四肢肌肉超声检查评估ICU获得性衰弱的研究进展

沙宇毅 许兆军

ICU获得性衰弱（intensive care unit acquired weakness,ICU-AW）是危重症患者常见的并发症，其发病率为25%～33%[1]，机械通气患者的发病率可达25%～100%[2]，脓毒症患者发病率更高达50%～100%[3]。ICUAW主要表现为四肢肌肉和呼吸肌无力，短期内会延长机械通气时间、ICU住院时间[4-5]，远期与患者出院后身体功能减退和病死率升高密切相关[6]，并且ICUAW导致的身体功能障碍可持续至发病后3～5年[7]。ICU-AW的诊断目前主要采用医学研究委员会（Medical Research Council,MRC）评分[8]，但 MRC 评分要求患者清醒且配合，而ICU患者往往存在神志不清、药物镇静或是谵妄等，因此MRC评分在此类患者中应用受限。

床旁超声检查无需患者配合，具有无创、操作简单、无电离辐射等优势[9]，能够动态观测获取肌肉厚度、横截面积、回声强度、羽状角等数据，为ICU医生尽早识别和诊断ICU-AW提供影像学上的参考。本文就四肢肌肉超声检查评估ICU-AW的临床应用作一综述，为临床工作提供指导和帮助。

1 肌肉超声检查的技术参数

1.1 横截面积 肌肉的横截面积决定肌力的大小。Parry等[10]分析了22例机械通气患者，发现这些患者的股直肌横截面积（rectus femoris cross-sectional area,RF-CSA）进行性下降，10 d内下降了30%，且RF-CSA与危重症物理功能测试评分量表（physical function in ICU test-score,PFIT-s）呈中度相关。Palakshappa等[11]对29例脓毒症患者研究发现，其RF-CSA每天下降0.13 cm2，第1周RF-CSA下降了23.2%，入院7 d内RF-CSA每日减少幅度与MRC评分、PFIT-s评分均呈中度负相关，提示肌肉的力量和功能均下降明显。一项纳入了25例体外膜肺氧合患者的研究发现，这些患者前10天RF-CSA下降了19.2%，并持续下降至病程第20天[12]。也有研究发现多脏器功能衰竭患者的RF-CSA下降程度较单器官功能衰竭患者严重[13]。

1.2 肌肉厚度 一项纳入118例重症患者的研究，通过对股四头肌厚度的测量发现，其厚度下降与ICU住院时间呈负相关，且厚度下降在住ICU前2～3周最明显[14]。另一项纳入70例脓毒症患者的研究，通过对上臂中部和大腿中部肌肉厚度的超声检查发现，与生存组相比，非生存组患者肌肉厚度下降幅度更高，ICUAW患者的肌肉厚度下降也更为明显，且肌肉厚度的早期下降（前3天）与住院病死率相关，提示前3天的肌肉厚度下降是住院病死率的良好预测因子[15]。一项纳入50例预期机械通气时间超过5 d、诊断为脓毒症或全身炎症反应综合征并伴有不同程度器官功能衰竭患者的研究发现，虽然这部分患者存在严重的液体潴留，但超声检查仍能发现其中48例患者的肌肉厚度以1.6%/d的速度下降[16]。Dimopoulos等[17]分析了165例心脏外科术后且ICU住院时间＞24 h的患者发现，其股直肌（rectus femoris,RF）和骨中间肌的总厚度下降了3.5%。同时发现入住ICU第1天股直肌和骨中间肌的总厚度＜2.5 cm的患者机械通气时间和ICU住院时间延长。Hernandez-Socorro等[18]通过对29例危重症患者和19例健康人的研究发现，危重患者的RF厚度较健康人明显减少，而中央肌腱厚度显著增加，同时发现，两组间反应肌肉质量的肌肉回声、多普勒超声检查下的肌肉血管新生活性、皮下水肿等明显不同。

1.3 回声强度 肌肉回声强度的增加表示肌肉质量的下降或恶化，同样通过灰阶分析得出灰度标准差的下降，也表示肌肉质量的下降。灰度标准差的下降是由于超声取样框内的肌肉呈现相对统一的灰度，明暗变化较正常肌肉组织减少所致，往往提示筋膜炎、肌肉坏死，肌纤维被脂肪组织或结缔组织代替[19]。Cartwright等[20]对16例ICU内急性呼吸衰竭患者进行连续14 d的超声肌肉检查发现，其胫骨前肌和RF的灰度标准差明显降低，提示ICU住院期间患者下肢肌肉均一性增加，肌肉强度下降。Berry等[21]分析了13例急性呼吸衰竭患者的研究发现，膝关节伸肌强度和股外侧肌灰度标准差呈正相关（r=0.69，P＜0.05）。Mayer等[22]对41例脓毒症或急性呼吸衰竭患者的研究显示，入院前7天患者RF-CSA明显下降，下降中位百分比为18.5%，入院前7天RF回声强度的变化幅度是出院时ICU-AW的有力预测因子。Patejdl等[23]通过对15例危重症患者和5例健康人的研究发现，危重症患者的整体肌肉回声评分明显高于健康人，同时发现结合血清多配体蛋白聚糖-1水平，更有助于ICU-AW的诊断和危重疾病长期预后的预测。

1.4 羽状角 肌肉的结构可以用羽状角来描述。羽状角是指肌纤维和肌腱之间的夹角，角度越大，相同体积内就能包含更多的肌纤维，从而产生更强大的肌力[24]，因此可以用羽状角来评估肌力的大小。另外肌纤维收缩力等于肌腱方向上的收缩力除以羽状角的余弦值[25]。一项纳入了22例机械通气患者的研究显示，股外侧肌肌肉厚度和羽状角在第5天显著减少，肌肉厚度的变化与羽化角的变化呈正相关（r=0.78，P＜0.01），提示与单独测量肌肉厚度相比，同时监测羽状角的变化可能更早期发现肌肉的流失[26]。

2 肌肉超声检查在监护病房内的应用

2.1 脓毒症和脓毒性休克患者 在危重症患者中，尤其是脓毒症患者其骨骼肌的分解代谢是常见的，并且发展迅速，脓毒症是ICU-AW的危险因素[2]。Grimm等[27]对28例严重脓毒症或脓毒性休克患者的研究显示，在第4、14天通过对其手臂和大腿的肌肉回声强度半定量分析，其回声强度大于正常人群，且第14天的回声强度大于第4天，提示脓毒症患者其肌肉质量进行性下降。Borges等[28]对37例脓毒症患者的股直肌横截面积和握力的相关性研究显示，RF-CSA的下降幅度与握力呈负相关（r=-0.51，P＜0.05），其中与未接受机械通气的患者相比，接受机械通气的患者RF-CSA有更大的下降趋势，提示脓毒症伴机械通气患者肌肉退化更明显。Tanaka等[29]对8例脓毒性休克患者的研究发现，其股直肌厚度在前14天下降了30.6%，并且其下降率与ICU住院时间呈正相关（P＜0.05）。

2.2 机械通气患者 机械通气患者早期就能发生ICU-AW。Nakanishi等[30]对21例预计机械通气时间＞48 h、ICU住院时间＞5 d的患者进行研究分析，其肱二头肌和股直肌横截面积的总和呈进行性下降，并且超声测量与CT测量有较强的相关性（r=0.84，P＜0.01）。Johnson等[31]通过对34例机械通气时间＞48 h的儿童进行研究，通过2次超声检查评估，中位间隔时间为6 d，发现其股四头肌厚度下降了8.62%，提示肌肉超声检查同样适合于儿童机械通气患儿。Lee等[32]通过对90例机械通气患者的研究发现，患者病情处于危重症的前7天，股四头肌厚度每减少1%，就会增加5%的60 d病死率，提示危重症前7天的股四头肌厚度变化是60 d病死率的预测因子。Toledo等[33]对74例机械通气时间＞48 h的患者研究发现，前7天患者右腿股四头肌厚度下降15%，左腿股四头肌厚度下降12.7%，并且与生存组相比，死亡组肌肉厚度下降更明显。

2.3 创伤患者 Annetta等[34]通过38例严重创伤患者（中位损伤严重程度评分34分）的研究发现，其RF的前后径和横截面积呈进行性减少，在ICU前20天，RF-CSA下降了45%，并且伴随着回声强度的进行性升高，从形态和质量上反应了创伤患者肌肉的变化，提示肌肉超声亦适用于创伤患者。

3 肌肉超声检查的局限性

由于肌肉受压后容易变形，应在超声探头覆盖凝胶后，对组织施加少量的压力，以保持肌肉原有形态，以获取最佳的成像结果。另外肥胖和皮下水肿可以改变骨骼肌超声图像的质量[35]。超声肌肉厚度的测量具有较高的可重复性，而羽状角和超声回声强度测量的可重复性较肌肉厚度测量差，主要原因是羽状角和回声强度的测量受探头调整影像较大，依赖于操作者的技术[36]。关于羽状角和回声强度的可靠性研究较少，目前仍需要大量的研究以优化这些超声参数。总体来说，现有关于重症患者肌肉超声的研究样本量较小，缺乏标准化的超声检查方法[35，37]，需要进一步的研究来填充现有的发现。

4 小结

目前超声检查在ICU内的应用越来越广泛，肌肉超声检查近些年亦逐步开展，肌肉超声检查对ICUAW的早期诊断提供辅助检查，并有助于患者预后的早期判断。但ICU内肌肉超声检查目前尚无统一的共识或指南，操作流程亦无明确的规范，广泛开展仍需大量的工作。虽然目前仍有不小的局限性，但应用前景广阔，值得进一步研究和推广。