka ovat riittävän herkkiä havaitsemaan pieniä muutoksia akuuteilla aikajaksoilla, voivat viime kädessä helpottaa lihasatrofian ja -heikkouden torjumiseen tähtäävien toimenpiteiden arviointia. .

Pallean arviointi Potilaan ponnistuksen suhteellista osuutta avustetun hengityksen aikana on vaikea mitata kliinisissä olosuhteissa. Lisäksi palleaan ei voida päästä suoraan kliiniseen arviointiin. Vuoteen ääressä tehtävää ultraäänitutkimusta, joka on jo ratkaiseva useissa kriittisen sairauden näkökohdissa, on viime aikoina ehdotettu yksinkertaiseksi, ei-invasiiviseksi menetelmäksi pallean supistumisaktiivisuuden kvantifiointiin. Ultraäänellä voidaan määrittää pallean poikkeama, mikä voi auttaa tunnistamaan potilaita, joilla on pallean toimintahäiriö.

Ultraäänitutkimus voi myös mahdollistaa pallean paksuuden suoran visualisoinnin sen asettumisvyöhykkeellä. Aktiivisen hengityksen aikana tapahtuvan paksuuntumisen on ehdotettu heijastavan pallean ponnistuksen suuruutta, samoin kuin sydämen ejektiofaktio.

Useissa viimeaikaisissa tutkimuksissa käytettiin ultraääntä mittaamaan pallean paksuutta ja sisäänhengityksen paksuuntumista ventiloiduilla potilailla. Jotkut niistä keskittyivät tekniikan toteutettavuuteen ja toistettavuuteen, kun taas toiset36 osoittivat, kuinka paineen tuen (PSV) tasojen kasvaessa havaittiin samansuuntaisia ​​vähennyksiä kalvon paksuuntumisen ja sekä pallean että ruokatorven paine-aikatuotteen välillä, mikä viittaa siihen, että pallean paksuuntuminen on luotettava. hengitysponnistuksen indikaattori.

Pallean paksuuden mittaus Oikeanpuoleinen pallea voidaan visualisoida pallean kiinnitysvyöhykkeellä rintakehään, kun mittapää on sijoitettu keskikainalon linjaan, 8. ja 10. kylkiluiden väliin, kolmikerroksisena rakenteena, joka koostuu keuhkopussin ja peritoneaalista. (hyperekogeeniset) kalvot ja itse lihaksen hypoekogeeninen kerros. Tämä paikka on ihanteellinen ultraäänivisualisointiin, koska palleaa rajoittaa molemmin puolin pehmytkudos ja se on yhdensuuntainen ihon pinnan ja siten anturin pinnan kanssa. Pallea tunnistetaan lisäksi dynaamisesti pinnallisimpana rakenteena, jonka keuhkon etureuna poistaa sisäänhengityksen yhteydessä. Lopulta se tunnistetaan visualisoimalla sen supistuminen hengityssyklin alussa.

B-tila Käyttämällä 7,5-10 MHz lineaarista anturia, joka on asetettu B-moodiin ja sijoitettu rinnakkain kylkiluiden välisen tilan kanssa VIII:n ja X:n välillä, kostofreenisen kulman alareuna tunnistetaan keuhkojen artefaktin ohimenevän ulkonäön perusteella hengityksen kanssa. Kalvon paksuus (Tdi) voidaan mitata sekä hengityksen aikana että maksimaalisen sisäänhengityksen aikana. Useita tutkimuksia tehtiin Tdi:n viitearvojen määrittämiseksi selällään terveillä koehenkilöillä, jotka osoittivat oikean puolivälin keskiarvot 0,3238 cm tai 0,3339 cm riippumatta sukupuolesta, iästä tai ruumiinrakenteesta.

M-mode Anturi sijoitetaan samalla maamerkillä, joka on kuvattu aiemmin B-moodissa, tavoitteena tunnistaa keuhkopussin ja peritoneaaliset kalvot pallean ympäriltä. Kalvon paksuus mitataan uloshengityksen lopussa (Tdi,ee) ja sisäänhengityksen huippupisteessä (Tdi,pi) pallean keuhkopussin ja vatsakalvon välisenä etäisyydenä käyttäen M-moodia.

Ääreislihasten arviointi On osoitettu, että lihasmassan mittaus ultraäänitutkimuksella (US) on luotettava tekniikka useimmille potilaille, vaikka esiintyy turvotusta ja nesteen kertymistä. Kriittisesti sairaiden potilaiden lihasmassan menetys on arvioitu US-, histologisilla ja molekyylibiologisilla tekniikoilla, mikä osoittaa merkittävän, noin 10 %:n pienenemisen rectus femoriksen (RF) poikkileikkauspinta-alasta (CSA) USA:lla mitattuna, mikä korreloi lihassyyt CSA ja vähemmän proteiinisynteesiä. Yhdysvalloista on tullut laajalti käytetty tutkimustekniikka lihasten häviämisen kvantifiointiin, ja se osoittaa huomattavaa tarkkuutta ja luotettavuutta vahvoilla kliinisillä ominaisuuksilla ja erinomaisella tarkkailijan sisäisellä ja interobserver-luotettavuudella terveillä ihmisillä, jotka on mitattu kliinikoilla, joilla ei ole aikaisempaa kokemusta US-tutkimuksesta45.

Alaraajojen lihakset ovat alttiita varhaiselle surkastumiselle, mikä ilmenee suurempana paksuuden vähenemisenä viiden ensimmäisen päivän aikana tehohoitoon saapumisesta verrattuna yläraajoihin, mikä tekee näistä lihaksista hyvän kohteen lihasmassan arvioinnissa.

Nelipäinen femoris on lihasryhmä, joka koostuu kolmesta vastuslihaksesta (medialis, intermedius ja lateralis) ja RF. Jälkimmäinen esittelee proksimaalisen insertion suoliluun anteriorissa alemmassa selkärangassa (AIIS) ja muun insertion supra-asetabulaarisessa sulkuksessa. Nelipäinen femoris on sijoitettu distaalisesti sääriluun tuberositeettiin yhteisellä nivelsiteellä ja se on lonkan koukistaja ja polven ojentaja. Ennen kuin aloitat, varmista, että potilas on makuuasennossa, polvet ojennettuna ja varpaat osoittavat kattoon. Tämä on eniten käytetty asento tällaisissa mittauksissa. Tämä asento auttaa lääkäriä asettamaan potilaan AIIS Patella 1/2 AIIS Patella 1/2 1/3 1/3.

Erityistä tekniikkatekniikkaa on ehdotettu: piirrä ei-venyttävällä mittanauhalla kuvitteellinen viiva reiden etuosaan AIIS:stä polvilumpion proksimaalisen reunan keskipisteeseen ja merkitse keskipiste ja kolmas piste näiden väliin. kaksi viitettä, jotka antavat meille helposti pääsyn RF- ja VI-verkkoihin. Syy käyttää de AIIS:ää eikä suoliluun eturangan yläpäätä johtuu siitä, että lihaksen tarkan keskipisteen käyttäminen auttaa meitä löytämään sen paksuimman osan käyttämällä vertailukohtana tämän lihaksen (RF) liitoskohtia ja syytä käyttää kolmannesta lihasta. etäisyydestä keskustellaan jälkimmäisessä. Poikkileikkauskuvan saamiseksi anturi on suunnattava poikittain reiden pituusakseliin (edellä merkitty kuvitteellinen viiva) nähden muodostaen 90∘ kulman ihon pintaan nähden. Anturin kallistaminen tai siirtäminen alkuperäisestä asennostaan ​​ja kulmasta auttaa saamaan virheellisen mittauksen.

Metodologia Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia ja verrata ultraäänellä mitattua pallean paksuutta ja peräsuolen poikkileikkausalaa käyttäen yllä mainittua metodologiaa ja BIVA:sta kerättyä tietoa sekä kliinisessä käytännössä rutiininomaisesti käytettyjä ravitsemus- ja antropometrisiä parametreja. . Tutkijat tutkivat peräkkäisiä mekaanisesti ventiloituja potilaita, jotka on otettu opetussairaalamme teho-osastolle. Tutkijat seulovat jokaisen peräkkäisen potilaan, joka tarvitsi koneellista ventilaatiota vähintään 72 tunnin ajan. Kriteereitä, joita ei sisällytetä mukaan, ovat ikä < 18 vuotta, raskaus, teho-osastolle varattu oleskelu alle 7 päivää, hermo-lihassairauden historia/diagnoosi. Ensimmäisten 24 tunnin aikana teho-osastolle (T1) potilaat arvioivat lihasten ultraäänitutkimuksella, joka kattaa pallean paksuuden ja rectus femoris (mediaal vastus) poikkileikkauksen. Samalla kerätään antropometriset mitat (kuten kehon pituus, ihanteellinen ruumiinpaino, ilmoitettu todellinen paino, oikean käsivarren ympärysmitta) sekä BIVA-mitta (Xc, R, PA, laiha paino ja % solunulkoisesta painosta ) ja biokemiallinen analyysi (mukaan lukien albumiini, esialbumiini, verenkuva, lymfosyyttien määrä, magnesium, fosfori, retikulosyytit, munuaisten ja maksan toimintatesti). Seuraavana päivänä lasketaan nestetasapaino sekä typpitase. Kaikki samat toimenpiteet toistetaan päivänä 3 (T3) ja 7 päivänä (T7).

Tutkimuksen pääasiallisena tuloksena on arvioida johdettuja BIVA-parametreja, erityisesti PA:n vaihtelua, ensimmäisen viikon aikana teho-osastolle tulon jälkeen. Toissijaisina tuloksina arvioidaan BIVA-parametrien vaihtelut ja "keskeiset" ja "perifeeriset" lihassonografiset parametrit sekä antropometriset ja biokemialliset ravitsemusindeksit ja niiden lopulta korrelaatiot.

Tilastollinen analyysi

Tiedot analysoidaan Stata/SE 12.0 (StataCorp, College Station) tilastoohjelmistolla. Normaalisuus arvioidaan Shapiro-Francia-testillä. Tulokset raportoidaan keskiarvona ± standardipoikkeama, jos ne jakautuvat normaalisti, tai mediaani [25-75. prosenttipisteet] muussa tapauksessa. Mukaan liittyvien muuttujien vertailu suoritetaan tarvittaessa Studentin t-testillä tai Wilcoxonin etumerkkitestillä. Kaksisuuntaisia ​​p-arvoja, jotka ovat alle 0,05, pidetään tilastollisesti merkitsevinä. Tutkimustehon laskenta perustuu ensisijaiseen tulokseen. Aiemmassa tutkimuksessa Kim ja kollegat49 arvioivat PA:n vaihtelua kriittisesti sairailla potilailla, ja keskimääräinen PA-arvo oli 3,5 ± 1,5. Olettaen, että PA:n vaihtelu on 20 % ensimmäisen viikon aikana, 97 potilaan kokonaisotoskoko lasketaan 80 % teholle 5 %:n merkitsevyystasolla.