הערכת עומס יתר של נוזלים על ידי אנליזה וקטורית של עכבה ביואלקטרית

Summary

במחקר זה אנו מדגימים כיצד להעריך את נוכחותו של עומס יתר של נוזלים באמצעות ניתוח וקטורי של עכבה ביואלקטרית (BIVA) ואת יחס העכבה שנמדד באמצעות ציוד רב-תדרים טטרה-פולרי בחולים שאושפזו במחלקת המיון. BIVA ויחס עכבה הם כלים אמינים ושימושיים לחיזוי תוצאות גרועות.

Abstract

לגילוי מוקדם ולניהול של עומס יתר של נוזלים יש חשיבות קריטית במחלה חריפה, שכן ההשפעה של התערבות טיפולית עלולה לגרום לירידה או לעלייה בשיעורי התמותה. הערכת מצב נוזלים מדויקת כרוכה בטיפול מתאים. למרבה הצער, מכיוון ששיטת תקן הזהב למדידת נוזלים רדיואיזוטופיים היא יקרה, גוזלת זמן וחסרת רגישות במסגרת הקלינית לטיפול אקוטי, נעשה שימוש בשיטות אחרות פחות מדויקות, כגון בדיקה קלינית או תפוקה של 24 שעות. אנליזה וקטורית של עכבה ביואלקטרית (BIVA) היא גישה חלופית מבוססת עכבה, שבה התנגדות הפרמטרים הגולמיים והתגובה של נושא משורטטים כדי לייצר וקטור, שאת מיקומו ניתן להעריך ביחס למרווחי סובלנות בגרף R-Xc. לאחר מכן מתפרש מצב הנוזל כנורמלי או לא תקין, בהתבסס על המרחק מווקטור הממוצע הנגזר מאוכלוסיית ייחוס בריאה. מטרת המחקר הנוכחי היא להדגים כיצד להעריך את נוכחותו של עומס יתר של נוזלים באמצעות ניתוח וקטורי של עכבה ביואלקטרית ויחס העכבה הנמדד באמצעות ציוד רב-תדרים טטרה-פולרי בחולים שאושפזו במחלקת החירום.

Introduction

עומס יתר של נוזלים (FO), המוגדר כעודף של סך נוזלי הגוף או עודף יחסי בתא נוזל אחד או יותר 1, נצפה לעתים קרובות בחולים במצב קריטי וקשור לתחלואה ותמותה גבוהות יותר ^1,2,3. טווח השינויים במצב הידרציה הוא רחב; יכול להצביע על אי ספיקת כליות, לב או כבד; ו/או אולי תוצאה של צריכה אוראלית מופרזת או טעות איטרוגנית⁴. הערכה שגרתית של מצב הידרציה היא מאתגרת במחלקות לרפואה דחופה, שכן תקן הזהב של מדידת נפח רדיואיזוטופית דורש טכניקות מיוחדות, הוא יקר וגוזל זמן, ועלול להיכשל בזיהוי הפרעות מוקדמות במצב הידרציה. לפיכך, שיטות אחרות פחות מדויקות משמשות בדרך כלל, כולל בדיקה קלינית ומאזן נוזלים מצטבר (נפח במ"ל ב 24 שעות)⁵. קביעה מדויקת ורגישה של מצב נפח הנוזל נחוצה כדי לסייע לרופאים בשליטה על נוזלי הגוף, ניהול מתן נוזלים תוך ורידי ושמירה על יציבות המודינמית, ובכך לאפשר למטופלים לקבל טיפול מוקדם ^3,5,6. טעויות בהערכת הנפח יכולות להוביל להיעדר טיפול נחוץ או ליישום טיפול מיותר, כגון ניהול נוזלים עודף, שניהם קשורים לעלייה בעלויות אשפוז, סיבוכים ותמותה⁴.

לאחרונה גברה ההתעניינות בניתוח עכבה ביואלקטרית (BIA), שנחשבה לשיטה חלופית לסיווג מצב ההידרציה של הפרט. BIA היא שיטה בטוחה, לא פולשנית, ניידת, מהירה, לצד המיטה וקלה לשימוש, המיועדת להערכת הרכב תא הגוף. הניתוח מודד את ההתנגדות הנוצרת על ידי רקמות רכות לזרימה של זרם חשמלי מוזרק לסירוגין לגוף (800 μA), באמצעות ארבע אלקטרודות משטח המונחות על הידיים והרגליים. סך כל מי הגוף המוערכים על ידי BIA הוכחו כבעלי מתאם גבוה לזה המתקבל על ידי דילול דאוטריום (r = 0.93, p = 0.01)⁷.

התקני BIA רגישים לפאזה מעריכים את המדידה הישירה של זווית הפאזה והעכבה (Z 50), ומקבלים את ההתנגדות (R) והתגובה (Xc) במצב תדר יחיד (₅₀ קילו-הרץ) או במצב רב-תדרים (5 קילו-הרץ עד 200 קילו-הרץ)⁸. חלוקת ערכי R ו- Xc בגובה הנושא (ב- m) בריבוע - לבקרה עבור הבדלים בין-אינדיבידואליים באורך המוליך - והתווייתם בגרף R-Xc היא השיטה המשמשת בניתוח וקטור עכבה ביואלקטרי (BIVA) להערכת מצב הנוזל. BIVA היא גישת עכבה חלופית, שפותחה על ידי Piccoli et ^al.9, המשתמשת בקשר המרחבי בין R (כלומר, ההתנגדות לזרימה של זרם חילופין דרך תמיסות יוניות תוך-תאיות וחוץ-תאיות) לבין Xc כדי להעריך הידרציה של רקמות רכות, ללא תלות במשוואות חיזוי רגרסיה מרובות שנוצרו בדגימות מוגבלות וספציפיות¹⁰ . לכן, סיווג מצב הנוזלים מדויק ומדויק יותר מכימות מי הגוף הכוללים. ערכי R ו- Xc של נושא מייצרים וקטור שניתן להעריך את מיקומו ביחס למרווחי סובלנות בגרף R-Xc, אשר ניתן לפרש כמציין הידרציה נורמלית או חריגה, בהתבסס על המרחק מווקטור הממוצע הנגזר מאוכלוסיית ייחוס בריאה^11,12,13.

במחקר קודם, השווינו פרמטרים שונים של ניתוח עכבה ביואלקטרית לזיהוי עומס יתר של נוזלים וחיזוי תמותה בחולים שאושפזו במחלקה לרפואה דחופה (ED) והוכחנו כי BIVA (סיכון יחסי = 6.4; 95% רווח בר-סמך מ-1.5 עד 27.9; p = 0.01) ויחס עכבה (סיכון יחסי = 2.7; 95% רווח בר-סמך מ-1.1 עד 7.1; p = 0.04) שיפרו את הערכת ההסתברות לתמותה של 30 יום³.

ניתן להעריך עומס יתר של נוזלים גם באמצעות יחס העכבה (imp-R), שהוא היחס בין עכבה הנמדדת ב-200 קילוהרץ לעכבה הנמדדת ב-5 קילוהרץ המתקבלת על ידי ציוד העכבה הביואלקטרית הרב-תדרית. Imp-R מתייחס להולכה במי הגוף הכוללים (Z₂₀₀) ובחללי נוזל מים חוץ-תאיים (Z₅). החדירה של זרם לתאים תלויה בתדר, והיחס של 200/5 קילוהרץ מתאר את היחס בין כניסת זרם גדול יותר לקטן יותר לתאים ^3,8. אם ההבדל בין שני ערכים אלה פוחת עם הזמן, זה עשוי להצביע על כך שהתאים הופכים פחות בריאים¹⁴.

ערכי Imp-R ≤0.78 אצל זכרים ו-≤0.82 אצל נקבות נצפו אצל אנשים בריאים¹⁵. ערכים הקרובים יותר ל-1.0 מצביעים על כך ששתי העכבות קרובות יותר זו לזו, ותא הגוף פחות בריא. במקרה של מחלה קריטית, ההתנגדות של קרום התא ב 5 kHz מצטמצם, ואת ההבדל בין ערכי העכבה ב 5 ו 200 kHz הוא נמוך במידה ניכרת, המציין החמרה תאית³. ערכים > 1.0 מציעים שגיאת התקן^16,17. לפיכך, מטרת המחקר הנוכחי היא להדגים כיצד להעריך את נוכחותו של עומס יתר של נוזלים באמצעות ניתוח וקטורי עכבה ביואלקטרית, כמו גם באמצעות יחס העכבה, הנמדד עם ציוד רב תדרים טטרה-קוטבי בחולים שאושפזו במחלקת החירום.

Protocol

הפרוטוקול הבא אושר (REF. 3057) ועוקב אחר ההנחיות של ועדת האתיקה של המחקר האנושי של המכון הלאומי של Ciencias Médicas y Nutrición SZ. יתר על כן, התקבלה הסכמה מראש מהמטופלים למחקר זה.

הערה: הליך זה ישמש למדידת ניתוח עכבה ביואלקטרית באמצעות ציוד רב-תדרים טטרה-פולרי (ראה טבלת חומרים) ויספק ערכי התנגדות ותגובה מדויקים בתדר יחיד של 50 קילוהרץ, כמו גם את היחס בין ערכי עכבה של 200 קילו-הרץ ל-5 קילו-הרץ (200/5 קילו-הרץ).

1. לפני הבדיקה

1. לבצע סטנדרטיזציה של האדם שיבצע את המדידות, כמי שיש לו הסמכה בתחום או שיש לו ניסיון רב בביצוע מדידות.
2. בקשו מהמטופל להימנע מאכילה במשך 4 עד 5 שעות לפני הבדיקה.
3. מעת לעת לבדוק את הציוד כדי לוודא את מדידת העכבה מדויקים ככל האפשר, על פי ההנחיות שסופקו על ידי היצרן, באמצעות נגד בדיקה עם ערך ידוע של 500 Ω (טווח 496-503 Ω). ודא שאלקטרודות ההדבקה תואמות להמלצת היצרן.
4. נקו את הציוד באמצעות מגבון כלורהקסידין ולאחר מכן שטפו את הידיים. אם מסך הציוד מציג את המקרא: החלף את הסוללה ולאחר מכן החלף את הסוללה.
5. אם המטופל בהכרה, הסבירו להם את ההליך. קבל את הגיל ומדידה מדויקת של גובה המטופל (בס"מ) והכנס נתונים אלה לציוד.
6. הסר את הנעל ואת הגרב מרגל ימין, כמו גם כל חפצים מתכתיים, כגון שעונים או צמידים שענד המטופל. הנח את המטופל במצב שכיבה במשך 5 דקות עם רגליים וזרועות פרושות סביב 45 ° לפני ביצוע המדידות, לוודא כי הם אינם במגע עם כל חלק אחר של הגוף שלהם. בחולים עם השמנת יתר, על מנת למנוע מגע בין הירכיים, מניחים סדין בין רגליהם.

2. מדידת פרמטרים של BIA

1. נקו את המשטחים שבהם האלקטרודות יוצבו פעמיים עם פד של 70% אלכוהול. מניחים שתי אלקטרודות על יד ימין באופן דורסלי, האחת מאחורי מפרק כף היד של המטא-קרפופלאנג'ל השלישי (האצבע האמצעית) והשנייה על פרק כף היד, ליד המפרק הקרפלי של ראש האולנה. זה עשוי להיות מועיל לצייר קו ישר דמיוני בין העצמות הבולטות על פרק כף היד, ולאחר מכן למקם כל אלקטרודה במרכז קו זה.
2. מניחים שתי אלקטרודות על רגל ימין, אחת מאחורי המפרק המטטרסופלנגיאלי השלישי והמפרק הטרסאלי על הקרסול בין המאלאולי המדיאלי והלטרלי. כדי למקם את האלקטרודות, עקוב אחר העצמות שמתחת. יש לוודא שהמרחק בין האלקטרודות בכף הרגל ליד הוא לפחות 5 עד 10 ס"מ, בהתאם לגודל היד.
3. חבר את חוטי העופרת לציוד, עם קליפ התנין האדום הקרוב ביותר לציפורניים והתפס השחור הקרוב ביותר לקרסול או לפרק כף היד; ודא שהחוטים אינם עוברים ביניהם.
4. ודא שהמטופל אינו מדבר או זז במהלך המדידות, מכיוון שהדבר ישפיע על התוצאות.
5. תעודת הזהות של המטופל תעלה על המסך הראשון. גלול ושנה את הפרמטרים של המטופל (מין, גיל, גובה ומשקל). ודא שהאלקטרודות תקועות כהלכה והקש Enter. זה יראה: מדידה, על המסך. זה לוקח בערך 6 עד 10 שניות כדי למדוד, וצפצוף יישמע כאשר המדידה הושלמה.

3. ניתוח פרמטרים של ביו-אימפדנס

1. הציוד יציג את ערכי העכבה הגולמיים (Z) בארבעה תדרים שונים: 5, 50, 100 ו-200 קילוהרץ, כמו גם את ההתנגדות והתגובה ב-50 קילוהרץ, שהם הערכים הדרושים לסיווג מטופל עם עומס יתר של נוזלים.
2. הורד את התוכנה בשם BIVA סובלנות R-Xc גרף¹³ (ראה טבלת חומרים) ופתח אותו.
3. שים לב שהתוכנה נמצאת בחוברת עבודה בתוכנית גיליון אלקטרוני עם שבעה גליונות עבודה: מדריך, אוכלוסיות ייחוס, גרף נקודות, נתיב, נושאים, ציון Z, Z-graph.
4. לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על הגיליון 'אוכלוסיית הפניות' , בחר את השורה של אוכלוסיית ההפניות שנבחרה והעתק והדבק אותה בשורה השנייה (שורה צהובה).
5. לחץ לחיצה ימנית על גיליון הנושאים, ובשורה השנייה, הכנס את הנתונים הבאים: מזהה הנושא שהוקצה למטופל. בעמודה השנייה בשם Seq, תמיד לשים את המספר 1; ובאופן אופציונלי למלא את עמודות שם המשפחה והשם. בעמודת המין, הזן F עבור מטופלת נקבה ו- M עבור מטופל זכר. בשני הטורים הבאים, התנגדות קלט ותגובה ב-50 קילוהרץ כל אחד. הכנס את הגובה (בס"מ) והמשקל (בק"ג) בשתי העמודות הבאות.
6. בעמודה Popul Code, הוסף את המספר שמופיע בעמודה הראשונה של גיליון אוכלוסיית ההפניה. בקוד קבוצתי, בחר באקראי מספר בין 1 ל-10 (מספר זה יידרש בגיליון גרף הנקודות), הכנס את גיל המטופל בעמודה הבאה.
7. בתפריט תוכנית הגיליון האלקטרוני, עבור לכרטיסייה השלמות ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על האפשרות חשב כדי לקבל את ערכי ההתנגדות והתגובה המותאמים לפי גובה וזווית פאזה.
8. לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על הגיליון Point Graph , וראה כי אליפסות של 50%, 75% ו- 95% סובלנות מצוירות עבור אוכלוסיית הייחוס שנבחרה (כלומר, האוכלוסייה בשורה הצהובה הראשונה בראש גיליון אוכלוסיית הייחוס).
9. בתיבת הדו-שיח, בחר קבוצות, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על המספר הממוקם בקוד הקבוצה הממוקם בגיליון הנושאים ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על אישור. לאחר מכן, יופיע גרף BIVA, כאשר וקטור הנושא הוא דמות גיאומטרית (Δ, •, □).
10. מטופלים עם וקטורים שנמצאים מחוץ לקוטב התחתון של האליפסה של 75% סובלנות יסווגו כעומס יתר של נוזלים (ראו איור 1).
11. חלקו את Z ב-200 קילוהרץ ב-Z ב-5 קילוהרץ - מה שמשקף את סך כל מי הגוף ותא המים החוץ-תאי, בהתאמה - על מנת לקבל את יחס העכבה (Imp-R). ערך ≥0.85 מציין עומס יתר של נוזלים.
    הערה: בהתקנים חדשים של תדרים טטרה-קוטביים, גרף R-Xc כבר כלול; עם זאת, חשוב לוודא כי אוכלוסיית הייחוס נכונה.

תוצאות

כדוגמה לשיטה שהוצגה לעיל, אנו מציגים את התוצאות עבור שתי נשים שהתקבלו למחלקה לרפואה דחופה. ניתוח עכבה ביואלקטרית הוערך בעת הקבלה באמצעות התקן רב-תדרים רגיש פאזה (ראו טבלת חומרים), וערכי ההתנגדות (R) והתגובה (Xc) שהתקבלו שימשו לחישוב גרף BIVA. התוצאות מראות כי לחולים עם התייבשות יתר היו ...

Discussion

חשוב להזכיר כי גישות שונות לניתוח עכבה ביואלקטרית (BIA) הוצעו בספרות שפורסמה, כולל שימוש בתדרים מרובים ב-1-500 קילו-הרץ (MF-BIA), תדר יחיד רגיש פאזה (SF-BIA) ב-50 קילו-הרץ, ו-BIA ספקטרוסקופי ב-5 קילו-הרץ עד 2 מגה-הרץ. מחקרים סיפקו תוצאות לא עקביות, בנוגע להסכם לגבי ציוד BIA בתדרים יחידים ומרובי תדרים^6...

Materials

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.