危重病期间肌肉萎缩发生率和评估

2023-01-06 14:56

重症患者会出现早期和明显的肌肉萎缩。

方法

我们在2022年1月之前对MEDLINE、PubMed、AMED、BNI、CINAHL和EMCARE进行了系统的文献检索(国际前瞻性系统综述注册[PROSPERO]注册:CRD420222989540。我们纳入了至少20名成年危重症患者的研究，研究人员在ICU住院期间的两个时间点测量了肌肉质量相关变量。我们遵循系统评价和荟萃分析(PRISMA)首选报告项目指南，并使用纽卡斯尔-渥太华量表评估研究质量。重病患者在一周内可能会失去超过 15% 的肌肉质量，这可能会产生长期的不利影响。然而，目前还没有综合重症病房 (ICU) 肌肉萎缩研究的数据，因此所有研究的真实平均肌肉流失率是未知的。因此，该项目的目的是系统地综合有关肌肉损失率的数据，确定用于测量肌肉大小的方法，并综合有关重症患者 ICU 获得性无力患病率的数据。

结果

包含 3251 名患者的 52 项研究符合选择标准。这些研究调查了 1773 名 (55%) 患者的肌肉萎缩率，并评估了 1478 名 (45%) 患者的 ICU 获得性肌无力。用于评估肌肉质量的方法在 85% ( n = 28/33) 的研究中是超声，在其余 15% ( n = 5/33) 中是计算机断层扫描。在危重病的第一周，患者每天损失 −1.75% (95% CI −2.05, −1.45) 的股直肌厚度或−2.10% (95% CI −3.17, −1.02) 的股直肌横截面区域。ICU 获得性虚弱的总体患病率为 48%（95% CI 39%，56%）。

结论

平均而言，重症患者在入住 ICU 的第一周内每天会损失近 2% 的骨骼肌。

介绍

危重病被定义为导致体内平衡紊乱的疾病恶化。这会导致危及生命的器官功能障碍，需要先进的器官支持技术，因此与高发病率和死亡率有关。基础疾病和不利疾病过程的原因都是多种多样的，并且通常以进一步的继发性器官功能障碍告终，这被称为多器官衰竭。器官功能障碍、脓毒症、长时间机械通气和不动是肌肉萎缩的危险因素，可导致 ICU 获得性无力 (ICU-AW)。ICU-AW 是总称，描述因入住重症病房和严重疾病而发生的一系列神经肌肉疾病。ICU-AW 的病理生理学尚不完全清楚；然而，ICU-AW 似乎是由危重疾病引发的，其在 ICU 期间的严重程度与基础原发疾病无关。ICU-AW 的标志是炎症反应、生物能量功能障碍、蛋白质平衡改变、神经元轴突退化、肌肉组织学变化和肌肉萎缩。在危重疾病期间，制动和神经内分泌反应改变等因素会使蛋白质平衡变为负平衡，从而导致肌肉萎缩。另一方面，肌肉功能障碍是由多种因素引起的，包括减少氧气供应的微循环障碍、导致 ATP生成减少的生物能量线粒体损伤，以及离子通道膜的破坏。除了患者不能活动和营养不良外，情况还使肌肉萎缩成为危重患者获得性肌无力的主要表型。危重病患者在治疗选择有限的情况下会失去肌肉质量和肌肉功能。具体而言，肌肉萎缩在危重病的第一周早期开始，多器官衰竭患者比其他患者损失更多的肌肉量。观察性研究报告称，肌肉萎缩与 ICU 停留时间更长以及 ICU 和住院死亡率更高相关。他们还指出，肌肉萎缩与获得性无力有关。然而，迄今为止，还没有研究总结已发表的关于 ICU 患者每日肌肉流失量、用于监测患者肌肉大小的方法以及重症患者 ICU-AW 患病率的数据。为了解决这个问题，我们进行系统回顾和荟萃分析，旨在回答以下研究问题：1.重症患者的肌肉萎缩率是多少？2.评估危重病人肌肉量变化的方法有哪些？3.重症患者ICU-AW发生率如何？4.与肌肉萎缩相关的结果（即死亡率、机械通气时间和住院时间）是什么？

方法

该研究方案于 2022 年 1 月 13 日在美国国家卫生研究院 (NIHR) 的国际前瞻性系统评价登记册 (PROSPERO) 上注册并发布，编号为 CRD42022298954。我们根据 Joanna-Briggs Institute (JBI) 文献系统评论审稿人手册和系统评论和荟萃分析的首选报告项目 (PRISMA 2020) 指南。

定义

股直肌的测量是通过将换能器垂直于紧身裤的长轴放置在其上部，从髂前上棘到髌骨上缘的距离的五分之三。这是可以在单个视野中看到整个股直肌横截面的紧身衣的最高点。在冻结图像上用可移动光标勾勒出股直肌的内部回声线后，通过平面测量技术计算横截面积。股四头肌包括股内侧肌、股外侧肌、股中间肌和股直肌。

搜索策略和选择标准，搜索策略

我们MEDLINE（国家医学图书馆：马里兰州贝塞斯达）和 AMED、BNI、CINAHL 和 EMCARE 上进行了搜索。还通过从每个相关研究的参考文献中引文搜索来识别和检索研究，如图 1所示。对于最初文献检索，我们使用了 MeSH 术语和关键术语的组合，包括（肌肉质量或肌肉萎缩或肌肉萎缩*或肌肉损失或肌肉无力或肌肉力量或肌肉功能或重症病房获得性无力或 ICU-AW） AND（重症*生病*或重症或重症病房或ICU）。我们纳入了 2000 年 1 月 1 日至 2022 年 1 月 31 日期间发表的研究。对所有包含的关于该主题的论文、评论文章、评论和社论的参考文献进行了审查，以确定在初步检索中遗漏的其他相关研究。如有必要，我们联系了相应的作者以获得我们研究所需的数据。没有应用语言限制。三名研究者（BF、TM 和 CC）独立筛选标题和摘要，一式两份以选择全文评论。评估者之间在研究选择方面的分歧通过协商一致解决，或者如有必要，通过与资深作者 (HW) 协商解决。

研究纳入和排除标准

符合条件的研究包括入住任何重症病房（ICU/高依赖病房 [HDU]）并接受有创或无创机械通气的成年女性和男性（年龄 > 18 岁）。在涉及较少患者的研究中，已报告了较大的治疗效果；因此，我们纳入了所有经过同行评审的研究，至少招募了 20 名重症患者，患者在入院当天后的任何时间点或在 ICU 停留期间的两个时间点评估过肌肉质量或 ICU-AW。我们排除(i) 2000 年 1 月 1 日之前发表的研究，(ii) 综述和荟萃分析，(iii) 书籍章节、评论、社论，(iv) 指南和共识报告，(v) 方案研究，以及 (vi) 案例研究，案例报告。

数据提取

三位审稿人（BF、TM 和 CC）从每份出版物中提取以下信息到 Excel 文件中：出版日期、国家、研究设计、纳入患者的数量、年龄、性别、临床特征、实验室发现、严重程度和结果疾病（包括与健康相关的生活质量、认知状态、心理健康、身体机能、肌肉和/或神经功能以及肺功能）。数据提取由三位独立行动的作者（BF、TM 和 CC）一式两份进行。图1根据 PRISMA 指南 2021 展示了整个过程的流程图。三位评论员（BF、TM 和 CC）使用纽卡斯尔-渥太华量表 (NOS) 独立评估偏倚风险进行观察性研究，并使用 Cochrane 偏倚风险工具 (ROB2) 评估随机对照试验。使用建议分级评估制定和评估 (GRADE) 工作组概述的方法评估研究间的偏倚风险。任何分歧都被记录下来，并通过额外的审稿人参与来解决。

数据综合与分析

提供了纳入研究结果的叙述和表格综合。数据被分组为上述指定的主要结果。收集了上述长期结果的数值数据用于定量分析。

统计分析

如果合适，均值和标准差 (SD) 或中位数和四分位数范围（第 1 个四分位数到第 3 个四分位数）用于数值数据，而优势比 (OR) 和 95% 置信区间 (CI) 用于分类数据。对于呈现中位数和四分位数范围 (IQR) 或中位数和范围、平均值和标准差 (SD) 的数据，根据标准方程进行转换。使用考虑发生率的随机效应模型将纳入荟萃分析的研究汇总在一起。结果以森林图形式呈现。使用 Tau 2检验、I 2统计和 Cochrane Q. A P评估研究之间的异质性值< 0.05 被认为是发表偏倚的证据。使用统计软件包 Review Manager 5.4 (RevMan 5.4.1®) 和 OPenMeta [Analyst]® 进行数据分析。

结果

我们通过文献检索确定 10,496 项研究。在删除不符合我们纳入标准的重复和出版物后，我们剩下 53 篇出版物。其中，33 项量化了随时间推移的肌肉萎缩，4 项研究测量肌肉萎缩和 ICU-AW，20 项研究仅评估 ICU-AW。请参见图 1以了解所包含研究流程图。总体而言，这些出版物报告了 3251 名患者的数据，其中 1773 名 (55%) 患者肌肉萎缩，1478 名 (45%) 患者患有 ICU 获得性无力。我们在澳大利亚、亚洲、美国、南美洲和欧洲发现 1 项随机对照试验和 43 项单中心和 8 项多中心观察研究。发现使用纽卡斯尔-渥太华量表评估的观察性研究具有相对较低的偏倚风险且质量都很好 (6*)。随机对照研究使用 ROB 量表进行评估，我们发现存在一定的偏倚风险，特别是关于参与者和人员的盲法以及结果评估盲法。

结果

评估方法

我们分析用于评估肌肉萎缩的方法，发现在 33 项测量肌肉大小的研究中， 28项( 85 % )研究使用了超声波和5项研究( 15 % )在不同时间点使用计算机断层扫描( CT ) 。与超声和 CT 结合使用的其他方法是蛋白质与 DNA 的比率和组织病理学分析、生物电阻抗分析以及血液中尿素与肌酸酐的比率。这揭示评估肌肉质量的高度不一致性，因为不同的研究分析了危重疾病期间不同时间点的不同肌肉。使用超声波评估的主要肌肉是股直肌、股四头肌和肱二头肌，并测量横截面积或厚度。在 CT 上测量的面积是第三椎骨 (L3) 水平的骨骼肌横截面积和使用矢状方向积分的股骨肌肉体积的横截面积。

肌肉质量的变化

在危重病的第一周，患者平均每天损失 −1.75% (95% CI −2.05, −1.45) 的股直肌厚度和−2.10% (95% CI −3.17, −1.02) 的股直肌截面积，分别。股四头肌厚度每天减少 −1.82% (95% CI −2.97, −0.66)。肱二头肌横截面积的每日损失为-2.23%（95% CI -2.60，-1.80）和肱二头肌厚度的-1.64%（95% CI -3.09，0.19）。四项研究测量了股直肌的横截面积和厚度，并强调与横截面积相比，厚度测量可能会显著低估肌肉损失 (P < 0.001)。这对于肱二头肌也是相似的。在 ICU 停留期间测量的所有肌肉的肌肉质量损失如图 2所示。入住 ICU 第 1 天至第 14 天的肌肉质量下降。缩写：百分比，%；股直肌：RF；截面积：CSA，厚度：Th，股四头肌层厚度：QMLT；肱二头肌：BB。四项研究评估了 CT 扫描中腰椎 3 水平的骨骼肌质量横截面积。一项研究发现 -21.9（-29.9 至 -13.9）cm 2 [（149.9 ± 38.8 cm 2对比 127.9 ± 38.4 cm 2），P < 0.001] 等于第一次肌肉质量损失 15%在重症病房的一周。第二项研究报告 -2.09 (± 6.96) cm 2 /m 2的变化（CT 1 48.73 ± 12.57 cm 2 /m 2与 CT 2 46.64 ± 10.64 cm 2 /m 2；P = 0.183），相等入院后 7 至 14 天减少 4.29%。第三项研究注意到骨骼肌横截面积在 25 天时减少 5.85%，等于 -1.00 (-1.32, 3.32) cm 2 /m 2的差异（17.1 ± 5.4 对比第 25 天：16.1 ± 5.2）从基线。第 4 项研究比较入院时的初始 CT 与在 ICU 停留 1-9 天内或 10 天后进行重复 CT，并测量了尿素/肌酐比值。L4 腰大肌和 L3 肌肉横截面积均随时间逐渐减少（R2分别为 0.64 和 0.59），并且骨骼肌萎缩伴随尿素/肌酸酐比率升高。一项随机对照试验评估接受高蛋白摄入与中等蛋白摄入的患者的股骨肌肉体积，发现第 10 天的肌肉体积损失（使用 CT 扫描评估）在接受高蛋白的患者中明显较低（高蛋白组：12.9± 8.5% 对比中蛋白组：16.9 ± 7.0%，P = 0.0059）。两组的总能量输送量约为 20 kcal/kg/天，但蛋白质输送量为 1.5 g/kg/天和 0.8 g/kg/天。还为两组提供了早期积极康复。第二项 RCT比较连续喂养与间歇喂养的效果发现，第 10 天的肌肉损失（即通过超声确定的股直肌横截面积）在手臂之间相似（-1.1% [95% CI, -6.1%至-4.0%]；P = 0.676）。间歇进食的患者接受80% 或更多的目标蛋白（OR，1.52 [1.16–1.99]；P < 0.001）和能量（OR，1.59 [1.21–2.08]；P = 0.001）。

ICU 获得性虚弱的患病率

20项研究分析了ICU获得性肌无力的患病率，其中 9 人使用 MRC 总分，这是一种经过验证的临床检查，用于评估上肢和下肢的肌肉力量和力量，6 人使用电生理检查，5 人同时使用两者。在二十项选定的研究中，ICU-AW 总体患病率为 48%（95% CI 39%，56%）。这在不同的研究中有所不同，从仅使用 MRC 总分临床检查的 43% (95% CI 31%, 55%) 到仅使用电生理检查的研究中的 55% (95% CI 41%, 69%)。使用 MRC 总分临床检查结合电生理检查的研究表明 ICU-AW 的患病率为 48% (95% CI 31%, 65%)。

与肌肉萎缩相关的结果

由于研究评估各种结果的方式不同，因此无法对与肌肉萎缩相关的结果进行荟萃分析。例如，死亡率的结果没有得到平等评估，一项研究评估了 60 天死亡率、院内死亡率或 ICU 死亡率。一项研究指出，多器官衰竭患者会早期失去肌肉质量，而且与单一器官衰竭患者相比，这种损失更为严重。在脓毒症和感染性休克患者中，机械通气患者的股直肌横截面积变化 (17.5%) 显著高于未通气患者 (10.76%)，P = 0.001。肱二头肌质量的早期下降被发现是死亡率预测因素。此外，一项研究指出，在危重病的、第一周，股四头肌厚度每减少 1%，60 天死亡率就会增加 5% [调整后的 OR 0.95 (95% CI 0.90, 0.99) P = 0.023] 。逻辑回归分析指出，第 7 天股四头肌厚度减少超过 10% 的患者继续进行机械通气的可能性更高 [HR：2.1（95% CI，1.1，3.8）；P = 0.017]。在重症病房第一周，股直肌横截面积损失超过 10% 与较长的 ICU 住院时间 ( P =0.038)、住院时间 ( P = 0.014) 和机械通气时间 ( P = 0.05) 。在脓毒症和急性呼吸窘迫综合征患者中，ICU 前7 天的肌肉萎缩被发现是 ICU 获得性无力的预测因素（曲线下面积 = 0.912）。与没有 ICU-AW 的患者相比，第 3 天出现肌肉萎缩和 ICU 获得性无力的患者有更长的机械通气时间 ( P = 0.006) 和 ECMO ( P= 0.025) 。

讨论

本系统评价中，我们汇集来自国际环境的53 项研究的结果，其中包括 3251 名重症患者。我们的主要发现是：(1) 85% 的研究使用超声波评估肌肉质量，测量股直肌、股四头肌和肱二头肌的横截面积或厚度；(2) 在危重病的第一周，患者每天大约失去 2% 的肌肉质量，并且在 ICU 住院期间肌肉质量下降；(3)半数重症患者有ICU获得性虚弱。对于如何量化危重病人的肌肉变化，目前还没有达成共识。在我们的分析中，超声波是最常用的方法。这可能是因为超声设备是便携式的，可以直接在患者床边使用。相比之下，CT 需要将患者转移到扫描仪上，这是有风险的，而且可能并不总是可行，具体取决于危重患者的临床稳定性。当考虑观察者间相关性对危重患者的肌肉参数进行定量分析时，超声的使用是可靠的（组内相关系数，所有比较均> 0.75）。超声测量的使用和解释并非没有挑战，因为量化肌肉质量的测量技术存在相当大的方法变异性。具体来说，横截面积和肌肉层厚度是不同的测量值，不占相同的体积。已经表明，为了评估股直肌，测量肌肉层厚度与横截面积相比显著低估 ICU 肌肉萎缩。此外，与基于计算机断层扫描 (CT) 肌肉横截面积 (CSA) 的量化相比，基于超声的股四头肌肌肉层厚度 (QMLT) 无法准确估计肌肉损失。一项研究发现，测量横截面积可能是肌肉力量更可靠的代表，并且可以用作早期危重病期间下肢近端肌肉损失和膝伸肌无力的生物标志物测量具有挑战性。ICU-AW 的发生率很高 (48%)，我们的发现可能未充分反映实际患病率，因为这取决于所使用的诊断评估。我们注意到电生理检查导致发现更多 ICU-AW 患者。这可能归因于临床检查具有一定程度主观性，诊断部分取决于临床医生的决定。另一方面，电生理评估是标准化的，具有明确的临界值和诊断说明。然而，这种差异也可能是由于评估 ICU-AW 法不同造成的，例如诊断时间、患者群体之间缺乏同质性和可变评估频率。

实力与局限

我们的系统评价首次量化重症患者肌肉损失的总体速度，但有局限性。首先，由于研究评估了危重疾病期间不同时间点的不同肌肉和不同测量方法，因此评估肌肉质量存在高度不一致。因此，不可能区分个体疾病的肌肉损失，因此仍然没有答案。其次，入院前基线特征和患者功能状态有限。因此，无法评估危重疾病或既往合并症严重程度对肌肉损失的影响。最后，研究在评估结果方面不一致使得无法对与肌肉萎缩相关的结果进行荟萃分析。

结论

重症患者会出现早期和明显的肌肉萎缩。超声波是最常用的评估肌肉质量随时间损失的评估工具。肌肉质量大约是每天 2%，但这个速度在肌肉之间是不同的，并且取决于所进行测量。ICU-AW 重症患者中患病率为50%，而且这些患者预后最差。

8611672880705819