ポイントオブケア超音波検査を使用したフレイルの特定:画像の取得と評価

サマリー

ここでは、ポイントオブケア超音波を使用して周術期の虚弱を評価するためのプロトコルを提示します 大腿四頭筋の厚さを測定するための超音波。この方法は、従来の評価方法に代わる実用的で非侵襲的な方法を提供し、虚弱な患者を迅速に特定することで周術期ケアを強化する可能性があります。

要約

フレイルは、人工呼吸器の時間の増加、入院期間の長期化、予定外の再入院、脳卒中、せん妄、死亡など、外科患者におけるさまざまな有害な転帰の重要な予測因子です。しかし、臨床現場でのスクリーニングのためのアクセス可能なツールは限られています。腰筋のコンピューター断層撮影は、フレイルを測定するための現在の標準的な画像装置ですが、高価で時間がかかり、患者を電離放射線にさらします。最近、ポイントオブケア超音波(POCUS)の使用が、フレイルの存在を判断するための潜在的なツールとして浮上しており、フレイルと術後の結果を正確に予測することが示されています。この記事では、大腿四頭筋の画像取得について説明し、それらを使用してフレイルを判断し、術後の有害事象を予測する方法について説明します。プローブの選択、患者の位置決め、およびトラブルシューティングに関する情報を提供します。デモの画像を使用して、POCUSの手法と結果例を紹介します。この記事は、医療上の意思決定におけるこれらの画像の使用と潜在的な制限についての議論で最高潮に達します。

概要

平均寿命が世界的に伸びるにつれて、65歳以上の患者に対して行われる手術の数が増えています^1。フレイルは、若い患者と比較してこれらの患者に多く見られ、手術を含むストレッサーに対する生理学的脆弱性の状態を表しています^2,3,4。術前の状況での虚弱は、多くの外科サブスペ^{シャリティ}5,6,7,8,9,10,11,12,13(入院期間の長期化^10,14、自立性の喪失^15,16を含む)で術後の有害事象のリスクが高いことと関連しています、再入院率^17,18、増加費用¹⁴、死亡率10,18,19,20。したがって、周術期医療チームにとって、術前の意思決定中に患者の虚弱性を考慮することが最も重要です。

フレイルを診断するために最も一般的に使用される方法には、疲労、脱力感(握力によって測定)、遅い歩行ペース、体重減少、および身体活動レベルの低下を含む5つの要因で構成されるフリードフレイル表現型が含まれます²¹。ただし、このスケールは主に外来サービス用に設計されており、周術期の設定では時間がかかりすぎる可能性があります。さらに、それは患者の協力を必要とし、精神状態が変化した患者には実用的ではありません。さらに、CTスキャンはサルコペニア診断のための筋肉量を評価するために使用され、フレイルの評価に役立ちます。しかし、CTスキャンは効果的である一方で、リソース配分に実際的な課題を提示し、特に周術期に患者を電離放射線にさらします。²² したがって、筋肉量が減少した術前の患者を迅速かつ正確に特定できるベッドサイドテストが必要であり、したがって、手術リスクが高い患者にフラグを立てます。

最近、Canalesらは、ポイントオブケア超音波²³を使用して術前の設定でフレイルをスクリーニングする方法について報告しました。彼らは、大腿四頭筋の筋肉の厚さがフレイルを正確に予測し、熟練した看護施設への術後の退院とせん妄の独立した予測因子であることを発見しました。大腿四頭筋は大腿部前部に位置し、大腿直筋、内側広筋、外側広筋、および中腿広筋の4つの筋肉腹で構成されています²⁴。術前の設定でフレイルスクリーニングにポイントオブケア超音波を使用することは、Friedフレイル評価やCTイメージングよりも利点があります。ポイントオブケア超音波は、筋肉量や質などの生理学的パラメータをリアルタイムで客観的に測定し、即時かつ非侵襲的な評価を可能にします。このアプローチは、従来の評価を受けることができない可能性のある患者に対して、より実用的で効率的で適応性があり、周術期のリスク層別化を強化し、転帰を改善します²³。

この論文では、大腿四頭筋のポイントオブケア超音波測定値を取得する方法(プローブの選択、患者の位置決め、トラブルシューティングを含む)を詳しく説明し、周術期の設定でのこの測定の影響について説明します。

プロトコル

人間の参加者を対象とした研究で行われたすべての手続きは、機関および/または国内研究委員会の倫理基準、および1964年のヘルシンキ宣言とその後の改正、または同等の倫理基準に従っていました。

注:検査は、患者の体の習慣、プローブの可用性、およびプロバイダーの好みに応じて、低周波曲線プローブ(2〜5 MHz)または中周波から高周波の線形プローブ(6〜12 MHz)のいずれかで実行できます。図とスキャンには、曲線プローブ(C35xp、SonoSite M-Turbo)を使用しました。

1. 大腿四頭筋スキャンの技術

1. 大腿四頭筋の深さ測定
   1. 患者のポジショニング:患者を仰臥位(ベッドの頭を30^°に上げた状態)に置き、足を伸ばします。
   2. プローブの選択:低周波の曲線または中周波から高周波の線形プローブを選択します。
   3. モード選択:スキャナーのプリセット(つまり、検査タイプ)を筋骨格(MSK)設定に設定します。
   4. プローブの配置:
      1. プローブを前上腸骨棘(ASIS)から膝蓋骨の上境界までの長さの約60%で大腿部の前部に横向きに置きます(図1)。
      2. プローブが筋肉の長軸に垂直になると、大腿四頭筋は皮下組織の深部に現れ、大腿骨の表面に現れます。
      3. 追加のコンタクトジェルを使用して、下にある軟部組織の歪みを最小限に抑えます。
   5. 画像の最適化:
      1. 表在性浮腫による筋肉の厚さの過大評価を防ぐために、痛みを与えずに超音波プローブにしっかりと圧力をかける²⁵。
      2. 大腿直筋の特定が困難な場合は、患者に大腿部の筋肉を収縮させるか、膝を伸ばすように依頼してください。大腿直筋は表在性で股関節を横切るため、深部広筋とは異なる動きパターンを示します(補足ビデオ1)。
   6. 大腿四頭筋の厚さの測定
      1. 超音波装置のMeasureを押して、超音波装置のキャリパー機能をアクティブにします。
      2. カーソルを使用して、(1)中隔広筋の深い境界(大腿骨の皮質の表面にある)と(2)大腿直筋の最も表面的な筋膜との間の前後の距離を測定します(図2)。
         注意: 1.1.6.2に記載されている構造を特定するのが難しい場合は、キャリパー機能を有効にする前に、ビデオ1の補足に記載されている手順を繰り返すことができます。大腿四頭筋の筋肉の厚さは、大腿直筋と中腹筋の筋肉の厚さの合計です(図3)。
   7. 画像取得:[ 取得 ]をクリックして、この超音波ビューのビデオクリップを保存します。
   8. 測定(ステップ1.1.6-1.1.7)を3回繰り返し、平均値を繰り返してばらつきを最小限に抑えます。

2.大腿直筋スキャンの技術

1. 大腿直筋断面積(CSA)測定
   1. 患者のポジショニング:ステップ1.1.1に従います。
   2. プローブの選択:手順1.1.2に従います。
   3. モード選択:手順1.1.3に従います。
   4. プローブの配置:手順1.1.4に従います。
   5. 画像の最適化:
      1. 表示されたスキャンの右側にある垂直定規を使用して深度を調整します。タッチコントロールパネルの下部にある水平スライドバーを使用してゲインを調整し、大腿直筋が超音波フレームの中央に配置され、その境界と下にある大腿骨が明確に視覚化されるようにします。
      2. 大腿直筋を大腿部前部コンパートメント内の低エコー構造として識別し、中央のエコー源線が筋肉内腱を表します。
      3. 超音波装置のキャリパー機能を作動させ、大腿直筋の周囲を注意深くトレースして、その断面積を定義します。超音波装置は、トレースに基づいてCSAを計算して表示します。
   6. 画像取得:手順1.1.6に従います。
   7. 測定を3回繰り返し、平均値を繰り返して、ばらつきを最小限に抑えます。
2. 大腿直筋周囲測定
   1. 患者のポジショニング:ステップ1.1.1に従います。
   2. プローブの選択:手順1.1.2に従います。
   3. モード選択:手順1.1.3に従います。
   4. プローブの配置:手順1.1.4に従います
   5. 画像の最適化:
      1. 表示されたスキャンの右側にある垂直定規を使用して深度を調整します。タッチコントロールパネルの下部にある水平スライドバーを使用してゲインを調整し、大腿直筋が超音波フレームの中央に配置され、その境界と下にある大腿骨が明確に視覚化されるようにします。
      2. 大腿直筋を大腿部前部コンパートメント内の低エコー構造として識別し、中央のエコー源線が筋肉内腱を表します。
      3. 超音波装置のキャリパー機能を作動させ、大腿直筋の周囲を注意深くトレースして、その断面積を定義します。超音波装置は、トレースに基づいて円周を計算して表示します(図4)。
   6. 画像取得:手順1.1.6に従います。
   7. 測定を3回繰り返し、平均値を繰り返して、ばらつきを最小限に抑えます。

結果

このプロトコルをリアルタイム超音波で大腿四頭筋の筋厚を測定することで、フレイル指標を正確に評価することが可能になります。このプロトコルで概説されている手順に従って、患者を配置し、大腿四頭筋を最適に視覚化するための適切な超音波プローブを選択しました。

この技術の成功の鍵は、ASISから膝蓋骨の上境界までの長さの約60%で、プローブを大腿部前部に正確に配置することであり、プローブは筋肉の長軸に垂直である²³ (図1)。これにより、大腿四頭筋の鮮明で鮮明な画像が可能になり、筋肉の厚さ、CSA、および円周の正確な測定が容易になります。このプロセス中にキャプチャされた超音波画像(図2)は、筋肉の構造を明確に示しており、測定の信頼性の高い基盤を提供します。

プローブ圧力に関連する筋肉の厚さ測定にはばらつきが生じる可能性があることに注意することが重要です。過度の圧力は筋肉を圧迫し、過小評価につながる可能性がありますが、不十分な圧力は筋肉の境界を適切に描写せず、過大評価を引き起こす可能性があります(図5)。したがって、測定の精度を確保するためには、一貫したプローブ圧力を維持することが不可欠です。超音波画像からの視覚的なフィードバックを使用して皮膚表面に垂直な圧力を均一に適用し、検査全体で均一な圧力を維持することにより、一貫したプローブ圧力を得ることができます。

適切な圧力をかけることに加えて、プローブを大腿部前部の正しい位置に配置することが重要です。超音波画像でザルトリウス筋が明らかになった場合、プローブは大腿部の内側に配置されすぎており、大腿直筋の厚さ全体が視覚化されるまで、より横方向にスキャンする必要があります(図3D)。

さらに、プローブの選択も測定に影響を与える可能性があります。低周波の曲線(2〜5 MHz)または中周波から高周波の線形プローブ(6〜12 MHz)は、患者の体の習慣、プローブの可用性、およびプロバイダーの好みに応じて使用できます。より大きな身体のハビトゥス²⁵を有する患者、または相当な筋肥大²⁴を有する患者の場合、一般に、より深い浸透を有するが分解能が低い低周波プローブを使用することが推奨される^24,25。したがって、低周波数プローブで十分な分解能が得られない場合は、高周波数プローブへの切り替えを検討して、視覚化を最適化することができます。

両肢の超音波検査測定を取得することをお勧めしますが、特に片方の下肢に奇形や変形がある可能性のある患者では、必須ではありません。このアプローチは、患者にとって不必要な不快感を最小限に抑え、患肢のより焦点を絞った評価を可能にするのに役立ちます。さらに、多くの公開された画像プロトコルは、画像を取得するために患者が足を完全に伸ばして仰臥位で横たわっているべきであることを示唆していますが、患者は研究中に背中または頭を上げて横たわる方が快適かもしれません。必要に応じて、患者は褥瘡の位置に横たわることもできます。

性別、体格、肥満による筋肉量組成の変動を説明するために、生の超音波測定値は、体表面積(BSA)とボディマス指数(BMI)で割って正規化することでインデックス化できます。この標準化により、さまざまな身体の習慣と筋肉の比率を持つさまざまな個人間での比較が可能になります²³。

私たちのサンプル被験者では、大腿四頭筋の深さと大腿直筋の CSA と円周の測定により、Canales et al に記載されているフレイル カットオフに従って非フレイル状態と一致する筋肉の厚さが明らかになりました (男性: 20.5 kg (ボディ マス指数 24 未満)、21.5 kg (ボディ マス インデックス 24 から 26)、23 kg (ボディ マス インデックス 26 以上); 女性: 11.5 kg(ボディマス指数が23未満)および13 kg(ボディマス指数が23を超える)は、患者が周術期の設定でフレイル関連合併症のリスクが高くなかったことを示しています。対照的に、虚弱と分類される患者の筋肉の完全性の悪さを観察します(図6B)。この超音波検査では、スキャナーはより不均一なエコーテクスチャと潜在的に中断された筋膜平面に注目し、筋肉量と質の低下を示唆しています。

要約すると、このケーススタディは、高齢患者の大腿四頭筋の厚さ測定にポイントオブケア超音波を使用する手順を示しています。この技術は、筋肉構造をリアルタイムで正確に視覚化できるため、周術期のフレイル評価のための貴重なツールとなっています。

図1:大腿四頭筋スキャンの解剖学的ランドマーク。 患者をベッドに仰臥位にして、上腸骨前棘(上部の青い矢印)、膝蓋骨の上側の境界(下部の青い矢印)、最適なプローブ配置位置(赤い矢印)などの外部ランドマークを特定します。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:筋肉の解剖学的構造の超音波測定。 適切な断面画像が確認できたら(左)、ノギスを使用して、(1)中隔広筋の深い境界(大腿骨の緑の矢印の皮質の表面にある)と(2)大腿直筋の最も表面的な筋膜(赤い矢印)との間の前後距離を測定します。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:筋肉の解剖学的構造の超音波検査評価。 (A,B)皮下組織(SQ)、大腿直筋(RF)筋、および中腿広筋(VI)の断面配向で、ザルトリウスが青色で強調表示されています。大腿骨の前面は紫色で強調表示されています。(C,D)スキャンは、RFをSQおよびVI筋肉に対してより内側に示しており、より横方向にスキャンするためにプローブを調整する必要があることを示しています。パネルCとDは、大腿四頭筋の測定を行うための誤った位置であることに注意してください。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図4:大腿直筋(RF)の超音波検査評価 (A) RF筋の不完全な可視化で、超音波装置の表面的な深さ設定に起因する。(B)深度設定をより深いレベルに調整することにより、RF筋肉の完全な視覚化。(C)正確な寸法が描かれたRF筋肉:断面積1.98 cm² 、長さ測定値7.08 cm(オレンジ色の矢印)、超音波ノギスで区切られています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図5:プローブ圧力による超音波検査による筋厚測定のばらつき (A,B) パネルは、0.78 cmから1.00 cmの範囲の値で、大腿直筋の測定不一致の可能性を示しています。 (C,D) パネルは、大腿四頭筋全体(大腿直筋と中腹筋の合計)の複合測定の測定不一致の可能性を示しています。 値は1.57cmから2.25cmの範囲です。過度の圧力を加えると、誤って小さな測定値が得られる可能性があります。不適切な圧力を加えると、誤って大きな測定値が生成される可能性があります。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図6:健康な人と虚弱な人の超音波スキャン。 (A)健康な個人からのスキャンで、均一なエコーテクスチャと明確で連続的な筋膜面を持つ明確に定義された筋肉によって特徴付けられ、良好な筋肉の質と体積を示しています。(B)高齢の虚弱者からのスキャンでは、筋肉がより不均一なエコーテクスチャであまり明確ではなく、筋膜面が中断する可能性があることは、虚弱に関連する一般的な所見である筋肉量と質の低下を示唆しています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

補足ビデオ1:大腿直筋の動きパターンは、より深い広筋と比較して異なります。このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

ディスカッション

以前の研究では、POCUSを使用して、大腿四頭筋を含む筋肉の厚さをCTスキャン26,27,28に匹敵する精度で推定できることが示されています。大腿四頭筋の筋肉の厚さの超音波検査測定はフレイルと相関しており、特定の術後の結果を予測するために使用できます²³。さらに、この方法は、術前の設定や、患者や医療提供者が長時間の検査に参加できない場合など、他のフレイル診断方法が実用的でない可能性がある状況で役立ちます。

超音波検査を使用して高齢者のサルコペニアにおける付属肢筋量の評価について実施された最近の系統的レビューとメタアナリシスは、特に大腿直筋または腓腹筋の厚さと断面積の測定を通じて、高齢者の筋肉量を評価する際の超音波検査の信頼性と妥当性を評価しました。このレビューでは、これらの超音波検査パラメータがサルコペニアを正確に診断し、老人集団の臨床評価のための非侵襲的で効果的なツールを提供していることがわかりました²⁹。

POCUSを使用して術前の虚弱を推定し、術後の結果を予測することには限界があります。サルコペニアとフレイルは密接に関連していますが、サルコペニアだけでは、フレイルの診断と比較して術後死亡率を予測できない場合があります30,31,32。このテストでは、筋肉の厚さを利用してフレイル関連の結果を予測します。フレイルの多系統症候群の一部のみを特定し、認知機能の低下や障害に関連する他の身体的変化を特定することはできません。この原稿に記載されている方法は、少なくとも1つの臨床研究²³で臨床的有用性を示しましたが、筋肉の減少は体型、性別、および民族性によって異なることが知られています³³。さらに、さまざまな人口統計グループで蔓延している慢性疾患は、ベッドサイド評価手法の適用性をさらに複雑にする可能性があります。基礎疾患、薬の使用、さまざまなレベルの身体活動などの要因が筋肉の組成に影響を与える可能性があるため、評価の精度に影響を与える可能性があります。したがって、このベッドサイド評価手法の有用性を確認するには、さまざまな患者集団にわたるより大規模な研究が必要です。

オペレーターのエラーも、この手法の制限に寄与する可能性があります。このPOCUS手法には学習曲線が関連付けられているため、トレーニングプロトコルの標準化、継続的な品質保証対策、習熟度評価など、オペレーターのばらつきを軽減して精度と信頼性を確保するための戦略を確立する必要があります。これらのステップにより、さまざまな臨床環境におけるPOCUSベースのフレイル評価の再現性と妥当性を高めることができます。

長期的な転帰の予測と臨床医学への統合におけるPOCUSの検証を強化するために、将来の研究手段は、筋肉の厚さの超音波測定と長期間にわたる患者の転帰との間の相関関係を評価する縦断的研究を優先する必要があります。このような調査は、フレイルの特定におけるPOCUSの有効性を検証するだけでなく、多様な患者集団における術後の罹患率と死亡率に対するその予測力を解明するでしょう。さらに、POCUSを既存の臨床プロトコルに統合することに焦点を当てた研究は、さまざまな医療現場でのPOCUS実装のための標準化されたガイドラインを確立するために重要です。さらに、POCUSベースのフレイル評価のばらつきを最小限に抑え、信頼性を確保するために、オペレーターのトレーニングプロトコルと品質保証対策の改善に努力を向けるべきです。

手術を受ける患者の人口が高齢化し続けるにつれて、フレイルの特定は、術後のニーズを予測し、手術計画を導くためにますます重要になります。この論文は、フレイルの時間的または高価な評価に代わるものとして、大腿四頭筋の深さを測定するためのPOCUSの有用性について、さらなる検証を支持するものです。最終的には、フレイルに対する薬物治療はないが、栄養不良や認知障害への対処などの非薬理学的介入は、罹患患者の将来の手術転帰を改善できる可能性がある^34,35。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
高周波超音波プローブ(HFL38xp)	ソノサイト(富士フイルム)	P16038
周波超音波プローブ(C35xp)	ソノサイト(富士フイルム)	P19617
ノサイトXポルテ超音波	ソノサイト(富士フイルム)	P19220
超音波ジェル	アクアソニック	PLI 01-08