Udvikling og anvendelse af bioimpedance i håndtering af kronisk nyresygdom | Nefrología (engelsk Udgave)

analyse af kroppens sammensætning i kronisk nyresygdom patienter, der har vakt interesse i de senere år på grund af de store konsekvenser det har, som en risikofaktor for sygelighed og dødelighed.1,2 blandt de forskellige metoder, der bruges til at evaluere kropssammensætning, skiller bioelektrisk impedansanalyse (BIA) sig ud på grund af dens enkelhed, lave omkostninger, hastighed, reproducerbarhed og sikkerhed for den patient, der undersøges., Brugen af BIA i evalueringen af kropssammensætningen er blevet udvidet i de sidste par årtier, og i løbet af denne periode er de tilgængelige værktøjer til denne analyse forbedret betydeligt.

fra et elektrisk synspunkt virker en organisme som en ledende cylinder eller sum af cylindre. BIA er baseret på den modstand, som enhver organisme skaber mod strømmen af en vekslende elektrisk strøm, som normalt udsendes og modtages fra de modsatte ender af cylindrene; i tilfælde af et menneske, fra håndled og ankel., Impedans ()) er resultatet af to forskellige komponenter (Figur 1): modstand (R) til strømmen af elektrisk strøm, som primært er givet af vandindholdet i kroppen (vand er en fremragende leder), således at større vandindhold giver en lavere R, og vice versa. Dette giver os mulighed for at analysere en patients hydratiseringstilstand og skelne mellem væv med stort vandindhold, såsom muskler, fra dem med lavt vandindhold, såsom fedt, lunger og knogler., Den anden komponent er reaktans (cc), som bestemmer cellernes kapacitet til at opbevare energi, da de fungerer som elektriske kondensatorer, når en elektrisk strøm ledes gennem dem. Cellemembraner fungerer som ledere, og det cellulære indhold fungerer som dialektisk materiale og lagrer ladningen, når strømmen er passeret gennem mediet. Disse to komponenter udtrykkes i ohm (Ω), og de er grafisk repræsenteret af vektorer med den resulterende vektorimpedans (.)., Vinklen dannet af R ogcc kaldes fasevinklen ()), som normalt er mindre end 10,, Da R er langt større end .c. sammenfattende, mens R primært bestemmer hydratiseringstilstand, bestemmer primarilyc primært ernæringstilstand.

typer af bioelektrisk impedans

baseret på frekvensen af den anvendte vekselstrøm kan BIA klassificeres som monofrekvens eller multifrekvens BIA.

multifrekvens BIA består af måling af modstand, reaktans, og fase vinkel, med frekvenser oscillerende mellem 5KH.og 1000kh.., En grafisk gengivelse af disse målinger resulterer i en parabola, svarende til Cole og Cole model (figur 2).3 med lave frekvenser er den elektriske strøm ikke i stand til at passere gennem cellemembranerne og bevæger sig i stedet gennem det ekstracellulære rum og støder kun på modstand i det ekstracellulære vand og de ioner, det indeholder (EC.)., Værdierne for frequency for denne type frekvens ligger til højre for Cole og Cole-modellen, og hvis kurven ekstrapoleres, indtil den møder the-aksen, det vil sige med en 0C på 0, ville vi opnå den modstand, der svarer til EC. (R0).

høje frekvenser er i stand til at krydse både celler og ekstracellulært rum. Som Sådan bestemmes modstanden af modstanden givet af intracellulært vand og de ioner, det indeholder (IC.), såvel som EC.., Værdierne for high for høje frekvenser ligger til venstre for Cole – og Cole-kurven, og en ekstrapolering til axis-aksen giver et R-værdi (r)) estimat svarende til total kropsvand, hvor TB.=IC.+EC..,

Når R0 og F∞ er kendt, beregning af modstand, der svarer til ICW (RI) er givet ved forskellen i modstand, efter ligningen nedenfor:

— = — – — hvor RI = ———-

Monofrequency BIA er baseret på målinger af R, Xc, og fasevinkel kun på 50kHz, da der på denne bølgelængde, fase vinkel og reaktans anses for at være på et maksimum, der er at sige, at de ville være på den højeste del af den parabel (Figur 2)., Men når alle målinger opnås ved anvendelse af multifrekvensanalysatorer, observeres det, at dette aksiom ikke er konstant, og som sådan antager monofrekvens BIA et vist niveau af fejl, især med ekstreme værdier af kropssammensætning.

fasevinkel giver os en indirekte ide om cellulær masse, og som sådan er det blevet betragtet som en god parameter for ernæring, der har været meget anvendt som markør for overlevelse.4-7

Vi råder over tre forskellige systemer til analyse af BIA: baseret på formler, vektorimpedans og impedansspektroskopi (BIS)., De to første er baseret på monofrekvensmodeller, mens BIS er baseret på en multifrekvensmodel.

systemer baseret på formler har arbejdet i mange år, og flere forskellige ligninger er blevet beskrevet,8-10, hvor motivets højde har tendens til at blive inkluderet sammen med gennemsnitlig modstand ved 50kh.. Ligningerne blev valideret med referencemetoder for visse undergrupper af befolkningen, og det anbefales derfor, at hver forsker sammensætter referencetabeller specifikt for hver undersøgelse ved hjælp af raske forsøgspersoner.,11 Normalt, at den software, der er inkluderet i BIA analysatorer giver mulighed for beregning af TBW, ICW, og ECW, samt muskelmasse eller fedt-fri masse, og fedt masse, der beregnes ved hjælp af forskellen mellem kropsvægt og muskelmasse. Det er vigtigt at påpege, at de forskellige ligninger, der er beskrevet i litteraturen, kun gælder for de impedansanalysatorer, som de blev udviklet til. Hos hyperhydrerede patienter inkorporeres det overskydende vand i den magre masse i stedet for at vise dette som en tredje kropskomponent.,

det bioelektriske impedansvektoranalyse (BIVA) system blev introduceret af Piccoli i 1994.12 dette er baseret på længden af impedansvektoren og dens fasevinkel målt ved 50kh.. Længden af vektoren fastlægger hydratiseringsniveauet, således at jo længere vektoren er, jo lavere er vandmængden og større modstanden, mens jo større fasevinklen er, desto bedre er ernæringstilstanden., Referenceværdierne er fastsat af ellipser, der udgør 50%, 75% og 95% fraktiler i form af et nomogram (Figur 3), men som i formel-baserede modeller, reference ellipser blev beregnet i en population af sunde italienske motiver. Denne model giver en ID.om udviklingen af hydratiseringstilstand hos en patient,når han/hun kommer nærmere eller længere fra ellipsecentret,12, 13, men det forhindrer også kvantitative sammenligninger mellem patienter eller grupper af patienter., Ellipserne er forskellige for mænd og kvinder på grund af forskelle i kropssammensætning (fedtindhold), men for at opnå et større niveau af nøjagtighed skal de også opdeles efter alder, ernæringshastighed og endda race.11,14 derudover bør der udvikles reference ellipser, der indeholder flere af disse variabler, hvilket ville overdrevent komplicere udarbejdelsen af referencemønstre.,

for Nylig, Fresenius Medical Care udviklet en BIS analyser (BCM®; Kroppens Sammensætning Skærm), som er baseret på samtidige målinger af R, Xc, og fasevinkel på 50 forskellige frekvenser, der svinger mellem 5kHz og 1000kHz, hjælp Cole & Cole model til bestemmelse ECW, ICW, og TBW. Systemet er forskelligt fra andre multifrekvens BIA-modeller, da det er baseret på vævsnormohydrering, idet man antager en vis værdi for det fysiologiske indhold af vand indeholdt i magert masse og fedtvæv, hvor sidstnævnte er meget lavere., Det overskydende vand beskrives ved forskellen mellem TB.og vandet indeholdt i normhydreret fedt og magert væv.

Den model, mener fedtindhold, som fastholder et omvendt forhold med TBW, ICW, og ECW, ifølge en undersøgelse foretaget af Chamney et al,15 sådan, at, for eksempel, i et emne med et fedtindhold over 10%, målt ved DEXA , den TBW justeret for normohydrated væv er ca 65% af den samlede kropsvægt (40% ICW, og 25% ECW), der henviser til, i et andet emne med en 30% fedt indhold, TBW ville være 50% (30% ICW, og 20% ECW)., Efter justering for fedtindholdet i hvert individ, der analyseres, er der derfor ikke behov for andet referencemønster ud over personens egen kropssammensætning.15

PROGRAMMER hos PATIENTER MED KRONISK NYRESYGDOM

Hydrering

Det er vigtigt at kvantificere den hydrering medlemsstat i den kliniske vurdering af patienter med kronisk nyresygdom, der både før og efter start renal replacement therapy.,16-21 inkorporeringen af tørvægt målt ved BIS hos patienter i hæmodialyse gør det muligt at vise, at den kliniske evaluering af patienten i nogle tilfælde er skæv fra den virkelige situation, mens det i andre tilfælde letter forbedringen af hæmodynamisk tolerance.22,23 dette vil påvirke både blodtryk og sværhedsgraden af venstre ventrikulær hypertrofi.24,25 opretholdelse af en hydratiseringstilstand tæt på ideelle niveauer kan hjælpe med at kontrollere resterende nyrefunktion hos dialysepatienter, hvis tab er en anden risikofaktor for dødelighed.,26 for nylig har EC.også været forbundet med inflammatoriske tilstande.27,28

ernæring

ernæringstilstand er en faktor, der har stor indflydelse på dødeligheden hos patienter med kronisk nyresygdom.29-31 måling af kropssammensætning og dens ændringer i tid ved BIA giver morbiditet/dødelighedsmarkører, der kan hjælpe med tidlig påvisning af reversible ændringer hos disse patienter.32,33 derudover giver dette værktøj mulighed for at skelne mellem mager masse og fedtmasse, som har forskellige virkninger på patientens udvikling og giver merværdi til den klassiske metode til bestemmelse af kropsmasseindeks.,34,35

distributionsvolumen af urinstof (UDV)

indførelsen af hæmodialysemonitorer, der bestemmer dialysedoseringen ved hjælp af online ionisk dialysans, bliver mere og mere hyppig. Denne type udstyr hjælper med at analysere de dialysedoser, der administreres.36-38 målingen af UDV udføres normalt af selve skærmen ved hjælp af antropometriske formler, blandt hvilke equatson e .uation39 er den mest anvendte. Hos patienter med ekstremt fedtindhold kan forskellene mellem UDV leveret af BIS og ved hjælp af ligninger være signifikante., Som sådan kan brug af UDV målt ved BIS give en dialysedosis bedre tilpasset patientens sande situation.Sammenfattende er BIA et ikke-invasivt, simpelt værktøj, der kræver lidt tid, med reproducerbare og billige resultater, der i betragtning af de oplysninger, de giver til nefrologen og alle dens kliniske anvendelser, bør udgøre en del af sundhedsvæsenets udstyr til rådighed for alle afdelinger, især i dialyseenheder.

de to undersøgelser, der er inkluderet i dette nummer af Nefrologaa og den foregående, viser nogle af de mange anvendelser af BIA.,6,7 Caravaca et al beskrevet deres resultater med BIS hos patienter med prædialyse avanceret kronisk nyresygdom, demonstrerer let overhydrering, med et gennemsnit på cirka 0.2 liter. Der var dog en bred vifte af variation. Hydrering er vigtigere hos mænd og diabetespatienter og er omvendt korreleret med body mass inde.og plasma albumin og hæmoglobinniveauer., Den kvantitative vurdering af overskydende hydrering eller dehydrering, uanset kropssammensætning, er en parameter af stor klinisk betydning og kan kun tilvejebringes på en præcis måde ved hjælp af de mest avancerede BIS-systemer, der er tilgængelige.undersøgelsen af Abad et al undersøgte fasevinkel som ernæringsmarkør hos dialysepatienter. Til dette anvendte de en multifrekvens BIA-analysator, skønt forfatterne i analysen af resultaterne kun tog hensyn til de opnåede resultater ved kun at anvende en frekvens ved 50kh., hvilket er den almindeligt anvendte værdi i monofrekvens., Forfatterne konkluderede, at fasevinkel var forbundet med ernæringsmæssige parametre og indholdet af IC., svarende til resultaterne fra Caravaca et al. Det mest nye resultat var imidlertid sammenhængen mellem fasevinkel og dialysepatientens overlevelse. Denne forening blev stærkt understøttet af en multivariat analyse, der blev justeret for andre ernærings-og betændelsesvariabler, hvor kun alder og en fasevinkel 4-7 denne undersøgelse understøttede sin prognostiske værdi efter 6 års opfølgning.,

begge undersøgelser er enige om, at den bedste prognostiske værdi af fasevinkel nås ved 50kh., men afskæringspunktet er forskelligt i de to undersøgelser, sandsynligvis som et resultat af de forskellige analysatorer, der blev anvendt i de to undersøgelser. Det er vigtigt at påpege, at når vi taler om BIA, er ligningerne og rådata opnået med en analysator generelt ikke gyldige for en anden type analysator.

nøglebegreber

1. Bioelektrisk impedansanalyse er et yderst nyttigt værktøj til behandling af patienter med kronisk nyresygdom., Det bør indarbejdes i alle enheder på grund af de givne oplysninger, brugervenlighed, hurtige resultater, sikkerhed og lave omkostninger.

2. De primære anvendelser af denne teknologi er evalueringen af hydratiseringstilstand, analysen af ernæringstilstand og beregningen af distributionsvolumen af urinstof for en bedre anvendelse af denne kinetiske model.

3., Det foretrækkes at anvende rådata, der leveres af de bioelektriske impedansanalysatorer selv for at undgå fejl fremkaldt af forskellige værdier for kropssammensætning, hvilket ville eliminere behovet for at søge efter passende referenceværdier for den population, som vi ønsker at studere.

4. Bioelektriske impedanssystemer er især forbedret i de seneste årtier og giver altid mere præcise oplysninger., Bioelektriske impedans spektroskopi er den mest avancerede metode i øjeblikket er til rådighed, da resultaterne fra denne teknik er tilpasset væv normohydration og er justeret for fedtindholdet i patientens krop sammensætning, uden behov for en henvisning befolkning justeret for alder, køn, race, eller kropssammensætning.

5. Hydrerings-og ernæringsparametrene fra de bioelektriske impedansanalysatorer er yderst nyttige som tidlige markører for overlevelse/dødelighed hos patienter med kronisk nyresygdom med / uden dialyse.,

Figur 2. Repræsentation af vektor bioelektriske impedans model

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *