Evoluție și aplicații de bioimpedance în gestionarea bolii cronice de rinichi | Nefrología (Ediție în limba engleză)

analiza compoziției corporale la pacienții cu boală cronică de rinichi a atras interesul în ultimii ani, din cauza impactului major are ca factor de risc pentru morbiditatea și mortalitatea.1,2 printre diferitele metodologii utilizate pentru evaluarea compoziției corporale, analiza impedanței bioelectrice (Bia) se evidențiază datorită simplității, costurilor reduse, vitezei, reproductibilității și siguranței pentru pacientul examinat., Utilizarea BIA în evaluarea compoziției corporale sa extins în ultimele decenii, iar în această perioadă instrumentele disponibile pentru această analiză s-au îmbunătățit semnificativ.din punct de vedere electric, un organism acționează ca un cilindru conductiv sau o sumă de cilindri. BIA se bazează pe opoziția pe care orice organism o creează împotriva fluxului unui curent electric alternativ, care este în mod normal emis și primit de la capetele opuse ale Cilindrilor; în cazul unui om, de la încheietura mâinii și gleznă., Impedanța (Z) este rezultatul a două componente diferite (Figura 1): rezistența (R) la curgerea curentului electric, care este dată în primul rând de conținutul de apă din corp (apa fiind un conductor excelent), astfel încât un conținut mai mare de apă produce un R mai mic și invers. Acest lucru ne permite să analizăm starea de hidratare a unui pacient și să distingem între țesuturile cu conținut mare de apă, cum ar fi mușchii, de cele cu conținut scăzut de apă, cum ar fi grăsimea, plămânii și oasele., A doua componentă este reactanța (Xc), care determină capacitatea celulelor de a stoca energie, deoarece acționează ca condensatoare electrice atunci când trece un curent electric prin ele. Membranele celulare acționează ca conductori, iar conținutul celular acționează ca material dialectic, stocând sarcina odată ce curentul este trecut prin mediu. Aceste două componente sunt exprimate în ohmi (Ω) și sunt reprezentate grafic de vectori, cu impedanța vectorială rezultată (Z)., Unghiul format de R și Xc se numește unghiul de fază (φ), Care este în mod normal mai mic de 10º, deoarece R este mult mai mare decât Xc. în rezumat, în timp ce R determină în primul rând starea de hidratare, Xc determină în primul rând starea nutrițională.tipuri de impedanță bioelectrică pe baza frecvenței curentului alternativ aplicat, BIA poate fi clasificat ca monofrecvență sau multifrecvență BIA.multifrecventa Bia consta in masurarea rezistentei, reactantei si unghiului de faza, cu frecvente osciland intre 5kHz si 1000khz., O reprezentare grafică a acestor măsurători are ca rezultat o parabolă, corespunzătoare modelului Cole și Cole (Figura 2).3 Cu frecvențe joase, curentul electric este incapabil de a trece prin membranele celulare, și în schimb se mișcă prin spațiul extracelular, întâmpină rezistență numai în extracelular de apă și ioni conține (ECW)., Valorile lui Z pentru acest tip de frecvență se află în dreapta modelului Cole și Cole, iar dacă curba este extrapolată până la întâlnirea axei X, adică cu un Xc de 0, Am obține rezistența corespunzătoare ECW (R0).frecvențele înalte sunt capabile să traverseze atât celulele, cât și spațiul extracelular. Ca atare, rezistența este determinată de opoziția dată de apa intracelulară și de ionii pe care îi conține (ICW), precum și de ECW., Valorile lui Z pentru frecvențele înalte se află în stânga curbei Cole și Cole, iar o extrapolare la axa X produce o estimare a valorii R (R∞), corespunzătoare apei totale a corpului, unde TBW=ICW+ECW.,

Odată R0 și R∞ sunt cunoscute, calculul de rezistență corespunzătoare pentru a ICW (RI) este dat de diferența de rezistență, ca urmare ecuația de mai jos:

— = — – — unde RI = ———-

Monofrequency BIA se bazează pe măsurători de R, Xc, și unghiul de fază doar la 50kHz, deoarece la această lungime de undă, unghiul de fază și reactanța sunt considerate a fi la un maxim, care este de a spune, ei ar fi în cea mai mare parte a parabolei (Figura 2)., Cu toate acestea, atunci când toate măsurătorile sunt obținute, folosind multifrecventa analizoare, este de observat că această axiomă nu este constantă, și, ca atare, monofrequency BIA presupune un anumit nivel de eroare, în special cu valorile extreme ale compoziției corporale.unghiul de fază ne oferă o idee indirectă despre masa celulară și, ca atare, a fost considerat un parametru bun pentru nutriție, care a fost utilizat pe scară largă ca marker pentru supraviețuire.4-7

în prezent, avem la dispoziție trei sisteme diferite de analiză a BIA: bazate pe formule, impedanță vectorială și spectroscopie de impedanță (BIS)., Primele două se bazează pe modele monofrecvente, în timp ce BIS se bazează pe un model multifrecvent.

sistemele bazate pe formule au funcționat de mai mulți ani și au fost descrise mai multe ecuații diferite, 8-10 în care înălțimea subiectului tinde să fie inclusă împreună cu rezistența medie la 50kHz. Ecuațiile au fost validate cu metode de referință pentru anumite subgrupuri ale populației și, prin urmare, se recomandă ca fiecare cercetător să pună împreună tabele de referință special pentru fiecare studiu folosind subiecți sănătoși.,11 în mod normal, software-ul inclus în analizoarele BIA permite calcularea TBW, ICW și ECW, precum și masa slabă sau masa fără grăsimi și masa de grăsime calculată folosind diferența dintre greutatea corporală și masa slabă. Este important de subliniat că diferitele ecuații descrise în literatura de specialitate sunt valabile numai pentru analizoarele de impedanță pentru care au fost dezvoltate. La pacienții hiper-hidratați, excesul de apă este încorporat în masa slabă în loc să afișeze acest lucru ca o a treia componentă a corpului.,sistemul bioelectric impedance vector analysis (BIVA) a fost introdus de Piccoli în 1994.12 aceasta se bazează pe lungimea vectorului impedanței și unghiul său de fază măsurat la 50kHz. Lungimea vectorului stabilește nivelul de hidratare, astfel încât cu cât vectorul este mai lung, cu atât cantitatea de apă este mai mică și rezistența este mai mare, în timp ce cu cât unghiul de fază este mai mare, cu atât starea nutrițională este mai bună., Valorile de referință sunt furnizate de elipse care reprezintă percentilele 50%, 75% și 95% sub formă de nomogramă (Figura 3), dar ca și în modelele bazate pe formule, elipsele de referință au fost calculate la o populație de subiecți italieni sănătoși. Acest model oferă o idee despre evoluția stării de hidratare la un pacient pe măsură ce se apropie sau se îndepărtează de centrul elipsei,12,13, dar împiedică, de asemenea, efectuarea de comparații cantitative între pacienți sau grupuri de pacienți., Elipsele sunt diferite pentru bărbați și femei datorită diferențelor de compoziție corporală (conținut de grăsime), dar pentru a obține un nivel mai mare de precizie, acestea ar trebui împărțite și în funcție de vârstă, rată nutrițională și chiar rasă.11,14 în plus, ar trebui dezvoltate elipse de referință care să includă mai multe dintre aceste variabile, ceea ce ar complica excesiv elaborarea modelelor de referință.,

Recent, Fresenius Medical care a dezvoltat un BIS analizor (BCM®; Compozitia Corpului Monitor) bazat pe măsurarea simultană a R, Xc, și unghiul de fază la 50 de diferite frecvențe, care oscila între 5kHz și 1000kHz, folosind Cole și Cole model pentru determinarea ECW, ICW, și TBW. Sistemul este diferit de alte modele multifrecventa BIA, deoarece se bazeaza pe normohidratarea tesuturilor, asumandu-si o anumita valoare pentru continutul fiziologic de apa continut in masa slaba si tesutul adipos, acesta din urma fiind mult mai mic., Excesul de apă este descris de diferența dintre TBW și apa conținută în țesuturile adipoase și slabe normohidrate.

modelul consideră conținutul de grăsime, care menține o relație inversă cu TBW, ICW, și ECW, potrivit unui studiu realizat de Chamney et al,15 astfel că, de exemplu, la un subiect cu un conținut de grăsime de 10%, măsurată cu DEXA , TBW ajustat pentru normohydrated țesuturi este de aproximativ 65% din greutatea totală a corpului (40% ICW și 25% ECW), întrucât într-un alt subiect cu 30% conținut de grăsime, TBW-ar fi de 50% (30% ICW și 20% ECW)., Ca atare, după ajustarea pentru conținutul de grăsime din fiecare subiect analizat, nu este necesar un alt model de referință în plus față de compoziția corporală a persoanei.15

aplicații la pacienții cu boală renală cronică

hidratare

este esențial să se cuantifice starea de hidratare în evaluarea clinică a pacienților cu boală renală cronică atât înainte, cât și după începerea terapiei de substituție renală.,16-21 încorporarea din greutatea uscată măsurată prin BIS la pacienții hemodializați, vă permite pentru a arăta că evaluarea clinică a pacientului este înclinată de la situația reală, în unele cazuri, în timp ce în alte cazuri facilitează îmbunătățirea condițiilor de toleranță hemodinamică.22,23 aceasta va influența atât tensiunea arterială, cât și severitatea hipertrofiei ventriculare stângi.24,25 menținerea unei stări de hidratare aproape de nivelurile ideale poate ajuta la controlul funcției renale reziduale la pacienții dializați, a căror pierdere este un alt factor de risc pentru mortalitate.,26 mai recent, ECW a fost, de asemenea, asociat cu stări inflamatorii.27,28

nutriție

starea nutrițională este un factor care are un impact major asupra mortalității la pacienții cu boli renale cronice.29-31 măsurarea compoziției corporale și a modificărilor sale în timp de către BIA oferă markeri de morbiditate/mortalitate care pot ajuta la detectarea precoce a modificărilor reversibile la acești pacienți.32,33 în plus, acest instrument permite distingerea între masa slabă și masa de grăsime, care au un impact diferit asupra evoluției pacientului și oferă o valoare adăugată metodei clasice de determinare a indicelui de masă corporală.,34,35

volumul de distribuție al ureei (UDV)

introducerea monitoarelor de hemodializă care determină doza de dializă utilizând dializa Ionică online devine din ce în ce mai frecventă. Acest tip de dispozitiv ajută la analiza dozelor de dializă administrate.36-38 măsurarea UDV este de obicei efectuată de monitor în sine, folosind formule antropometrice, dintre care ecuația Watson 39 este cea mai frecvent utilizată. La pacienții cu conținut extrem de grăsimi, diferențele dintre UDV furnizate de BIS și utilizarea ecuațiilor pot fi semnificative., Ca atare, utilizarea UDV măsurată prin BIS poate oferi o doză de dializă mai bine ajustată la situația reală a pacientului.pe scurt, BIA este un instrument neinvaziv, simplu, care necesită puțin timp, cu rezultate reproductibile și cu costuri reduse, care, având în vedere informațiile pe care le furnizează nefrologului și tuturor aplicațiilor sale clinice, ar trebui să facă parte din echipamentul de îngrijire a sănătății la dispoziția tuturor departamentelor, în special în unitățile de dializă.cele două studii incluse în acest număr al Nefrología și cel precedent arată unele dintre numeroasele aplicații ale BIA.,6,7 Caravaca et al au descris rezultatele lor cu BIS la pacienții cu boală renală cronică avansată predializă, demonstrând o ușoară supra-hidratare, Cu o medie de aproximativ 0,2 litri. Cu toate acestea, a existat o gamă largă de variații. Hidratarea este mai importantă la bărbați și la pacienții diabetici și este invers corelată cu indicele de masă corporală și cu nivelurile plasmatice de albumină și hemoglobină., Evaluarea cantitativă a excesului de hidratare sau deshidratare, indiferent de compoziția corporală, este un parametru de mare importanță clinică și poate fi furnizată doar într-o manieră precisă folosind cele mai avansate sisteme BIS disponibile.studiul realizat de Abad et al a examinat unghiul de fază ca marker nutrițional la pacienții dializați. Pentru aceasta, au folosit un analizor BIA cu mai multe frecvențe, deși în analiza rezultatelor autorii au luat în considerare doar rezultatele obținute folosind doar o frecvență la 50kHz, care este valoarea frecvent utilizată în monofrecvență., Autorii au concluzionat că unghiul de fază a fost asociat cu parametrii nutriționali și conținutul ICW, similar cu rezultatele obținute de Caravaca et al. Cu toate acestea, cel mai nou rezultat a fost asocierea dintre unghiul de fază și supraviețuirea pacientului prin dializă. Această asociere a fost puternic susținută de o analiză multivariată care a fost ajustată pentru alte variabile de nutriție și inflamație, în care numai vârsta și un unghi de fază 4-7 acest studiu și-a susținut valoarea prognostică după 6 ani de urmărire.,ambele studii sunt de acord că cea mai bună valoare prognostică a unghiului de fază este atinsă la 50 kHz, dar punctul de separare este diferit în cele două studii, probabil ca urmare a analizorilor diferiți utilizați în cele două studii. Este important de subliniat că, în general, atunci când vorbim despre BIA, ecuațiile și datele brute obținute cu un analizor nu sunt valabile pentru un alt tip de analizor.

concepte cheie

1. Analiza impedanței bioelectrice este un instrument extrem de util în tratamentul pacienților cu boli renale cronice., Ar trebui să fie încorporat în toate unitățile datorită informațiilor furnizate, ușurinței de utilizare, rezultatelor rapide, siguranței și costului redus.

2. Aplicațiile principale ale acestei tehnologii sunt evaluarea stării de hidratare, analiza stării nutriționale și calcularea volumului de distribuție a ureei pentru o mai bună aplicare a acestui model cinetic.

3., Este de preferat să se utilizeze datele brute furnizate chiar de analizorii de impedanță bioelectrică pentru a evita erorile induse de diferite valori ale compoziției corporale, ceea ce ar elimina necesitatea căutării unor valori de referință adecvate pentru populația pe care dorim să o studiem.

4. Sistemele de impedanță bioelectrică s-au îmbunătățit în mod semnificativ în ultimele decenii și oferă întotdeauna informații mai precise., Bioelectrice spectroscopie de impedanță este metoda cea mai avansată disponibile în prezent, deoarece rezultatele de la această tehnică sunt adaptate la țesut normohydration și se ajustează în funcție de conținutul de grăsime în corpul pacientului, compoziție, fără a fi nevoie de o populație de referință ajustat pentru vârstă, sex, rasă, sau a compoziției corporale.

5. Parametrii de hidratare și nutriție furnizați de analizorii de impedanță bioelectrică sunt extrem de utili ca markeri precoce ai supraviețuirii/mortalității la pacienții cu boală renală cronică cu/fără dializă.,

Figura 2. Reprezentarea modelului impedanței bioelectrice vectoriale

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *