BIA和MUS检测危重患者营养状况 (BUS)

生物电阻抗分析与肌肉超声检测危重病人营养状况

重症患者的特点是碳水化合物、脂质和蛋白质代谢存在很大差异。 这种变化会导致他们的能量需求增加，加速蛋白质分解代谢并最终改变他们的免疫和胃肠道系统，并且在可变的框架时间内，它会导致肌肉功能的破坏，从而增加 ICU 和住院时间以及死亡率。 据观察，大多数从急性呼吸窘迫综合征中幸存下来的危重病人必须应对各种各样的后果，包括肌肉萎缩和无力，这些情况可能持续至少一年。 重症监护病房获得性无力被定义为在危重疾病期间出现的全身无力，除了危重疾病外没有其他解释，并且从医学、人类和社会经济的角度来看与长期后果有关。 在正常体重的人中，对损伤的代谢反应导致蛋白质和能量需求增加。 因此，内源底物充当燃料来源和蛋白质合成的前体。 从营养的角度来看，为危重病人提供营养支持的主要挑战之一是停止或减缓瘦体重的流失。 由于这些原因，营养支持临床医生能够使用一种简单易用的技术来测量和评估危重疾病期间的肌肉萎缩是至关重要的。

有多种方法可以进行这些测量。 通常，应使用入院体重和身高来计算理想体重 (IBW)、IBW 百分比和身体质量指数 (BMI)。 然而，这些措施的准确性可能会非常吓人。 危重病人的骨骼肌萎缩通常被液体潴留所掩盖。 在这些情况下，评估体重和成分变化的正常人体测量方法不适用，因为这些技术都假设正常的水合状态。 因此，额外的人体测量数据虽然对门诊患者有用，但不能作为危重患者营养不良的准确测量方法。 此外，一些血清蛋白（如白蛋白水平和其他几种转运蛋白）通常被测量为内脏蛋白状态的替代物。 然而，它们都受到许多因素的影响，例如合成和降解速率以及进入周围间质的血管损失，以及通过肠道或肾脏的损失。 因此，它们的水平会因炎症或败血症而下降，其中高水平的白细胞介素 6 会刺激急性期蛋白的产生，因为它会抑制转运蛋白的产生。 因此，它们是危重病人营养状况的不良指标，因为它们是损伤和对压力的代谢反应的标志。 由于这些原因，在过去的几十年里，已经开发了几种不同的工具来整合临床和生化营养评估。 其中，生物阻抗分析 (BIA) 和肌肉超声 (MU) 似乎是用于此目的的有前途的工具。

该项目的目的是比较和整合 BIA 和 MU 收集的数据以及常规临床使用的营养参数，以确定危重病人的营养状况。 来自这些工具的数据以及生化和人体测量营养数据（包括营养支持）将在入住 ICU 时收集，并在入住 ICU 的第一周内进行跟进。

生物阻抗分析

生物电阻抗分析 (BIA) 是一个统称，描述了测量人体对引入低水平交流电的反应的非侵入性方法。 最近，BIA 技术的进步带来了详细而复杂的数据分析，临床实践中的目标应用包括重症监护环境。 生物电阻抗矢量分析 (BIVA) 是当今一种常用的身体成分测量和临床状况评估方法，最近被开发用于评估营养状况和组织水合作用。

基本上，BIA 测量身体组织对小交流电流动的抵抗力（即阻抗）。 经典的 BIA 方法包括使用连接到手、手腕、脚和脚踝的四个电极，其中以固定或多个频率将无痛电流引入生物体。 因此，BIA 仅测量电压感应电极之间整个路径上的端到端电压。 该电压是总电流路径中每单位电荷消耗的能量，它不提供关于通过细胞内体积与细胞外体积、血液与肌肉或脂肪与无脂肪介质的电流量的任何直接信息. 阻抗是两个分量（或向量）的函数：组织本身的“阻力”（R）和额外的阻力或“电抗”（Xc）。

营养评估中的生物阻抗 对危重疾病的代谢反应的特征是能量消耗增加、蛋白水解、糖异生和肌溶解增加超过预测能量消耗的 100%。 这种预测可能会受到体积过载的影响，因为体重通常用于方程式中以预测能量需求。 蛋白水解增加导致蛋白质损失加速，尽管提供了外源蛋白质和非蛋白质摄入，但仍会发生这种情况。 因此，由于身体代谢需求增加，经常会发生肌肉萎缩，这决定了由于疾病和器官功能障碍的严重程度、长时间不动和营养不良导致的瘦组织的主要损失。 BIA 测量的可变性经常被认为是其临床用于评估营养状况的主要限制。 此外，最古老的研究是使用经典 BIA 来确定身体成分，而最近的研究则将注意力集中在 BIVA 和相角 (PA) 分析的使用上。

重症患者的床边肌肉超声检查 随着人们对了解重症患者和幸存者的肌肉萎缩和功能的兴趣越来越大，超声正在成为骨骼肌量化的潜在强大工具。 它代表了一种简单、非侵入性的量化方法，不仅可以量化中央肌肉（如隔膜）收缩活动，还可以量化周围骨骼肌萎缩。 这种肌肉量化与代谢、营养和功能标记相结合，可以实现最佳的患者评估和预后。 现在已经广泛接受如何评估呼吸过程中横膈膜偏移和横膈膜增厚以及这些测量在自主或机械通气下的意义，以及骨骼肌的特征（包括肌肉量测量，如质量和横截面积和肌肉质量结构和肌肉坏死证据等措施）可能会提供一种更可行和客观的方法来评估 ICU 患者的肌肉健康状况。 此外，对肌肉（包括但不限于肌肉质量、厚度和横截面积）的客观量化足够敏感以检测急性时间范围内的微小变化，最终可能有助于评估应对肌肉萎缩和虚弱的干预措施.

膈肌评估 在辅助呼吸过程中患者努力的相对贡献在临床条件下很难测量。 此外，隔膜无法直接进行临床评估。 床边超声检查在危重疾病的几个方面已经很重要，最近被提议作为一种简单、非侵入性的横膈膜收缩活动量化方法。 超声可用于确定膈肌偏移，这可能有助于识别膈肌功能障碍患者。

超声检查还可以直接观察其并置区的隔膜厚度。 已经提出在主动呼吸期间增厚以反映隔膜作用力的大小，类似于心脏的射血分数。

最近的一些研究采用超声测量通气患者的膈肌厚度和吸气增厚。 其中一些专注于该技术的可行性和可重复性，而其他 36 则展示了如何随着压力支持 (PSV) 水平的增加，隔膜增厚与隔膜和食管压力时间乘积之间的平行减少表明隔膜增厚是一种可靠的方法呼吸努力的指标。

横膈膜厚度的测量 右侧横膈膜可以在横膈膜与胸腔的并置区域可视化，探头置于腋中线，第 8 和第 10 肋间隙之间，作为一个由胸膜和腹膜组成的 3 层结构（高回声）膜和肌肉本身的低回声层。 该部位是超声可视化的理想位置，因为横隔膜的两侧被软组织包围并且平行于皮肤表面，因此平行于换能器面。 横膈膜还被动态识别为最表层的结构，在吸气时被肺的前缘消除。 最终，通过在呼吸周期开始时直接观察其收缩来识别它。

B 模式 使用 7.5-10 MHz 线性探头，设置为 B 模式并平行于 VIII 和 X 之间的肋间放置，肋膈角的下边缘通过呼吸时肺伪影的瞬态出现来识别。 可以在潮式呼吸和最大吸气努力期间测量隔膜厚度 (Tdi)。 进行了几项研究以确定仰卧健康受试者的 Tdi 参考值，显示右侧膈肌的平均值为 0.3238 厘米或 0.3339 厘米，与性别、年龄或体质无关。

M 模式 探头放置在与之前描述的 B 模式相同的地标处，目的是识别隔膜周围的胸膜和腹膜。 隔膜厚度在呼气末 (Tdi,ee) 和吸气峰值 (Tdi,pi) 时使用 M 模式测量为隔膜胸膜和腹膜之间的距离。

外周肌肉评估 已经表明，即使存在水肿和体液潴留，通过超声检查 (US) 测量肌肉质量对于大多数患者来说也是一种可靠的技术。 已通过超声、组织学和分子生物学技术评估了危重患者的肌肉质量损失，表明超声测量的股直肌 (RF) 横截面积 (CSA) 显着减少了约 10%，这与肌肉减少有关肌纤维CSA和较少的蛋白质合成。 US 已成为一种广泛使用的研究技术，用于量化肌肉萎缩，显示出卓越的准确性和可靠性，具有强大的临床特性和出色的观察者内部和观察者间可靠性，由以前没有 US45 经验的临床医生测量。

下肢肌肉容易出现早期萎缩，在进入重症监护病房后的前五天内，与上肢相比，下肢肌肉的厚度下降幅度更大，这使得这些肌肉成为肌肉质量评估的良好目标。

股四头肌是由三块股肌（内侧肌、中间肌和外侧肌）和 RF 组成的一组肌肉。 后者在髂前下棘 (AIIS) 中出现近端插入，在髋臼上沟中出现其他插入。 股四头肌通过共同韧带远端插入胫骨结节，是髋屈肌和膝伸肌。 开始前，确保患者处于仰卧位，膝盖伸展，脚趾指向天花板。 这是此类测量中最常用的位置。 该位置有助于从业者将患者置于 AIIS 髌骨 1/2 AIIS 髌骨 1/2 1/3 1/3 中。

已经提出了一种具体的技术：使用不可拉伸的卷尺，在大腿前部从 AIIS 到髌骨近端边缘的中点追踪一条假想线，并标记这些之间的中间点和三分之一点两个参考资料，可以让我们轻松访问 RF 和 VI。 使用 de AIIS 而不是髂前上棘的原因是因为使用肌肉的确切中点可以帮助我们找到最厚的部分，并使用该肌肉 (RF) 的插入点作为参考，以及使用三分之一的原因距离将在后面讨论。 要获得横截面图像，换能器必须横向于大腿的纵轴（之前标记的假想线），与皮肤表面形成 90° 角。 将探头从其原始位置和角度倾斜或移动将导致获得不正确的测量结果。

方法 本研究的目的是调查和比较使用上述方法和从 BIVA 收集的数据以及临床实践中常规使用的营养和人体测量学参数通过超声评估的膈肌厚度和直肌横截面积. 研究人员将研究在我们教学医院的 ICU 中连续接受机械通气的患者。 研究人员将筛选每名需要机械通气至少 72 小时的连续患者。 非入选标准将是年龄 <18 岁、怀孕、预留 ICU 少于 7 天、神经肌肉疾病病史/诊断。 在 ICU 入院后的前 24 小时内 (T1)，将对患者进行综合横隔膜厚度和股直肌（股内侧肌）横截面积的肌肉超声检查。 同时，将收集人体测量值（如身高、理想体重、申报的实际体重、右臂围）以及 BIVA 测量值（Xc、R、PA、去脂体重和细胞外体重百分比） )和生化分析（包括白蛋白、前白蛋白、血细胞计数、淋巴细胞计数、镁、磷、网织红细胞、肾和肝功能检查）。 第二天，将计算体液平衡和氮平衡。 第 3 天 (T3) 和第 7 天 (T7) 将重复所有相同的措施。

该研究的主要结果是在进入 ICU 后的第一周内评估派生的 BIVA 参数，尤其是 PA 的变化。 次要结果是评估 BIVA 参数变化和“中心”和“外周”肌肉超声参数以及人体测量和生化营养指标及其最终相关性。

统计分析

数据将使用 Stata/SE 12.0 (StataCorp, College Station) 统计软件包进行分析。 将通过 Shapiro-Francia 测试评估常态性。 如果正态分布，结果将报告为平均值±标准差，否则报告为中位数 [25-75%]。 相关变量之间的比较将根据需要通过配对学生 t 检验或 Wilcoxon 符号秩检验进行。 小于 0.05 的双尾 p 值将被视为具有统计学意义。 研究功效的计算基于主要结果。 在之前的一项研究中，Kim 及其同事 49 评估了重症患者的 PA 变化，平均 PA 值为 3.5±1.5。 假设第一周内 PA 的变化为 20%，则在 5% 的显着性水平下计算 80% 功效的总样本量为 97 名患者。