生体電気インピーダンスベクトル解析による流体過負荷の評価
Summary
本研究では、生体電気インピーダンスベクトル解析(BIVA)による体液過負荷の有無の評価方法と、救急科に入院した患者の四極多周波機器を使用して測定されたインピーダンス比を示します。BIVAとインピーダンス比は、悪い結果を予測するための信頼性が高く有用なツールです。
Abstract
急性疾患では、治療的介入の影響により死亡率の低下または増加につながる可能性があるため、体液過剰の早期発見と管理が非常に重要です。正確な体液状態評価には適切な治療が必要です。残念ながら、放射性同位体液測定のゴールドスタンダードの方法は、費用と時間がかかり、急性期医療の臨床現場では感度に欠けるため、臨床検査や24時間出力など、他の精度の低い方法が通常使用されます。生体電気インピーダンスベクトル解析(BIVA)は、代替インピーダンスベースのアプローチであり、被験者の生のパラメータ抵抗とリアクタンスをプロットしてベクトルを生成し、その位置をR-Xcグラフの許容区間に対して評価できます。次に、体液の状態は、健康な参照母集団から得られた平均ベクトルからの距離に基づいて、正常または異常として解釈されます。本研究の目的は、生体電気インピーダンスベクトル分析を通じて流体過負荷の存在を評価する方法を示すことです 救急科に入院した患者における四極多周波機器で測定されたインピーダンス比。
Introduction
体液過剰(FO)は、1つ以上の体液コンパートメント1における総体液の過剰または相対的な過剰として定義され、重症患者で頻繁に観察され、より高い罹患率および死亡率と関連しています1,2,3。水分補給状態の変化の範囲は広いです。腎臓、心臓、または肝不全を示すことができます。および/またはおそらく過度の経口摂取または医原性エラーの結果4.放射性同位体量測定のゴールドスタンダードには特殊な技術が必要であり、費用と時間がかかり、水分補給状態の早期障害を特定できない可能性があるため、救急部門では水分補給状態の日常的な評価は困難です。したがって、臨床検査や累積体液バランス(24時間でのmL単位の量)など、他の精度の低い方法が一般的に使用されます5。体液量の状態の正確で高感度な決定は、臨床医が体液を制御し、静脈内輸液投与を管理し、血行力学的安定性を維持し、患者が早期治療を受けることを可能にするために必要です3,5,6。量評価の誤りは、必要な治療の欠如や、過剰な水分投与などの不必要な治療の実施につながる可能性があり、どちらも入院費用の増加、合併症、および死亡率に関連しています4。
最近、個人の水分補給状態を分類するための代替方法と見なされている生体電気インピーダンス分析(BIA)への関心が高まっています。BIAは、安全で、非侵襲的で、持ち運び可能で、迅速で、ベッドサイドで、使いやすい方法で、ボディコンパートメントの構成を推定するために設計されています。この分析では、手と足に配置された4つの表面電極を介して、体内に注入された交流電流(800μA)の流れに対して軟組織によって生成された反対を測定します。BIAで推定した体内総水分量は、重水素希釈で得られた水分と高い相関があることが示されています(r=0.93、p=0.01)7。
位相に敏感なBIAデバイスは、位相角とインピーダンス(Z 50)の直接測定を評価し、単一周波数モード(50 kHz)または多周波モード(5 kHz〜200 kHz)8で抵抗(R)とリアクタンス(Xc)を取得します。RとXcの値を被験者の身長(m単位)の2乗で割って導体長の個人間差を制御し、R-Xcグラフにプロットすることは、生体電気インピーダンスベクトル分析(BIVA)で流体の状態を推定するために使用される方法です。BIVAは、Piccoli et al.9によって開発された代替インピーダンスアプローチであり、R(すなわち、細胞内および細胞外のイオン溶液を通る交流の流れに対する反対)とXcの間の空間的関係を使用して、限られた特定のサンプルで生成された重回帰予測式とは無関係に、軟組織の水和を評価します10.したがって、体液状態の分類は、全身水分の定量化よりも正確かつ正確です。被験者のRおよびXc値は、健康な参照集団11,12,13に由来する平均ベクトルからの距離に基づいて、正常または異常な水分補給を示すと解釈できるR−Xcグラフ内の許容区間に対して位置を評価できるベクトルを生成する。
以前の研究では、救急科(ED)に入院した患者の体液過負荷の検出と死亡率の予測のためにさまざまな生体電気インピーダンス分析パラメーターを比較し、BIVA(相対リスク= 6.4、1.5から27.9までの95%信頼区間、p = 0.01)とインピーダンス比(相対リスク= 2.7、1.1から7.1までの95%信頼区間、p = 0.04)が30日死亡率の確率の推定を改善することを実証しました3。
流体過負荷は、多周波生体電気インピーダンス装置で求めた200kHzで測定したインピーダンスと5kHzで測定したインピーダンスとの比であるインピーダンス比(imp-R)を用いて推定することもできる。Imp-Rは、体内総水(Z200)および細胞外水流体空間(Z5)での伝導を考慮します。セルへの電流の浸透は周波数に依存し、200/5kHz比は、セル3,8への電流の流入が大きいか小さいかの比率を表します。これら2つの値の差が時間の経過とともに減少する場合は、細胞の健康状態が低下していることを示している可能性があります14。
健康な人では、男性で≤0.78、女性で≤0.82のImp-R値が観察されています15。1.0 に近い値は、2 つのインピーダンスが互いに近く、体細胞の正常性が低いことを示します。重篤な病気の場合、5kHzでの細胞膜の抵抗が減少し、5kHzと200kHzでのインピーダンス値の差が著しく低くなり、細胞の悪化を示しています3。値 > 1.0 は、デバイス エラー16,17 を示します。したがって、本研究の目的は、生体電気インピーダンスベクトル分析を通じて流体過負荷の存在を評価する方法を示すことであり、 救急科に入院した患者の四極多重周波機器で測定されたインピーダンス比を使用します。
Protocol
Representative Results
Discussion
公開された文献では、1〜500 kHzの複数の周波数(MF-BIA)、50 kHzの位相感受性単一周波数(SF-BIA)、5 kHz〜2 MHzの分光BIAの使用など、さまざまな生体電気インピーダンス分析(BIA)アプローチが提案されていることに言及することが重要です。 単一周波数および複数周波数のBIA機器に関する合意に関して、研究は一貫性のない結果を提供しました6米国国立衛生研究所(NIH)の技術評価会議…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は教授に感謝したいと思います。イタリアのパドヴァ大学医学外科科学部のピッコリとパストリ、BIVAソフトウェアを提供してくれました。この研究は、公的、商業的、または非営利セクターの資金提供機関から特定の助成金を受け取っていませんでした。
Materials
| 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. |
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