ICU获得性衰弱（ICU-acquired weakness,ICU-AW）临床表现为脱机困难、全身无力、四肢瘫痪、反射减退甚至消失、肌肉萎缩等[1]。根据神经病理生理可分为危重症多发性神经病（critical illness polyneuropathy,CIP）、危重症肌病（critical illness myopathy,CIM）和危重症神经肌肉病（critical illness myoneuropathy,CIMN)[2]。随着ICU诊疗水平与生命支持技术的不断提高，ICU存活率显著上升，ICU-AW发生率也逐步增高。研究表明，在重症监护室ICU-AW发生率30%—50%，并且在脓毒症危重患者中高达60%[3],ICU-AW已成为重症监护室常见的突出问题，而患儿机体功能也并未能在ICU出院后快速恢复正常。因此，减少ICU-AW的发生，提高患儿出院后生存质量，早期诊断与康复治疗尤为重要。

ICU-AW病因复杂，主要表现为四肢无力，但难以早期诊断。目前医学研究委员会（Medical Research Committee,MRC）评分是使用最广泛的床边肌力评估方法，也是目前公认的ICU-AW的诊断标准，即分别评估患儿双侧腕背伸肌、肘屈肌、肩外展肌；踝背伸肌、膝伸肌、髋屈肌肌力，总分为0—60分，评分<48分，则诊断ICU-AW。危重症物理功能测试评分量表（the physical function in intensive care test scored,PFIT-s）是评估长期机械通气患儿肌肉耐力及活动能力的物理评分，以反映患儿身体功能的变化。包括床边站立、原地踏步、肩关节屈曲肌及膝关节伸展肌力四个方面内容，每个项目评分0—3分，总分12分，得分越高，代表患者身体功能越好。但两者往往因受患者意识、肌松药物、镇静药物等影响，且主观性较大，一致性低。肌肉超声可早期、客观、量化地评估患儿肌肉情况，且不需患儿配合。股四头肌是影响下肢运动力量的主要肌肉，成为超声评估的首选肌肉[4]。在股四头肌中，股中间肌主要由Ⅱ型纤维组成，股直肌主要由Ⅰ型纤维组成，在肌肉萎缩时，Ⅱ型纤维率先快速丢失，Ⅰ型纤维后丢失，不同肌肉的萎缩率不同，对肌力的影响程度也不全相同。有成人研究发现在入ICU前3天，股直肌厚度下降速率最快（9%），第3—5天股中间肌厚度下降速率最快（17%），第10天股直肌横截面积下降30%[5]。因此，本研究旨在讨论超声评估儿童在入ICU后第1天、第4天、第7天后股四头肌中股直肌（rectus femoris,RF）厚度、股中间肌（vastus intermedius,VI）厚度与股直肌横截面积（rectus femoris cross-sectional area,RF CSA）变化对肌力及运动功能的影响。

1、资料与方法

1.1病例资料

选取2022年10月—2023年3月在深圳市儿童医院重症监护室住院的符合纳排标准的患儿21例。

1.1.1纳入标准：

(1)年龄2—18岁；(2)ICU住院时间≥4天；(3)无脑部器质性疾病、神经肌肉疾病、脊柱损伤；(4)与家属沟通后自愿参加并签署知情同意书者。

1.1.2排除标准：

(1)上下肢创伤或手术制动；(2)出院时神志不清或昏迷不能遵嘱配合检查者；(3)下肢测量点出现红肿、出血等情况；(4)在可进行MRC评估及骨骼肌超声检查前死亡、转院或放弃治疗者。本研究经过深圳市儿童医院伦理委员会审查（批件号：202302901）。

1.2评估方法

1.2.1超声测量方法：

使用配有11L线性探头的LOGIQ-Q8迈瑞超声诊断仪分别在患儿入ICU后第1天、第4天、第7天时测量右侧大腿RF厚度、VI厚度及RF横截面积，若因置管等因素无法测量时，可测量对侧。测量时使患儿取仰卧位，床头抬高30°，双下肢呈自然伸直，肌肉放松。使用记号笔在髂前上棘与髌骨上缘连线的中点处进行标记，以便于同一位置重复测量。调节增益范围至70—86d B，在探头及皮肤标记位置均涂抹足够耦合剂，将探头垂直放于患儿右下肢标记部位，调节图像深度至出现骨皮质骨的最高密度后逐渐减轻压力，直至图像边界与皮肤切面刚好垂直或至传感器不与皮肤直接接触，避免直接压迫大腿，同时最大化避免图像失真。轻轻调节探头倾斜角度分别显示股直肌最大横截面积及厚度均匀的股中间肌时冻结图像，以高回声筋膜间的内部最大垂直距离为股直肌厚度；以股骨正上方及股直肌下方的股中间肌筋膜间的垂直距离为股中间肌厚度；以股直肌高回声筋膜内部封闭面积为股直肌横截面积。每一数据测量3次，取其平均值记录。以个人第1天测量值为基线，分别计算第4天、第7天时肌肉厚度、横截面积与基线的差值，差值与基线的比值则分别为前4天、前7天内的肌肉厚度萎缩率和肌肉横截面积萎缩率。

1.2.2肌力评分方法：

在患儿入ICU第7天时，评估其躁动-镇静评分（Richmond agitation-sedation scale,RASS）为﹣1—1分，能遵嘱执行睁闭眼、看着我、皱眉、伸舌、点头5个动作中的3个时，由另一名护士进行MRC评分及PFIT-s评分。若ICU住院时间不足7天，则在追踪至第7天时行肌力检查。使患儿取半卧位，分别评估患儿双侧腕背伸肌、肘屈肌、肩外展肌；踝背伸肌、膝伸肌、髋屈肌肌力分级，MRC评分为0分到60分（肌力正常），根据肌力评分是否<48分，分为ICU-AW组与非ICU-AW组。

1.2.3观察指标：

收集患儿的姓名、住院号、性别、年龄、身高、体重、体重指数、主要诊断、是否有脓毒症、小儿危重症评分、机械通气时间、镇静时间、激素使用时间、抗生素使用时间、ICU住院时间、总住院时间等临床资料。

1.3统计学分析

使用SPSS25.0软件进行统计学处理。统计描述：计数资料选用频数、频率等表示；选用Fisher精确检验进行比较。计量资料先行正态性检验与方差齐性检验，符合正态分布以均数±标准差表示，采用独立样本t检验进行两组间比较；偏态或方差不齐以中位数（最小值，最大值）表示，采用Mann-Whiney U秩和检验进行两组间比较。相关性分析采用Pearson相关分析，P<0.05为差异有显著性意义。

2、结果

2.1一般资料分析

共入选患儿57例，除外ICU住院<4天者，共纳入21例患儿资料，分析超声图像316张，儿童ICU-AW发生率为41.2%(n=7/17),4例患儿因谵妄未行肌力检测。其中肺挫伤及呼吸衰竭5例，合并脓毒症4例，合并休克5例，余为其他系统疾病。其中女孩11例，占比52.38%，男孩10例，占比47.62%，平均年龄为6岁。入ICU首次小儿危重症评分均值为（84.24±10.90）分，平均机械通气时长为（50.13±80.66)h，抗生素使用时长中位数为6(0,15）天，两组间抗生素使用时长及PFIT-s评分均具有显著性差异（P<0.05),ICU-AW组与非ICU-AW组机械通气时长、ICU住院时间无显著性差异（P>0.05），见表1。

2.2肌肉厚度变化率分析

不同年龄儿童肌肉厚度差异较大，研究主要以计算肌肉萎缩率分析。股直肌厚度、股中间肌厚度、股直肌横截面积在入ICU开始至第4天、第7天萎缩率逐渐增加，其中股直肌横截面积萎缩率最大，达﹣8.00%±15.10%，见表2。但ICU-AW组与非ICU-AW组间，前4天、前7天内均以股中间肌厚度变化率最大，ICU-AW组主要以增厚为主，至第4天即可平均增厚19.51±16.51%，最大可达97.04%；非ICU-AW组主要以萎缩为主，至第4天即可平均萎缩﹣16.07±17.46%，最大萎缩率可达-51.40%，两组间存在显著性差异（P<0.05），见表3及图1。股直肌厚度变化趋势与股中间肌相同，但程度小于股中间肌，两组间第7天股直肌厚度萎缩率亦存在显著性差异（P<0.05）。而两组股直肌横截面积均逐渐减少，两组之间无显著性差异（P>0.05）。

2.3相关性分析

小儿危重症评分、ICU住院时间、机械通气时间、镇静时长均与MRC评分无显著相关（P>0.05），抗生素使用时长与MRC评分之间存在显著相关（P<0.05）。肌肉厚度萎缩率与危重症物理功能测试评分间无相关性（均P>0.05），第4天股直肌厚度萎缩率、股中间肌萎缩率分别与MRC评分呈中度负相关（r=﹣0.541,P=0.025;r=﹣0.657,P=0.004）；第7天股直肌厚度萎缩率、股中间肌厚度萎缩率分别与MRC评分呈中度负相关（r=﹣0.664,P=0.004;r=﹣0.584,P=0.014）；股直肌横截面积萎缩率与MRC评分间无显著相关（P>0.05），见表4。

3、讨论

3.1肌肉变化机制

本研究中儿童ICU-AW发生率为41.2%，与成人研究中发生率30%—50%接近[1]。成人研究中多器官功能衰竭、机械通气时间、镇静时间、糖皮质激素使用时间均为ICU-AW发生的危险因素，但在本儿童研究中，并未发现其明显相关性，仅抗生素使用时间与ICU-AW发生有关，这或许与本研究收集病例较少有关，还需较大样本儿童研究提高试验效度。有研究报道，在ICU出院1年后，所有被诊断为急性呼吸窘迫综合征的患儿主诉身体功能下降，在严重脓毒症中存活下来的患儿表现出至少持续8年的功能障碍和认知障碍。除有身体和功能的影响外，超过50%的幸存者患有精神障碍，如抑郁或焦虑等[5]。脓毒症引起的周围神经和肌肉微循环障碍是ICU-AW发生的关键[6]，脓毒症患儿中E-选择素（一种内皮细胞活化的标志物）表达增强，激活神经内膜腔内的白细胞，产生细胞因子增加微血管通透性，导致血神经屏障丧失，从而导致ICU-AW的发生。

表1 患儿一般临床资料

图1 重症监护室内ICU获得性衰弱患儿（ICU-AW）与非ICU-AW的肌肉厚度萎缩率比较

表2 ICU住院期间各肌肉参数变化情况

表3 重症监护室内ICU获得性衰弱患儿（ICU-AW）与非ICU-AW的患儿参数比较

表4 肌肉萎缩率与MRC评分及PFIT-s相关性

目前研究显示，ICU-AW的机制主要为肌肉功能障碍和肌肉萎缩。肌肉功能障碍机制包括能量障碍、微循环障碍、膜离子通道功能障碍及肌肉结构改变。研究表明[7]，重症患儿的股四头肌中，卫星细胞和线粒体的数量减少[8]，线粒体功能障碍在ICU-AW中起关键作用。同时，有研究发现，微循环障碍导致的微血管环境改变可导致灌注障碍及氧传递障碍，进而导致酸性物质堆积，引起神经元及轴突损伤[9]。危重症肌肉神经病动物模型中[10]，快钠通道的失活及钠通道分布异常导致电位传导异常，肌纤维兴奋性异常；危重症肌病动物模型[11]中，肌丝Ca2+敏感通道显著下降，骨骼肌兴奋收缩藕联障碍，遂致肌力下降。肌肉活检发现，危重患儿肌肉结构发生严重改变，出现局灶性或弥漫性粗肌丝（肌球蛋白）缺失，导致肌肉萎缩。此外，肌肉脂肪变性、肌纤维坏死及再生，共同导致肌力下降。肌肉萎缩机制主要表现在ICU-AW患儿中最重要的蛋白质降解途径——泛素-蛋白酶体途径诱导炎性因子释放，通过下游信号通路转导，使泛素载体蛋白和泛素连接酶进一步增加，促进肌肉萎缩[12]。在股四头肌中，不同肌肉组成萎缩速度并不相同，这可能造成早期干预与康复策略的不同。股中间肌主要由Ⅱ型（快型）纤维组成，股直肌主要由Ⅰ型（慢型）纤维组成，在肌肉萎缩时，Ⅱ型纤维快速丢失[13]，与本研究中股中间肌率先萎缩相同。

3.2肌肉厚度增厚与萎缩并存

目前研究报道中，超声测量成人肌肉厚度无论在ICU-AW组或非ICU-AW组均表现为肌肉萎缩及回声强度增加，Formenti P等[14]认为以入院超声结果为基线，在ICU期间股直肌厚度减少20%、横截面积减少10%、回声强度至少增加8%似乎是诊断ICU-AW的合理指标。目前未见有ICU-AW患儿中肌肉厚度增厚的报道，仅有少数在危重症机械通气患儿中，部分患儿膈肌厚度增加，但膈肌力量减弱[15—17]。本研究发现，在儿童中，危重疾病前7天内，肌肉厚度并非单纯萎缩，而是增厚与萎缩并存，且肌力损伤更严重者以肌肉增厚为主，这与我们开始的设想大相径庭。本研究中，ICU-AW组股直肌厚度、股中间肌厚度平均值增加，而非ICU-AW组股直肌厚度、股中间肌厚度、股直肌横截面积平均值均减小。这表明儿童入ICU前7天内，ICU-AW组肌肉以增厚为主，而非ICU-AW组肌肉主要以萎缩为主。这可能与肌内坏死和炎症的发展导致肌肉结构和纤维成分发生变化有关，而非单纯容量超负荷和组织水肿所致[18]，如图2（由于所得图像质量不够理想，难以标注肌肉质量变化部位，但可观察到股直肌内回声强度改变）。有研究所得结论与本研究接近，在第1天或第3天可主要在深筋膜和肌束膜内观察到间质性水肿、中性粒细胞多形体及纤维蛋白的积聚，而肌纤维坏死非常有限；至第7天，巨噬细胞增多，从肌内膜延伸到肌束中，且伴有坏死及再生。肌肉结构的改变发生在危重疾病的最初几个小时内，然后持续存在于肌肉蛋白质分解和肌纤维紊乱的持续过程中[19]。值得注意的是，在ICU-AW组中，股直肌厚度及股中间肌厚度逐渐增厚，而股直肌横截面积逐渐减小，表明ICU-AW组中肌肉厚度与横截面积并非同向改变，此特征也为我们设想之外，这可能与股直肌横径显著减小有关。与成人研究不同，儿童股直肌横截面积萎缩率与MRC评分并无显著相关性。

3.3儿童与成人肌肉萎缩差异

本研究中4天内股中间肌厚度萎缩率为﹣1.42%±31.58%,7天内萎缩率为﹣3.32%±32.11%，与李若祎等[20]成人研究中入ICU第5天股中间肌厚度萎缩率﹣15.2%±8.8%，第7天萎缩率﹣21.2%±12.3%略有差异。动物模型和儿童全身蛋白质周转研究的推断表明[21]，与成人相比，儿童可能更依赖合成代谢因素，如营养和生长因子；而儿童在饥饿、烧伤和行动不便的情况下更容易受到肌肉分解代谢的影响，并且可能比成人经历更大的肌肉萎缩，与本研究结论略不相符。这可能是由于儿童ICU-AW的危险因素、多器官功能衰竭和长期危重病不太常见，且更依赖合成代谢因素，肠外营养补充肠内营养可预防危重儿童肌肉萎缩[19]，而成人难以通过积极营养治疗防止肌肉萎缩。一项研究中，约70%的重症COV-ID-19患儿在第4天达到了热量目标，而只有不到25%的患儿在同一天达到了蛋白质目标[22]。因此，儿童肌肉萎缩率可略低于成人。

图2 某患儿入ICU后不同时间点肌肉图像

3.4研究局限性

(1)研究初始纳入大量病例，但由于多数患儿在ICU住院时间较短，失访量大，最终纳入病例数较少。(2)肌肉萎缩过程中，不仅厚度等数量会发生变化，质量也存在改变，并影响肌力，由于研究条件限制，未能对超声图像回声强度进行分析，在后续研究中可对回声强度、弹性成像、羽状角等反映肌肉质量等指标进行分析，其随时间的变化规律或可以成为诊断ICU-AW的潜在指标。(3)不能排除体位、探头倾斜角等带来的超声测量误差，由于患儿年龄较小，难以排除部分患儿配合程度较差对肌力检查与危重症身体物理评分造成的误差。

参考文献:

[3]王晓敏,朱晓萍.ICU获得性肌无力的发生和诊断及治疗[J].中华危重病急救医学,2020,32(8):5.

[17]董晓荷,吴鸣,曾林芳,等.运动训练对ICU重症患儿短期功能状态的影响[J].中国康复医学杂志,2019,34(2):5.

[20]李若祎,何怀武,孙建华,等.早期床旁超声测量重症患者股四头肌变化对重症监护病房获得性衰弱的诊断价值[J].中华医学杂志,2020,100(25):6.

基金资助:广东省医学科学技术研究基金项目(A2022421);广东省高水平医院建设财政资金项目(ynkt2021-zz036);

文章来源:李枝,王景刚,李庆云,等.超声下股四头肌变化与儿童ICU获得性衰弱的关系[J].中国康复医学杂志,2025,40(01):32-37.