Aplicación clínica de los análisis de ángulo de fase y puntuación Z BIVA en pacientes ingresados en un servicio de urgencias con insuficiencia cardíaca aguda

Summary

En este protocolo se explica cómo obtener e interpretar los valores del ángulo de fase y el Z-score del análisis vectorial de impedancia bioeléctrica (BIVA) obtenidos por impedancia bioeléctrica en pacientes con insuficiencia cardiaca aguda ingresados en el Servicio de Urgencias y su aplicabilidad clínica como marcador predictivo del pronóstico de un evento a 90 días.

Abstract

La insuficiencia cardíaca aguda se caracteriza por la activación neurohormonal, que conduce a la retención de sodio y agua y provoca alteraciones en la composición corporal, como el aumento de la congestión de líquidos corporales o la congestión sistémica. Esta afección es una de las razones más comunes de ingreso hospitalario y se ha asociado con malos resultados. El ángulo de fase mide indirectamente el estado intracelular, la integridad celular, la vitalidad y la distribución de los espacios entre el agua corporal intracelular y extracelular. Se ha encontrado que este parámetro es un predictor del estado de salud y un indicador de supervivencia y otros resultados clínicos. Además, los valores de ángulo de fase de <4,8° al ingreso se asociaron con una mayor mortalidad en pacientes con insuficiencia cardíaca aguda. Sin embargo, los valores bajos del ángulo de fase pueden deberse a alteraciones, como el cambio de líquidos de un compartimento de agua corporal intracelular (ICW) a un compartimento ECW (agua corporal extracelular) y una disminución concurrente de la masa celular corporal (que puede reflejar desnutrición), que están presentes en la insuficiencia cardíaca. Por lo tanto, un ángulo de fase bajo puede deberse a la sobrehidratación y/o a la desnutrición. BIVA proporciona información adicional sobre la masa de células corporales y el estado de congestión con un vector gráfico (gráfico R-Xc). Además, un análisis de puntuación Z BIVA (el número de desviaciones estándar del valor medio del grupo de referencia) que tiene el mismo patrón que el de las elipses de los percentiles en el gráfico R-Xc original se puede utilizar para detectar cambios en la masa de tejidos blandos o la hidratación de los tejidos y puede ayudar a los investigadores a comparar los cambios en diferentes poblaciones de estudio. En este protocolo se explica cómo obtener e interpretar los valores del ángulo de fase y los análisis de la puntuación Z de BIVA, su aplicabilidad clínica y su utilidad como marcador predictivo para el pronóstico de un evento a 90 días en pacientes ingresados en un servicio de urgencias con insuficiencia cardiaca aguda.

Introduction

La insuficiencia cardíaca aguda (ICA) es el resultado de la rápida aparición de signos, síntomas y exacerbación de derivados de la IC y una combinación de anomalías clínicas, hemodinámicas y neurohormonales, incluida la activación inflamatoria sistémica, que conduce a la retención de sodio y agua¹. Esta acumulación a largo plazo hace que las redes de glicosaminoglicanos intersticiales (GAG) se vuelvan disfuncionales, lo que resulta en una reducción de la capacidad de amortiguación y cambia la forma y función de las redes GAG ^1,2. Esto contribuye a las alteraciones en la composición corporal debido al desplazamiento de líquidos del espacio intracelular al extracelular³, induciendo así un aumento de los líquidos corporales y llevando a la congestión, que es la causa más común de hospitalización con IC. Es principalmente la sobrecarga de líquidos, la redistribución compartimental de líquidos o una combinación de ambos mecanismos que requieren atención médica inmediata ^4,5. Esta condición es uno de los principales predictores de mal pronóstico ^6,7.

Teniendo en cuenta que la ICA es la causa más frecuente de ingreso hospitalario en pacientes mayores de 65 años⁸, alrededor del 90% de los que ingresan en un servicio de urgencias presentan sobrecarga hídrica⁶, y aproximadamente el 50% de estos pacientes son dados de alta con síntomas persistentes de disnea y fatiga, y/o pérdida de peso mínima o nula⁹. Las tasas de mortalidad intrahospitalaria oscilan entre el 4% y el 8% después del alta; Hay un aumento del 8% al 15% a los tres meses, y para la rehospitalización, las tasas oscilan entre el 30% y el 38% a los 3 meses¹⁰. Por lo tanto, la evaluación rápida y precisa de la congestión en tiempo real y en entornos agudos, como un servicio de urgencias, es crucial para el manejo terapéutico¹¹ y la determinación del pronóstico de la enfermedad, la morbilidad y la mortalidad⁶.

Se ha sugerido que el análisis de impedancia bioeléctrica (BIA) para estimar la composición corporal es una técnica segura, no invasiva y portátil¹². Para estimar una impedancia de cuerpo entero, BIA utiliza un analizador de impedancia sensible a la fase que introduce una corriente alterna constante a través de electrodos de superficie tetrapolares colocados en las manos y los pies¹². Este método combina la resistencia (R), la reactancia (Xc) y el ángulo de fase (PhA)¹³, donde R es la oposición al flujo de la corriente alterna a través de la solución iónica intracelular y extracelular. Xc es el retraso en la conducción (componentes dieléctricos) o distensibilidad de las interfaces tisulares, membranas celulares y orgánulos con el paso de la corriente administrada¹². El PhA refleja la relación entre R y Xc. Se deriva de las propiedades eléctricas del tejido; Se expresa como el desfase entre el voltaje y la corriente en las interfaces entre la membrana celular y el tejido y se mide con dispositivos sensibles a la fase^14,15,16,17.

El PhA se calcula a partir de datos brutos sobre R y Xc (PA [grados] = arcotangente (Xc/R) x (180°/π)), y se considera uno de los indicadores de la salud celular y de la estructura de la membrana celular¹⁸, así como un indicador de la distribución de los espacios ICW y ECW, es decir, redistribuciones alteradas de los compartimentos (específicamente, cambios de agua intracelular a extracelular, que pueden mostrar los ángulos de fase bajos)¹⁹. Por lo tanto, un valor bajo de PhA puede deberse a una sobrehidratación y/o desnutrición, y el Z-score podría utilizarse para diferenciar si este PhA bajo se debe a la pérdida de masa de los tejidos blandos, a un aumento de la hidratación de los tejidos, o a ambos. Además, la transformación de la puntuación Z podría ayudar a los investigadores a comparar los cambios en diferentes poblaciones de estudio ^3,14.

Además, el PhA es considerado un predictor del estado de salud, un indicador de supervivencia y un marcador pronóstico para diferentes resultados clínicos 3,20, incluso en otras condiciones clínicas 20,21,22,23, donde valores altos de PhA indican una mayor integridad y vitalidad de la membrana celular ^10,13y, por lo tanto, una mayor funcionalidad. Esto contrasta con los bajos valores de PhA, que reflejan la integridad de la membrana y la pérdida de permeabilidad, lo que conduce a un deterioro de la función celular o incluso a la muerte celular^14,22,24. En pacientes con insuficiencia cardíaca crónica (ICC), valores de PhA más bajos se asociaron con una peor clasificación de clase funcional²⁵. Además, una de las ventajas de la medición de PhA es que no requiere parámetros recordados, peso corporal o biomarcadores.

Varios estudios han recomendado el uso de mediciones brutas de BIA en pacientes que presentaban alteraciones en los desplazamientos y redistribuciones de líquidos o en el estado de hidratación no constante, como los de la ICA²⁶. Esto se debe a que la BIA se basa en ecuaciones de regresión que estiman el agua corporal total (TBW), el agua corporal extracelular (ECW) y el agua corporal intracelular (ICW). Por lo tanto, las estimaciones de masa magra y grasa en estos pacientes están sesgadas debido a la relación fisiológica con la hidratación de los tejidos blandos²⁷.

El método de análisis vectorial de impedancia bioeléctrica (BIVA) supera algunas limitaciones del método BIA convencional²⁸. Proporciona información adicional a través de una evaluación semicuantitativa de la composición corporal en términos de masa celular corporal (MCA), integridad de la masa celular y estado de hidratación²⁹. Por lo tanto, permite una estimación del volumen de fluido corporal a través de patrones de distribución vectorial y distancia en un gráfico R-Xc^28,30. BIVA se utiliza para crear un gráfico vectorial de impedancia (Z) utilizando los valores R y Xc de todo el cuerpo derivados de BIA a una frecuencia de 50 kHz.

Para ajustar los valores brutos de R y Xc, los parámetros R y Xc se estandarizan por altura (H), expresados como R/H y Xc/H en Ohm/m, y se representan como un vector; este vector tiene una longitud (proporcional al TBW) y una dirección en el gráfico R-Xc^16,28.

Un gráfico R-Xc específico por sexo contiene tres elipses, que corresponden a las elipses de tolerancia del 50%, 75% y 95% de una población de referencia sana 28,31,32; la forma elipsoidal de las elipses está determinada por la relación entre R/H y Xc/H. Sin embargo, para evaluar los parámetros de impedancia en una población de salud de referencia específica de género, los parámetros BIA brutos originales se transformaron en puntuaciones Z bivariadas (en un análisis de puntuación Z BIVA) y se graficaron en un gráfico de puntuación Z R-Xc^33,34. Este gráfico, comparado con un gráfico R-Xc, representó el R/H y Xc/H estandarizados como una puntuación Z bivariante, es decir, Z(R) y Z(Xc) mostraron el número de desviaciones estándar con respecto al valor medio del grupo de referencia³³. Las elipses de tolerancia de la puntuación Z conservaron el mismo patrón que las elipses de los percentiles en el gráfico R-Xc original^31,33. Los gráficos de puntuación Z para R-Xc y R-Xc mostraron cambios en la masa de los tejidos blandos y la hidratación de los tejidos, independientemente de las ecuaciones de regresión o del peso corporal.

Los desplazamientos vectoriales a lo largo del eje mayor de las elipses indicaron cambios en el estado de hidratación; un vector acortado que cayó por debajo del polo del 75% de una elipse indicó edema con fóvea (sensibilidad = 75% y especificidad = 86%); sin embargo, el umbral óptimo para la detección de edema con fóvea fue diferente en los pacientes con ICA e ICC, donde el polo inferior del 75% correspondió a los pacientes con ICA y el 50% al edema de los pacientes con ICC (sensibilidad = 85% y especificidad = 87%)³⁵. Por otro lado, los desplazamientos vectoriales a lo largo del eje menor correspondieron a la masa celular. El lado izquierdo de las elipses indicaba una masa celular elevada (es decir, más tejido blando), donde los vectores más cortos correspondían a los individuos obesos y se caracterizaban por fases similares a las de los atléticos, que tenían vectores más largos. Por el contrario, el lado derecho indicó menor masa celular corporal^21,34; según Picolli et al.31,33^, las puntuaciones de los vectores de los grupos de anorexia, VIH y cáncer se ubicaron en el lado derecho del eje menor^, lo que corresponde a la categoría de caquexia.

El objetivo de este estudio fue explicar cómo obtener e interpretar los valores de PhA mediante el uso de BIA en pacientes con ICA que ingresaron en un servicio de urgencias y mostrar su aplicabilidad/utilidad clínica como marcador predictivo del pronóstico de eventos a 90 días.

Protocol

El protocolo fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (REF. 3057). Para realizar las mediciones de BIA, se utilizó un equipo tetrapolar de frecuencia múltiple (ver Tabla de Materiales). Este equipo proporcionó valores brutos precisos para la resistencia (R), la reactancia (Xc) y el ángulo de fase (PhA) a una frecuencia de 50 kHz, lo que permitió medir la impedancia con la mejor relación señal-ruido. Los elect…

Representative Results

De acuerdo con el protocolo descrito anteriormente, presentamos los datos de cuatro pacientes con ICA (dos mujeres y dos hombres) que ingresaron en un servicio de urgencias como ejemplo de la aplicabilidad clínica de los valores del ángulo de fase y el análisis de la puntuación Z de BIVA. Las mediciones de BIA se realizaron utilizando equipos de frecuencia múltiple sensibles a la fase dentro de las 24 h posteriores al ingreso. Para calcular el Z-score bivariado a partir de la media del gr…

Discussion

Este protocolo describe la utilidad del uso del análisis R-Xc Z-score en la práctica clínica para pacientes ingresados en un servicio de urgencias con ICAH. Teniendo en cuenta que en los pacientes con IAH el principal motivo de ingreso hospitalario es la congestión, su detección y evaluación rápidas y precisas son cruciales para la evolución de los pacientes⁶.

Este artículo ilustra la variedad de manifestaciones clínicas de la ICA y cómo el análisis de la pu…

Materials

Alcohol 70% swabs	NA	NA	Any brand can be used
BIVA software 2002	NA	NA	Is a sofware created for academic use, can be download in http:// www.renalgate.it/formule_calcolatori/ bioimpedenza.htm in "LE FORMULE DEL Prof. Piccoli" section
Chlorhexidine Wipes	NA	NA	Any brand can be used
Examination table	NA	NA	Any brand can be used
Leadwires square socket	BodyStat	SQ-WIRES
Long Bodystat 0525 electrodes	BodyStat	BS-EL4000
Quadscan 4000 equipment	BodyStat	BS-4000	Impedance measuring range: 20 – 1300 Ω ohms Test Current: 620 μA Frequency: 5, 50, 100, 200 kHz Accuracy: Impedance 5 kHz: +/- 2 Ω Impedance 50 kHz: +/- 2 Ω Impedance 100 kHz: +/- 3 Ω Impedance 200 kHz: +/- 3 Ω Resistance 50 kHz: +/- 2 Ω Reactance 50 kHz: +/- 1 Ω Phase Angle 50 kHz: +/- 0.2° Calibration: A resistor is supplied for independent verification from time to time. The impedance value should read between 496 and 503 Ω.