de analyse van de lichaamssamenstelling bij patiënten met chronische nierziekte heeft de afgelopen jaren belangstelling gewekt vanwege de grote impact die het heeft als risicofactor voor morbiditeit en mortaliteit.1,2 van de verschillende methoden die worden gebruikt om de lichaamssamenstelling te evalueren, onderscheidt de bio-elektrische impedantieanalyse (Bia) zich door zijn eenvoud, lage kosten, snelheid, reproduceerbaarheid en veiligheid voor de onderzochte patiënt., Het gebruik van BIA bij de evaluatie van de lichaamssamenstelling is de laatste decennia toegenomen en gedurende deze periode zijn de beschikbare instrumenten voor deze analyse aanzienlijk verbeterd.
vanuit een elektrisch oogpunt werkt een organisme als een geleidende cilinder of som van cilinders. BIA is gebaseerd op de weerstand die een organisme creëert tegen de stroom van een wisselende elektrische stroom, die normaal wordt uitgezonden en ontvangen van de tegenovergestelde uiteinden van de cilinders; in het geval van een mens, van de pols en de enkel., Impedantie (Z) is het resultaat van twee verschillende componenten (figuur 1): weerstand (R) tegen de stroom van elektrische stroom, die voornamelijk wordt gegeven door het watergehalte in het lichaam (water is een uitstekende geleider), zodat groter watergehalte levert een lagere R, en vice versa. Hierdoor kunnen we de hydratatietoestand van een patiënt analyseren en een onderscheid maken tussen weefsels met een groot vochtgehalte, zoals spieren, en weefsels met een laag watergehalte, zoals vet, longen en botten., De tweede component is reactantie (XC), die de capaciteit van cellen bepaalt om energie op te slaan, aangezien zij als elektrische condensors fungeren wanneer een elektrische stroom door hen wordt geleid. Celmembranen fungeren als geleiders en de cellulaire inhoud fungeert als dialectisch materiaal, waarbij de lading wordt opgeslagen zodra de stroom door het medium wordt doorgegeven. Deze twee componenten worden uitgedrukt in Ohm (Ω), en ze worden grafisch weergegeven door vectoren, met de resulterende vectorimpedantie (Z)., De hoek die door R En Xc wordt gevormd wordt de fasehoek (φ) genoemd, die normaal minder dan 10º is, aangezien R veel groter is dan Xc. samenvattend, terwijl R hoofdzakelijk hydratatietoestand bepaalt, bepaalt Xc hoofdzakelijk nutritionele toestand.
typen bio-elektrische impedantie
Op basis van de frequentie van de toegepaste wisselstroom kan BIA worden geclassificeerd als monofrequentie of Multifrequentie BIA.
Multifrequentie Bia bestaat uit het meten van weerstand, reactantie en fasehoek, met frequenties die schommelen tussen 5kHz en 1000kHz., Een grafische weergave van deze metingen resulteert in een parabool, overeenkomend met het Cole en Cole model (Figuur 2).3 met lage frequenties, de elektrische stroom is niet in staat om door de celmembranen, en in plaats daarvan beweegt door de extracellulaire ruimte, ondervinden weerstand alleen in het extracellulaire water en de ionen het bevat (ECW)., De waarden van Z voor dit type frequentie liggen aan de rechterkant van het Cole en Cole model, en als de kromme wordt geëxtrapoleerd tot het voldoen aan de X-as, dat wil zeggen, met een Xc van 0, zouden we de weerstand krijgen die overeenkomt met de ECW (R0).
hoge frequenties kunnen zowel cellen als extracellulaire ruimte doorkruisen. Als zodanig, de weerstand wordt bepaald door de oppositie gegeven door intracellulair water en de ionen die het bevat (ICW), evenals ECW., De waarden van Z voor hoge frequenties liggen links van de Cole en Cole curve, en een extrapolatie naar de X-as levert een schatting van de R-waarde (R∞) op, overeenkomend met het totale lichaamswater, waarbij TBW=ICW+ECW.,
zodra R0 en r∞ bekend zijn, wordt de berekening van de weerstand die overeenkomt met ICW (RI) gegeven door het verschil in weerstand, volgens de onderstaande vergelijking:
— = — – — waar RI = ———-
Monofrequentie BIA is alleen gebaseerd op de metingen van R, Xc en fasehoek bij 50 khz, omdat bij deze Golflengte de fasehoek en de reactantie als maximaal worden beschouwd, dat wil zeggen dat ze zich op het hoogste deel van de parabool bevinden (Figuur 2)., Wanneer echter alle metingen worden verkregen met behulp van multifrequente analysatoren, wordt opgemerkt dat dit axioma niet constant is, en als zodanig neemt monofrequente BIA een bepaald foutenniveau aan, vooral bij extreme waarden van lichaamssamenstelling.
fasehoek geeft ons een indirect idee van cellulaire massa, en als zodanig is het beschouwd als een goede parameter voor voeding die op grote schaal is gebruikt als een marker voor overleving.4-7
momenteel beschikken we over drie verschillende systemen voor de analyse van BIA: gebaseerd op formules, vectorimpedantie en impedantiespectroscopie (BIS)., De eerste twee zijn gebaseerd op monofrequente modellen, terwijl BIS is gebaseerd op een multifrequent model.
systemen gebaseerd op formules hebben vele jaren gewerkt, en er zijn verschillende vergelijkingen beschreven,8-10 waarin de hoogte van de proefpersoon meestal wordt opgenomen samen met de gemiddelde weerstand bij 50kHz. De vergelijkingen werden gevalideerd met referentiemethoden voor bepaalde subgroepen van de populatie, en daarom wordt aanbevolen dat elke onderzoeker referentietabellen samenstelt voor elk onderzoek met gezonde proefpersonen.,11 normaal gesproken, de software in Bia analysers maakt het mogelijk voor het berekenen van TBW, ICW, en ECW, evenals magere massa of vetvrije massa, en vetmassa berekend met behulp van het verschil tussen lichaamsgewicht en magere massa. Het is belangrijk erop te wijzen dat de verschillende vergelijkingen die in de literatuur worden beschreven, alleen gelden voor de impedantieanalysatoren waarvoor zij zijn ontwikkeld. In hyper-gehydrateerde patiënten, wordt het overtollige water opgenomen in de magere massa in plaats van dit als derde lichaamscomponent te tonen.,
het bio-elektrische impedantie Vector analyse (BIVA) systeem werd geïntroduceerd door Piccoli in 199412 dit is gebaseerd op de lengte van de impedantie vector en zijn fasehoek gemeten bij 50kHz. De lengte van de vector bepaalt het niveau van hydratatie, zodanig dat hoe langer de vector, hoe lager de hoeveelheid water en groter de weerstand, terwijl hoe groter de fasehoek is, hoe beter de voedingstoestand., De referentiewaarden worden geleverd door ellipsen die 50%, 75% en 95% percentielen vertegenwoordigen in de vorm van een nomogram (Figuur 3), maar zoals in formule-gebaseerde modellen, werden de referentie-ellipsen berekend in een populatie van gezonde Italiaanse proefpersonen. Dit model biedt een idee van de evolutie van de hydratatietoestand in een patiënt als hij/zij dichter of verder van het ellipscentrum komt,12,13, maar het belemmert ook het maken van kwantitatieve vergelijkingen tussen patiënten of groepen van patiënten., De ellipsen zijn verschillend voor mannen en vrouwen vanwege verschillen in lichaamssamenstelling (vetgehalte), maar om een grotere mate van nauwkeurigheid te bereiken, moeten ze ook worden verdeeld volgens leeftijd, voedingssnelheid en zelfs ras.11,14 bovendien zouden referentie-ellipsen moeten worden ontwikkeld die verschillende van deze variabelen bevatten, wat de uitwerking van referentiepatronen overdreven zou bemoeilijken.,onlangs ontwikkelde Fresenius Medical Care een BIS analyser (BCM®; Body Composition Monitor) gebaseerd op gelijktijdige metingen van R, Xc en fasehoek bij 50 verschillende frequenties, die schommelen tussen 5kHz en 1000kHz, met behulp van het Cole en Cole model voor het bepalen van ECW, ICW en TBW. Het systeem verschilt van andere multifrequente Bia-modellen omdat het gebaseerd is op weefselnormohydratie, uitgaande van een bepaalde waarde voor het fysiologische gehalte aan water in vetvrije massa en vetweefsel, waarbij dit laatste veel lager is., Het overtollige water wordt beschreven door het verschil tussen TBW en het water in normaal gehydrateerd vet en mager weefsel.
het model houdt rekening met het vetgehalte, dat volgens een studie van Chamney e.a. een omgekeerd verband houdt met TBW, ICW en ECW, zodanig dat, bijvoorbeeld,bij een proefpersoon met een vetgehalte van 10%, zoals gemeten door DEXA, de TBW gecorrigeerd voor normaal gehydrateerde weefsels ongeveer 65% van het totale lichaamsgewicht bedraagt (40% ICW en 25% ECW), terwijl bij een andere proefpersoon met een vetgehalte van 30% TBW 50% zou bedragen (30% ICW en 20% ECW)., Als zodanig is, na correctie voor het vetgehalte van elke geanalyseerde proefpersoon, geen ander referentiepatroon nodig naast de eigen lichaamssamenstelling.
toepassingen bij patiënten met chronische nierziekte
hydratatie
het is essentieel om de hydratatietoestand te kwantificeren in de klinische evaluatie van patiënten met chronische nierziekte zowel voor als na het starten van de niervervangingstherapie.,16-21 de incorporatie van het drooggewicht zoals gemeten door BIS bij patiënten die hemodialyse ondergaan, maakt het mogelijk aan te tonen dat de klinische evaluatie van de patiënt in sommige gevallen afwijkt van de werkelijke situatie, terwijl in andere gevallen de verbetering van de hemodynamische tolerantie vergemakkelijkt.Dit zal zowel de bloeddruk als de ernst van de linkerventrikelhypertrofie beïnvloeden.Het handhaven van een hydratatietoestand die dicht bij het ideale niveau ligt, kan helpen bij het onder controle houden van de resterende nierfunctie bij dialysepatiënten, waarvan het verlies een andere risicofactor voor mortaliteit is.,26 meer recent, ECW is ook geassocieerd met inflammatoire toestanden.
voeding
voedingstoestand is een factor die een grote invloed heeft op de mortaliteit bij patiënten met chronische nierziekte.29-31 het meten van de lichaamssamenstelling en de veranderingen in de tijd door BIA levert morbiditeit / mortaliteit markers op die kunnen helpen bij de vroege detectie van reversibele veranderingen bij deze patiënten.32,33 Bovendien maakt deze tool het mogelijk om onderscheid te maken tussen magere massa en vetmassa, die verschillende effecten hebben op de evolutie van de patiënt en toegevoegde waarde bieden aan de klassieke methode voor het bepalen van de body mass index.,34,35
distributievolume van ureum (UDV)
de introductie van hemodialysemonitors die de dialysedosis bepalen met behulp van online Ionische dialysantie wordt steeds frequenter. Dit type hulpmiddel helpt bij het analyseren van de toegediende dialysedoses.36-38 de meting van UDV wordt meestal uitgevoerd door de monitor zelf, met behulp van antropometrische formules, waaronder de Watson equation39 is de meest gebruikte. Bij patiënten met een extreem vetgehalte, kunnen de verschillen tussen UDV geleverd door BIS en het gebruik van vergelijkingen significant zijn., Als zodanig kan het gebruik van de door BIS gemeten UDV een dialysedosis opleveren die beter is aangepast aan de werkelijke situatie van de patiënt.
samengevat is BIA een niet-invasief, eenvoudig hulpmiddel dat weinig tijd nodig heeft, met reproduceerbare en goedkope resultaten die, gezien de informatie die zij aan de nefroloog verstrekken en alle klinische toepassingen ervan, deel moeten uitmaken van de gezondheidszorgapparatuur die ter beschikking staat van alle afdelingen, met name in dialyseeenheden.
de twee studies die in dit nummer van Nefrología en het vorige nummer zijn opgenomen, tonen enkele van de vele toepassingen van BIA.,6,7 Caravaca et al beschreven hun resultaten met BIS bij patiënten met gevorderde chronische nierziekte van predialyse, waarbij lichte overhydratatie werd aangetoond, met een gemiddelde van ongeveer 0,2 liter. Er was echter een grote variatie. Hydratatie is belangrijker bij mannen en diabetespatiënten en is omgekeerd gecorreleerd met body mass index en plasma albumine en hemoglobinewaarden., De kwantitatieve beoordeling van overmatige hydratatie of dehydratatie, ongeacht de lichaamssamenstelling, is een parameter van groot klinisch belang en kan alleen op een precieze manier worden verstrekt met behulp van de meest geavanceerde BIS-systemen die beschikbaar zijn.
in het onderzoek van Abad et al werd fasehoek als voedingsmarker onderzocht bij dialysepatiënten. Hiervoor gebruikten ze een multi-frequency Bia analyser, hoewel de auteurs bij de analyse van de resultaten Alleen rekening hielden met de resultaten die verkregen werden met slechts een frequentie bij 50kHz, de veelgebruikte waarde in monofrequentie., De auteurs concludeerden dat fasehoek geassocieerd was met voedingsparameters en de inhoud van ICW, vergelijkbaar met de resultaten van Caravaca et al. Het meest Nieuwe resultaat was echter de associatie tussen fasehoek en overleving van dialysepatiënten. Deze associatie werd sterk ondersteund door een multivariate analyse die werd aangepast voor andere voedings-en ontstekingsvariabelen, waarin alleen leeftijd en een fasehoek 4-7 deze studie ondersteunde de prognostische waarde na 6 jaar follow-up.,
beide studies komen overeen dat de beste prognostische waarde van de fasehoek wordt bereikt bij 50 khz, maar het cut-offpunt verschilt in de twee studies, waarschijnlijk als gevolg van de verschillende analysatoren die in de twee studies worden gebruikt. Het is belangrijk erop te wijzen dat in het algemeen, wanneer we het over BIA hebben, de vergelijkingen en ruwe gegevens die met één analysator zijn verkregen, niet geldig zijn voor een ander type analysator.
sleutelbegrippen
1. Bio-elektrische impedantie analyse is een uiterst nuttig instrument in de behandeling van chronische nierziekte patiënten., Het moet in alle eenheden worden opgenomen vanwege de verstrekte informatie, gebruiksgemak, snelle resultaten, veiligheid en lage kosten.
2. De primaire toepassingen van deze technologie zijn de evaluatie van de hydratatietoestand, de analyse van de nutritionele toestand en de berekening van het distributievolume van ureum voor een betere toepassing van dit kinetische model.
3., Het verdient de voorkeur om ruwe gegevens te gebruiken die door de bio-elektrische impedantieanalysatoren zelf worden verstrekt om fouten te voorkomen die worden veroorzaakt door verschillende waarden voor de lichaamssamenstelling, waardoor het niet meer nodig is om te zoeken naar adequate referentiewaarden voor de populatie die we willen bestuderen.
4. Bio-elektrische impedantiesystemen zijn in de afgelopen decennia aanzienlijk verbeterd en leveren altijd preciezere informatie., Bio-elektrische impedantiespectroscopie is de meest geavanceerde methode die momenteel beschikbaar is, omdat de resultaten van deze techniek worden aangepast aan weefselnormohydratie en worden aangepast voor het vetgehalte in de lichaamssamenstelling van de patiënt, zonder de noodzaak voor een referentiepopulatie aangepast voor leeftijd, geslacht, ras of lichaamssamenstelling.
5. De hydratatie – en voedingsparameters van de bio-elektrische impedantieanalysatoren zijn uiterst nuttig als vroege markers van overleving/mortaliteit bij patiënten met chronische nierziekte met/zonder dialyse.,
Figuur 2. Representation of the vector bioelectrical impedance model
