BIA og MUS i påvisning av ernæringsstatus hos kritisk syke pasienter (BUS)

bioelektrisk impedansanalyse og muskulær ultralyd for påvisning av ernæringsstatus hos kritisk syke pasienter

Kritisk syke pasienter er preget av store variasjoner i deres karbohydrat-, lipid- og proteinmetabolisme. Slike variasjoner kan føre til økt energibehov med akselerert proteinkatabolisme og til slutt endringer i immun- og gastrointestinale systemer, og i en variabel rammetid fører det til en forstyrrelse av muskelfunksjonen som økte intensivavdelingen og sykehusopphold og dødelighet. Det har blitt observert at de fleste av de kritisk syke pasientene som overlever akutt respiratorisk distress-syndrom må håndtere en lang rekke konsekvenser, inkludert muskelsvinn og svakhet, og disse tilstandene kan vare i minst ett år. Ervervet svakhet på intensivavdelingen er definert som generalisert svakhet som utvikler seg under kritisk sykdom og hvor ingen annen forklaring enn kritisk sykdom er tilstede og er forbundet med langsiktige konsekvenser fra medisinsk, menneskelig og sosioøkonomisk synspunkt. Hos normalvektige forårsaker den metabolske responsen på skader en økning i protein- og energibehov. Som et resultat tjener endogene substrater som drivstoffkilder og som forløpere for proteinsyntese. Fra et ernæringsperspektiv er en av hovedutfordringene ved å gi ernæringsstøtte til kritisk syke pasienter å stoppe eller bremse tap av mager masse. Av disse grunnene er det grunnleggende for ernæringsstøtteklinikeren å kunne måle og vurdere muskelsvinn under kritisk sykdom, ved hjelp av en enkel og tilgjengelig teknikk.

Det er flere metoder for å utføre disse målingene. Vanligvis skal innleggelsesvekt og -høyde brukes til å beregne den ideelle kroppsvekten (IBW), prosentandelen av IBW og kroppsmasseindeksen (BMI). Imidlertid kan nøyaktigheten av disse tiltakene være svært skremmende. Skjelettmuskelsvinn hos kritisk syke er ofte maskert av væskeretensjon. Under disse omstendighetene er de normale antropometriske metodene for å vurdere endringer i kroppsmasse og sammensetning ikke anvendelige, siden teknikkene alle forutsetter en normal tilstand av hydrering. Dermed er ytterligere antropometriske data, selv om de er nyttige for ambulerende pasienter, ikke like nøyaktige mål på underernæring hos kritisk syke pasienter. Dessuten blir noen serumproteiner (som albuminnivå og flere andre transportproteiner) ofte målt som surrogater av visceral proteinstatus. Imidlertid påvirkes alle av mange faktorer som syntese og nedbrytningshastigheter og vaskulære tap i det omkringliggende interstitium, i tillegg til tap gjennom tarmen eller nyrene. Som et resultat faller nivåene deres ved betennelse eller sepsis der høye nivåer av interleukin-6 stimulerer akuttfaseproteinproduksjonen da det hemmer transportproteinproduksjonen. Dermed er de en dårlig indikator på kritisk syke pasienters ernæringsstatus da de fungerer som en markør for skade og metabolsk respons på stress. Av disse grunnene har det i løpet av de siste tiårene blitt utviklet flere forskjellige verktøy for å integrere de kliniske og biokjemiske ernæringsevalueringene. Blant disse ser bioimpedansanalysen (BIA) og muskulær ultrasonografi (MU) ut til å være lovende verktøy for dette formålet.

Målet med dette prosjektet er å sammenligne og integrere dataene samlet inn av BIA og MU og rutinemessig klinisk brukte parametere for ernæring for å definere ernæringsstatusen til kritisk syke pasienter. Dataene fra disse verktøyene og de biokjemiske og antropometriske ernæringsdataene (inkludert ernæringsstøtten) vil bli samlet inn ved innleggelsen på intensivavdelingen og fulgt opp i løpet av den første uken av intensivoppholdet.

Bioimpedansanalyse

Bioelektrisk impedansanalyse (BIA) er samlebegrepet som beskriver de ikke-invasive metodene for å måle de elektriske kroppens reaksjoner på introduksjonen av en lav-nivå vekselstrøm. Nylig har fremskritt innen BIA-teknologi gitt opphav til detaljerte og sofistikerte dataanalyser og målrettede anvendelser i klinisk praksis inkludert kritisk omsorgsmiljø. Bioelectric Impedance Vector Analysis (BIVA) er i dag en vanlig brukt tilnærming for kroppssammensetningsmålinger og vurdering av klinisk tilstand og har nylig blitt utviklet for å vurdere både ernæringsstatus og vevshydrering.

I utgangspunktet måler BIA motstanden av kroppsvev til flyten av en liten vekselstrøm (dvs. impedansen). Den klassiske BIA-metoden består av bruk av fire elektroder festet til hendene, håndleddet, føttene og anklene der en smertefri elektrisk strøm med fast eller multippel frekvens introduseres i organismen. Dermed måler BIA kun ende-til-ende-spenningen over hele banen mellom de spenningsfølende elektrodene. Denne spenningen er energien som brukes per ladeenhet for den totale strømbanen, og den gir ingen direkte informasjon med hensyn til mengden strøm som går gjennom intracellulære versus ekstracellulære volumer, i blod versus muskler, eller i fett versus fettfrie medier . Impedansen er en funksjon av to komponenter (eller vektorer): "motstanden" (R) til selve vevet og den ekstra opposisjonen eller "reaktansen" (Xc).

Bioimpedans i ernæringsvurderingen Den metabolske responsen på kritisk sykdom er preget av økt energiforbruk, proteolyse, glukoneogenese og myolyse med en økning som overstiger 100 % av antatt energiforbruk. Denne prediksjonen kan påvirkes av volumoverbelastning, siden kroppsvekt ofte brukes i ligninger for å forutsi energibehov. Økt proteolyse fører til akselerert proteintap, som skjer til tross for tilførsel av eksogent protein og ikke-proteininntak. Således oppstår muskelsvinn ofte på grunn av økte metabolske krav til kroppen, og bestemmer store tap av magert vev på grunn av alvorlighetsgraden av sykdom og organdysfunksjon, langvarig immobilitet og underernæring. Variabiliteten av BIA-målinger har ofte blitt nevnt som en stor begrensning for dens kliniske bruk i evaluering av ernæringsstatus. Dessuten ble de eldste studiene utført ved bruk av en klassisk BIA for å bestemme kroppssammensetningen, mens de nyere studiene fokuserte oppmerksomheten på bruken av BIVA og fasevinkelanalyse (PA).

Muskulær ultrasonografi ved sengekanten hos kritisk syke pasienter Med økende interesse for å forstå muskelatrofi og funksjon hos kritisk syke pasienter og overlevende, fremstår ultralyd som et potensielt kraftig verktøy for kvantifisering av skjelettmuskel. Det representerer en enkel, ikke-invasiv metode for kvantifisering ikke bare av sentral muskel (som diafragma) kontraktil aktivitet, men også for perifer skjelettmuskelatrofi. Denne muskelkvantifiseringen kombinert med metabolske, ernæringsmessige og funksjonelle markører vil tillate optimal pasientvurdering og prognose. Det er nå godt akseptert hvordan man vurderer diafragmaavviket og diafragmafortykkelsen under pust og betydningen av disse målingene under spontan eller mekanisk ventilasjon, så vel som egenskaper ved skjelettmuskulatur (inkludert muskelmengdemål som masse og tverrsnittsareal og muskelkvalitet tiltak som arkitektur og bevis på myonekrose) kan gi en mer gjennomførbar og objektiv tilnærming til å vurdere muskelhelse hos ICU-pasienter. Dessuten kan objektive kvantifiseringer av muskler (som inkluderer, men ikke er begrenset til, muskelmasse, tykkelse og tverrsnittsareal) som er tilstrekkelig følsomme til å oppdage små endringer over akutte tidsrammer, til slutt lette evalueringen av intervensjoner for å motvirke muskelatrofi og muskelsvakhet .

Den diafragmatiske evalueringen Det relative bidraget av pasientinnsats under assistert pusting er vanskelig å måle under kliniske forhold. Dessuten er diafragma utilgjengelig for direkte klinisk vurdering. Ultrasonografi ved sengekanten, som allerede er avgjørende i flere aspekter av kritisk sykdom, har nylig blitt foreslått som en enkel, ikke-invasiv metode for kvantifisering av membranens kontraktile aktivitet. Ultralyd kan brukes til å bestemme diafragmaekskursjon, noe som kan bidra til å identifisere pasienter med diafragma dysfunksjon.

Ultralydundersøkelse kan også tillate direkte visualisering av membrantykkelsen i dens apposisjonssone. Fortykning under aktiv pusting har blitt foreslått for å gjenspeile omfanget av diafragmaanstrengelse, på samme måte som en utstøtingsfraksjon av hjertet.

En rekke nyere studier brukte ultralyd for å måle diafragmatykkelse og inspiratorisk fortykkelse hos ventilerte pasienter. Noen av dem fokuserte på gjennomførbarheten og reproduserbarheten av teknikken, mens andre36 viste hvordan man med økende nivåer av trykkstøtte (PSV) fant parallelle reduksjoner mellom diafragmafortykning og både diafragma og esophageal press-tid-produkt, noe som tyder på at diafragmafortykning er en pålitelig indikator på åndedrettsanstrengelse.

Måling av diafragmatykkelse Høyre hemidiafragma kan visualiseres i apposisjonssonen av diafragma til brystkassen med sonden plassert i midtaksillærlinjen, mellom 8. og 10. interkostalrom, som en 3-lags struktur bestående av pleural og peritoneal (hyperekogene) membraner og det hypoekogene laget av selve muskelen. Dette stedet er ideelt for ultrasonografisk visualisering, siden membranen er avgrenset av bløtvev på hver side og ligger parallelt med hudoverflaten og dermed transduserflaten. Membranen er i tillegg dynamisk identifisert som den mest overfladiske strukturen som blir utslettet av forkanten av lungen ved inspirasjon. Til slutt blir den identifisert ved direkte visualisering av sammentrekningen i begynnelsen av respirasjonssyklusen.

B-modus Ved å bruke en 7,5-10 MHz lineær sonde, satt i B-modus og plassert parallelt med et interkostalt mellomrom mellom VIII og X, identifiseres den nedre kanten av costofrene vinkel ved det forbigående utseendet til lungeartefakten med pust. Diafragmatykkelse (Tdi) kan måles både under tidevannspusting og under en maksimal inspiratorisk innsats. Flere studier ble utført for å etablere referanseverdier av Tdi hos friske personer på liggende liggende, som viste gjennomsnittsverdier for høyre hemidiafragma på 0,3238 cm eller 0,3339 cm, uavhengig av kjønn, alder eller kroppskonstitusjon.

M-modus Sonden plasseres med samme landemerke som tidligere er beskrevet for B-modus med mål om å identifisere pleurale og peritoneale membraner rundt diafragma. Diafragmatykkelse måles ved endeekspirasjon (Tdi,ee) og toppinspirasjon (Tdi,pi) som avstanden mellom diafragma pleura og bukhinnen ved bruk av M-modus.

Perifer muskulær vurdering Det er vist at muskelmassemåling ved ultralyd (US) er en pålitelig teknikk hos de fleste pasientene selv når ødem og væskeretensjon er tilstede. Muskelmassetap hos kritisk syke pasienter har blitt vurdert ved amerikanske, histologiske og molekylærbiologiske teknikker, og viser en signifikant reduksjon på ca. 10 % av rectus femoris (RF) tverrsnittsareal (CSA) målt ved amerikansk korrelasjon med en reduksjon i muskelfibre CSA og mindre proteinsyntese. US har blitt en mye brukt forskningsteknikk for å kvantifisere muskelsvinn, som viser bemerkelsesverdig nøyaktighet og pålitelighet med sterke klinimetriske egenskaper og utmerket intra- og interobservatørpålitelighet hos friske mennesker målt av klinikere uten tidligere erfaring i US45.

Musklene i underekstremitetene er utsatt for tidlig atrofi, vist ved en større reduksjon i tykkelse i løpet av de første fem dagene etter innleggelse på intensivavdelingen sammenlignet med øvre lemmer, noe som gjør disse musklene til et godt mål for muskelmassevurdering.

Quadriceps femoris er en gruppe muskler som består av tre vastus-muskler (medialis, intermedius og lateralis) og RF. Sistnevnte presenterer en proksimal insersjon i anterior inferior iliac spine (AIIS) og annen insersjon i supra-acetabulær sulcus. Quadriceps femoris settes distalt inn i tibial tuberosity av et felles ligament og er en hoftebøyer og en kneekstensor. Før du starter, sørg for at pasienten er i liggende stilling med utstrakte knær og tær peker mot taket. Dette er den mest brukte posisjonen i denne typen målinger. Denne posisjonen hjelper utøveren med å plassere pasienten i AIIS Patella 1/2 AIIS Patella 1/2 1/3 1/3.

En spesifikk teknikk har blitt foreslått: bruk et ikke-strekkbart målebånd, spor en tenkt linje i den fremre delen av låret fra AIIS til midtpunktet av den proksimale kanten av patella og marker midtpunktet og et tredje punkt mellom disse to referanser som enkelt gir oss tilgang til RF og VI. Grunnen til å bruke de AIIS og ikke anterior superior iliacacolumn er fordi bruk av det nøyaktige midtpunktet av muskelen hjelper oss å finne den tykkeste delen ved å bruke som referanse innsettingspunktene til denne muskelen (RF) og grunnen til å bruke en tredjedel av muskelen. avstanden vil bli diskutert sistnevnte. For å få et tverrsnittsbilde, må transduseren orienteres på tvers av den langsgående aksen (den imaginære linjen merket før) på låret og danner en 90∘ vinkel i forhold til hudoverflaten. Å vippe eller flytte sonden fra sin opprinnelige posisjon og vinkel vil bidra til å oppnå feil måling.

Metodikk Målet med denne studien er å undersøke og sammenligne den diafragmatiske tykkelsen og tverrsnittsarealet til rectus vurdert med ultralyd ved bruk av ovennevnte metodikk og data samlet inn fra BIVA samt ernærings- og antropometriske parametere som rutinemessig brukes i klinisk praksis . Etterforskerne vil studere påfølgende mekanisk ventilerte pasienter innlagt på intensivavdelingen på vårt undervisningssykehus. Etterforskerne vil screene hver påfølgende pasient som trengte mekanisk ventilasjon i minst 72 timer. Kriterier for ikke-inkludering vil være alder <18 år, graviditet, forebygging av ICU-opphold mindre enn 7 dager, anamnese/diagnose av nevromuskulær sykdom. I løpet av de første 24 timene etter innleggelse på intensivavdelingen (T1), vil pasienter bli evaluert med muskelultralyd omfattende membrantykkelse og rectus femoris (medial vastus) tverrsnittsareal. Samtidig vil det samles inn antropometriske mål (som kroppshøyde, ideell kroppsvekt, reell kroppsvekt oppgitt, høyre armomkrets) samt BIVA-mål (Xc, R, PA, mager kroppsvekt og % av ekstracellulær kroppsvekt ) og biokjemisk analyse (inkludert albumin, pre-albumin, blodtelling, lymfocytttelling, magnesium, fosfor, retikulocytter, nyre- og leverfunksjonstest). Dagen etter vil væskebalansen beregnes samt nitrogenbalansen. Alle de samme tiltakene vil bli gjentatt på dag 3 (T3) og 7 dager (T7).

Hovedresultatet av studien er å evaluere de avledede BIVA-parametrene, spesielt variasjonen av PA, innen den første uken etter innleggelse på intensivavdelingen. De sekundære resultatene er å evaluere BIVA-parametervariasjonene og de "sentrale" og "perifere" muskulære sonografiske parameterne samt de antropometriske og biokjemiske ernæringsindeksene og deres til slutt korrelasjoner.

Statistisk analyse

Data vil bli analysert ved hjelp av Stata/SE 12.0 (StataCorp, College Station) statistisk programvarepakke. Normalitet vil bli vurdert ved Shapiro-Francia-testen. Resultatene vil bli rapportert som gjennomsnitt¬ ± standardavvik hvis normalfordelt, eller median [25-75. persentiler] ellers. Sammenligning mellom relaterte variabler vil bli utført ved hjelp av sammenkoblet Students t-test eller Wilcoxon fortegn-rang-test, etter behov. Tohalede p-verdier mindre enn 0,05 vil bli ansett som statistisk signifikante. Beregningen av studiekraften er basert på primærresultatet. I en tidligere studie evaluerte Kim og kollegaer49 variasjonen av PA hos kritisk syke pasienter og gjennomsnittlig PA-verdi var 3,5±1,5. Forutsatt en variasjon på 20 % av PA i løpet av den første uken, beregnes en total prøvestørrelse på 97 pasienter for 80 % kraft ved et 5 % signifikansnivå.