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).

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.
<ol><li>בדוק מעת לעת את הציוד כדי לבדוק את דיוק מדידות העכבה באמצעות נגד בדיקה בעל ערך ידוע של 500 Ω (טווח: 496-503 Ω).</li>
	<li>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.</li>
	<li>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).</li>
	<li>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.</li>
	<li>חבר את חוטי העופרת לציוד; יש אינדיקציות המראות את הדרך הנכונה לחבר ביניהם.</li>
</ol>2. מדידת BIA
<ol><li>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.</li>
</ol>3. ניתוח פרמטרים גולמיים של BIA על גרף R-Xc Z-score
<ol><li>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).</li>
	<li>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.</li>
	<li>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).<ol><li>הוסף את מספר הרשומה הרפואית של כל מטופל לשדה מזהה נושא (עמודה G).</li>
		<li>הוסף מספר בין 1 ל- 10 לשדה קוד קבוצה (עמודה H).</li>
		<li>הכנס את ערך ההתנגדות שהתקבל באמצעות BIA והתאם לפי גובה במטרים לשדה הנושא R/H (עמודה I).</li>
		<li>הכנס את ערך התגובה המתקבל באמצעות BIA ומותאם לפי גובה במטרים לשדה הנושא Xc/H (עמודה J).</li>
		<li>הוסף ערך של 1 לשדה האפשרות ציור (עמודה K) כדי ליצור התווייה; כדי לדלג על שורות, השאר את התא ריק.</li>
	</ol></li>
	<li>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.</li>
	<li>לחץ על גיליון Z-graph; לאחר מכן, בתפריט תוכנית גיליון אלקטרוני, לחץ על הכרטיסיה תוספות ועל לחצן גרף חדש .</li>
	<li>בצע ניתוח BIVA Z-score וניתוח זווית פאזה לאחר שלב 4 ושלב 5.</li>
</ol>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.
<ol><li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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).</li>
	<li>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).</li>
</ol>5. חישוב ופירוש ישיר של PhA
הערה: יש צורך בערכי R 50 ו- Xc50 גולמיים כדי לחשב PhA.
<ol><li>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.</li>
</ol>

ניבוי פרוגנוזה באי ספיקת לב חריפה באמצעות זווית פאזה וציוני BIVA Z

המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.

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...

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.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alcohol 70% swabs&#160;</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BIVA software 2002</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Is a sofware created for academic use, can be download in http:// www.renalgate.it/formule_calcolatori/ bioimpedenza.htm in &#34;LE FORMULE DEL Prof. Piccoli&#34; section</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorhexidine Wipes</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Examination table</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Any brand can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leadwires square socket</td>
			<td>BodyStat</td>
			<td>SQ-WIRES</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Long Bodystat 0525 electrodes</td>
			<td>BodyStat</td>
			<td>BS-EL4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quadscan 4000 equipment</td>
			<td>BodyStat</td>
			<td>BS-4000</td>
			<td>Impedance measuring range: 
			20 - 1300 &#937; ohms 
			Test Current: 620 &#956;A 
			Frequency: 5, 50, 100, 200 kHz Accuracy: Impedance 5 kHz: +/- 2 &#937; Impedance 50 kHz: +/- 2 &#937; Impedance 100 kHz: +/- 3 &#937; Impedance 200 kHz: +/- 3 &#937; 
			Resistance 50 kHz: +/- 2 &#937; 
			Reactance 50 kHz: +/- 1 &#937; 
			Phase Angle 50 kHz: +/- 0.2&#176; Calibration: A resistor is supplied for independent verification from time to time. 
			The impedance value should read between 496 and 503 &#937;.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

clinical application of phase angle and biva z-score analyses in patients admitted to an emergency department with acute heart failure

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.

Acute heart failure (AHF) results from the rapid onset of signs, symptoms, and exacerbation of derivates of HF and a combination of clinical, hemodynamic, and neurohormonal abnormalities, including systemic inflammatory activation, which leads to sodium and water retention1. This long-term accumulation causes the interstitial glycosaminoglycan (GAG) networks to become dysfunctional, resulting in reduced buffering capacity and changing the form and function of the GAG networks1,2.&#160;This contributes to alterations in body composition due to the shifting of fluids from intracellular to extracellular space3, thus inducing an increase in body fluids and leading to congestion, which is the most common cause of hospitalization with HF. It is principally fluid overload, compartmental fluid redistribution, or a combination of both mechanisms that require immediate medical attention4,5. This condition is one of the main predictors of a poor prognosis6,7.
Considering that AHF is the most common cause of hospital admissions in patients older than 65 years of age8, around 90% of those who are admitted to an emergency department present fluid overload6, and approximately 50% of these patients are discharged with persistent symptoms of dyspnea and fatigue, and/or minimal or no weight loss9. In-hospital mortality rates range from 4% to 8% after discharge; there is an increase from 8% to 15% at three months, and for re-hospitalization, the rates range from 30% to 38% at 3 months10. Therefore, the quick and accurate evaluation of congestion in real-time and acute settings, such as an emergency department, is crucial for therapeutic management11 and determining disease prognosis, morbidity, and mortality6.
Bioelectrical impedance analysis (BIA) has been suggested for estimating body composition for being safe, noninvasive and portable techinque12. To estimate a whole-body impedance, BIA uses a phase-sensitive impedance analyzer that introduces a constant alternating current through tetrapolar surface electrodes placed on the hands and feet12. This method combines the resistance (R), reactance (Xc), and phase angle (PhA)13, where R is the opposition to the flow of the alternating current through the intracellular and extracellular ionic solution. Xc is the delay in the conduction (dielectric components) or compliance of the tissue interfaces, cell membranes, and organelles with the passage of the administered current12. The PhA reflects the relationship between R and Xc. It is derived from the electrical properties of the tissue; it is expressed as the lag between the voltage and current at the cell membrane and tissue interfaces and is measured with phase-sensitive devices14,15,16,17.
The PhA is calculated from raw data&#160;on R and Xc (PA [degrees] = arctangent (Xc/R) x (180&#176;/&#960;)), and it is considered one of the indicators of cellular health and cell membrane structure18, as well as an indicator of the distribution of ICW and ECW spaces, i.e., altered redistributions of the compartments (specifically, changes from intracellular to extracellular water, which low phase angles can show)19. Thus, a low PhA value may be due to overhydration and/or malnutrition, and the Z-score could be used to differentiate if this low PhA is due to the loss of soft tissue mass, an increase in tissue hydration, or both. In addition, the transformation of the Z-score could help researchers compare changes in different study populations3,14.
In addition, PhA is considered a predictor of health status, an indicator of survival, and a prognostic marker for different clinical outcomes3,20, even under other clinical conditions20,21,22,23, where high PhA values indicate greater cell membrane integrity and vitality10,13and therefore greater functionality. This is in contrast to low PhA values, which reflect membrane integrity and permeability loss, leading to impaired cell function or even cell death14,22,24. In patients with chronic heart failure (CHF), smaller PhA values were associated with a worse functional class classification25. In addition, one of the advantages of PhA measurement is that it does not require recalled parameters, body weight, or biomarkers.
Several studies have recommended the use of raw BIA measurements in patients who had alterations in fluid shifts and fluid redistributions or non-constant hydration status, such as those in AHF26. This was because BIA is based on regression equations that estimate total body water (TBW), extracellular body water (ECW), and intracellular body water (ICW). Therefore, the lean and fat mass estimations in such patients are biased because of the physiological relationship with soft tissue hydration27.
The bioelectrical impedance vectorial analysis (BIVA) method overcomes some limitations of the conventional BIA method28. It provides additional information through a semiquantitative evaluation of body composition in terms of body-cell mass (BCM), cell mass integrity, and hydration status29. Thus, it allows an estimation of the body fluid volume through vector distribution and distance patterns on an R-Xc graph28,30. BIVA is used to create a vector plot of impedance (Z) using the whole-body R and Xc values derived from BIA at a frequency of 50 kHz.
To adjust the raw values of R and Xc, the parameters R and Xc are standardized by height (H), expressed as R/H and Xc/H in Ohm/m, and plotted as a vector; this vector has a length (proportional to the TBW) and a direction on the R-Xc graph16,28.
A sex-specific R-Xc graph contains three ellipses, which correspond to the 50%, 75%, and 95% tolerance ellipses of a healthy reference population28,31,32; the ellipsoidal form of the ellipses is determined by the relationship between R/H and Xc/H. However, to evaluate the impedance parameters in a gender-specific reference health population, the original raw BIA parameters were transformed into bivariate Z-scores (in a BIVA Z-score analysis) and plotted on an R-Xc Z-score graph33,34. This graph, compared with an R-Xc graph, represented the standardized R/H and Xc/H as a bivariate Z-score, i.e., Z(R) and Z(Xc) showed the number of standard deviations away from the mean value of the reference group33. The tolerance ellipses of the Z-score conserved the same pattern as that of the ellipses for the percentiles on the original R-Xc graph31,33. The Z-score graphs for R-Xc and R-Xc showed changes in soft tissue mass and tissue hydration independent of regression equations or body weight.
Vector displacements along the major axis of the ellipses indicated changes in hydration status; a shortened vector that fell below the 75% pole of an ellipse indicated pitting edema (sensibility = 75% and specificity = 86%); however, the optimal threshold for the detection of pitting edema was different in AHF and CHF patients, where the lower pole of 75% corresponded to AHF patients, and 50% corresponded to CHF patients edema (sensibility = 85% and specificity = 87%)35. On the other hand, vector displacements along the minor axis corresponded to cell mass. The left side of the ellipses indicated a high cell mass (i.e., more soft tissue), where shorter vectors corresponded to obese individuals and were characterized by phases similar to those of athletic ones, who had longer vectors. On the contrary, the right side indicated less body cell mass21,34; according to Picolli et al.31,33, the scores of the vectors of the anorexia, HIV, and cancer groups were located on the right side of the minor axis, which corresponds to the category of cachexia.
This study aimed to explain how to obtain and interpret PhA values by using BIA in patients with AHF who were admitted to an emergency department and to show their clinical applicability/usefulness as a predictive marker for the prognosis of 90-day events.

מחבר זרקור: חשיפת אינדיקטורים פרוגנוסטיים באי ספיקת לב - תפקיד זווית הפאזה וניתוח עכבה ביואלקטרית 

יישום קליני של ניתוח זווית פאזה ו- BIVA Z-Score בחולים שאושפזו במחלקה לרפואה דחופה עם אי ספיקת לב חריפה

The scope of this research is to demonstrate the clinical applicability of the phase angle by bioelectrical impedance analysis and Z-score analysis within the emergency department and how phase angle can be a predictive marker for death or readmission at 90 days after discharge. Recent research has been focused on studying the role of phase angle congestion and reduced body cell mass by bioelectrical impedance vector analysis as predictors of poor prognosis in patients with acute heart failure. We have found that the detection of subclinical congestion by bioelectrical impedance vector analysis has been predicting outcomes such as mortality, readmissions, and unplanned emergency department visits.Having a quick, accurate, and reliable method to assess congestion status and estimate body cell mass at the bedside can aid physicians in making medical decisions to improve a patient's prognosis. Bioelectrical impedance vector analysis Z-score can be used to asses congestion and detect changes in nutrition and nutritional status in patients with acute and chronic heart failure during hospitalization. It can compliment other diagnostic test and serve as a monitoring tool.

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...

Watch this Scientific Journal Video about Unveiling Prognostic Indicators in Heart Failure - The Role of Phase Angle and Bioelectrical Impedance Analysis at JoVE.com

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.

Acute heart failure is characterized by neurohormonal activation, which leads to sodium and water retention and causes alterations in body composition, ...

מטרת מחקר זה היא להדגים את הישימות הקלינית של זווית הפאזה על ידי ניתוח עכבה ביואלקטרית וניתוח ציון Z במחלקת החירום וכיצד זווית הפאזה יכולה להיות סמן ניבוי למוות או אשפוז חוזר 90 יום לאחר השחרור. מחקרים אחרונים התמקדו בחקר התפקיד של גודש בזווית הפאזה והפחתת מסת תאי הגוף על ידי ניתוח וקטורי עכבה ביואלקטריים כמנבאים לפרוגנוזה גרועה בחולים עם אי ספיקת לב חריפה. מצאנו כי זיהוי גודש תת-קליני על ידי ניתוח וקטורי עכבה ביואלקטריים ניבא תוצאות כגון תמותה, אשפוזים חוזרים וביקורים לא מתוכננים בחדרי המיון.שיטה מהירה, מדויקת ואמינה להערכת מצב גודש והערכת מסת תאי הגוף ליד המיטה יכולה לסייע לרופאים בקבלת החלטות רפואיות לשיפור הפרוגנוזה של המטופל. ניתוח וקטור עכבה ביואלקטרית Z-score יכול לשמש להערכת גודש וזיהוי שינויים בתזונה ובמצב התזונתי בחולים עם אי ספיקת לב חריפה וכרונית במהלך אשפוז. זה יכול להחמיא לבדיקות אבחון אחרות ולשמש ככלי ניטור.

clinical-application-phase-angle-biva-z-score-analyses-patients

Research

JoVE Journal

Medicine

Clinical Application of Phase Angle and BIVA Z-Score Analyses in Patients Admitted to an Emergency Department with Acute Heart Failure

1.3K Views.  National Autonomous University of Mexico. מטרת מחקר זה היא להדגים את הישימות הקלינית של זווית הפאזה על ידי ניתוח עכבה ביואלקטרית וניתוח ציון Z במחלקת החירום וכיצד זווית הפאזה יכולה להיות סמן ניבוי למוות או אשפוז חוזר 90 יום לאחר השחרור. מחקרים אחרונים התמקדו בחקר התפקיד של גודש בזווית הפאזה והפחתת מסת תאי הגוף על יד?...

Video: מחבר זרקור: חשיפת אינדיקטורים פרוגנוסטיים באי ספיקת לב - תפקיד זווית הפאזה וניתוח עכבה ביואלקטרית 

Acute heart failure is characterized by neurohormonal activation, which leads to sodium and water retention and causes alterations in body composition, such as increased body fluid congestion or systemic congestion. This condition is one of the most common reasons for hospital admission and has been associated with poor outcomes. The phase angle indirectly measures intracellular status, cellular integrity, vitality, and the distribution of spaces between intracellular and extracellular body water. This parameter has been found to be a predictor of health status and an indicator of survival and other clinical outcomes. In addition, phase angle values of &lt;4.8&#176; upon admission were associated with higher mortality in patients with acute heart failure. However, low phase angle values may be due to alterations-such as the shifting of fluids from an intracellular body water (ICW) compartment to an ECW (extracellular body water) compartment and a concurrent decrease in body-cell mass (which can reflect malnutrition)-that are present in heart failure. Thus, a low phase angle may be due to overhydration and/or malnutrition. BIVA provides additional information about the body-cell mass and congestion status with a graphical vector (R-Xc graph). In addition, a BIVA Z-score analysis (the number of standard deviations from the mean value of the reference group) that has the same pattern as that of the ellipses for the percentiles on the original R-Xc graph can be used to detect changes in soft-tissue mass or tissue hydration and can help researchers compare changes in different study populations. This protocol explains how to obtain and interpret phase angle values and BIVA Z-score analyses, their clinical applicability, and their usefulness as a predictive marker for the prognosis of a 90-day event in patients admitted to an emergency department with acute heart failure.

In this protocol, we explain how to obtain and interpret phase angle values and bioelectrical impedance vectorial analysis (BIVA) Z-score obtained by bioelectrical impedance in patients with acute heart failure admitted to the Emergency Department and their clinical applicability as a predictive marker for the prognosis of a 90-day event.

Analyzing Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) Raw Parameters as a Predictive Marker for the Prognosis of Acute Heart Failure

Begin by removing the shoe and sock from the patient's right foot. Also remove all metal objects in contact with the patient's skin, such as bracelets, watches, rings, and chains. Position the patient's supine or semi-Fowler position with their legs and arms spread at approximately 45 degrees.To measure BIA, clean the surfaces using a 70%alcohol pad and allow them to dry completely before placing the electrodes. Download the BIVAtolerance software by Piccoli. Open the Reference populations sheet.Copy the appropriate reference population based on the patient's characteristics and paste it in the first yellow row. Click on the Z-score sheet. Insert the reference population and enter the medical record number of each patient into the Subject ID field.Next, input a number between one and 10 in the Group Code field. Insert the resistance value obtained with BIA and adjusted by height in meters into the resistance divided by height subject field and the reactance value into the reactance divided by height subject field. Then input one in the Drawing option field to generate a plot.Navigate to the spreadsheet program menu, select the Add-ins tab and click the Calculate button. Click on the Z-graph sheet within the spreadsheet program. Navigate to the Add-ins tab.Click the NEW GRAPH button. Then proceed with conducting BIVA Z-score and phase angle analyses.