Käytännöllinen opas bioelektrisen impedanssianalyysin saamiseen esimerkissä kroonisesta obstruktiivisesta keuhkosairaudesta

Painon menetys ja rasvattoman lihasmassaan ehtyminen ovat yleisiä ja vakavia ongelmia potilailla, joilla on krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD) riippumatta ilmavirran rajoituksen asteesta. COPD: n aliravitsemukseen on liittynyt systeemistä tulehdusta, kakeksiaa, ruokahaluttomuutta, luustolihasten toimintahäiriöitä, hengenahdistusta, heikentynyttä terveydentilaa, lisääntynyttä pahenemisriskiä ja lisääntynyttä kuolleisuutta. GOLD: n (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) nykyisissä COPD-ohjeissa pidetään ravitsemuksellista seurantaa tärkeänä osana keuhkoahtaumatautipotilaiden rutiiniarviointia.

Korvaavat toimenpiteet, kuten tunnettu kehon massaindeksi (BMI) ) eivät ilmoita kehon koostumusta, lihasmassaa tai ravitsemustilaa. Täten puuttumista vaativa aliravitsemus voi esiintyä normaalista korkeaan BMI: hen huolimatta. Näitä potilaita ei yleensä havaita subjektiivisella globaalilla ravitsemustilan arvioinnilla. Keuhkoahtaumataudin tapauksessa on tunnustettu, että matala rasvaton massa (FFM) on edelleen eroteltu kehon solumassaksi (BCM) ja ylimääräiseksi solumassaksi (ECM) eikä matalaksi BMI: ksi, ja sitä tulisi pitää kriittisenä parametrina. taudin vakavuus ja ennuste.

Ravintosisältöarvioinnissa käytetään erilaisia menetelmiä BMI: n ulkopuolella, kuten bioelektrinen impedanssianalyysi (BIA), ihonkertainen antropometria ja kaksoisenergian röntgenabsorptiometria (DEXA). BIA on yksinkertainen, edullinen, nopea ja ei-invasiivinen tekniikka kehon koostumuksen ja sen muutosten arvioimiseksi ajan myötä. BIA: ta käytetään suurelta osin kliinisissä tutkimuksissa, ja useiden eri BIA-tekniikoiden teoriasta ja metodologiasta löytyy koko joukko kirjallisuutta. Yllättäen on kuitenkin huomattavaa puutetta BIA: n käytännön näkökohdista niille, jotka ovat ensisijaisesti kiinnostuneita oppimaan kuinka tätä menetelmää soveltaa ja tulkita käytännössä. Siten BIA on edelleen alikäytetty ja aliarvioitu työkalu perusterveydenhuollon ravintoarvioinnissa. Tämä voidaan selittää edelleen sillä, että BIA: n kustannuksia ei tällä hetkellä aina palauteta ja ettei ole ohjeita, jotka kuvaavat keinoja keuhkoahtaumatautipotilaiden aliravitsemuksen arvioimiseksi.

BIA-analyysiä täydennetään yksinkertaisesti ja tehokkaasti bioelektrinen impedanssivektorianalyysi (BIVA), joka on riippumaton nesteytystilasta ja jota voidaan käyttää laadunvalvontamenetelmänä BIA-tulosten oikeaan tulkintaan. BIVA on kuvioanalyysi impedanssimittauksista (vastus ja reaktanssi), jotka on piirretty vektoriksi koordinaattijärjestelmässä. Iän, BMI: n ja sukupuolen mukaan mukautetut vertailuarvot piirretään ns. Toleranssin ellipseinä koordinaattijärjestelmässä. Tämän perusteella voidaan antaa lausunto vesitasapainosta (normo-, hypo-, hyperhydraatio) ja kehon solumassasta (ravitsemuksellinen tila).

Tämän artikkelin tarkoituksena on antaa ohjeita BIA / BIVA: n käyttö kiinnittäen erityistä huomiota käytännön näkökohtiin. Se heijastaa vuosikymmenen omaa käytännön kokemustamme yhden taajuuden BIA: n käytöstä yhdessä BIVA: n kanssa keskittyen COPD-potilaisiin. Tässä kuvataan lyhyesti BIA / BIVA-metodologian perusperiaatteet, toteutettavuus ja rajoitukset ja annamme käytännön vinkkejä ja suosituksia mittausten asianmukaisesta suorittamisesta ja analysoinnista. Olemme pyrkineet tarjoamaan yksinkertaisen, jäsennellyn ja käytännönläheisen lähestymistavan BIA / BIVA-tulosten tulkintaan ja analysointiin käyttämällä tyypillisiä esimerkkejä COPD-potilailla.

Perusperiaatteet

Bioelektrinen impedanssianalyysi (BIA)

BIA on menetelmä kehon koostumuksen arvioimiseksi. BIA: n periaate on määrittää kehon läpi kulkevan sähkövirran sähköinen impedanssi. Sähköinen impedanssi (Z) koostuu kahdesta komponentista, resistanssista (R) ja reaktanssista (Xc). Reaktanssi on BCM: n ja vastus mittaa koko kehon vettä. Määritetyn impedanssin perusteella voidaan arvioida useita BIA-parametreja:

Kehon solumassa (BCM)

• koostuu kaikista soluista, joilla on vaikutusta aineenvaihduntaan ( esim. lihas, sisäelimet, hermosto)

• keskeinen tekijä potilaan ravitsemustilan arvioinnissa

• : esim. hyvä harjoittelutila, solunsisäinen vedenkestävyys

• ↓: esim. aliravitsemus, kakeksia, kuivuminen

BCM%

• BCM: n prosenttiosuus FFM: ssä

• BIA-muutosten differentiaalidiagnoosiin: muutokset samalla tavalla kuin BCM

• yksilöllisen ravitsemustilan ja fyysisen kuntotason mitta

• : esim hyvä harjoittelutila

• ↓: esim.aliravitsemus

Ylimääräinen solumassa (ECM)

• pääasiassa solunulkoista vettä

• lisääntyminen tai väheneminen johtuu pääasiassa lisääntyneestä solunulkoisen vedenpidätyksestä tai solunulkoisen veden häviämisestä

• : esim. solunulkoinen vedenpidätyskyky (esim. turvotus)

• ↓: esim. solunulkoinen vesihäviö (esim. diureetit)

Rasvaton massa (FFM)

• kaikki, mikä ei ole kehon rasvaa, koostuu BCM: stä ja ECM: stä

• ↓: vanhukset, krooniset sairaudet

Rasvamassa (FM)

• määritetään epäsuorasti painosta miinus FFM

Vaihekulma

• yksi parhaat solukalvotoiminnan indikaattorit

• voidaan pitää merkkinä harjoittelusta ja ravitsemuksellisesta tilasta

• : esim. urheilullinen perustuslaillinen tyyppi, hyvä ravitsemustila (BCM-soluissa)

• ↓: esim. huono harjoittelutila, huono ravitsemustila (BCM-soluissa)

Kehon kokonaisvesi (TBW)

• : esim. suuri osa lihasta, vedenpidätyskyky (esim. turvotus)

• ↓: esim. pieni osa lihaksista, kuivuminen / eksikoskoosi

Kokemuksemme perustuu yhden taajuuden BIA: han (50 kHz); käyttämämme ohjelmistopaketti (NUTRIPLUS Data Input GmbH: lta) sisältää BIVA: n ja mukautetut vertailuarvot.

Yksityiskohtaiset ohjeet BIA-mittausten suorittamiseen löytyvät muualla. Lyhyen kuvauksen antamiseksi yksitaajuinen BIA tarkoittaa yleensä kahden distaalisen virran tai signaalia johtavan elektrodin sijoittamista käden ja jalan selkäpinnoille lähellä käpälän-falangeaalisen ja metatarsaalisen-falangeaalisen nivelen vastaavasti. Kaksi jännitettä tunnistavaa elektrodia kohdistetaan ranteen pisiformisuuteen ja nilkan mediaalisen ja lateraalisen maleolin väliin. Impedanssianalysaattori tuottaa tasaisen vaihtovirran kiinteällä 50 kHz: n taajuudella distaalisten elektrodien kautta ja havaitsee jännitteen pudotuksen proksimaalisten elektrodien kautta. Analysaattori näyttää mitatun resistanssin ja reaktanssin.

BIA-tuloksiin vaikuttavat tekijät:

1. paino ja korkeus (tutkijan tulisi mitata suoraan)

2. ruumiin ja raajojen sijainti (selkäasento, käsivarret siepattiin vähintään 30 °, jalat siepattiin noin 45 °)

3. ruoan ja juomien kulutus (ei juomia vähintään 12 tuntia aikaisemmin, paastotilassa vähintään 2 tuntia)

4. kohtalainen tai voimakas liikunta / liikunta ennen BIA-mittauksia ( viimeinen harjoitus vähintään 12 tuntia aiemmin)

5. sairaudet ja lääkkeet, jotka vaikuttavat neste- ja elektrolyyttitasapainoon; infektio ja ihosairaus, jotka voivat muuttaa sähkönsiirtoa elektrodin ja ihon välillä

6. ympäristöolosuhteet (esim. ympäristön lämpötila)

7. yksilö ominaisuudet (esim. ihon lämpötila, sukupuoli, ikä, rotu)

8. etninen vaihtelu

9. elektrodien tarttumaton käyttö, väärät elektrodit, kaapelikiinnikkeen löystyminen, elektrodien vaihto

BIA-parametrit riippuvat suurelta osin potilaan nesteytystilasta. BIA: n avulla edellä mainitut parametrit voidaan määrittää kohteissa ilman merkittäviä nesteen ja elektrolyyttien poikkeavuuksia.

BIVA (bioelektrisen impedanssivektorianalyysi)

BIVA integroiduna osana BIA-mittausta on yksinkertainen, nopea ja kliinisesti arvokas menetelmä nesteen tilan arvioimiseksi ( TBW) ja kehon solumassa (BCM) Tämä menetelmä kuvaa suoran impedanssin mittausresistanssin R ja reaktanssin Xc kaksivaihtelevana vektorina nomogrammiin (kuva 1). iän mukaan mukautettu, BMI ja sukupuoli piirretään ns. toleranssin ellipseinä samassa koordinaattijärjestelmässä. Erotetaan kolme toleranssin ellipsiä, jotka vastaavat terveen vertailupopulaation 50., 75. ja 95. vektoriprosenttipistettä. 95. prosenttipisteen ulkopuolella olevia arvoja pidetään epänormaaleina. Mittauspisteen sijainnin perusteella BIVA-nomogrammissa sukupuolen, iän, BMI: n ja rodun mukaan mukautettu ravinto / koulutus ja nesteytys voidaan lukea yhdellä silmäyksellä. Kuten kuvassa 1 on esitetty, 95. prosenttipisteen ulkopuolella sijaitsevat arvot seuraavissa neljässä kvadrantissa viittaavat seuraaviin olosuhteisiin: a) oikea ylempi kvadrantti esim. eksikoosi b) vasen alempi neljännes ödeema c) oikea alempi neljännes aliravitsemus d) vasen ylempi neljännes hyvä harjoittelutila.

BIA / BIVA-sovellukset ja ruumiin koostumuksen tulkinta

Esitämme alla joitain esimerkkejä tyypillisistä BIA-löydöksistä keuhkoahtaumatautipotilailla niiden tulkinnalla:

1. Normaali löydös

2. Aliravitsemus COPD-potilaalla, jolla on ylipainoinen

3. Kacheksia

4. Oikean sydämen vajaatoiminnan aiheuttama turvotus

5. Anoreksia

Henkilökohtaisen kokemuksen perusteella seurantamittaukset (esimerkit 2-5) tulisi suorittaa 4 viikon välein ylipainoiset potilaat ja 8-12 viikon välein kaikissa muissa tapauksissa. Tämä on kuitenkin päätös, joka on tehtävä yksilöllisesti.

1. Normaali löydös

Potilas: nainen, 61,1 kg, BMI 22,7, 64 vuotta vanha, lievä keuhkoahtaumatauti (GOLD-vaihe I).

Tulkinta: Kun painoindeksi on 22,7, tämä potilas on normaali paino. BIVA-nomogrammin (kuva 2) mittauspiste on 50. toleranssielipsissä ja osoittaa siten normaalit havainnot. Taulukossa 1 luetellut TBW, ECM, kehon rasva, BCM, BCM% ja vaihekulma-arvot ovat normaalialueella.

Johtopäätös: Kaikki taulukon arvot ovat normaalialueella ja BIVA-nomogrammin mittauspiste on 50. toleranssin ellipsissä.

2. Aliravitsemus liikalihavalla COPD-potilaalla

Potilas: nainen, 90 kg, BMI 31,5, 73 vuotta vanha, vaikea keuhkoahtaumatauti (GOLD-vaihe III)

Tulkinta: Potilaan BMI on 31,5 on liikalihavia. Tämän potilaan BIVA-nomogrammin (kuva 3) mittauspiste on selvästi normaalien BCM-arvojen viivan (pitkä akseli) alapuolella ja normaalien TBW-arvojen viivan (lyhyt akseli) yläpuolella 75. ja 95. toleranssin ellipsin välillä. Mittauspisteen sijainti oikeassa alakulmassa olevassa kvadrantissa osoittaa aliravitsemusta.

Taulukossa 2 luetellut BIA-parametriarvot voivat tulkitaan seuraavasti: Rasvamassa on normaalin alueen yläpuolella kohonneen painoindeksin mukaisesti. BCM on normaalialueella. Ensi silmäyksellä tämä ei sovi BIVA-nomogrammin löydökseen, mikä osoittaa aliravitsemusta. Se, että laskettu BCM on tässä normaaliarvojen alueella, voidaan selittää seuraavasti: On otettava huomioon, että BCM riippuu potilaan nestetilasta (TBW). Tämä tarkoittaa, että normaalilla alueella oleva BCM ei ei välttämättä tarkoita normaalia ravitsemustilaa, mutta se voi johtua myös lisääntyneestä TBW: stä. Seuraavat kaksi BIA-parametriä ovat hyödyllisiä erottamisessa: BCM% ja vaihekulma, joita muutetaan yleensä samoilla linjoilla kuin BCM. Tässä tapauksessa TBW on BCM% ja vaihekulma ovat normaaliarvojen alapuolella. Tämä osoittaa, että BCM on itse asiassa pienentynyt. BCM näyttää siis olevan normaaliarvojen alueella vain lisääntyneen TBW: n vuoksi. lasketut BIA-arvot, epäilty aliravitsemuksen diagnoosi voidaan määrittää yhdellä silmäyksellä BIVA: lla. Lisäksi vahvistetaan, että laskettu BCM on liian korkea lisääntyneen TBW: n (mittauslaitteiden sijainti) vuoksi t-piste BIVA-nomogrammissa normaalien TBW-arvojen viivan yläpuolella).

Johtopäätös: Liikalihavuudesta huolimatta potilaalla on aliravitsemusta. Mittauspisteen sijainti BIVA-nomogrammissa oikeassa alareunassa 75. ja 95. toleranssin ellipsin välillä antaa viitteen epäillään aliravitsemuksen diagnoosista.

3. Kacheksia

Potilas: mies, 45 kg, painoindeksi 16,7, 62 vuotta vanha, vaikea keuhkoahtaumatauti (GOLD-vaihe III)

Tulkinta: Kun painoindeksi on 16,7, potilas on alipainoinen. Tämän potilaan BIVA-nomogrammin (kuva 4) mittauspiste on kaukana normaalien BCM-arvojen viivan alapuolella (pitkä akseli) ja selvästi normaalien TBW-arvojen viivan (lyhyt akseli) yläpuolella, kaukana 95. toleranssin ellipsin ulkopuolella. Mittauspisteen sijainti oikeassa alakulmassa olevassa kvadrantissa osoittaa aliravitsemusta kakeksian muodossa.

Taulukossa 3 luetellut BIA-parametriarvot voidaan tulkita seuraavasti: Rasvamassa on normaalin alueen alapuolella pienentyneen BMI: n mukaisesti. BCM: n ja TBW: n laskettuja arvoja pienennetään. Alennetun BCM-arvon suhteen on otettava huomioon, että BCM on riippuvainen potilaan nestetilasta (TBW). Tämä tarkoittaa, että pienentynyt BCM ei välttämättä osoita aliravitsemusta, vaan voi johtua myös alhaisesta TBW: stä. parametrit BCM% ja vaihekulma ovat jälleen hyödyllisiä eron tekemiseen, koska niitä muutetaan yleensä samoilla linjoilla kuin BCM. BCM%: n ja vaihekulman arvoja pienennetään, mikä osoittaa tosiasiallisesti pienentyneen BCM: n tai aliravitsemuksen. BIVA tarjoaa ravitsemustilan arvioinnin tehokkaammin kuin lasketut BIA-parametrit.

Johtopäätös: Kaikki taulukossa luetellut arvot ovat normaalialueen alapuolella ja BIVA-nomogrammin mittauspiste on oikeassa alakulmassa olevan 95. toleranssin ellipsin ulkopuolella. vakava aliravitsemus kakeksian muodossa BIVA-nomogrammin arvio on riittää epäiltyyn kakeksian diagnosointiin.

4. Oikean sydämen vajaatoiminnasta johtuva ödeema

Potilas: nainen, 105,6 kg, BMI 38,8, 78 vuotta, COPD GOLD II -vaihe

Tulkinta: Potilaan paino on ylipainoinen, kun painoindeksi on 38,8. Tämän potilaan BIVA-nomogrammin (kuva 5) mittauspiste on normaalien BCM-arvojen viivan (pitkä akseli) yläpuolella ja huomattavasti normaalien TBW-arvojen viivan (lyhyt akseli) alapuolella 95. toleranssin ellipsissä. Mittauspisteen sijainti vasemmassa alakulmassa osoittaa veden pidättymistä turvotuksen muodossa.

BIA-parametriarvot taulukossa 4 lueteltuja voidaan tulkita seuraavasti: Kehon rasvamassa on normaalin alueen yläpuolella kohonneen BMI: n mukaisesti. Määritettyä TBW: tä lisätään ja laskettu BCM on normaalin yläraja-alueella. Nämä havainnot ovat yhdenmukaisia mittauspisteen sijainnin kanssa normaalien BCM-arvojen viivan yläpuolella ja normaalien TBW-arvojen viivan alapuolella vasemmassa alakulmassa. Kun BCM: lle on johdettu normaali BIA-arvo, tässä on jälleen kerran otettava huomioon, että BCM riippuu potilaan nestetilasta (TBW). Tämä tarkoittaa, että normaalilla alueella oleva BCM ei välttämättä osoita todella normaalia BCM: ää. tai normaalia ravitsemustilaa, mutta ne voivat myös näyttää normaalilta lisääntyneen TBW: n vuoksi. BIA-parametrit BCM% ja vaihekulma, joita yleensä muutetaan samoilla linjoilla kuin BCM, tässä tapauksessa ovat normaalin alemmalla alueella, jotta oletetaan, että BCM on todellisuudessa normaalialueella. Lisääntyneen TBW: n lisäksi ECM on myös huomattavasti lisääntynyt, mikä viittaa turvotukseen. Turvotus epäillään olevan yhdellä silmäyksellä BIVA: n kanssa. BIVA vahvistaa yksinkertaisesti ja nopeasti lasketut BIA-arvot Turvotus epäiltiin turvotuksesta jalkojen fyysisessä tutkimuksessa.

Johtopäätös: Taulukossa luetellut arvot TBW: lle ja ECM: lle ovat normaalin alueen ulkopuolella ja BIVA-nomogrammin mittauspiste on vasemman alakulman 95. toleranssielipsillä, mikä osoittaa turvotusta. Määritetty BCM on normaalin ylemmällä alueella ja BIVA-nomogrammin mittauspiste on normaalien BCM-arvojen viivan yläpuolella. Mittauspisteen sijainti nomogrammissa antaa viitteen epäiltyyn turvotuksen diagnosointiin.

5. Anoreksia

Alipainon yleiseen differentiaalidiagnoosiin esitämme anoreksiaa sairastavan naispotilaan: nainen, 34,1 kg, BMI 18,4, 41-vuotias, anoreksia (tahaton ruokahaluttomuus).

Tulkinta: Potilaan paino on alipainoinen, kun painoindeksi on 18,4. BIVA-nomogrammin (kuva 6) mittauspiste on melkein normaalien BCM-arvojen viivalla (pitkä akseli) ja kaukana normaalien TBW-arvojen (lyhyt akseli) viivan yläpuolella 95. toleranssielipsin ulkopuolella. Mittauspisteen sijainti oikeassa yläkulmassa osoittaa anoreksian esiintymistä.

Luetellut BIA-parametriarvot taulukossa 5 voidaan tulkita seuraavasti: Kehon rasvamassa pienenee matalan BMI: n mukaisesti. TBW vähenee huomattavasti ja myös BCM vähenee. Vähentyneen BCM: n yhteydessä on pidettävä tässä mielessä, että BCM on riippuvainen potilaan nestetilasta (TBW). Tämä tarkoittaa, että alempi BCM voi myös näyttää pienentyneen pienemmän TBW: n vuoksi. BIA-parametrit BCM% ja vaihe kulma, joista on hyötyä eron tekemisessä ja joita yleensä muutetaan samalla tavalla kuin BCM, ovat tässä tapauksessa normaalialueen yläosassa. Tämä osoittaa, että BCM on normaali ja että laskettu arvo oli liian pieni vain alhainen TBW. BIVA vahvistaa BIA-arvojen esittämän epäilyn siitä, että laskettu BCM oli liian matala pienentyneen TBW: n vuoksi. Jälleen BIVA voi epäillyn anoreksian diagnoosin määrittää tehokkaammin ja luotettavammin.

Johtopäätös: Potilaalla on huomattavasti vähentynyt BMI, alentunut ruumiinvesi ja normaali BCM anoreksian muodossa.Mittauspisteen sijainti nomogrammissa t Oikea ylänurkka 95. toleranssin ellipsin ulkopuolella antaa viitteen epäiltyyn anoreksian diagnosointiin.