Summary

बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा वेक्टर विश्लेषण द्वारा द्रव अधिभार का मूल्यांकन

Published: August 17, 2022
doi:

Summary

इस अध्ययन में, हम प्रदर्शित करते हैं कि बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा वेक्टर विश्लेषण (बीआईवीए) के माध्यम से द्रव अधिभार की उपस्थिति का मूल्यांकन कैसे किया जाए और आपातकालीन विभाग में भर्ती रोगियों में टेट्रापोलर मल्टी-फ्रीक्वेंसी उपकरण का उपयोग करके मापा गया प्रतिबाधा अनुपात। बीआईवीए और प्रतिबाधा अनुपात खराब परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए विश्वसनीय और उपयोगी उपकरण हैं।

Abstract

तीव्र बीमारी में द्रव अधिभार का प्रारंभिक पता लगाना और प्रबंधन गंभीर रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि चिकित्सीय हस्तक्षेप के प्रभाव के परिणामस्वरूप मृत्यु दर में कमी या वृद्धि हो सकती है। सटीक द्रव की स्थिति का आकलन उचित चिकित्सा पर जोर देता है। दुर्भाग्य से, चूंकि रेडियोआइसोटोपिक द्रव माप की स्वर्ण मानक विधि महंगी, समय लेने वाली है, और तीव्र देखभाल नैदानिक सेटिंग में संवेदनशीलता की कमी है, अन्य कम सटीक तरीकों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जैसे नैदानिक परीक्षा या 24 एच आउटपुट। बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा वेक्टर विश्लेषण (बीआईवीए) एक वैकल्पिक प्रतिबाधा-आधारित दृष्टिकोण है, जहां एक विषय के कच्चे पैरामीटर प्रतिरोध और प्रतिक्रिया को वेक्टर का उत्पादन करने के लिए प्लॉट किया जाता है, जिसकी स्थिति का मूल्यांकन आर-एक्ससी ग्राफ में सहिष्णुता अंतराल के सापेक्ष किया जा सकता है। तब तरल पदार्थ की स्थिति को सामान्य या असामान्य के रूप में व्याख्या की जाती है, जो स्वस्थ संदर्भ आबादी से प्राप्त औसत वेक्टर से दूरी पर आधारित होती है। वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य यह प्रदर्शित करना है कि आपातकालीन विभाग में भर्ती रोगियों में बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा वेक्टर विश्लेषण और टेट्रापोलर मल्टी-फ्रीक्वेंसी उपकरण के साथ मापा गया प्रतिबाधा अनुपात के माध्यम से द्रव अधिभार की उपस्थिति का मूल्यांकन कैसे किया जाए।

Introduction

द्रव अधिभार (एफओ), जिसे कुल शरीर के तरल पदार्थ की अधिकता या एक या अधिक तरल पदार्थ के डिब्बों में सापेक्ष अधिकता के रूप में परिभाषित कियागया है, अक्सर गंभीर रूप से बीमार रोगियों में देखा जाता है और उच्च रुग्णता और मृत्यु दर 1,2,3 से जुड़ा होता है। हाइड्रेशन की स्थिति में परिवर्तन की सीमा व्यापक है; गुर्दे, हृदय, या यकृत विफलता का संकेत दे सकता है; और / या शायद अत्यधिक मौखिक सेवन या आयट्रोजेनिक त्रुटिका परिणाम 4. आपातकालीन विभागों में जलयोजन की स्थिति का नियमित मूल्यांकन चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि रेडियोआइसोटोपिक वॉल्यूम माप के स्वर्ण मानक के लिए विशेष तकनीकों की आवश्यकता होती है, महंगा और समय लेने वाला है, और जलयोजन स्थिति में शुरुआती गड़बड़ी की पहचान करने में विफल हो सकता है। इसलिए, अन्य कम सटीक तरीकों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जिसमें नैदानिक परीक्षा और संचित द्रव संतुलन (24 घंटे में एमएल में मात्रा) शामिल हैं। शरीर के तरल पदार्थों को नियंत्रित करने, अंतःशिरा द्रव प्रशासन का प्रबंधन करने और हेमोडायनामिक स्थिरता बनाए रखने में चिकित्सकों की मदद करने के लिए द्रव की मात्रा की स्थिति का सटीक और संवेदनशील निर्धारण आवश्यक है, इस प्रकार रोगियों को प्रारंभिक उपचार प्राप्त करने की अनुमति मिलती है 3,5,6। मात्रा मूल्यांकन में त्रुटियों से आवश्यक उपचार की कमी या अनावश्यक चिकित्सा के कार्यान्वयन की कमी हो सकती है, जैसे कि अतिरिक्त द्रव प्रशासन, दोनों अस्पताल में भर्ती लागत, जटिलताओं और मृत्यु दरमें वृद्धि से संबंधित हैं।

बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा विश्लेषण (बीआईए) में रुचि हाल ही में बढ़ी है, जिसे किसी व्यक्ति की जलयोजन स्थिति के वर्गीकरण के लिए एक वैकल्पिक विधि माना गया है। बीआईए एक सुरक्षित, गैर-इनवेसिव, पोर्टेबल, त्वरित, बिस्तर-साइड और उपयोग में आसान विधि है, जिसे शरीर के डिब्बे संरचना के आकलन के लिए डिज़ाइन किया गया है। विश्लेषण हाथों और पैरों पर रखे चार सतह इलेक्ट्रोड के माध्यम से शरीर में एक इंजेक्शन वाले वैकल्पिक विद्युत प्रवाह (800 μA) के प्रवाह के लिए नरम ऊतकों द्वारा उत्पन्न विरोध को मापता है। बीआईए द्वारा अनुमानित कुल शरीर के पानी को ड्यूटेरियम कमजोर पड़ने (आर = 0.93, पी = 0.01)7 द्वारा प्राप्त के साथ उच्च सहसंबंध दिखाया गया है।

चरण-संवेदनशील बीआईए डिवाइस चरण कोण और प्रतिबाधा (जेड 50) के प्रत्यक्ष माप का मूल्यांकन करते हैं, एकल-आवृत्ति मोड (50 kHz) या बहु-आवृत्ति मोड (5 kHz से 200 kHz) 8 में प्रतिरोध (R) और प्रतिक्रिया (Xc) प्राप्त करते हैं। आर और एक्ससी मानों को विषय की ऊंचाई (मीटर में) वर्ग से विभाजित करना – कंडक्टर लंबाई में अंतर-व्यक्तिगत अंतर को नियंत्रित करने के लिए – और उन्हें आर-एक्ससी ग्राफ में प्लॉट करना द्रव की स्थिति का अनुमान लगाने के लिए बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा वेक्टर विश्लेषण (बीआईवीए) में उपयोग की जाने वाली विधि है। BIVA एक वैकल्पिक प्रतिबाधा दृष्टिकोण है, जिसे Piccoli et al.9 द्वारा विकसित किया गया है, जो R (यानी, इंट्रा- और एक्स्ट्रा-सेलुलर आयनिक समाधानों के माध्यम से एक वैकल्पिक धारा के प्रवाह का विरोध) और XC के बीच स्थानिक संबंध का उपयोग नरम ऊतक जलयोजन का आकलन करने के लिए करता है, जो सीमित और विशिष्ट नमूनों 10 में उत्पन्न एकाधिक-प्रतिगमन पूर्वानुमानसमीकरणों से स्वतंत्र है . इसलिए, द्रव की स्थिति का वर्गीकरण शरीर के कुल पानी की मात्रा की तुलना में अधिक सटीक और सटीक है। एक विषय के आर और एक्ससी मान एक वेक्टर का उत्पादन करते हैं जिसकी स्थिति का मूल्यांकन आर-एक्ससी ग्राफ में सहिष्णुता अंतराल के सापेक्ष किया जा सकता है, जिसे स्वस्थ संदर्भ आबादी11,12,13 से प्राप्त औसत वेक्टर से दूरी के आधार पर सामान्य या असामान्य जलयोजन को इंगित करने के रूप में व्याख्या की जा सकती है।

पिछले अध्ययन में, हमने आपातकालीन विभाग (ईडी) में भर्ती रोगियों में द्रव अधिभार और मृत्यु दर की भविष्यवाणी का पता लगाने के लिए विभिन्न बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा विश्लेषण मापदंडों की तुलना की और दिखाया कि बीआईवीए (सापेक्ष जोखिम = 6.4; 1.5 से 27.9 तक 95% आत्मविश्वास अंतराल; पी = 0.01) और प्रतिबाधा अनुपात (सापेक्ष जोखिम = 2.7; 1.1 से 7.1 तक 95% आत्मविश्वास अंतराल; पी = 0.04) ने 30-दिन की मृत्यु दर के अनुमानमें सुधार किया।

द्रव अधिभार का अनुमान प्रतिबाधा अनुपात (प्रतिबाधा अनुपात (प्रतिबाधा)का उपयोग करके भी लगाया जा सकता है, जो बहु-आवृत्ति बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा उपकरण द्वारा प्राप्त 200 kHz पर मापा गया प्रतिबाधा और 5 kHz पर मापा गया प्रतिबाधा के बीच का अनुपात है। आईएमपी-आर कुल शरीर के पानी (जेड200) और बाह्य जल द्रव रिक्त स्थान (जेड5) में चालन पर विचार करता है। कोशिकाओं में एक धारा का प्रवेश आवृत्ति-निर्भर है और, 200/5 kHz अनुपात कोशिकाओं में अधिक से कम वर्तमान प्रवेश के अनुपात का वर्णन करता है 3,8. यदि इन दो मूल्यों के बीच का अंतर समय के साथ कम हो जाता है, तो यह संकेत दे सकता है कि कोशिकाएंकम स्वस्थ हो रही हैं।

पुरुषों में ≤0.78 और महिलाओं में ≤0.82) स्वस्थ व्यक्तियों में आईएमपी-आर मान देखा गयाहै। 1.0 के करीब के मान इंगित करते हैं कि दो प्रतिबाधा एक दूसरे के करीब हैं, और शरीर की कोशिका कम स्वस्थ है। गंभीर बीमारी के मामले में, 5 kHz पर कोशिका झिल्ली का प्रतिरोध कम हो जाता है, और 5 और 200 kHz पर प्रतिबाधा मानों के बीच का अंतर स्पष्ट रूप से कम होता है, जो सेलुलर बिगड़ते3 का संकेत देता है। मान > 1.0 डिवाइस त्रुटि16,17 का सुझाव देते हैं। इस प्रकार, वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य यह प्रदर्शित करना है कि बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा वेक्टर विश्लेषण के माध्यम से द्रव अधिभार की उपस्थिति का मूल्यांकन कैसे किया जाए, साथ ही आपातकालीन विभाग में भर्ती रोगियों में टेट्रापोलर मल्टी-फ्रीक्वेंसी उपकरण के साथ मापा गया प्रतिबाधा अनुपात का उपयोग करके।

Protocol

निम्नलिखित प्रोटोकॉल को मंजूरी दे दी गई थी (आरईएफ 3057) और इंस्टीट्यूटो नेशनल डी सिएनसियास मेडिकास और न्यूट्रीसियन एसजेड की मानव अनुसंधान नैतिकता समिति के दिशानिर्देशों का पालन करता है। इसके अलावा, इस अ…

Representative Results

ऊपर प्रस्तुत विधि के एक उदाहरण के रूप में, हम आपातकालीन विभाग में भर्ती दो महिलाओं के लिए परिणाम प्रस्तुत करते हैं। बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा विश्लेषण का मूल्यांकन एक चरण-संवेदनशील बहु-आवृत्ति उपकर?…

Discussion

यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि प्रकाशित साहित्य में विभिन्न बायोइलेक्ट्रिकल प्रतिबाधा विश्लेषण (बीआईए) दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए हैं, जिनमें 1-500 kHz (MF-BIA), 50 kHz पर चरण-संवेदनशील एकल आवृत्ति (SF-BIA) और 5 kHz से 2 MHz ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक प्रोफेसर (ओं) को धन्यवाद देना चाहते हैं। बिवा सॉफ्टवेयर प्रदान करने के लिए, इटली के पडोवा विश्वविद्यालय के चिकित्सा और शल्य चिकित्सा विज्ञान विभाग के पिकोली और पास्टरी। इस शोध को सार्वजनिक, वाणिज्यिक या गैर-लाभकारी क्षेत्रों में वित्त पोषण एजेंसियों से कोई विशिष्ट अनुदान नहीं मिला।

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.

Referências

  1. da Silva, A. T., et al. Association of hyperhydration evaluated by bioelectrical impedance analysis and mortality in patients with different medical conditions: Systematic review and meta-analyses. Clinical Nutrition ASPEN Association of hyperhydration evaluated by bioelectrical. Clinical Nutrition ESPEN. 28, 12-20 (2018).
  2. Kammar-García, A., et al. Comparison of Bioelectrical Impedance Analysis parameters for the detection of fluid overload in the prediction of mortality in patients admitted at the emergency department. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. 45 (2), 414-422 (2021).
  3. Kammar-García, A., et al. SOFA score plus impedance ratio predicts mortality in critically ill patients admitted to the emergency department: Retrospective observational study. Healthcare (Basel). 10 (5), 810 (2022).
  4. Frank Peacock, W., Soto, K. M. Current technique of fluid status assessment). Congestive Heart Failure. 12, 45-51 (2010).
  5. Lukaski, H. C., Vega-Diaz, N., Talluri, A., Nescolarde, L. Classification of hydration in clinical conditions: Indirect and direct approaches using bioimpedance. Nutrients. 11 (4), 809 (2019).
  6. Bernal-Ceballos, F. Bioimpedance vector analysis in stable chronic heart failure patients: Level of agreement single and multiple frequency devices. Clinical Nutrition ESPEN. 43, 206-211 (2021).
  7. Uszko-Lencer, N. H., Bothmer, F., van Pol, P. E., Schols, A. M. Measuring body composition in chronic heart failure: a comparison of methods. European Journal of Heart Failure. 8 (2), 208-214 (2006).
  8. Lukaski, H. C., Kyle, U. G., Kondrup, J. Assessment of adult malnutrition and prognosis with bioelectrical impedance analysis: phase angle and impedance ratio. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic. 20 (5), 330-339 (2017).
  9. Piccoli, A., Rossi, B., Pillon, L., Bucciante, G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph. Kidney International. 46 (2), 534-539 (1994).
  10. Lukaski, H. C., Piccoli, A. Bioelectrical Impedance Vector Analysis for Assessment of Hydration in Physiological States and Clinical Conditions. Handbook of Anthropometry. , 287-305 (2012).
  11. Piccoli, A., et al. Bivariate normal values of the bioelectrical impedance vector in adult and elderly populations. The American Journal of Clinical Nutrition. 61 (2), 269-270 (1995).
  12. Roubenoff, R., et al. Application of bioelectrical impedance analysis to elderly populations. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 52 (3), 129-136 (1997).
  13. Espinosa-Cuevas, M. A., et al. Bio impedance vector análisis for body composition in Mexican population. Revista de Investigación Clínica. 59 (1), 15-24 (2007).
  14. Demirci, C., et al. Impedance ratio: a novel marker and a power predictor of mortality in hemodialysis patients. International Urology and Nephrology. 48 (7), 1155-1162 (2016).
  15. Plank, L. D., Li, A. Bioimpedance illness marker compared to phase angle as a predictor of malnutrition in hospitalized patients. Clinical Nutrition. 32, 85 (2013).
  16. Castillo-Martinez, L., et al. Bioelectrical impedance and strength measurements in patients with heart failure: comparison with functional class. Nutrition. 23 (5), 412-418 (2007).
  17. Earthman, C. P. Body composition tools for assessment of adult malnutrition at the bedside: A tutorial on research considerations and clinical applications. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. 39 (7), 787-822 (2015).
  18. Piccoli, A., Pastori, G. BIVA software. Department of Medical and Surgical Sciences. , (2002).
  19. Basso, F., et al. Fluid management in the intensive care unit: bioelectrical impedance vector analysis as a tool to assess hydration status and optimal fluid. Blood Purification. 36 (3-4), 192-199 (2013).
  20. Piccoli, A. Bioelectrical impedance measurement for fluid status assessment. Contributions to Nephrology. 164, 143-152 (2010).
  21. National Institutes of Health Technology. Bioelectrical impedance analysis in body composition measurement: National Institutes of Health Technology Assessment Conference Statement. The American Journal of Clinical Nutrition. 64, 524-532 (1996).
  22. Silva, A. M., et al. Lack of agreement of in vivo raw bioimpedance measurements obtained from two single and multifrequency bioelectrical impedance devices. European Journal of Clinical Nutrition. 73 (7), 1077-1083 (2019).
  23. Mulasi, U., Kuchnia, A. J., Cole, A. J., Earthman, C. P. Bioimpedance at the bedside: current applications, limitations, and opportunities. Nutrition in Clinical Practice. 30 (2), 180-193 (2015).
  24. Chabin, X., et al. Bioimpedance analysis is safe in patients with implanted cardiac electronic devices. Clinical Nutrition. 38 (2), 806-811 (2019).
  25. González-Correa, C. H., Caicedo-Eraso, J. C. Bioelectrical impedance analysis (BIA): a proposal for standardization of the classical method in adults. Journal of Physics: Conference Series. 47, 407 (2012).
  26. Di Somma, S., Gori, C. S., Grandi, T., Risicato, M. G., Salvatori, E. Fluid assessment and management in the emergency department. Contributions to Nephrology. 164, 227-236 (2010).
  27. Kammar-García, A., et al. Mortality in adult patients with fluid overload evaluated by BIVA upon admission to the emergency department. Postgraduate Medical Journal. 94 (1113), 386-391 (2018).

Play Video

Citar este artigo
Castillo-Martínez, L., Bernal-Ceballos, F., Reyes-Paz, Y., Hernández-Gilsoul, T. Evaluation of Fluid Overload by Bioelectrical Impedance Vectorial Analysis. J. Vis. Exp. (186), e64331, doi:10.3791/64331 (2022).

View Video