JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

בפרוטוקול זה, אנו מסבירים כיצד להשיג ולפרש ערכי זווית פאזה וניתוח וקטוריאלי של עכבה ביואלקטרית (BIVA) ציון Z המתקבל על ידי עכבה ביואלקטרית בחולים עם אי ספיקת לב חריפה שאושפזו במחלקה לרפואה דחופה ויישומם הקליני כסמן ניבוי לפרוגנוזה של אירוע בן 90 יום.

Abstract

אי ספיקת לב חריפה מאופיינת בהפעלה נוירו-הורמונלית, המובילה לשימור נתרן ומים וגורמת לשינויים בהרכב הגוף, כגון גודש מוגבר בנוזלי הגוף או גודש מערכתי. מצב זה הוא אחת הסיבות הנפוצות ביותר לאשפוז בבית חולים ונקשר לתוצאות גרועות. זווית הפאזה מודדת בעקיפין את המצב התוך-תאי, שלמות התאים, חיוניות וחלוקת הרווחים בין מי גוף תוך-תאיים וחוץ-תאיים. פרמטר זה נמצא כמנבא למצב בריאותי ואינדיקטור להישרדות ותוצאות קליניות אחרות. בנוסף, ערכי זווית פאזה של <4.8° בעת הכניסה היו קשורים לתמותה גבוהה יותר בחולים עם אי ספיקת לב חריפה. עם זאת, ערכי זווית פאזה נמוכה עשויים לנבוע משינויים - כגון הסטת נוזלים מתא מי גוף תוך-תאיים (ICW) לתא ECW (מי גוף חוץ-תאיים) וירידה במקביל במסת תאי הגוף (שיכולה לשקף תת-תזונה) - הנמצאים באי ספיקת לב. לכן, זווית פאזה נמוכה עשויה לנבוע מהתייבשות יתר ו / או תת תזונה. BIVA מספק מידע נוסף על מסת תאי הגוף ומצב הגודש באמצעות וקטור גרפי (גרף R-Xx). בנוסף, ניתוח BIVA Z-score (מספר סטיות התקן מהערך הממוצע של קבוצת הייחוס) בעל תבנית זהה לזו של האליפסות עבור האחוזונים בגרף R-Xc המקורי יכול לשמש לזיהוי שינויים במסת רקמות רכות או בהידרציה של רקמות, ויכול לסייע לחוקרים להשוות שינויים באוכלוסיות מחקר שונות. פרוטוקול זה מסביר כיצד להשיג ולפרש ערכי זווית פאזה וניתוחי ציון Z של BIVA, את היישום הקליני שלהם ואת התועלת שלהם כסמן מנבא לפרוגנוזה של אירוע בן 90 יום בחולים שאושפזו במחלקה לרפואה דחופה עם אי ספיקת לב חריפה.

Introduction

אי ספיקת לב חריפה (AHF) נובעת מהופעה מהירה של סימנים, תסמינים והחמרה של נגזרות של HF ומשילוב של הפרעות קליניות, המודינמיות ונוירו-הורמונליות, כולל הפעלה דלקתית מערכתית, המובילה לאגירת נתרן ומים1. הצטברות ארוכת טווח זו גורמת לרשתות הגליקוזאמינוגליקן הבין-תאי (GAG) להפוך לבלתי מתפקדות, וכתוצאה מכך יכולת האגירה מופחתת ולשנות את הצורה והתפקוד של רשתות GAG 1,2. זה תורם לשינויים בהרכב הגוף עקב הסטת נוזלים מחלל תוך תאילחלל חוץ תאי 3, ובכך גורם לעלייה בנוזלי הגוף ומוביל לגודש, שהוא הגורם השכיח ביותר לאשפוז עם HF. מדובר בעיקר בעומס נוזלים, חלוקה מחדש של נוזלים מדוריים, או שילוב של שני המנגנונים הדורשים טיפול רפואי מיידי 4,5. מצב זה הוא אחד המנבאים העיקריים של פרוגנוזה גרועה 6,7.

בהתחשב בכך ש- AHF הוא הגורם השכיח ביותר לאשפוזים בבתי חולים בחולים מעל גיל65 של גיל 8, כ -90% מהמאושפזים במחלקה לרפואה דחופה מציגים עומס נוזלים6, וכ -50% מחולים אלה משוחררים עם תסמינים מתמשכים של קוצר נשימה ועייפות, ו / או ירידה מינימלית או ללא ירידה במשקל9. שיעורי התמותה בבתי החולים נעים בין 4% ל-8% לאחר השחרור; יש עלייה מ-8% ל-15% לאחר שלושה חודשים, ובאשפוז חוזר השיעורים נעים בין 30% ל-38% לאחר 3 חודשים10. לכן, הערכה מהירה ומדויקת של גודש במסגרות זמן אמת ואקוטיות, כגון מחלקה לרפואה דחופה, חיונית לניהול טיפולי11 ולקביעת פרוגנוזה של המחלה, תחלואה ותמותה6.

ניתוח עכבה ביואלקטרית (BIA) הוצע להערכת הרכב הגוף כבטוח, לא פולשני וניידTechinque 12. כדי להעריך עכבה של כל הגוף, BIA משתמש במנתח עכבה רגיש לפאזה המציג זרם חילופין קבוע דרך אלקטרודות משטח טטרה-פולריות המונחות על הידיים והרגליים12. שיטה זו משלבת את ההתנגדות (R), התגובה (Xc) וזווית הפאזה (PhA)13, כאשר R הוא ההתנגדות לזרימת זרם החילופין דרך התמיסה היונית התוך-תאית והחוץ-תאית. Xc הוא עיכוב בהולכה (רכיבים דיאלקטלריים) או תאימות של ממשקי הרקמות, קרום התא והאברונים עם מעבר הזרם המנוהל12. ה- PhA משקף את הקשר בין R ו- Xc. הוא נגזר מן התכונות החשמליות של הרקמה; הוא מבוטא כפיגור בין המתח והזרם בממברנה התאית ובממשקי הרקמה ונמדד בהתקנים רגישים לפאזה14,15,16,17.

ה- PhA מחושב מנתונים גולמיים על R ו- Xc (PA [מעלות] = ארקטנגנס (Xc/R) x (180°/π)), והוא נחשב לאחד המדדים לבריאות התא ומבנה קרום התא18, כמו גם אינדיקטור להתפלגות חללי ICW ו- ECW, כלומר, חלוקות מחדש של התאים (במיוחד, שינויים ממים תוך תאיים למים חוץ-תאיים, אילו זוויות פאזה נמוכות יכולות להראות)19. לכן, ערך PhA נמוך עשוי להיות עקב התייבשות יתר ו / או תת תזונה, ואת ציון Z יכול לשמש כדי להבדיל אם זה PhA נמוך נובע אובדן מסת רקמות רכות, עלייה הידרציה רקמות, או שניהם. בנוסף, השינוי של ציון Z יכול לעזור לחוקרים להשוות שינויים באוכלוסיות מחקר שונות 3,14.

בנוסף, PhA נחשב מנבא למצב בריאותי, אינדיקטור להישרדות, וסמן פרוגנוסטי לתוצאות קליניות שונות 3,20, גם בתנאים קליניים אחרים 20,21,22,23, כאשר ערכי PhA גבוהים מצביעים על שלמות וחיוניות גדולה יותר של קרום התא 10,13ולכן פונקציונליות רבה יותר. זאת בניגוד לערכי PhA נמוכים, המשקפים את שלמות הממברנה ואת אובדן החדירות, מה שמוביל לתפקוד לקוי של התאים או אפילו למוות תאי14,22,24. בחולים עם אי ספיקת לב כרונית (CHF), ערכי PhA קטנים יותר היו קשורים לסיווג מחלקה תפקודי גרוע יותר25. בנוסף, אחד היתרונות של מדידת PhA הוא שהיא אינה דורשת פרמטרים נזכרים, משקל גוף או סמנים ביולוגיים.

מספר מחקרים המליצו על שימוש במדידות BIA גולמיות בחולים עם שינויים במשמרות נוזלים וחלוקה מחדש של נוזלים או מצב הידרציה לא קבוע, כגון אלה ב- AHF26. הסיבה לכך הייתה ש-BIA מבוסס על משוואות רגרסיה המעריכות את סך כל מי הגוף (TBW), מי גוף חוץ-תאיים (ECW) ומי גוף תוך-תאיים (ICW). לכן, אומדני מסת הרזה והשומן בחולים כאלה מוטים בגלל הקשר הפיזיולוגי עם הידרציה של רקמות רכות27.

שיטת BIVA (Bioelectrical impedance vectorial analysis) מתגברת על כמה מגבלות של שיטת BIA28 הקונבנציונלית. הוא מספק מידע נוסף באמצעות הערכה כמותית למחצה של הרכב הגוף במונחים של מסת תאי גוף (BCM), שלמות מסת התא ומצב הידרציה29. לפיכך, הוא מאפשר הערכה של נפח נוזל הגוף באמצעות התפלגות וקטורית ודפוסי מרחק על גרף R-Xc28,30. BIVA משמש ליצירת תרשים וקטורי של עכבה (Z) באמצעות ערכי R ו-Xc של כל הגוף הנגזרים מ-BIA בתדר של 50 קילוהרץ.

כדי להתאים את הערכים הגולמיים של R ו- Xc, הפרמטרים R ו- Xc מתוקננים לפי גובה (H), מבוטאים כ- R/H ו- Xc/H באוהם/m, ומתוארים כווקטור; לווקטור זה יש אורך (פרופורציונלי ל-TBW) וכיוון בגרף R-Xc16,28.

גרף R-Xc ספציפי למין מכיל שלוש אליפסות, התואמות את אליפסות הסיבולת של 50%, 75% ו- 95% של אוכלוסיית ייחוס בריאה 28,31,32; הצורה האליפסואידית של האליפסות נקבעת על ידי הקשר בין R/H ו-Xc/H. עם זאת, כדי להעריך את פרמטרי העכבה באוכלוסיית בריאות ייחוס ספציפית למגדר, פרמטרי BIA גולמיים המקוריים הפכו לציוני Z דו-משתניים (בניתוח ציון Z של BIVA) ושורטטו על גרף ציון Z R-Xc33,34. גרף זה, בהשוואה לגרף R-Xc, ייצג את R/H ו-Xc/H המתוקננים כציון Z דו-משתני, כלומר, Z(R) ו-Z(Xc) הראו את מספר סטיות התקן הרחק מהערך הממוצע של קבוצת הייחוס33. אליפסות הסיבולת של ציון Z שמרו על אותה תבנית כמו זו של האליפסות עבור האחוזונים בגרף R-Xc המקורי31,33. הגרפים של ציון Z עבור R-Xc ו-R-Xc הראו שינויים במסת הרקמות הרכות ובהידרציה של הרקמות, ללא תלות במשוואות רגרסיה או במשקל הגוף.

תזוזות וקטוריות לאורך הציר הראשי של האליפסות הצביעו על שינויים במצב ההידרציה; וקטור מקוצר שנפל מתחת לקוטב 75% של אליפסה הצביע על בצקת פיטינג (רגישות = 75% וספציפיות = 86%); עם זאת, הסף האופטימלי לגילוי בצקת פיטינג היה שונה בחולי AHF ו- CHF, כאשר הקוטב התחתון של 75% תאם לחולי AHF, ו- 50% התאים לבצקת CHF (רגישות = 85% וספציפיות = 87%)35. מצד שני, תזוזות וקטוריות לאורך הציר המינורי התאימו למסת התא. הצד השמאלי של האליפסות הצביע על מסת תאים גבוהה (כלומר, רקמה רכה יותר), כאשר וקטורים קצרים יותר התאימו לאנשים שמנים והתאפיינו בשלבים דומים לאלה של אתלטיים, שהיו להם וקטורים ארוכים יותר. להיפך, הצד הימני הצביע על פחות מסת תאי גוף 21,34; על פי Picolli et al.31,33, ציוני הווקטורים של קבוצות אנורקסיה, HIV וסרטן היו ממוקמים בצד ימין של הציר הקטן, המתאים לקטגוריה של cachexia.

מחקר זה נועד להסביר כיצד להשיג ולפרש ערכי PhA באמצעות BIA בחולים עם AHF שאושפזו במחלקת חירום ולהראות את הישימות / התועלת הקלינית שלהם כסמן ניבוי לפרוגנוזה של אירועי 90 יום.

Protocol

הפרוטוקול אושר על ידי ועדת האתיקה של המחקר של המכון הלאומי למדעי הרפואה והתזונה סלבדור זובירן (REF. 3057). כדי לבצע מדידות BIA נעשה שימוש בציוד טטרפולרי מרובה תדרים (ראה טבלת חומרים). ציוד זה סיפק ערכי גלם מדויקים עבור ההתנגדות (R), התגובה (Xc) וזווית הפאזה (PhA) בתדר של 50 קילוהרץ, מה שאיפשר למדוד את העכבה ביחס האות לרעש הטוב ביותר. אלקטרודות ההדבקה בהן נעשה שימוש צריכות להתאים להמלצות היצרן. הסכמה מדעת בכתב התקבלה מהמטופלים המעורבים במחקר.

1. הכנת ניסוי ומטופל

הערה: שלבים אלה בוצעו לפני ביצוע מדידת BIA.

  1. בדוק מעת לעת את הציוד כדי לבדוק את דיוק מדידות העכבה באמצעות נגד בדיקה בעל ערך ידוע של 500 Ω (טווח: 496-503 Ω).
  2. לחנך את כוח האדם המבצע את מדידות BIA על פי הוראות היצרן והשיטה הטטרה-פולרית המתוארת בספרות36.
    הערה: על המטופל לצום לפחות 4-5 שעות. אם המטופל צלול ובהכרה, הסבר את ההליך שיתבצע.
  3. הסר את הנעל והגרב מרגל ימין וכל חפץ מתכתי שיש לו מגע עם עור המטופל, כגון צמידים, שעונים, טבעות ושרשראות.
    הערה: אם כף רגל ימין סובלת מפציעה, חבשו אותה ועברו לצד שמאל (אם אף אחת מכפות הרגל אינה זמינה לחשיפה ולמיקום אלקטרודות, לא ניתן לבצע מדידות BIA).
  4. הניחו את המטופל במצב שכיבה או עופות למחצה בהתאם לסבילות של המטופל, כאשר רגליו וזרועותיו פרושות בזווית של כ-45 מעלות. בחולים עם השמנת יתר, הניחו סדין בין הירכיים שלהם כדי למנוע מגע ביניהם.
  5. חבר את חוטי העופרת לציוד; יש אינדיקציות המראות את הדרך הנכונה לחבר ביניהם.

2. מדידת BIA

  1. זהה את האזור שבו יוצבו האלקטרודות. עם פד 70% אלכוהול, נקו את המשטחים הללו והמתינו עד שהאלכוהול יתייבש כדי למקם את האלקטרודות (מיקום האלקטרודות תואר קודם לכן)37.
    הערה: לקבלת פרטים על מדידת BIA, עיין בפרוטוקול שתואר קודם לכן37.

3. ניתוח פרמטרים גולמיים של BIA על גרף R-Xc Z-score

  1. הורד את תוכנת הסובלנות BIVA מאת Piccolli38 (ראה טבלת חומרים).
    הערה: התוכנה כוללת שבעה גיליונות חוברת עבודה (מדריך/אוכלוסיית הפניות/גרף נקודתי/נתיב/נושאים/ציוני Z/Z-graph).
  2. לחץ על גיליון אוכלוסיית הייחוס, בחר את אוכלוסיית הייחוס בהתאם למאפייני המטופל, העתק והדבק אותה בשורה הצהובה הראשונה.
    הערה: התוכנה קוראת רק את השורה הצהובה הראשונה, שבה ממוקמת אוכלוסיית הייחוס. אוכלוסיות הייחוס נעות בין 1 ל- 10 (עמודת קוד פופול ), והן מוצגות בשורות מתחת לעמודה הצהובה.
  3. לחץ על גיליון ציון Z, הכנס את אוכלוסיית הייחוס והזן את נתוני המטופל בשורה השנייה.
    הערה: נתוני אוכלוסיית הייחוס כוללים את קוד האוכלוסייה (קוד פופול), מספר החולים הכלולים באוכלוסיית הייחוס (גודל פופול, N), ההתנגדות הממוצעת באוהם לפי גובה במ' 2 (R/H ממוצע), סטיית התקן של ההתנגדות באוהם לפי גובה במ' 2 (R/H SD), התגובה הממוצעת באוהם לפי גובה במ'2 (Xc/H ממוצע), וסטיית התקן של התגובה באוהם לפי גובה ב-m2 (Xc/H SD). נתונים אלה מוצגים בגיליון אוכלוסיית הייחוס (עמודות A עד F).
    1. הוסף את מספר הרשומה הרפואית של כל מטופל לשדה מזהה נושא (עמודה G).
    2. הוסף מספר בין 1 ל- 10 לשדה קוד קבוצה (עמודה H).
    3. הכנס את ערך ההתנגדות שהתקבל באמצעות BIA והתאם לפי גובה במטרים לשדה הנושא R/H (עמודה I).
    4. הכנס את ערך התגובה המתקבל באמצעות BIA ומותאם לפי גובה במטרים לשדה הנושא Xc/H (עמודה J).
    5. הוסף ערך של 1 לשדה האפשרות ציור (עמודה K) כדי ליצור התווייה; כדי לדלג על שורות, השאר את התא ריק.
  4. לחץ על תפריט תוכנית הגיליון האלקטרוני, לחץ על הכרטיסייה משלים ולחץ על הלחצן חישוב .
    הערה: ציון Z(R) (עמודה L) Z(Xc) ציון (עמודה M) יחושב באופן אוטומטי.
  5. לחץ על גיליון Z-graph; לאחר מכן, בתפריט תוכנית גיליון אלקטרוני, לחץ על הכרטיסיה תוספות ועל לחצן גרף חדש .
  6. בצע ניתוח BIVA Z-score וניתוח זווית פאזה לאחר שלב 4 ושלב 5.

4. פרשנות וניתוח של ציון BIVA Z

הערה: זהה את ארבע הדפוסים בגרף R-Xc Z-score. בקצוות לאורך הציר הראשי, התבנית התחתונה קשורה לגודש, ואילו התבנית העליונה קשורה למצב התייבשות. בקצוות לאורך הציר המינור, התבנית השמאלית קשורה ליותר מסת תאים ברקמות רכות, ואילו התבנית הימנית קשורה לפחות מסת תאים ברקמות רכות. כדי לחשב את ציון Z הדו-משתני מהגיל הממוצע של הקבוצה, נעשה שימוש בנוסחה הבאה: Z(R) = (קבוצת גיל ממוצעת R/H - ערך ממוצע R/H באוכלוסיית הייחוס) / סטיית תקן של אוכלוסיית הייחוס ו- Z(Xc) = (גיל ממוצע Xc/H של הקבוצה - ערך ממוצע Xc/H באוכלוסיית הייחוס) / סטיית תקן של אוכלוסיית הייחוס.

  1. דמיינו וזהו את האליפסות של 50%, 75% ו-95%. הצירים x (תגובה) ו - y (התנגדות) מציגים את סטיות התקן.
    הערה: גרף R-Xc Z-score הספציפי למין מסווג לפי מצב ההידרציה וה-BCM, וכל הווקטורים באליפסת הסבילות של 75% נחשבים כמצביעים על רקמה עם עכבה נורמלית.
  2. זהה את ציר מצב ההידרציה וסווג את הווקטור.
    הערה: וקטורים הנמצאים מתחת לאליפסה של 75% סובלנות בקוטב התחתון מצביעים על גודש, בעוד שכל הווקטורים הנמצאים באליפסת הסיבולת של 75% מצביעים על היעדר גודש. וקטורים הנופלים מחוץ לאליפסה של 75% סובלנות של הקוטב העליון נחשבים כמעידים על מצב התייבשות.
  3. זהה את ציר BCM בגרף וסווג את הווקטור.
    הערה: וקטורים עם תזוזה לצד שמאל נחשבים כמצביעים על BCM גדול יותר. לעומת זאת, וקטורים בצד ימין של הגרף מסווגים כמציינים BCM נמוך יותר.
  4. זהה את מספר סטיות התקן בין הערך המסומן לבין הערך הממוצע של קבוצת הייחוס.
    הערה: וקטורים הנמצאים מתחת לאליפסות הסיבולת של 75% של הקוטב התחתון (ציר ראשי) ומחוץ לאליפסות של 75% בצד שמאל (ציר מינורי) מתפרשים כמצביעים על מצב גודש עם ירידה ב-BCM (פחות רקמה רכה), בעוד שווקטורים הנופלים בצד ימין (ציר מינורי) מתפרשים כמצביעים על מצב גודש עם עלייה ב-BCM (רקמה רכה יותר).
  5. לעומת זאת, וקטורים הנופלים מעל אליפסות הסבילות של 75% של הקוטב התחתון (ציר מז'ורי) ומחוץ לאליפסות של 75% בצד שמאל (ציר מינורי) מתפרשים כמצביעים על מצב אי-גודש עם ירידה ב-BCM (רקמה פחות רכה), בעוד שווקטורים הנופלים בצד ימין (ציר מינורי) מתפרשים כמצביעים על מצב אי-גודש עם עלייה ב-BCM (רקמה רכה יותר).

5. חישוב ופירוש ישיר של PhA

הערה: יש צורך בערכי R 50 ו- Xc50 גולמיים כדי לחשב PhA.

  1. החלף את הערכים הגולמיים R 50 ו- Xc50 בנוסחה.
    הערה: נוסחה ב-RStudio: atan (Xc 50/R50)*(180°/π); נוסחה ב- Microsoft Excel: =ATAN (Xc 50/R50)*(180°/PI). התוצאות באות לידי ביטוי במעלות.
    PhA בדרך כלל נע בין 5° ו 7°; עם זאת, ניתן להגיע לערכים מעל 9.5° אצל ספורטאים בריאים. אם ערכי PhA נמוכים מ- 4.8° בעת הקבלה, לנבדק יש HR של 2.7 (95%CI 1.08-7.1, p = 0.03)39 להצגת אירוע של 90 יום (תמותה או אשפוז חוזר) ו- HR של 2.67 לתמותה ב -24 החודשים הבאים (95%CI 1.21-5.89, p = 0.01)20.

תוצאות

על פי הפרוטוקול שתואר לעיל, אנו מציגים נתונים של ארבעה חולי AHF (שתי נשים ושני גברים) שאושפזו במחלקה לרפואה דחופה כדוגמה לתחולה הקלינית של ערכי זווית הפאזה וניתוח ציון Z של BIVA. מדידות BIA בוצעו באמצעות ציוד מרובה תדרים רגיש פאזה תוך 24 שעות מרגע הקבלה.

כדי לחשב את ציון Z הדו-משתני מ...

Discussion

פרוטוקול זה מתאר את התועלת של שימוש בניתוח R-Xc Z-score בפרקטיקה קלינית עבור חולים שאושפזו במחלקת חירום עם AHF. בהתחשב בכך שבחולים עם AHF, הסיבה העיקרית לאשפוז בבית החולים היא גודש, זיהויו המהיר והמדויק והערכתו חיוניים לתוצאות החולים6.

מאמר זה ממחיש את מגוון הביטויים הק...

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.

Acknowledgements

המחברים מבקשים להודות לפרופסור(ים). פיקולי ופסטורי מהמחלקה למדעי הרפואה והכירורגיה, אוניברסיטת פדובה, איטליה, על אספקת תוכנת BIVA. מחקר זה לא קיבל מענק ספציפי ממימון, סוכנויות במגזר הציבורי, המסחרי או ללא כוונת רווח. פרוטוקול / מחקר זה הוא חלק מעבודת הדוקטורט של מריה פרננדה ברנאל-קבלוס הנתמכת על ידי מלגת המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה (CONACYT) (CVU 856465).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Alcohol 70% swabs NANAAny brand can be used
BIVA software 2002NANAIs 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 WipesNANAAny brand can be used
Examination tableNANAAny brand can be used
Leadwires square socketBodyStatSQ-WIRES
Long Bodystat 0525 electrodesBodyStatBS-EL4000
Quadscan 4000 equipmentBodyStatBS-4000Impedance 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.

References

  1. Boorsma, E. M., et al. Congestion in heart failure: a contemporary look at physiology, diagnosis, and treatment. Nature reviews. 17 (10), 641-655 (2020).
  2. Arrigo, M., Parissis, J. T., Akiyama, E., Mebazaa, A. Understanding acute heart failure: pathophysiology and diagnosis. European Heart Journal Supplements. 18 (suppl G), G11-G18 (2016).
  3. Norman, K., Stobäus, N., Pirlich, M., Bosy-Westphal, A. Bioelectrical phase angle and impedance vector analysis--clinical relevance and applicability of impedance parameters. Clinical Nutrition. 31 (6), 854-861 (2012).
  4. Núñez, J., et al. Congestion in heart failure: a circulating biomarker-based perspective. A review from the Biomarkers Working Group of the Heart Failure Association, European Society of Cardiology. European Journal of Heart Failure. 24 (10), 1751-1766 (2022).
  5. Scicchitano, P., Massari, F. The role of bioelectrical phase angle in patients with heart failure. Reviews in Endocrine & Metabolic Disorders. 24 (3), 465-477 (2022).
  6. Palazzuoli, A., Evangelista, I., Nuti, R. Congestion occurrence and evaluation in acute heart failure scenario: time to reconsider different pathways of volume overload. Heart Failure reviews. 25 (1), 119-131 (2020).
  7. Girerd, N., et al. Integrative Assessment of congestion in heart failure throughout the patient journey. JACC Heart Failure. 6 (4), 273-285 (2018).
  8. Felker, G. M. Diuretic strategies in patients with acute decompensated heart failure. The New England Journal of Medicine. 364 (9), 797-805 (2011).
  9. Gheorghiade, M., Filippatos, G., De Luca, L., Burnett, J. Congestion in acute heart failure syndromes: an essential target of evaluation and treatment. The American Journal of Medicine. 119 (12 Suppl 1), S3-S10 (2006).
  10. Di Somma, S., Vetrone, F., Maisel, A. S. Bioimpedance vector analysis (BIVA) for diagnosis and management of acute heart failure. Current Emergency and Hospital Medicine Reports. 2, 104-111 (2014).
  11. Scicchitano, P., et al. Sex differences in the evaluation of congestion markers in patients with acute heart failure. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 9 (3), 67 (2022).
  12. . Bioelectrical impedance analysis in body composition measurement: National Institutes of Health Technology Assessment Conference Statement. The American Journal of Clinical Nutrition. 64 (3), 524S-532S (1996).
  13. Kushner, R. F. Bioelectrical impedance analysis: a review of principles and applications. Journal of the American College of Nutrition. 11 (2), 199-209 (1992).
  14. Lukaski, H. C., Kyle, U. G., Kondrup, J. Assessment of adult malnutrition and prognosis with bioelectrical impedance analysis: phase angle and impedance ratio. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 20 (5), 330-339 (2017).
  15. Lukaski, H. C., Vega Diaz, N., Talluri, A., Nescolarde, L., L, Classification of hydration in clinical conditions: indirect and direct approaches using bioimpedance. Nutrients. 11 (4), 809 (2019).
  16. Lukaski, H. C. Evolution of bioimpedance: a circuitous journey from the estimation of physiological function to assessment of body composition and a return to clinical research. European Journal of Clinical Nutrition. 67 (1), S2-S9 (2013).
  17. Moonen, H. P. F. X., Van Zanten, A. R. H. Bioelectric impedance analysis for body composition measurement and other potential clinical applications in critical illness. Current Opinion in Critical Care. 27 (4), 344-353 (2021).
  18. Máttar, J. A. Application of total body bioimpedance to the critically ill patient. Brazilian Group for Bioimpedance Study. New Horizons. 4 (4), 493-503 (1996).
  19. Di Somma, S., et al. The emerging role of biomarkers and bio-impedance in evaluating hydration status in patients with acute heart failure. Clinical chemistry and laboratory medicine. 50 (12), 2093-2105 (2012).
  20. Alves, F. D., Souza, G. C., Clausell, N., Biolo, A. Prognostic role of phase angle in hospitalized patients with acute decompensated heart failure. Clinical Nutrition. 35 (6), 1530-1534 (2016).
  21. Alves, F. D., Souza, G. C., Aliti, G. B., Rabelo-Silva, E. R., Clausell, N., Biolo, A. Dynamic changes in bioelectrical impedance vector analysis and phase angle in acute decompensated heart failure. Nutrition. 31 (1), 84-89 (2015).
  22. Colín-Ramírez, E., Castillo-Martínez, L., Orea-Tejeda, A., Vázquez-Durán, M., Rodríguez, A. E., Keirns-Davis, C. Bioelectrical impedance phase angle as a prognostic marker in chronic heart failure. Nutrition. 28 (9), 901-905 (2012).
  23. Stapel, S. N., Looijaard, W. G. P. M., Dekker, I. M., Girbes, A. R. J., Weijs, P. J. M., Oudemans-van Straaten, H. M. Bioelectrical impedance analysis-derived phase angle at admission as a predictor of 90-day mortality in intensive care patients. European Journal of Clinical Nutrition. 72 (7), 1019-1025 (2018).
  24. Baumgartner, R. N., Chumlea, W. C., Roche, A. F. Bioelectric impedance phase angle and body composition. The American Journal of Clinical Nutrition. 48 (1), 16-23 (1988).
  25. Castillo Martínez, L., et al. Bioelectrical impedance and strength measurements in patients with heart failure: comparison with functional class. Nutrition. 23 (5), 412-418 (2007).
  26. Barbosa Silva, M. C., Barros, A. J. Bioelectrical impedance analysis in clinical practice: a new perspective on its use beyond body composition equations. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic. 8 (3), 311-317 (2005).
  27. Piccoli, A. Identification of operational clues to dry weight prescription in hemodialysis using bioimpedance vector analysis. The Italian Hemodialysis-Bioelectrical Impedance Analysis (HD-BIA) Study Group. Kidney International. 53 (4), 1036-1043 (1998).
  28. Piccoli, A., Rossi, B., Pillon, L., Bucciante, G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph. Kidney International. 46 (2), 534-539 (1994).
  29. Buffa, R., Mereu, R. M., Putzu, P. F., Floris, G., Marini, E. Bioelectrical impedance vector analysis detects low body cell mass and dehydration in patients with Alzheimer's disease. The Journal of Nutrition, Health & Aging. 14 (10), 823-827 (2010).
  30. Piccoli, A., Codognotto, M., Piasentin, P., Naso, A. Combined evaluation of nutrition and hydration in dialysis patients with bioelectrical impedance vector analysis (BIVA). Clinical Nutrition. 33 (4), 673-677 (2014).
  31. Piccoli, A., et al. Bivariate normal values of the bioelectrical impedance vector in adult and elderly populations. The American Journal of Clinical Nutrition. 61 (2), 269-270 (1995).
  32. Espinosa-Cuevas, M. A., Rivas-Rodríguez, L., González-Medina, E. C., Atilano-Carsi, X., Miranda-Alatriste, P., Correa-Rotter, R. Vectores de impedancia bioeléctrica para la composición corporal en población mexicana. Revista de Investigación Clínica. 59 (1), 15-24 (2007).
  33. Piccoli, A., Pillon, L., Dumler, F. Impedance vector distribution by sex, race, body mass index, and age in the United States: standard reference intervals as bivariate Z scores. Nutrition. 18 (2), 153-167 (2002).
  34. Nwosu, A. C., et al. Bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) as a method to compare body composition differences according to cancer stage and type. Clinical Nutrition ESPEN. 30, 59-66 (2019).
  35. Massari, F., et al. Accuracy of bioimpedance vector analysis and brain natriuretic peptide in the detection of peripheral edema in acute and chronic heart failure. Heart & Lung: the Journal of Critical Care. 45 (4), 319-326 (2016).
  36. Kyle, U. G. Bioelectrical impedance analysis-part II: utilization in clinical practice. Clinical Nutrition. 23 (6), 1430-1453 (2004).
  37. Castillo-Martínez, L., Bernal-Ceballos, F., Reyes-Paz, Y., Hernández-Gilsoul, T. Evaluation of fluid overload by bioelectrical impedance vectorial analysis. Journal of visualized experiments. 186, e364331 (2022).
  38. Piccoli, A., Pastori, G. . BIVA software. , (2002).
  39. Bernal-Ceballos, M. F., et al. Phase angle as a predictor of 90-day prognosis in patients with acute heart failure. [Poster presentation]. Poster Abstracts. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. 46, S74-S226 (2022).
  40. Ponikowski, P., et al. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC) developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. European Heart Journal. 37 (27), 2129-2200 (2016).
  41. Piccoli, A., et al. Differentiation of cardiac and noncardiac dyspnea using bioelectrical impedance vector analysis (BIVA). Journal of Cardiac Failure. 18 (3), 226-232 (2012).
  42. Scicchitano, P., et al. Respiratory failure and bioelectrical phase angle are independent predictors for long-term survival in acute heart failure. Scandinavian Cardiovascular Journal: SCJ. 56 (1), 28-34 (2022).
  43. González-Islas, D., et al. Body composition changes assessment by bioelectrical impedance vectorial analysis in right heart failure and left heart failure. Heart & Lung: the Journal of Critical Care. 49 (1), 42-47 (2020).
  44. Scicchitano, P., et al. Congestion and nutrition as determinants of bioelectrical phase angle in heart failure. Heart & Lung: The Journal of Critical Care. 49 (6), 724-728 (2020).
  45. Meyer, P., et al. Safety of bioelectrical impedance analysis in patients equipped with implantable cardioverter defibrillators. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. 41 (6), 981-985 (2017).
  46. Garlini, L. M., et al. Safety and results of bioelectrical impedance analysis in patients with cardiac implantable electronic devices. Brazilian Journal of Cardiovascular Surgery. 35 (2), 169-174 (2020).
  47. Bernal-Ceballos, F., Wacher-Rodarte, N. H., Orea-Tejeda, A., Hernández-Gilsoul, T., Castillo-Martínez, L. Bioimpedance vector analysis in stable chronic heart failure patients: Level of agreement between single and multiple frequency devices. Clinical Nutrition ESPEN. 43, 206-211 (2021).
  48. Genton, L., Herrmann, F. R., Spörri, A., Graf, C. E. Association of mortality and phase angle measured by different bioelectrical impedance analysis (BIA) devices. Clinical Nutrition. 37 (3), 1066-1069 (2018).
  49. Nescolarde, L., Lukaski, H., De Lorenzo, A., de-Mateo-Silleras, B., Redondo-Del-Río, M. P., Camina-Martín, M. A. Different displacement of bioimpedance vector due to Ag/AgCl electrode effect. European Journal of Clinical Nutrition. 70 (12), 1401-1407 (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

BIVA Z scoreBIVA

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved