急性心不全で救急外来に入院した患者における位相角とBIVA Zスコア分析の臨床応用

Summary

このプロトコルでは、位相角値と生体電気インピーダンスベクトル解析(BIVA)Zスコアを取得および解釈する方法を説明します 救急科に入院した急性心不全患者の生体電気インピーダンスによって得られたZスコアと、90日間のイベントの予後の予測マーカーとしての臨床的適用性。

Abstract

急性心不全は、神経ホルモンの活性化を特徴とし、ナトリウムと水分の貯留につながり、体液のうっ血の増加や全身のうっ血などの体組成の変化を引き起こします。この状態は、入院の最も一般的な理由の1つであり、予後不良と関連しています。位相角は、細胞内の状態、細胞の完全性、活力、および細胞内と細胞外の体水分の間の空間の分布を間接的に測定します。このパラメータは、健康状態の予測因子であり、生存率およびその他の臨床転帰の指標であることがわかっています。さらに、入院時の位相角値が<4.8°であったことは、急性心不全患者の死亡率の上昇と関連していた。ただし、位相角値が低いのは、心不全に存在する細胞内体水(ICW)コンパートメントからECW(細胞外体水)コンパートメントへの体液の移動や、体細胞量の同時減少(栄養失調を反映する可能性がある)などの変化が原因である可能性があります。したがって、位相角が低いのは、水分過多および/または栄養失調が原因である可能性があります。BIVAは、体細胞の質量とうっ血状態に関する追加情報をグラフィカルなベクトル(R-Xcグラフ)で提供します。さらに、元のR-Xcグラフのパーセンタイルの楕円と同じパターンを持つBIVA Zスコア分析(参照グループの平均値からの標準偏差の数)を使用して、軟部組織の質量または組織の水分補給の変化を検出でき、研究者がさまざまな研究集団の変化を比較するのに役立ちます。このプロトコルでは、位相角値と BIVA Z スコア分析の取得方法と解釈方法、それらの臨床的適用性、および急性心不全で救急科に入院した患者の 90 日間のイベントの予後の予測マーカーとしての有用性について説明します。

Introduction

急性心不全(AHF)は、HF誘導体の徴候、症状、悪化の急速な発症と、ナトリウムと水分の貯留につながる全身性炎症活性化を含む臨床的、血行動態的、神経ホルモン学的異常の組み合わせに起因します¹。この長期蓄積により、間質性グリコサミノグリカン(GAG)ネットワークが機能不全に陥り、緩衝能力が低下し、GAG^{ネットワークの}形態と機能が変化します^1,2。これは、体液が細胞内空間から細胞^{外空間に移動する}ことによる体組成の変化に寄与し3、体液の増加を誘発し、心不全による入院の最も一般的な原因であるうっ血を引き起こします。これは主に、体液過負荷、区画体液の再分配、または両方のメカニズムの組み合わせであり、直ちに医師の診察が必要です^4,5。この状態は、予後不良の主な予測因子の1つです^6,7。

AHFが65歳以上の患者の入院の最も一般的な原因であることを考えると⁸、救急外来に入院した患者の約90%が体液過多を呈し⁶、これらの患者の約50%が呼吸困難や疲労の持続的な症状、および/または体重減少が最小限またはまったくない状態で退院しています⁹.院内死亡率は退院後4%から8%の範囲です。3か月で8%から15%に増加し、再入院の場合、率は3か月で30%から38%の範囲です¹⁰。したがって、救急科などのリアルタイムおよび急性期の状況での鬱血の迅速かつ正確な評価は、治療管理¹¹ および疾患の予後、罹患率、^{および死亡率を決定する}ために重要です6。

生体電気インピーダンス分析(BIA)は、安全で非侵襲的でポータブルな技術¹²の体組成を推定するために提案されています。全身インピーダンスを推定するために、BIAは、手足に配置された四極表面電極を通して一定の交流電流を導入する位相感応インピーダンスアナライザを使用する¹²。この方法は、抵抗(R)、リアクタンス(Xc)、および位相角(PhA)¹³を組み合わせたもので、Rは細胞内および細胞外のイオン溶液を通る交流の流れに対する反対です。Xcは、投与電流¹²の通過に伴う組織界面、細胞膜、およびオルガネラの伝導(誘電成分)またはコンプライアンスの遅延である。PhA は R と Xc の関係を反映しています。それは組織の電気的特性に由来します。これは、細胞膜と組織界面における電圧と電流の間のラグとして表され、位相感受性デバイス^{14、15、16、17}で測定されます。

PhAは、RおよびXcの生データ(PA[度]=アークタンジェント(Xc/R)x(180°/π))から計算され、細胞の健康および細胞膜構造の指標^{の1つと見なされ18}、ICWおよびECW空間の分布の指標、すなわち、区画の再分配の変化(具体的には、細胞内水から細胞外水への変化、 低い位相角が示すことができるもの)¹⁹。したがって、PhA値が低いのは水分過多および/または栄養失調が原因である可能性があり、Zスコアを使用して、この低いPhAが軟部組織質量の喪失、組織水分補給の増加、またはその両方によるものかどうかを区別できます。さらに、Zスコアの変換は、研究者がさまざまな研究集団の変化を比較するのに役立つ可能性があります^3,14。

さらに、PhAは健康状態の予測因子、生存の指標、およびさまざまな臨床転帰の予後マーカーと見なされています3,20、他の臨床状態下でも20,21,22,23、PhA値が高いほど細胞膜の完全性と活力が高いことを示します^10,13したがって、より優れた機能性。これは、膜の完全性と透過性の喪失を反映し、細胞機能障害や細胞死につながる低いPhA値とは対照的です^14,22,24。慢性心不全(CHF)の患者では、PhA値が小さいほど機能的分類が悪化した²⁵。さらに、PhA測定の利点の1つは、リコールされたパラメータ、体重、またはバイオマーカーを必要としないことです。

いくつかの研究では、体液シフトや体液の再分配に変化があった患者、またはAHF²⁶のように水分補給の状態が一定でない患者に生のBIA測定値を使用することが推奨されています。これは、BIAが総体水分(TBW)、細胞外体水(ECW)、細胞内体水分(ICW)を推定する回帰式に基づいているためです。したがって、そのような患者における除脂肪量および脂肪量の推定は、軟部組織の水分補給との生理学的関係のために偏っている²⁷。

生体電気インピーダンスベクトル解析(BIVA)法は、従来のBIA法²⁸のいくつかの限界を克服する。これは、体細胞量(BCM)、細胞質量の完全性、および水分補給状態の観点からの体組成の半定量的評価を通じて追加情報を提供します²⁹。したがって、R−Xcグラフ^28,30上のベクトル分布および距離パターンによる体液量の推定を可能にする。BIVAは、50kHzの周波数でBIAから導出された全身のR値とXc値を使用して、インピーダンス(Z)のベクトルプロットを作成するために使用されます。

R と Xc の生の値を調整するために、パラメーター R と Xc を高さ (H) で標準化し、R/H と Xc/H を Ohm/m で表し、ベクトルとしてプロットします。このベクトルは、R−Xcグラフ^16,28上で長さ(TBWに比例する)と方向を有する。

性特異的なR-Xcグラフには3つの楕円が含まれており、これらは健康な参照集団^の50%、75%、および95%の許容楕円に対応します28,31,32;楕円体の楕円体形は、R/H と Xc/H の関係によって決まります。ただし、性別固有の参照健康集団のインピーダンスパラメータを評価するために、元の生のBIAパラメータを二変量Zスコアに変換し(BIVA Zスコア分析で)、R-XcZスコアグラフにプロットしました^33,34。このグラフは、R-Xcグラフと比較して、標準化されたR/HおよびXc/Hを二変量Zスコアとして表し、すなわち、Z(R)およびZ(Xc)は、参照群の平均値から離れた標準偏差の数を示した³³。Zスコアの許容誤差楕円は、元のR-Xcグラフ^31,33のパーセンタイルの楕円と同じパターンを保存しました。R-XcとR-XcのZスコアグラフは、回帰式や体重とは無関係に、軟部組織の質量と組織の水分量の変化を示しました。

楕円の長軸に沿ったベクトル変位は、水和状態の変化を示しました。楕円の75%極を下回る短縮ベクトルは、孔食浮腫を示しました(感受性=75%、特異度=86%)。しかし、孔食浮腫の検出に最適な閾値はAHF患者とCHF患者で異なり、下極の75%はAHF患者に対応し、50%はCHF患者の浮腫に対応しました(感受性=85%および特異度=87%)³⁵。一方、短軸に沿ったベクトル変位は細胞質量に対応しました。楕円の左側は、細胞量が多い(すなわち、軟部組織が多い)ことを示しており、短いベクターは肥満の個人に対応し、ベクターが長い運動神経の人と同様の位相を特徴としていました。それどころか、右側は体細胞量が少ないことを示しました^21,34。Picolli et ^al.31,33によると、食欲不振、HIV、および癌グループのベクターのスコアは、悪液質のカテゴリに対応する短軸の右側に位置していました。

本研究は、救急外来に入院したAHF患者を対象に、BIAを用いてPhA値の取得方法と解釈方法を説明し、90日事象の予後の予測マーカーとしての臨床的応用性/有用性を示すことを目的とした。

Protocol

このプロトコルは、国立医科学栄養研究所の研究倫理委員会Salvador Zubiránによって承認されました(REF.3057)。BIA測定を実施するために、四極多周波装置を使用しました( 材料表を参照)。この装置は、50 kHzの周波数で抵抗(R)、リアクタンス(Xc)、および位相角(PhA)の正確な生の値を提供し、最適な信号対雑音比でインピーダンスを測定することができました。使用する接着電極は、メ?…

Representative Results

上記のプロトコルに従って、位相角値とBIVA Zスコア分析の臨床的適用性の例として、救急科に入院した4人のAHF患者(女性2人、男性2人)のデータを提示します。BIA測定は、入院後24時間以内に位相に敏感な多周波機器を使用して実施されました。 年齢層の平均から二変量Zスコアを計算するために、Z(R)=(年齢層のR / H平均値-参照母集団のR / H平均値)/参照母集団の標準偏差、?…

Discussion

このプロトコルでは、AHF の救急部門に入院した患者の臨床診療で R-Xc Z スコア分析を使用することの有用性について説明します。AHF患者の場合、入院の主な理由はうっ血であることを考えると、その迅速かつ正確な検出と評価は患者の転帰にとって非常に重要です⁶。

この記事では、AHFのさまざまな臨床症状と、BIVA Zスコア分析(うっ血状態とBCM)を使用?…

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.