Summary

Aşırı Sıvı Yükünün Biyoelektrik Empedans Vektörel Analizi ile Değerlendirilmesi

Published: August 17, 2022
doi:

Summary

Bu çalışmada, acil servise başvuran hastalarda biyoelektrik empedans vektörel analizi (BIVA) ve tetrapolar çok frekanslı ekipman kullanılarak ölçülen empedans oranı ile aşırı sıvı yükünün varlığının nasıl değerlendirileceğini gösterdik. BIVA ve empedans oranı, kötü sonuçları tahmin etmek için güvenilir ve kullanışlı araçlardır.

Abstract

Akut hastalıkta aşırı sıvı yükünün erken teşhisi ve yönetimi kritik öneme sahiptir, çünkü terapötik müdahalenin etkisi mortalite oranlarının azalmasına veya artmasına neden olabilir. Doğru sıvı durumu değerlendirmesi uygun tedaviyi gerektirir. Ne yazık ki, radyoizotopik sıvı ölçümünün altın standart yöntemi maliyetli, zaman alıcı ve akut bakım klinik ortamında duyarlılıktan yoksun olduğundan, klinik muayene veya 24 saat çıkış gibi daha az doğru olan diğer yöntemler tipik olarak kullanılır. Biyoelektrik empedans vektörel analizi (BIVA), bir konunun ham parametre direncinin ve reaktansının bir vektör üretmek için çizildiği, konumu bir R-Xc grafiğindeki tolerans aralıklarına göre değerlendirilebilen alternatif bir empedans tabanlı yaklaşımdır. Sıvı durumu daha sonra, sağlıklı bir referans popülasyonundan türetilen ortalama vektörden uzaklığa bağlı olarak normal veya anormal olarak yorumlanır. Bu çalışmanın amacı, acil servise başvuran hastalarda biyoelektrik empedans vektörel analizi ve tetrapolar çok frekanslı ekipmanlarla ölçülen empedans oranı ile aşırı sıvı yükünün varlığının nasıl değerlendirileceğini göstermektir.

Introduction

Toplam vücut sıvısının fazlalığı veya bir veya daha fazla sıvı bölmesinde göreceli fazlalık olarak tanımlanan sıvı aşırı yüklenmesi (FO)1, kritik hastalarda sıklıkla gözlenir ve daha yüksek morbidite ve mortalite 1,2,3 ile ilişkilidir. Hidrasyon durumundaki değişikliklerin aralığı geniştir; böbrek, kardiyak veya karaciğer yetmezliğini gösterebilir; ve / veya belki aşırı oral alımın veya iyatrojenik hatanın sonucu4. Hidrosyon durumunun rutin olarak değerlendirilmesi acil servislerde zordur, çünkü radyoizotopik hacim ölçümünün altın standardı özel teknikler gerektirir, maliyetli ve zaman alıcıdır ve hidrasyon durumundaki erken bozuklukları belirleyemeyebilir. Bu nedenle, klinik muayene ve biriken sıvı dengesi (24 saatte mL cinsinden hacim)5 dahil olmak üzere genellikle daha az doğru olan diğer yöntemler kullanılır. Sıvı hacim durumunun doğru ve hassas bir şekilde belirlenmesi, klinisyenlerin vücut sıvılarını kontrol etmelerine, intravenöz sıvı uygulamasını yönetmelerine ve hemodinamik stabiliteyi korumalarına yardımcı olmak için gereklidir, böylece hastaların erken tedavi almalarını sağlar 3,5,6. Hacim değerlendirmesindeki hatalar, gerekli tedavinin eksikliğine veya aşırı sıvı uygulaması gibi gereksiz tedavilerin uygulanmasına yol açabilir; bunların her ikisi de artan hastaneye yatış maliyetleri, komplikasyonlar ve mortalite ile ilgilidir4.

Son zamanlarda, bir bireyin hidrasyon durumunun sınıflandırılması için alternatif bir yöntem olarak kabul edilen biyoelektrik empedans analizine (BIA) olan ilgi artmıştır. BIA güvenli, invaziv olmayan, taşınabilir, hızlı, yatak başı ve kullanımı kolay, vücut bölmesi kompozisyonunun tahmini için tasarlanmış bir yöntemdir. Analiz, yumuşak dokular tarafından vücuda enjekte edilen alternatif bir elektrik akımının (800 μA) akışına, ellere ve ayaklara yerleştirilen dört yüzey elektrotu aracılığıyla üretilen kontrastı ölçer. BIA tarafından tahmin edilen toplam vücut suyunun, döteryum seyreltmesi ile elde edilenle yüksek bir korelasyona sahip olduğu gösterilmiştir (r = 0.93, p = 0.01)7.

Faz duyarlı BIA cihazları, faz açısı ve empedansının (Z 50) doğrudan ölçümünü değerlendirerek, tek frekanslı modda (50 kHz) veya çok frekanslı modda (5 kHz ila 200 kHz)8 direnç (R) ve reaktansı (Xc) elde eder. R ve Xc değerlerini, iletken uzunluğundaki bireyler arası farklılıklar için kontrol etmek için öznenin yüksekliğine (m cinsinden) bölmek ve bunları bir R-Xc grafiğinde çizmek, sıvı durumunu tahmin etmek için biyoelektrik empedans vektör analizinde (BIVA) kullanılan yöntemdir. BIVA, Piccoli ve ark.9 tarafından geliştirilen, sınırlı ve spesifik örneklerde üretilen çoklu regresyon tahmin denklemlerinden bağımsız olarak, yumuşak doku hidrasyonunu değerlendirmek için R (yani, hücre içi ve hücre dışı iyonik çözeltiler yoluyla alternatif bir akımın akışına karşıtlık) ile Xc arasındaki uzamsal ilişkiyi kullanan alternatif bir empedans yaklaşımıdır10 . Bu nedenle, sıvı durumunun sınıflandırılması, toplam vücut suyunun miktarından daha kesin ve doğrudur. Bir deneğin R ve Xc değerleri, R-Xc grafiğindeki tolerans aralıklarına göre konumu değerlendirilebilen bir vektör üretir; bu, sağlıklı bir referans popülasyonundan türetilen ortalama vektörden11,12,13’e olan uzaklığa bağlı olarak normal veya anormal hidrasyon olarak yorumlanabilir.

Önceki bir çalışmada, acil servise (ED) başvuran hastalarda sıvı aşırı yükünün tespiti ve mortalitenin tahmini için farklı biyoelektrik empedans analizi parametrelerini karşılaştırdık ve BIVA’nın (göreceli risk = 6.4; 1.5 ila 27.9 arasında% 95 güven aralığı; p = 0.01) ve empedans oranının (göreceli risk = 2.7; % 95 güven aralığı 1.1 ila 7.1; p = 0.04) 30 günlük mortalite olasılığının tahminini iyileştirdiğini gösterdik3.

Sıvı aşırı yükü, 200 kHz’de ölçülen empedans ile çok frekanslı biyoelektrik empedans ekipmanı tarafından elde edilen 5 kHz’de ölçülen empedans arasındaki oran olan empedans oranı (imp-R) kullanılarak da tahmin edilebilir. Imp-R, toplam vücut suyundaki (Z200) ve hücre dışı su sıvı boşluklarındaki (Z5) iletimi dikkate alır. Bir akımın hücrelere nüfuz etmesi frekansa bağlıdır ve 200/5 kHz oranı, hücrelere daha büyük ila daha az akım girişinin oranını tanımlar 3,8. Bu iki değer arasındaki fark zamanla azalırsa, hücrelerin daha az sağlıklı hale geldiğinigösterebilir14.

Sağlıklı bireylerde Imp-R değerleri erkeklerde ≤0.78, kadınlarda ≤0.82 olarak gözlenmiştir15. 1.0’a yakın değerler, iki empedansın birbirine daha yakın olduğunu ve vücut hücresinin daha az sağlıklı olduğunu gösterir. Kritik hastalık durumunda, hücre zarının 5 kHz’deki direnci azalır ve 5 ila 200 kHz’deki empedans değerleri arasındaki fark belirgin şekilde daha düşüktür, bu da hücresel kötüleşmeyigösterir 3. 1.0 > değerler, cihaz hatası 16,17’yi gösterir. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı, acil servise başvuran hastalarda biyoelektrik empedans vektörel analizi yoluyla ve tetrapolar çok frekanslı ekipmanlarla ölçülen empedans oranını kullanarak aşırı sıvı yükünün varlığının nasıl değerlendirileceğini göstermektir.

Protocol

Aşağıdaki protokol onaylanmıştır (REF. 3057) ve Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición SZ’nin insan araştırmaları etik komitesinin yönergelerini takip etmektedir. Ayrıca bu çalışma için hastalardan önceden onam alındı. NOT: Bu prosedür, tetrapolar çok frekanslı ekipman kullanılarak biyoelektrik empedans analizini ölçmek için kullanılacaktır ( Malzeme Tablosuna bakınız) ve 50 kHz’lik tek bir frekansta doğru direnç ve reaktans değerl…

Representative Results

Yukarıda sunulan yönteme örnek olarak, acil servise başvuran iki kadının sonuçlarını sunuyoruz. Biyoelektrik empedans analizi, faza duyarlı çok frekanslı bir cihaz kullanılarak kabulde değerlendirildi (bakınız Malzeme Tablosu) ve elde edilen direnç (R) ve reaktans (Xc) değerleri BIVA grafiğini hesaplamak için kullanıldı. Sonuçlar, aşırı hidrasyonlu hastaların daha kötü prognozlara ve sıvı aşırı yüklenmesi ile ilişkili SOFA ve Charlson indeks skorları gibi klinik özel…

Discussion

Yayınlanan literatürde, 1-500 kHz’de (MF-BIA) çoklu frekansların, 50 kHz’de faza duyarlı tek frekansın (SF-BIA) ve 5 kHz ila 2 MHz’de spektroskopik BIA’nın kullanımı da dahil olmak üzere farklı biyoelektrik empedans analizi (BIA) yaklaşımlarının önerildiğini belirtmek önemlidir. , Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) Teknoloji Değerlendirme Konferansı Beyanı21’de açıklandığı gibi, akımın belirli bir tolerans, çözünürlük ve görüntülenen empe…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Prof(lar)a teşekkür eder. İtalya’nın Padova Üniversitesi Tıp ve Cerrahi Bilimler Bölümü’nden Piccoli ve Pastori, BIVA yazılımını sağladıkları için. Bu araştırma, kamu, ticari veya kar amacı gütmeyen sektörlerdeki finansman kuruluşlarından herhangi bir özel hibe almamıştır.

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