Aplicação Clínica da Análise do Ângulo de Fase e do Escore Z BIVA em Pacientes Admitidos em um Serviço de Emergência com Insuficiência Cardíaca Aguda

Summary

Neste protocolo, explicamos como obter e interpretar os valores do ângulo de fase e o escore Z da análise vetorial de impedância bioelétrica (BIVA) obtidos por impedância bioelétrica em pacientes com insuficiência cardíaca aguda admitidos no Serviço de Emergência e sua aplicabilidade clínica como marcador preditivo para o prognóstico de um evento de 90 dias.

Abstract

A insuficiência cardíaca aguda é caracterizada pela ativação neuro-hormonal, que leva à retenção de sódio e água e causa alterações na composição corporal, como aumento da congestão hídrica corporal ou congestão sistêmica. Essa condição é um dos motivos mais comuns de internação hospitalar e tem sido associada a desfechos ruins. O ângulo de fase mede indiretamente o estado intracelular, a integridade celular, a vitalidade e a distribuição dos espaços entre a água corporal intracelular e extracelular. Esse parâmetro mostrou-se um preditor do estado de saúde e um indicador de sobrevida e outros desfechos clínicos. Além disso, valores de ângulo de fase de <4,8° na admissão foram associados a maior mortalidade em pacientes com insuficiência cardíaca aguda. No entanto, baixos valores de ângulo de fase podem ser devidos a alterações – como o deslocamento de fluidos de um compartimento intracelular de água corporal (LCI) para um compartimento de ECW (água corporal extracelular) e uma diminuição concomitante da massa celular corporal (que pode refletir desnutrição) – que estão presentes na insuficiência cardíaca. Assim, um baixo ângulo de fase pode ser devido à hiper-hidratação e/ou desnutrição. O BIVA fornece informações adicionais sobre a massa corporal-celular e o estado de congestão com um vetor gráfico (gráfico R-Xc). Além disso, uma análise BIVA Z-score (o número de desvios padrão do valor médio do grupo de referência) que tem o mesmo padrão das elipses para os percentis no gráfico R-Xc original pode ser usada para detectar mudanças na massa de tecidos moles ou hidratação tecidual e pode ajudar os pesquisadores a comparar mudanças em diferentes populações de estudo. Este protocolo explica como obter e interpretar os valores do ângulo de fase e as análises do escore Z da BIVA, sua aplicabilidade clínica e sua utilidade como marcador preditivo para o prognóstico de um evento de 90 dias em pacientes admitidos em um serviço de emergência com insuficiência cardíaca aguda.

Introduction

A insuficiência cardíaca aguda (ICA) resulta do rápido aparecimento de sinais, sintomas e exacerbação de derivados da IC e de uma combinação de anormalidades clínicas, hemodinâmicas e neuro-hormonais, incluindo ativação inflamatória sistêmica, que leva à retenção de sódio e água¹. Esse acúmulo em longo prazo faz com que as redes intersticiais de glicosaminoglicanos (GAG) se tornem disfuncionais, resultando em redução da capacidade de tamponamento e alterando a forma e a função das redes GAG ^1,2. Isso contribui para alterações na composição corporal devido ao deslocamento de fluidos do espaço intracelular para o^{extracelular3}, induzindo aumento de fluidos corpóreos e levando à congestão, que é a causa mais comum de hospitalização por IC. É principalmente a sobrecarga hídrica, a redistribuição compartimental de fluidos ou a combinação de ambos os mecanismos que requerem atenção médica imediata ^4,5. Essa condição é um dos principais preditores de mau prognóstico6,7.

Considerando que a ICA é a causa mais comum de internações hospitalares em pacientes com mais de 65 anos de^idade8, cerca de 90% daqueles que são admitidos em um serviço de emergência apresentam sobrecarga hídrica⁶, e aproximadamente 50% desses pacientes recebem alta com sintomas persistentes de dispneia e fadiga e/ou perda de peso mínima ou nenhuma⁹. As taxas de mortalidade intra-hospitalar variam de 4% a 8% após a alta; há aumento de 8% para 15% aos três meses e, para reinternação, as taxas variam de 30% a 38% aos 3^meses10. Portanto, a avaliação rápida e precisa da congestão em situações agudas e em tempo real, como um serviço de emergência, é crucial para o manejo terapêutico¹¹ e para determinar o prognóstico, morbidade e mortalidade da doença⁶.

A bioimpedância elétrica (BIA) tem sido sugerida para estimar a composição corporal por ser uma técnica segura, não invasiva e portátil¹². Para estimar a impedância de corpo inteiro, a BIA utiliza um analisador de impedância sensível à fase que introduz uma corrente alternada constante através de eletrodos de superfície tetrapolares colocados nas mãos e nos pés¹². Esse método combina a resistência (R), a reactância (Xc) e o ângulo de fase (PhA)¹³, onde R é a oposição ao fluxo da corrente alternada através da solução iônica intracelular e extracelular. Xc é o atraso na condução (componentes dielétricos) ou complacência das interfaces teciduais, membranas celulares e organelas com a passagem da corrente administrada¹². O PhA reflete a relação entre R e Xc. É derivado das propriedades elétricas do tecido; É expressa como a defasagem entre a voltagem e a corrente nas interfaces membrana celular e tecidual e é medida com dispositivos sensíveis à fase^14,15,16,17.

O PhA é calculado a partir de dados brutos sobre R e Xc (PA [graus] = arctangente (Xc/R) x (180°/π)), sendo considerado um dos indicadores de saúde celular e estrutura da membrana celular¹⁸, bem como um indicador da distribuição dos espaços ICW e ECW, ou seja, redistribuições alteradas dos compartimentos (especificamente, mudanças de água intracelular para extracelular, que baixos ângulos de fase podem mostrar)¹⁹. Assim, um baixo valor de PhA pode ser devido à superidratação e/ou desnutrição, e o Z-score poderia ser usado para diferenciar se esse baixo PhA é devido à perda de massa de tecidos moles, aumento da hidratação tecidual ou ambos. Além disso, a transformação do escore Z poderia ajudar os pesquisadores a comparar as mudanças em diferentes populações de estudo ^3,14.

Além disso, a AF é considerada um preditor do estado de saúde, um indicador de sobrevida e um marcador prognóstico para diferentes desfechos clínicos^3,20, mesmo em outras condições clínicas 20,21,22,23, onde valores elevados de PhA indicam maior integridade e vitalidade da membrana celular ^10,13e, portanto, maior funcionalidade. Isso contrasta com baixos valores de PhA, que refletem a integridade da membrana e a perda de permeabilidade, levando ao comprometimento da função celular ou mesmo à morte celular^14,22,24. Em pacientes com insuficiência cardíaca crônica (ICC), menores valores de AF foram associados a pior classificação de classe funcional²⁵. Além disso, uma das vantagens da medição de PhA é que ela não requer parâmetros recordados, peso corporal ou biomarcadores.

Vários estudos têm recomendado o uso de medidas brutas da BIA em pacientes que apresentavam alterações nos deslocamentos e redistribuições de fluidos ou estado de hidratação não constante, como os da ICA²⁶. Isso ocorreu porque a BIA é baseada em equações de regressão que estimam a água corporal total (ACT), a água corporal extracelular (LEC) e a água corporal intracelular (MIC). Portanto, as estimativas de massa magra e gorda nesses pacientes são enviesadas devido à relação fisiológica com a hidratação de partes moles²⁷.

O método de análise vetorial de impedância bioelétrica (BIVA) supera algumas limitações do método convencional da^BIA28. Ele fornece informações adicionais por meio de uma avaliação semiquantitativa da composição corporal em termos de massa celular (MCC), integridade da massa celular e estado de hidratação²⁹. Assim, permite estimar o volume de fluido corporal por meio de padrões vetoriais de distribuição e distância em um gráfico R-Xc^28,30. BIVA é usado para criar um gráfico vetorial de impedância (Z) usando os valores de corpo inteiro R e Xc derivados da BIA a uma frequência de 50 kHz.

Para ajustar os valores brutos de R e Xc, os parâmetros R e Xc são padronizados por altura (H), expressos em R/H e Xc/H em Ohm/m, e plotados como vetor; este vetor tem um comprimento (proporcional ao TBW) e uma direção no gráfico R-Xc^16,28.

Um gráfico R-Xc específico para o sexo contém três elipses, que correspondem às elipses de tolerância de 50%, 75% e 95% de uma população de referência saudável 28,31,32; a forma elipse das elipses é determinada pela relação entre R/H e Xc/H. No entanto, para avaliar os parâmetros de impedância em uma população de saúde de referência específica para o gênero, os parâmetros brutos originais da BIA foram transformados em escores Z bivariados (em uma análise de escore Z da BIVA) e plotados em um gráfico de escore Z R-Xc^33,34. Esse gráfico, comparado com um gráfico R-Xc, representou o R/H padronizado e Xc/H como um escore Z bivariado, ou seja, Z(R) e Z(Xc) mostraram o número de desvios-padrão distantes do valor médio do grupo de referência³³. As elipses de tolerância do escore Z conservaram o mesmo padrão das elipses para os percentis do gráfico R-Xc original^31,33. Os gráficos de escore Z para R-Xc e R-Xc mostraram mudanças na massa de partes moles e hidratação tecidual independentemente de equações de regressão ou peso corporal.

Deslocamentos vetoriais ao longo do eixo maior das elipses indicaram mudanças no estado de hidratação; um vetor encurtado que caiu abaixo do polo de 75% de uma elipse indicou edema de pitting (sensibilidade = 75% e especificidade = 86%); no entanto, o limiar ideal para a detecção de pitting edema foi diferente em pacientes com ICA e ICC, onde o polo inferior de 75% correspondeu a pacientes com ICA e 50% correspondeu a edema de pacientes com ICC (sensibilidade = 85% e especificidade = 87%)³⁵. Por outro lado, os deslocamentos vetoriais ao longo do eixo menor corresponderam à massa celular. O lado esquerdo das elipses indicava alta massa celular (isto é, mais tecido mole), onde vetores mais curtos correspondiam a obesos e caracterizavam-se por fases semelhantes às dos atléticos, que possuíam vetores mais longos. Ao contrário, o lado direito indicou menor massa celular corporal^21,34; segundo Picolli et al.31,33, os escores dos vetores dos grupos anorexia, HIV e câncer localizavam-se no lado direito do eixo menor^, que corresponde à categoria caquexia.

O objetivo deste estudo foi explicar como se obtém e interpreta os valores de AF por meio da BIA em pacientes com ICA admitidos em um serviço de emergência e mostrar sua aplicabilidade/utilidade clínica como marcador preditivo para o prognóstico de eventos de 90 dias.

Protocol

O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto Nacional de Ciências Médicas e Nutrição Salvador Zubirán (REF. 3057). Para a realização das medidas da BIA, foram utilizados equipamentos tetrapolares de múltiplas frequências (ver Tabela de Materiais). Esse equipamento forneceu valores brutos precisos para a resistência (R), reatância (Xc) e ângulo de fase (PhA) na frequência de 50 kHz, o que permitiu medir a impedância com a melhor relação sinal-ruído. Os eletrodo…

Representative Results

De acordo com o protocolo descrito acima, apresentamos os dados de quatro pacientes com ICA (duas mulheres e dois homens) que foram admitidos em um serviço de emergência como exemplo da aplicabilidade clínica dos valores do ângulo de fase e da análise do escore Z da BIVA. As medidas da BIA foram realizadas com equipamento de múltiplas frequências sensível à fase dentro de 24 h da admissão. Para o cálculo do escore Z bivariado a partir da média da faixa etária, utilizou-se a seguin…

Discussion

Este protocolo descreve a utilidade do uso da análise do escore Z R-Xc na prática clínica para pacientes admitidos em um serviço de emergência com ICA. Considerando que, em pacientes com ICA, o principal motivo de internação hospitalar é a congestão, sua detecção rápida e precisa e a avaliação são cruciais para a evolução dos pacientes⁶.

Este artigo ilustra a variedade de manifestações clínicas da ICA e como a análise do escore Z BIVA (estado de con…

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.