A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
في هذا البروتوكول ، نوضح كيفية الحصول على قيم زاوية الطور وتفسير قيم زاوية الطور وتحليل ناقلات المعاوقة الكهربائية الحيوية (BIVA) درجة Z التي تم الحصول عليها عن طريق المعاوقة الكهربائية الحيوية في المرضى الذين يعانون من قصور القلب الحاد الذين تم قبولهم في قسم الطوارئ وإمكانية تطبيقها سريريا كعلامة تنبؤية لتشخيص حدث مدته 90 يوما.
يتميز قصور القلب الحاد بالتنشيط الهرموني العصبي ، مما يؤدي إلى احتباس الصوديوم والماء ويسبب تغيرات في تكوين الجسم ، مثل زيادة احتقان سوائل الجسم أو الازدحام الجهازي. هذه الحالة هي واحدة من أكثر الأسباب شيوعا لدخول المستشفى وقد ارتبطت بنتائج سيئة. تقيس زاوية الطور بشكل غير مباشر الحالة داخل الخلايا ، والسلامة الخلوية ، والحيوية ، وتوزيع المسافات بين مياه الجسم داخل الخلايا وخارجها. تم العثور على هذه المعلمة لتكون مؤشرا للحالة الصحية ومؤشرا للبقاء على قيد الحياة والنتائج السريرية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، ارتبطت قيم زاوية الطور البالغة <4.8 درجة عند القبول بارتفاع معدل الوفيات في المرضى الذين يعانون من قصور القلب الحاد. ومع ذلك ، قد تكون قيم زاوية الطور المنخفضة ناتجة عن تغيرات - مثل تحويل السوائل من حجرة ماء الجسم داخل الخلايا (ICW) إلى حجرة ECW (مياه الجسم خارج الخلية) والانخفاض المتزامن في كتلة خلايا الجسم (والتي يمكن أن تعكس سوء التغذية) - الموجودة في قصور القلب. وبالتالي ، قد تكون زاوية الطور المنخفضة بسبب الجفاف الزائد و / أو سوء التغذية. يوفر BIVA معلومات إضافية حول كتلة خلايا الجسم وحالة الازدحام باستخدام متجه رسومي (رسم بياني R-Xc). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام تحليل BIVA Z-score (عدد الانحرافات المعيارية عن القيمة المتوسطة للمجموعة المرجعية) الذي له نفس نمط علامات الحذف للنسب المئوية على الرسم البياني الأصلي R-Xc للكشف عن التغيرات في كتلة الأنسجة الرخوة أو ترطيب الأنسجة ويمكن أن يساعد الباحثين على مقارنة التغييرات في مجموعات الدراسة المختلفة. يشرح هذا البروتوكول كيفية الحصول على قيم زاوية الطور وتفسيرها وتحليلات BIVA Z-score ، وإمكانية تطبيقها السريري ، وفائدتها كعلامة تنبؤية لتشخيص حدث مدته 90 يوما في المرضى الذين تم إدخالهم إلى قسم الطوارئ المصابين بقصور القلب الحاد.
ينتج قصور القلب الحاد (AHF) عن الظهور السريع للعلامات والأعراض وتفاقم مشتقات HF ومجموعة من التشوهات السريرية وديناميكية الدم والهرمونية العصبية ، بما في ذلك التنشيط الالتهابي الجهازي ، مما يؤدي إلى احتباس الصوديوموالماء 1. يتسبب هذا التراكم طويل الأجل في اختلال شبكات الجليكوزامينوجليكان الخلالي (GAG) ، مما يؤدي إلى انخفاض سعة التخزين المؤقت وتغيير شكل ووظيفة شبكات GAG 1,2. هذا يساهم في التغيرات في تكوين الجسم بسبب تحول السوائل من الفضاء داخل الخلايا إلى الفضاءخارج الخلية 3 ، مما يؤدي إلى زيادة في سوائل الجسم ويؤدي إلى الازدحام ، وهو السبب الأكثر شيوعا لدخول المستشفى مع HF. إنه في الأساس الحمل الزائد للسوائل ، أو إعادة توزيع السوائل المجزأة ، أو مزيج من كلتا الآليتين التي تتطلب عناية طبية فورية 4,5. هذه الحالة هي واحدة من المتنبئين الرئيسيين لسوء التشخيص 6,7.
بالنظر إلى أن AHF هو السبب الأكثر شيوعا لدخول المستشفى في المرضى الذين تزيد أعمارهم عن 65 عاما8 سنوات ، فإن حوالي 90٪ من أولئك الذين يتم إدخالهم إلى قسم الطوارئ يعانون من الحمل الزائد للسوائل6 ، وحوالي 50٪ من هؤلاء المرضى يخرجون من المستشفى بأعراض مستمرة من ضيق التنفس والتعب ، و / أو الحد الأدنى من فقدان الوزن أو عدم فقدانه9. تتراوح معدلات الوفيات داخل المستشفى من 4٪ إلى 8٪ بعد الخروج من المستشفى. هناك زيادة من 8٪ إلى 15٪ في ثلاثة أشهر ، وبالنسبة لإعادة الاستشفاء ، تتراوح المعدلات من 30٪ إلى 38٪ في 3 أشهر10. لذلك ، فإن التقييم السريع والدقيق للازدحام في الوقت الفعلي والأماكن الحادة ، مثل قسم الطوارئ ، أمر بالغ الأهمية للإدارة العلاجية11 وتحديد تشخيص المرض والمراضة والوفيات6.
تم اقتراح تحليل المعاوقة الكهربائية الحيوية (BIA) لتقدير تكوين الجسم لكونه تقنيا آمنا وغير جراحي ومحمول12. لتقدير مقاومة الجسم بالكامل ، يستخدم BIA محلل مقاومة حساس للطور يقدم تيارا متناوبا ثابتا من خلال أقطاب سطحية رباعية القطب موضوعة على اليدين والقدمين12. تجمع هذه الطريقة بين المقاومة (R) والمفاعلة (Xc) وزاوية الطور (PhA)13 ، حيث R هي معارضة تدفق التيار المتردد عبر المحلول الأيوني داخل الخلايا وخارج الخلية. Xc هو التأخير في التوصيل (المكونات العازلة) أو امتثال واجهات الأنسجة وأغشية الخلايا والعضيات مع مرور التيارالمدار 12. يعكس PhA العلاقة بين R و Xc. مشتق من الخواص الكهربائية للأنسجة. يتم التعبير عنها على أنها التأخر بين الجهد والتيار في غشاء الخلية وواجهات الأنسجة ويتم قياسها بأجهزة حساسة للطور14،15،16،17.
يتم حساب PhA من البيانات الأولية على R و Xc (PA [درجات] = قوس الظل (Xc / R) x (180 درجة / π)) ، ويعتبر أحد مؤشرات الصحة الخلوية وبنية غشاء الخلية18 ، وكذلك مؤشرا لتوزيع مساحات ICW و ECW ، أي إعادة التوزيع المتغيرة للمقصورات (على وجه التحديد ، التغييرات من المياه داخل الخلايا إلى المياه خارج الخلية ، التي يمكن أن تظهرها زوايا الطور المنخفضة)19. وبالتالي ، قد تكون قيمة PhA المنخفضة بسبب الجفاف الزائد و / أو سوء التغذية ، ويمكن استخدام درجة Z للتمييز بين ما إذا كان هذا الرقم الهيدروجيني المنخفض يرجع إلى فقدان كتلة الأنسجة الرخوة ، أو زيادة ترطيب الأنسجة ، أو كليهما. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يساعد تحويل Z-score الباحثين على مقارنة التغييرات في مجموعات الدراسة المختلفة 3,14.
بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر PhA مؤشرا على الحالة الصحية ، ومؤشرا للبقاء على قيد الحياة ، وعلامة تنبؤية للنتائج السريرية المختلفة 3,20 ، حتى في ظل الظروف السريرية الأخرى 20,21,22,23 ، حيث تشير قيم PhA العالية إلى زيادة سلامة غشاء الخلية وحيويته 10,13وبالتالي وظائف أكبر. هذا على عكس قيم PhA المنخفضة ، والتي تعكس سلامة الغشاء وفقدان النفاذية ، مما يؤدي إلى ضعف وظيفة الخلية أو حتى موت الخلية14،22،24. في المرضى الذين يعانون من قصور القلب المزمن (CHF) ، ارتبطت قيم PhA الأصغر بتصنيف فئة وظيفية أسوأ25. بالإضافة إلى ذلك ، تتمثل إحدى مزايا قياس PhA في أنه لا يتطلب معلمات تم استدعاؤها أو وزن الجسم أو المؤشرات الحيوية.
أوصت العديد من الدراسات باستخدام قياسات تحليل المقاومة الكهربائية الحيوية الخام في المرضى الذين لديهم تغيرات في تحولات السوائل وإعادة توزيع السوائل أو حالة الترطيب غير الثابتة ، مثل تلك الموجودة في AHF26. وذلك لأن تحليل المقاومة الكهربائية الحيوية يعتمد على معادلات الانحدار التي تقدر إجمالي مياه الجسم (TBW) ومياه الجسم خارج الخلية (ECW) ومياه الجسم داخل الخلايا (ICW). لذلك ، فإن تقديرات كتلة الدهون والدهون في مثل هؤلاء المرضى متحيزة بسبب العلاقة الفسيولوجية مع ترطيب الأنسجة الرخوة27.
تتغلب طريقة التحليل الاتجاهي للمعاوقة الكهربائية الحيوية (BIVA) على بعض قيود طريقة تحليل المقاومة الكهربائية الحيويةالتقليدية 28. يوفر معلومات إضافية من خلال تقييم شبه كمي لتكوين الجسم من حيث كتلة خلايا الجسم (BCM) ، وسلامة كتلة الخلية ، وحالة الترطيب29. وبالتالي ، فإنه يسمح بتقدير حجم سائل الجسم من خلال توزيع المتجهات وأنماط المسافة على الرسم البياني R-Xc28,30. يستخدم BIVA لإنشاء مخطط متجه للمقاومة (Z) باستخدام قيم R و Xc لكامل الجسم المشتقة من BIA بتردد 50 كيلو هرتز.
لضبط القيم الأولية ل R و Xc ، يتم توحيد المعلمات R و Xc حسب الارتفاع (H) ، معبرا عنها ك R / H و Xc / H ب Ohm / m ، ويتم رسمها كمتجه ؛ هذا المتجه له طول (يتناسب مع TBW) واتجاه على الرسم البياني R-Xc16,28.
يحتوي الرسم البياني R-Xc الخاص بالجنس على ثلاث علامات حذف ، والتي تتوافق مع علامات الحذف 50٪ و 75٪ و 95٪ لمجموعة مرجعية صحية28،31،32 ؛ يتم تحديد الشكل الإهليلجي للقطع من خلال العلاقة بين R / H و Xc / H. ومع ذلك ، لتقييم معلمات المعاوقة في مجموعة صحية مرجعية خاصة بالجنس ، تم تحويل معلمات BIA الخام الأصلية إلى درجات Z ثنائية المتغير (في تحليل BIVA Z-score) ورسمت على الرسم البياني R-Xc Z-score33,34. يمثل هذا الرسم البياني ، مقارنة بالرسم البياني R-Xc ، R / H المعياري و Xc / H كدرجة Z ثنائية المتغير ، أي Z (R) و Z (Xc) أظهرت عدد الانحرافات المعيارية بعيدا عن القيمة المتوسطة للمجموعة المرجعية33. حافظت علامات حذف التسامح في درجة Z على نفس نمط علامات الحذف للنسب المئوية على الرسم البياني الأصلي R-Xc31,33. أظهرت الرسوم البيانية Z-score ل R-Xc و R-Xc تغيرات في كتلة الأنسجة الرخوة وترطيب الأنسجة بغض النظر عن معادلات الانحدار أو وزن الجسم.
تشير إزاحة النواقل على طول المحور الرئيسي لعلامات الحذف إلى تغيرات في حالة الإماهة. يشير المتجه المختصر الذي انخفض إلى ما دون القطب 75٪ من القطع الناقص إلى وذمة تأليب (الحساسية = 75٪ والنوعية = 86٪) ؛ ومع ذلك ، كانت العتبة المثلى للكشف عن وذمة التنقر مختلفة في مرضى AHF و CHF ، حيث يتوافق القطب السفلي بنسبة 75٪ مع مرضى AHF ، و 50٪ يتوافق مع وذمة مرضى CHF (الحساسية = 85٪ والنوعية = 87٪)35. من ناحية أخرى ، تتوافق إزاحة المتجهات على طول المحور الثانوي مع كتلة الخلية. يشير الجانب الأيسر من علامات الحذف إلى كتلة خلايا عالية (أي أنسجة رخوة أكثر) ، حيث تتوافق النواقل الأقصر مع الأفراد الذين يعانون من السمنة المفرطة وتتميز بمراحل مماثلة لتلك الخاصة بالمراحل الرياضية ، الذين لديهم نواقل أطول. على العكس من ذلك ، أشار الجانب الأيمن إلى كتلة خلايا الجسم أقل21,34 ؛ وفقا ل Picolli et al.31,33 ، كانت درجات ناقلات مجموعات فقدان الشهية وفيروس نقص المناعة البشرية والسرطان موجودة على الجانب الأيمن من المحور الثانوي ، والذي يتوافق مع فئة دنف.
تهدف هذه الدراسة إلى شرح كيفية الحصول على قيم PhA وتفسيرها باستخدام BIA في المرضى الذين يعانون من AHF الذين تم إدخالهم إلى قسم الطوارئ وإظهار قابليتها للتطبيق / الفائدة السريرية كعلامة تنبؤية لتشخيص الأحداث التي تستغرق 90 يوما.
تمت الموافقة على البروتوكول من قبل لجنة أخلاقيات البحث التابعة للمعهد الوطني للعلوم الطبية والتغذية سلفادور زوبيران (REF. 3057). لإجراء قياسات تحليل المقاومة الكهربائية الحيوية (BIA)، استخدمت معدات رباعية الأقطاب متعددة الترددات (انظر جدول المواد). قدم هذا الجهاز قيما أولية دقيقة للمقاومة (R) والمفاعلة (Xc) وزاوية الطور (PhA) بتردد 50 كيلو هرتز ، مما سمح بقياس المقاومة بأفضل نسبة إشارة إلى ضوضاء. يجب أن تتوافق الأقطاب الكهربائية اللاصقة المستخدمة مع توصيات الشركة المصنعة. تم الحصول على موافقة خطية مستنيرة من المرضى المشاركين في الدراسة.
1. التحضير التجريبي والمريض
ملاحظة: تم تنفيذ هذه الخطوات قبل إجراء قياس تحليل المقاومة الكهربائية الحيوية.
2. قياس تحليل المقاومة الكهربائية الحيوية
3. تحليل المعلمات الخام BIA على الرسم البياني R-Xc Z-score
4. تفسير وتحليل درجة BIVA Z
ملاحظة: حدد الأنماط الأربعة في الرسم البياني R-Xc Z-score. في أقصى الحدود على طول المحور الرئيسي ، يرتبط النمط السفلي بالازدحام ، بينما يرتبط النمط العلوي بحالة الجفاف. في أقصى الحدود على طول المحور الثانوي ، يرتبط النمط الأيسر بمزيد من كتلة الخلايا في الأنسجة الرخوة ، بينما يرتبط النمط الأيمن بكتلة خلوية أقل في الأنسجة الرخوة. لحساب درجة Z ثنائية المتغير من متوسط عمر المجموعة ، يتم استخدام الصيغة التالية: Z (R) = (متوسط الفئة العمرية R / H - القيمة المتوسطة R / H في السكان المرجعيين) / الانحراف المعياري للسكان المرجعيين و Z (Xc) = (Xc / H متوسط عمر المجموعة - Xc / H متوسط القيمة في السكان المرجعيين) / الانحراف المعياري للسكان المرجعيين.
5. حساب وتفسير PhA مباشرة
ملاحظة: هناك حاجة إلى قيم Raw R 50 و Xc50 لحساب PhA.
وفقا للبروتوكول الموضح أعلاه ، نقدم بيانات من أربعة مرضى من AHF (إناث ورجلان) تم إدخالهم إلى قسم الطوارئ كمثال على التطبيق السريري لقيم زاوية الطور وتحليل BIVA Z-score. تم إجراء قياسات تحليل المقاومة الحيوية الحيوية باستخدام معدات متعددة الترددات حساسة للطور في غضون 24 ساعة من القبول.
يصف هذا البروتوكول فائدة استخدام تحليل درجة Z R-Xc في الممارسة السريرية للمرضى الذين يتم إدخالهم إلى قسم الطوارئ مع AHF. بالنظر إلى أنه في المرضى الذين يعانون من AHF ، فإن السبب الرئيسي لدخول المستشفى هو الازدحام ، واكتشافه السريع والدقيق ، والتقييم أمران حاسمان لنتائج المرضى6.
يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.
يود المؤلفون أن يشكروا الأستاذ (الأستاذين). بيكولي وباستوري من قسم العلوم الطبية والجراحية ، جامعة بادوفا ، إيطاليا ، لتوفير برنامج BIVA. لم يتلق هذا البحث أي منحة محددة من وكالات التمويل في القطاعات العامة أو التجارية أو غير الربحية. هذا البروتوكول / البحث هو جزء من أطروحة الدكتوراه لماريا فرناندا برنال سيبالوس بدعم من منحة المجلس الوطني للعلوم والتكنولوجيا (CONACYT) (CVU 856465).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved