중환자의 영양 상태 감지에 있어 BIA와 MUS (BUS)

중환자의 영양 상태 감지를 위한 생체 전기 임피던스 분석 및 근육 초음파

위독한 환자는 탄수화물, 지질 및 단백질 대사에서 다양한 변이를 보이는 것이 특징입니다. 이러한 변화는 단백질 이화작용을 가속화하여 에너지 요구량을 증가시키고 궁극적으로 면역 및 위장 시스템의 변화로 이어질 수 있으며, 다양한 프레임 시간에서 근육 기능의 붕괴로 이어져 ICU와 입원 및 사망률을 증가시킵니다. 급성 호흡곤란 증후군에서 살아남은 대부분의 중환자는 근육 소모 및 쇠약을 포함한 다양한 결과를 처리해야 하며 이러한 상태는 최소 1년 동안 지속될 수 있습니다. 중환자실 후천적 쇠약은 치명적인 질병 동안 발생하고 치명적인 질병 외에 다른 설명이 없고 의학적, 인간 및 사회경제적 관점에서 장기적인 결과와 관련된 일반화된 약점으로 정의되었습니다. 정상 체중인 사람의 경우 부상에 대한 대사 반응으로 인해 단백질과 에너지 요구량이 증가합니다. 결과적으로 내인성 기질은 단백질 합성을 위한 연료원 및 전구체 역할을 합니다. 영양학적 관점에서 중환자에게 영양 지원을 제공하는 주요 과제 중 하나는 근육량 손실을 멈추거나 늦추는 것입니다. 이러한 이유로 영양 지원 임상의는 쉽고 접근 가능한 기술을 사용하여 심각한 질병 중에 근육 소모를 측정하고 평가할 수 있어야 합니다.

이러한 측정을 수행하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적으로 이상적인 체중(IBW), IBW의 백분율 및 체질량 지수(BMI)를 계산하기 위해 허용 체중과 키를 사용해야 합니다. 그러나 이러한 측정의 정확성은 매우 위협적일 수 있습니다. 중환자의 골격근 소모는 체액 저류로 가려지는 경우가 많습니다. 이러한 상황에서 체질량 및 구성의 변화를 평가하는 일반적인 인체 측정 방법은 모두 정상적인 수화 상태를 가정하기 때문에 적용할 수 없습니다. 따라서 보행이 가능한 환자에게 유용한 추가 인체 측정 데이터는 중환자의 영양실조를 정확하게 측정하지 못합니다. 또한 일부 혈청 단백질(예: 알부민 수준 및 기타 여러 수송 단백질)은 일반적으로 내장 단백질 상태의 대용물로 측정됩니다. 그러나 그들 모두는 장이나 신장을 통한 손실 외에도 합성 및 분해 속도, 주변 간질로의 혈관 손실과 ​​같은 많은 요인에 의해 영향을 받습니다. 그 결과 높은 수준의 인터루킨-6가 수송 단백질 생산을 억제하면서 급성기 단백질 생산을 자극하는 염증이나 패혈증으로 인해 수치가 떨어집니다. 따라서 스트레스에 대한 부상 및 대사 반응의 지표 역할을 하기 때문에 중환자의 영양 상태를 나타내는 지표가 좋지 않습니다. 이러한 이유로 지난 수십 년 동안 임상 및 생화학적 영양 평가를 통합하기 위해 여러 가지 도구가 개발되었습니다. 이 중에서 생체임피던스 분석(BIA)과 근육 초음파(MU)가 이러한 목적을 위한 유망한 도구인 것 같습니다.

이 프로젝트의 목표는 BIA와 MU에서 수집한 데이터와 임상에서 일상적으로 사용되는 영양 매개변수를 비교하고 통합하여 중환자의 영양 상태를 정의하는 것입니다. 이러한 도구의 데이터와 생화학적 및 인체측정학적 영양 데이터(영양 지원 포함)는 ICU 입원 시 수집되고 ICU 체류 첫 주 이내에 추적됩니다.

생체 임피던스 분석

BIA(Bioelectrical Impedance Analysis)는 낮은 수준의 교류 전류 도입에 대한 전기 신체 반응을 측정하는 비침습적 방법을 설명하는 총칭입니다. 최근 BIA 기술의 발전으로 상세하고 정교한 데이터 분석이 가능해졌으며 중환자 치료 환경을 포함하는 임상 실습의 표적 응용 프로그램이 등장했습니다. BIVA(Bioelectric Impedance Vector Analysis)는 오늘날 체성분 측정 및 임상 상태 평가에 일반적으로 사용되는 접근 방식이며 최근에는 영양 상태와 조직 수화를 모두 평가하기 위해 개발되었습니다.

기본적으로 BIA는 작은 교류(임피던스)의 흐름에 대한 신체 조직의 반대를 측정합니다. 고전적인 BIA 방법은 손, 손목, 발 및 발목에 부착된 4개의 전극을 사용하여 고정 또는 다중 주파수의 고통 없는 전류가 유기체에 도입되는 방식으로 구성됩니다. 따라서 BIA는 전압 감지 전극 사이의 전체 경로에서 종단 간 전압만 측정합니다. 이 전압은 총 전류 경로에 대한 전하 단위당 소비되는 에너지이며 세포 내 부피 대 세포 외 부피, 혈액 대 근육 또는 지방 대 무지방 매체를 통해 이동하는 전류의 양과 관련하여 직접적인 정보를 제공하지 않습니다. . 임피던스는 조직 자체의 "저항"(R)과 추가 저항 또는 "리액턴스"(Xc)의 두 가지 구성 요소(또는 벡터)의 함수입니다.

영양 평가에서의 생체 임피던스 중증 질환에 대한 대사 반응은 예상 에너지 소비량의 100%를 초과하는 증분으로 증가된 에너지 소비, 단백질 분해, 포도당 생성 및 근육 분해를 특징으로 합니다. 이 예측은 체적 과부하의 영향을 받을 수 있습니다. 체중은 종종 에너지 요구량을 예측하는 방정식에 사용되기 때문입니다. 증가된 단백질 분해는 외인성 단백질 및 비단백질 섭취의 제공에도 불구하고 발생하는 단백질 손실을 가속화합니다. 따라서 근육 소모는 종종 신체의 대사 요구 증가로 인해 발생하며 질병의 중증도 및 장기 기능 장애, 장기간의 부동 및 영양 실조로 인해 희박한 조직의 주요 손실을 결정합니다. BIA 측정의 가변성은 종종 영양 상태를 평가하는 임상적 사용에 대한 주요 제한 사항으로 인용되었습니다. 또한, 가장 오래된 연구는 체성분을 결정하기 위해 고전적인 BIA를 사용하여 수행되었으며, 보다 최근 연구는 BIVA 및 위상각(PA) 분석의 사용에 주목했습니다.

중환자의 병상 근육 초음파 촬영 중환자 및 생존자의 근육 위축 및 기능 이해에 대한 관심이 증가함에 따라 초음파는 골격근 정량화를 위한 잠재적으로 강력한 도구로 부상하고 있습니다. 이는 중앙 근육(예: 횡격막) 수축 활동뿐만 아니라 말초 골격근 위축에 대한 정량화의 단순하고 비침습적인 방법을 나타냅니다. 대사, 영양 및 기능 마커와 결합된 이 근육 정량화는 최적의 환자 평가 및 예후를 가능하게 합니다. 이제 호흡 중 횡경막 편위 및 횡경막 비후를 평가하는 방법과 자발적 또는 기계 환기 하에서 이러한 측정의 의미는 물론 골격근의 특징(질량, 단면적 및 근육 품질과 같은 근육량 측정 포함)이 잘 받아들여지고 있습니다. 근괴사의 구조 및 증거와 같은 측정)은 ICU 환자의 근육 건강을 평가하는 데 보다 실현 가능하고 객관적인 접근 방식을 제공할 수 있습니다. 또한, 근육의 객관적 정량화(근육량, 두께 및 단면적을 포함하되 이에 국한되지 않음)는 급성 기간 동안 작은 변화를 감지하기에 충분히 민감하여 궁극적으로 근육 위축 및 약화에 대응하기 위한 개입 평가를 용이하게 할 수 있습니다. .

횡격막 평가 보조 호흡 동안 환자 노력의 상대적 기여도는 임상 조건에서 측정하기 어렵습니다. 또한 다이어프램은 직접적인 임상 평가에 접근할 수 없습니다. 중증 질환의 여러 측면에서 이미 중요한 침상 초음파 검사는 최근 횡격막 수축 활동을 정량화하는 간단하고 비침습적인 방법으로 제안되었습니다. 초음파는 횡경막 편위를 결정하는 데 사용할 수 있으며, 이는 횡경막 기능 장애가 있는 환자를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

초음파 검사는 또한 apposition 영역에서 횡경막 두께를 직접 시각화할 수 있습니다. 활성 호흡 중 비후는 심장 박출률과 유사하게 횡경막 노력의 크기를 반영하기 위해 제안되었습니다.

많은 최근 연구에서 초음파를 사용하여 환기 환자의 횡격막 두께와 흡기 비후를 측정했습니다. 그들 중 일부는 기술의 실행 가능성과 재현성에 초점을 맞추었고, 다른36은 압력 지원(PSV) 수준이 증가함에 따라 다이어프램 비후와 다이어프램 및 식도 압력-시간 제품 사이의 병렬 감소가 발견되어 다이어프램 비후가 신뢰할 수 있음을 시사하는 방법을 보여주었습니다. 호흡 노력의 지표.

횡경막 두께 측정 우측 횡경막은 흉막과 복막으로 구성된 3층 구조로 8번과 10번 늑간 사이의 중간액와선에 프로브를 배치하여 횡경막이 흉곽에 접하는 영역에서 시각화할 수 있습니다. (hyperechogenic) 세포막과 근육 자체의 hypoechogenic 층. 이 부위는 횡격막이 양쪽의 연조직으로 둘러싸여 있고 피부 표면과 트랜스듀서 면에 평행하게 놓이기 때문에 초음파 시각화에 이상적입니다. 다이어프램은 흡기 시 폐의 앞쪽 가장자리에 의해 제거되는 가장 표면적인 구조로 추가로 동적으로 식별됩니다. 결국 호흡 주기의 시작 부분에서 수축을 직접 시각화하여 식별합니다.

B-모드 7.5-10MHz 선형 탐침을 사용하여 B-모드로 설정하고 VIII와 X 사이의 늑간 공간에 평행하게 배치하여 갈비횡격막각의 하연을 호흡과 함께 일시적인 폐 인공물의 출현으로 식별합니다. 다이어프램 두께(Tdi)는 일회 호흡과 최대 흡기 노력 중에 모두 측정할 수 있습니다. 똑바로 누운 건강한 피험자에서 Tdi의 기준 값을 설정하기 위해 여러 연구가 수행되었으며, 성별, 연령 또는 체질과 관계없이 오른쪽 편횡격막 평균 값이 0.3238 cm 또는 0.3339 cm로 나타났습니다.

M-모드 프로브는 횡경막 주변의 흉막 및 복막을 식별하기 위해 이전에 B-모드에 대해 설명한 것과 동일한 랜드마크에 배치됩니다. 횡격막 두께는 M-모드를 사용하여 횡격막 흉막과 복막 사이의 거리로서 호기말(Tdi,ee) 및 최고 흡기(Tdi,pi)에서 측정됩니다.

말초 근육 평가 초음파(US)에 의한 근육량 측정은 부종과 체액 저류가 있는 경우에도 대부분의 환자에서 신뢰할 수 있는 기술인 것으로 나타났습니다. 중환자의 근육량 손실은 미국, 조직학 및 분자생물학 기술에 의해 평가되었으며, 미국에서 측정한 대퇴직근(RF) 단면적(CSA)의 약 10%의 상당한 감소가 근육 섬유 CSA 및 적은 단백질 합성. US는 US45에 대한 이전 경험이 없는 임상의가 측정한 건강한 사람에서 강력한 임상적 특성과 우수한 관찰자 내 및 관찰자 간 신뢰도로 놀라운 정확성과 신뢰성을 보여주는 근육 소모를 정량화하는 데 널리 사용되는 연구 기법이 되었습니다.

하지 근육은 조기 위축되기 쉬운데, 중환자실에 입원한 지 5일 이내에 상지보다 두께가 더 많이 감소하여 근육량 평가의 좋은 대상이 됩니다.

대퇴사두근은 3개의 광근(내측, 중간, 외측)과 RF로 구성된 근육군입니다. 후자는 전하장골극(AIIS)에 근위부 삽입을, 비구상 고랑에 다른 삽입을 나타냅니다. 대퇴사두근(quadriceps femoris)은 공통인대(common ligament)에 의해 경골 결절(tibial tuberosity)에 말단으로 삽입되며 고관절 굴곡근(hip flexor) 및 무릎 신전근(knee extensor)입니다. 시작하기 전에 환자가 무릎을 펴고 발가락이 천장을 향하도록 앙와위 자세로 있는지 확인하십시오. 이것은 이러한 종류의 측정에서 가장 많이 사용되는 위치입니다. 이 위치는 의사가 환자를 AIIS 슬개골 1/2 AIIS 슬개골 1/2 1/3 1/3에 배치하는 데 도움이 됩니다.

특정 기술 기법이 제안되었습니다: 신축성이 없는 측정 테이프를 사용하여 AIIS에서 허벅지 앞쪽 부분의 가상 선을 추적하여 슬개골 근위 경계의 중간점까지 그리고 이들 사이의 중간 및 1/3 지점을 표시합니다. RF 및 VI에 쉽게 액세스할 수 있는 두 개의 참조. 전상장골극이 아닌 de AIIS를 사용하는 이유는 근육의 정확한 중간점을 사용하면 이 근육(RF)의 삽입점을 기준으로 가장 두꺼운 부분을 찾는 데 도움이 되기 때문입니다. 거리는 나중에 설명합니다. 단면 이미지를 얻으려면 트랜스듀서를 피부 표면에 대해 90° 각도를 형성하는 허벅지의 종축(이전에 표시된 가상 선)에 대해 가로 방향으로 향해야 합니다. 프로브를 원래 위치와 각도에서 기울이거나 이동하면 잘못된 측정값을 얻을 수 있습니다.

방법론 본 연구의 목적은 위에서 언급한 방법론과 BIVA에서 수집된 데이터를 사용하여 초음파로 평가한 횡격막 두께와 직장의 단면적을 조사하고 비교하는 것입니다. . 조사관은 우리 수련 병원의 ICU에 입원한 연속 기계 환기 환자를 연구할 것입니다. 조사관은 최소 72시간 동안 기계적 환기가 필요한 각 연속 환자를 선별할 것입니다. 비포함 기준은 18세 미만, 임신, 7일 미만의 ICU 입원, 신경근 질환의 병력/진단입니다. ICU 입원(T1) 후 첫 24시간 이내에 환자는 횡경막 두께와 대퇴직근(내측 광근) 단면적을 종합적으로 평가하는 근육 초음파 검사를 받게 됩니다. 동시에 BIVA 측정값(Xc, R, PA, 제지방 체중 및 세포외 체중의 %)뿐만 아니라 인체측정학적 측정값(예: 신장, 이상적인 체중, 선언된 실제 체중, 오른쪽 팔 둘레)이 수집됩니다. ) 및 생화학적 분석(포함 알부민, 프리-알부민, 혈구 수, 림프구 수, 마그네슘, 인, 망상적혈구, 신장 및 간 기능 검사). 다음날 유체 균형과 질소 균형이 계산됩니다. 3일차(T3) 및 7일차(T7)에 모두 동일한 조치를 반복합니다.

연구의 주요 결과는 ICU 입원 후 첫 주 이내에 도출된 BIVA 매개변수, 특히 PA의 변동을 평가하는 것입니다. 2차 결과는 BIVA 매개변수 변화와 "중추" 및 "주변" 근육 초음파 매개변수뿐만 아니라 인체 측정 및 생화학적 영양 지수와 이들의 궁극적인 상관관계를 평가하는 것입니다.

통계 분석

데이터는 Stata/SE 12.0(StataCorp, College Station) 통계 소프트웨어 패키지를 사용하여 분석됩니다. 정상성은 Shapiro-Francia 테스트에 의해 평가됩니다. 결과는 정상적으로 분포된 경우 평균 ± 표준 편차로 보고되거나 그렇지 않은 경우 중앙값[25-75번째 백분위수]로 보고됩니다. 관련 변수 간의 비교는 필요에 따라 paired Student's t-test 또는 Wilcoxon sign-rank test로 수행됩니다. 0.05 미만의 양측 p 값은 통계적으로 유의한 것으로 간주됩니다. 연구 검정력의 계산은 기본 결과를 기반으로 합니다. 이전 연구에서 Kim과 동료49는 중환자에서 PA의 변화를 평가했으며 평균 PA 값은 3.5±1.5였습니다. 첫 주 내에 PA의 20% 변동을 가정하면 총 97명의 환자 샘플 크기가 5% 유의 수준에서 80% 검정력으로 계산됩니다.