Klinisk anvendelse af fasevinkel- og BIVA Z-score-analyser hos patienter indlagt på akutafdeling med akut hjertesvigt

Summary

I denne protokol forklarer vi, hvordan man opnår og fortolker fasevinkelværdier og bioelektrisk impedans vektoranalyse (BIVA) Z-score opnået ved bioelektrisk impedans hos patienter med akut hjertesvigt indlagt på akutafdelingen og deres kliniske anvendelighed som en prædiktiv markør for prognosen for en 90-dages hændelse.

Abstract

Akut hjertesvigt er karakteriseret ved neurohormonal aktivering, hvilket fører til natrium- og vandretention og forårsager ændringer i kropssammensætningen, såsom øget overbelastning af kropsvæske eller systemisk overbelastning. Denne tilstand er en af de mest almindelige årsager til hospitalsindlæggelse og har været forbundet med dårlige resultater. Fasevinklen måler indirekte intracellulær status, cellulær integritet, vitalitet og fordelingen af mellemrum mellem intracellulært og ekstracellulært kropsvand. Denne parameter har vist sig at være en forudsigelse for sundhedsstatus og en indikator for overlevelse og andre kliniske resultater. Desuden var fasevinkelværdier på <4,8° ved indlæggelse forbundet med højere dødelighed hos patienter med akut hjertesvigt. Imidlertid kan lave fasevinkelværdier skyldes ændringer – såsom skift af væsker fra et intracellulært kropsvand (ICW) rum til et ECW (ekstracellulært kropsvand) rum og et samtidigt fald i kropscellemasse (som kan afspejle underernæring) – der er til stede ved hjertesvigt. Således kan en lav fasevinkel skyldes overhydrering og / eller underernæring. BIVA giver yderligere oplysninger om kropscellemasse og overbelastningsstatus med en grafisk vektor (R-Xc-graf). Derudover kan en BIVA Z-score-analyse (antallet af standardafvigelser fra referencegruppens middelværdi), der har samme mønster som ellipserne for percentilerne på den originale R-Xc-graf, bruges til at detektere ændringer i blødt vævsmasse eller vævshydrering og kan hjælpe forskere med at sammenligne ændringer i forskellige undersøgelsespopulationer. Denne protokol forklarer, hvordan man opnår og fortolker fasevinkelværdier og BIVA Z-score-analyser, deres kliniske anvendelighed og deres anvendelighed som en prædiktiv markør for prognosen for en 90-dages hændelse hos patienter indlagt på en akutafdeling med akut hjertesvigt.

Introduction

Akut hjertesvigt (AHF) skyldes hurtig indtræden af tegn, symptomer og forværring af derivater af HF og en kombination af kliniske, hæmodynamiske og neurohormonelle abnormiteter, herunder systemisk inflammatorisk aktivering, hvilket fører til natrium- og væskeophobning¹. Denne langsigtede akkumulering får de interstitielle glycosaminoglycan (GAG) netværk til at blive dysfunktionelle, hvilket resulterer i reduceret bufferkapacitet og ændrer GAG-netværkenes form og funktion ^1,2. Dette bidrager til ændringer i kropssammensætning på grund af skift af væsker fra intracellulært til ekstracellulært rum³, hvilket inducerer en stigning i kropsvæsker og fører til overbelastning, hvilket er den mest almindelige årsag til hospitalsindlæggelse med HF. Det er hovedsageligt væskeoverbelastning, rumvæskeomfordeling eller en kombination af begge mekanismer, der kræver øjeblikkelig lægehjælp ^4,5. Denne tilstand er en af de vigtigste forudsigere for en dårlig prognose ^6,7.

I betragtning af at husholdningsfolie af aluminium er den mest almindelige årsag til hospitalsindlæggelser hos patienter over 65 år^{8 år,} har omkring 90 % af dem, der er indlagt på en akutafdeling, væskeoverbelastning⁶, og ca. 50 % af disse patienter udskrives med vedvarende symptomer på dyspnø og træthed og/eller minimalt eller intet vægttab⁹. Dødeligheden på hospitalet varierer fra 4% til 8% efter udskrivning; Der er en stigning fra 8% til 15% efter tre måneder, og for genindlæggelse varierer satserne fra 30% til 38% efter 3 måneder¹⁰. Derfor er hurtig og præcis evaluering af overbelastning i realtid og akutte indstillinger, såsom en akutafdeling, afgørende for terapeutisk styring¹¹ og bestemmelse af sygdomsprognose, sygelighed og dødelighed⁶.

Bioelektrisk impedansanalyse (BIA) er blevet foreslået til estimering af kropssammensætning for at være sikker, ikke-invasiv og bærbar teknologi¹². For at estimere en helkropsimpedans bruger BIA en fasefølsom impedansanalysator, der introducerer en konstant vekselstrøm gennem tetrapolære overfladeelektroder placeret på hænder og fødder¹². Denne metode kombinerer modstanden (R), reaktansen (Xc) og fasevinklen (PhA)¹³, hvor R er modstanden mod strømmen af vekselstrømmen gennem den intracellulære og ekstracellulære ionopløsning. Xc er forsinkelsen i ledningen (dielektriske komponenter) eller overensstemmelsen af vævsgrænsefladerne, cellemembranerne og organellerne med passagen af den administrerede strøm¹². PhA afspejler forholdet mellem R og Xc. Det er afledt af vævets elektriske egenskaber; Det udtrykkes som forsinkelsen mellem spænding og strøm ved cellemembranen og vævsgrænsefladerne og måles med fasefølsomme enheder^14,15,16,17.

PhA beregnes ud fra rådata om R og Xc (PA [grader] = arctangent (Xc / R) x (180 ° / π)), og det betragtes som en af indikatorerne for cellulær sundhed og cellemembranstruktur¹⁸ samt en indikator for fordelingen af ICW- og ECW-rum, dvs. ændrede omfordelinger af rummene (specifikt ændringer fra intracellulært til ekstracellulært vand, hvilke lave fasevinkler kan vise)¹⁹. Således kan en lav PhA-værdi skyldes overhydrering og / eller underernæring, og Z-score kan bruges til at differentiere, om denne lave PhA skyldes tab af blødt vævsmasse, en stigning i vævshydrering eller begge dele. Derudover kan transformationen af Z-score hjælpe forskere med at sammenligne ændringer i forskellige undersøgelsespopulationer ^3,14.

Derudover betragtes PhA som en forudsigelse for sundhedsstatus, en indikator for overlevelse og en prognostisk markør for forskellige kliniske resultater 3,20, selv under andre kliniske tilstande 20,21,22,23, hvor høje PhA-værdier indikerer større cellemembranintegritet og vitalitet ^10,13og derfor større funktionalitet. Dette er i modsætning til lave PhA-værdier, som afspejler membranintegritet og permeabilitetstab, hvilket fører til nedsat cellefunktion eller endda celledød^14,22,24. Hos patienter med kronisk hjerteinsufficiens (CHF) var mindre PhA-værdier forbundet med en dårligere funktionsklasseklassifikation²⁵. Derudover er en af fordelene ved PhA-måling, at den ikke kræver tilbagekaldte parametre, kropsvægt eller biomarkører.

Flere undersøgelser har anbefalet brugen af rå BIA-målinger hos patienter, der havde ændringer i væskeskift og væskeomfordelinger eller ikke-konstant hydreringsstatus, såsom dem i AHF²⁶. Dette skyldtes, at BIA er baseret på regressionsligninger, der estimerer total kropsvand (TBW), ekstracellulært kropsvand (ECW) og intracellulært kropsvand (ICW). Derfor er estimaterne af magert og fedtmasse hos sådanne patienter forudindtaget på grund af det fysiologiske forhold til hydrering af blødt væv²⁷.

Den bioelektriske impedans vektoranalyse (BIVA) metode overvinder nogle begrænsninger af den konventionelle BIA metode²⁸. Det giver yderligere information gennem en semikvantitativ evaluering af kropssammensætning med hensyn til kropscellemasse (BCM), cellemasseintegritet og hydreringsstatus²⁹. Det tillader således en estimering af kropsvæskevolumenet gennem vektorfordeling og afstandsmønstre på en R-Xc-graf^28,30. BIVA bruges til at oprette et vektorplot af impedans (Z) ved hjælp af hellegemets R- og Xc-værdier afledt af BIA med en frekvens på 50 kHz.

For at justere råværdierne for R og Xc standardiseres parametrene R og Xc efter højde (H), udtrykt som R / H og Xc / H i Ohm / m og plottet som en vektor; denne vektor har en længde (proportional med TBW) og en retning på R-Xc-grafen^16,28.

En kønsspecifik R-Xc-graf indeholder tre ellipser, som svarer til 50%, 75% og 95% tolerance ellipser af en sund referencepopulation 28,31,32; ellipsernes ellipsoide form bestemmes af forholdet mellem R/H og Xc/H. For at evaluere impedansparametrene i en kønsspecifik referencesundhedspopulation blev de oprindelige rå BIA-parametre imidlertid omdannet til bivariate Z-scorer (i en BIVA Z-score-analyse) og plottet på en R-Xc Z-score-graf^33,34. Denne graf, sammenlignet med en R-Xc-graf, repræsenterede den standardiserede R/H og Xc/H som en bivariat Z-score, dvs. Z(R) og Z(Xc) viste antallet af standardafvigelser væk fra middelværdien af referencegruppen³³. Z-scorens toleranceellipser bevarede det samme mønster som ellipsernes for percentilerne på den oprindelige R-Xc-graf^31,33. Z-score-graferne for R-Xc og R-Xc viste ændringer i blødt vævsmasse og vævshydrering uafhængigt af regressionsligninger eller kropsvægt.

Vektorforskydninger langs ellipsernes hovedakse indikerede ændringer i hydratiseringsstatus; en forkortet vektor, der faldt under 75% polen af en ellipse, indikerede pitting ødem (følsomhed = 75% og specificitet = 86%); Den optimale tærskel for påvisning af pittingødem var imidlertid forskellig hos patienter med husholdningsfolie af aluminium og CHF, hvor den nedre pol på 75 % svarede til patienter med husholdningsfolie af aluminium, og 50 % svarede til CHF-patienters ødem (sensibilitet = 85 % og specificitet = 87 %)³⁵. På den anden side svarede vektorforskydninger langs den mindre akse til cellemasse. Den venstre side af ellipserne indikerede en høj cellemasse (dvs. mere blødt væv), hvor kortere vektorer svarede til overvægtige individer og var karakteriseret ved faser svarende til atletiske, der havde længere vektorer. Tværtimod angav højre side mindre kropscellemasse^21,34; ifølge Picolli et al.31,33 var scorerne af vektorerne i anoreksi-, HIV- og kræftgrupperne placeret på højre side af den mindre akse^, hvilket svarer til kategorien kakeksi.

Denne undersøgelse havde til formål at forklare, hvordan man opnår og fortolker PhA-værdier ved hjælp af BIA hos patienter med AHF, der blev indlagt på en akutafdeling, og at vise deres kliniske anvendelighed / anvendelighed som en prædiktiv markør for prognosen for 90-dages hændelser.

Protocol

Protokollen blev godkendt af den forskningsetiske komité ved National Institute of Medical Sciences and Nutrition Salvador Zubirán (REF. 3057). Til udførelse af BIA-målinger blev tetrapolært flerfrekvent udstyr anvendt (se materialetabel). Dette udstyr leverede nøjagtige råværdier for modstanden (R), reaktansen (Xc) og fasevinklen (PhA) med en frekvens på 50 kHz, hvilket gjorde det muligt at måle impedansen med det bedste signal-støj-forhold. De anvendte klæbeelektroder skulle svare til produ…

Representative Results

I henhold til protokollen beskrevet ovenfor præsenterer vi data fra fire AHF-patienter (to kvinder og to mænd), der blev indlagt på en akutafdeling, som et eksempel på den kliniske anvendelighed af fasevinkelværdier og BIVA Z-score-analyse. BIA-målinger blev udført ved hjælp af fasefølsomt flerfrekvent udstyr inden for 24 timer efter indlæggelse. Til beregning af den bivariate Z-score fra gennemsnittet af aldersgruppen blev følgende formel anvendt: Z(R) = (R/H-middelværdien af alde…

Discussion

Denne protokol beskriver nytten af at bruge R-Xc Z-score analyse i klinisk praksis for patienter indlagt på en akutafdeling med AHF. I betragtning af at hovedårsagen til hospitalsindlæggelse hos patienter med husholdningsfolie af aluminium er overbelastning, er hurtig og præcis påvisning og evaluering afgørende for patienternes resultater⁶.

Denne artikel illustrerer de mange forskellige kliniske manifestationer af husholdningsfolie af aluminium og hvordan BIVA Z-s…

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.