COVID-19与急性胰腺炎ICU患者肌肉流失差异研究:疾病类型对肌肉衰减速率的双重影响

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对ICU获得性衰弱(ICUAW)这一临床难题,通过AI辅助CT扫描技术对比分析了154例COVID-19 ARDS与急性胰腺炎(AP)患者的腰大肌面积(PMA)变化轨迹。研究发现COVID-19患者每日肌肉流失速率(1.88%)显著高于AP患者(0.98%),揭示疾病类型、住院时长和肥胖是影响肌肉衰减的关键因素,为ICU患者个性化康复策略制定提供了重要依据。

  

在重症监护医学领域,ICU获得性衰弱(ICUAW)如同一个沉默的"肌肉窃贼",悄悄蚕食着危重患者的康复希望。这种以严重肌肉质量和功能丧失为特征的并发症,与基础疾病严重程度和住院时间密切相关,尤其在新发传染病COVID-19和急性胰腺炎(AP)患者中表现尤为突出。尽管先前研究已记录ICU初期肌肉流失现象,但对长期肌肉衰减轨迹的认识仍存在巨大空白——现有数据多来自小规模异质性队列,且缺乏不同疾病间的系统比较。这种认知缺口直接影响了针对性干预措施的开发,使得临床医生在面对不同病因导致的肌肉萎缩时难以"量体裁衣"。

德国柏林夏里特医学院放射科Johannes Kolck领衔的研究团队,创新性地将人工智能(AI)与临床影像学结合,对54例COVID-19 ARDS和100例AP患者的988次CT扫描进行纵向分析,绘制出迄今为止最完整的ICU患者肌肉流失图谱。这项发表在《Scientific Reports》的研究揭示:两组患者腰大肌面积(PMA)平均减少46.0%,但COVID-19患者每日肌肉流失速度近乎AP患者的两倍(1.88% vs 0.98%),犹如两列驶向不同终点的"肌肉流失快车"。

研究团队采用多模态方法破解肌肉衰减密码:通过AI驱动的图像分割工具(Visage 7.1)自动量化第三腰椎(L3)水平的腰大肌面积(PMA)、皮下脂肪(SAT)等组织成分;建立四种肌肉流失指标(初始流失率、最大流失率、长期流失率和总流失量)进行动态评估;运用线性混合模型和多元回归分析挖掘影响因素。所有分析均基于真实临床场景中的CT检查,由资深放射科医师对AI分割结果进行人工校正,确保数据可靠性。

肌肉流失的时空地图
研究呈现的肌肉衰减曲线打破线性认知:AP组初始流失率达2.33%/天,COVID-19组更高(2.82%/天),均远超文献报道的ICU首周平均2%的流失率。随时间推移,AP组流失速度锐减至0.98%/天,而COVID-19组持续保持1.88%/天的高位,形成显著"速度差"。这种差异模式在

中得以直观展现——两条衰减曲线如分道扬镳的射线,生动诠释疾病类型对肌肉代谢的差异化调控。

关键影响因素解码
多元回归分析抽丝剥茧,锁定三大"罪魁祸首":疾病类型(p=0.012)如同肌肉流失的"加速器",使COVID-19患者肌肉更易分解;住院时间(p=0.005)扮演"持续时间调节器",每延长一天都加剧肌肉损耗;肥胖(p=0.012)则是"代谢干扰器",其促炎效应可能放大肌肉分解信号。值得注意的是,机械通气时长、年龄等传统危险因素在本研究中未显示显著性,暗示不同疾病可能存在独特的肌肉流失调控网络。

临床启示与机制探讨
该研究突破性地揭示疾病特异性肌肉流失模式:COVID-19患者持续的1.88%/天高流失率,可能与其独特的"细胞因子风暴"和持续炎症状态相关;而AP患者虽初始流失剧烈,但随胰腺炎症控制可能启动修复机制。肥胖的负面影响尤其值得关注——尽管肥胖患者入院时肌肉储备较多,但其肌肉质量更易在炎症环境中快速分解,形成"肥胖悖论"的新解释。这些发现为开发靶向性肌肉保护策略指明方向:对COVID-19患者应尽早启动抗炎联合营养支持,而AP患者则需把握炎症控制后的"黄金修复期"。

这项研究构建了ICU肌肉流失研究的"新坐标":通过标准化AI肌肉量化方法,实现不同疾病间肌肉衰减速率的精确比较;确立的每日流失率指标可作为评估疾病严重程度的新型生物标志物;揭示的疾病特异性模式则推动ICUAW从"一刀切"管理向精准干预转变。未来研究可深入探索COVID-19特有炎症通路对肌肉蛋白代谢的影响,以及肥胖与肌肉萎缩的分子交联机制,为危重症患者康复开辟新路径。

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