生物電阻抗分析法在慢性腎臟病中的研究

張薇，包蓓艷

作者單位： 315211寧波，寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院（張薇）；寧波市鄞州第二醫(yī)院（包蓓艷）

慢性腎臟?。–KD）已逐漸成為全球性的公共健康問題[1]，隨病程進(jìn)展最終發(fā)展為終末期腎臟病，且發(fā)病率逐年升高，據(jù)報(bào)道目前中國成人慢性腎臟病發(fā)病率為13.2%[2]。終末期腎臟病患者依賴血液凈化、腹膜透析或腎臟移植維持生命，但如何正確評估血液透析及腹膜透析患者的營養(yǎng)及容量狀況一直是臨床醫(yī)師面臨的難題。目前廣泛使用的評估方法主要是雙能X線吸收法（DEXA）、MRI/CT掃描和BIA等。DEXA是在利用X線測定骨密度的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，可直接測定“瘦”組織、骨組織和脂肪組織的含量，但該方法存在費(fèi)用較高、射線暴露等問題限制其應(yīng)用。MRI/CT掃描法是利用影像技術(shù)獲取人體斷層圖像，可清晰顯示肌肉、脂肪等不同成分，再利用軟件計(jì)算肌肉、脂肪比例[3]；但存在費(fèi)用高、耗時(shí)長的缺陷，CT掃描也存在射線暴露問題。上述這兩種方法一般只用于科研。BIA是基于電學(xué)方法測定的技術(shù)，建立在人體不同組織電阻抗不同的基礎(chǔ)上，通過測量人體營養(yǎng)及容量相關(guān)指標(biāo)來進(jìn)行分析。其具有非侵入性、便攜性、重復(fù)性好、操作簡單及患者易接受等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)就BIA在慢性腎臟病中的應(yīng)用進(jìn)展予以綜述。

1 原理

BIA是利用生物電阻抗技術(shù)進(jìn)行測量的。生物電阻抗法是通過電學(xué)方法測量機(jī)體水分技術(shù)，其原理是機(jī)體的體液量與阻抗值呈正相關(guān)。輸入直流或低頻電流時(shí)，由于細(xì)胞膜的電容作用，電流將繞過細(xì)胞膜，只能通過細(xì)胞外水分（ECW）傳導(dǎo)，此時(shí)測出的是ECW的阻抗值，反映的是ECW；而高頻電流能穿透細(xì)胞膜，通過細(xì)胞內(nèi)水分（ICW）、ECW傳導(dǎo)，測出體液總量（TBW）阻抗值，反映的是TBW。TBW減去ECW即得出 ICW 含量。體液和肌肉含有大量的水分和電解質(zhì)導(dǎo)電性良好，電阻??；而脂肪和骨骼含水少導(dǎo)電不良，電阻大。根據(jù)這種理論，當(dāng)通過放置在體表的電極向人體施加一個(gè)微小的交流測量電流時(shí)，導(dǎo)電性就有很大差異。因此，利用各種組織生物電阻的差異性，可用于身體組成的測定。人體成分中的液體成分電阻最小，電阻抗測定對液體成分分布的變化最為敏感。

2 應(yīng)用

2.1 營養(yǎng)狀況的評估 營養(yǎng)狀況是影響CKD患者預(yù)后的重要因素，評估和改善患者的營養(yǎng)狀況對提高患者生活質(zhì)量、降低病死率具有重要意義[4]。隨著腎功能的下降，CKD患者尤其是終末期腎病患者尿毒癥毒素蓄積，容易出現(xiàn)如食欲減退和惡心等癥狀，導(dǎo)致蛋白質(zhì)攝入減少；同時(shí)體內(nèi)廣泛存在的微炎癥狀態(tài)，加速了蛋白質(zhì)的分解代謝；又因胰島素缺乏或抵抗，使得肌肉蛋白合成減弱。體質(zhì)量指數(shù)（BMI）曾長期用于指導(dǎo)臨床實(shí)踐，但其不能區(qū)分體質(zhì)量來源于脂肪、肌肉或其他成分，對臨床評估有一定局限性。

利用人體成分分析的數(shù)據(jù)評價(jià)患者的營養(yǎng)和體型，脂肪組織率（FP）和去脂體重（FFM）是最重要的兩個(gè)指標(biāo)。FP即脂肪占體質(zhì)量的比例，可從人體成分分析儀直接讀出。一般認(rèn)為，成年人FP男性12%～22%，女性20%～30%比較合適。成年人隨著年齡的增長，F(xiàn)P逐漸增加，其正常參考值范圍也逐漸上移。FFM包括骨鹽和“瘦”組織，其不僅能反映人體的營養(yǎng)狀態(tài)，也能反映人體的水合狀態(tài)。去脂體重指數(shù)（FFM I）的計(jì)算公式為：（1 － FP）×體質(zhì)量/身高2。FFM I的下限男性應(yīng)＞17，女性應(yīng)＞14.5。由于FFM I反映人體肌肉、骨骼等“健康”成分，所以FFM I無上限，越高越好，但一般將男性＞ 21、女性＞ 18作為高FFM I的標(biāo)準(zhǔn)。FP可反映肥胖程度，而FFM I則反映健壯程度。Huang等[5]研究認(rèn)為，低脂肪、低“瘦”組織含量和低BM I的患者死亡風(fēng)險(xiǎn)明顯增高。Noori等[6]也表明，高“瘦”組織和高脂肪含量MHD患者有較高的存活率，且高脂肪含量者的生存優(yōu)勢似乎優(yōu)于高“瘦”組織含量者。

2.2 BIA在腹透患者中的應(yīng)用 容量超負(fù)荷在腹膜透析患者中普遍存在，而且明顯高于血液透析患者[7]。導(dǎo)致上述現(xiàn)象的其中一個(gè)原因是因?yàn)楦雇富颊呷萘吭u估的頻率不及血透患者頻繁。而容量超負(fù)荷往往會(huì)導(dǎo)致高血壓、心血管疾病及死亡等并發(fā)癥發(fā)生[8]。盡管導(dǎo)致高血壓的機(jī)制是多因素的，但在腹透患者中容量超負(fù)荷是主要的致病因素。容量超負(fù)荷時(shí)往往ECW增多，導(dǎo)致高血壓的發(fā)生[9]。因此，BIA有助于辨別透析患者中容量超負(fù)荷導(dǎo)致的高血壓，避免不必要的降壓藥使用。研究表明，左心室肥厚與容量超負(fù)荷密切相關(guān)[10]。也有研究發(fā)現(xiàn)，在腹透患者中，容量超負(fù)荷患者的左心室質(zhì)量指數(shù)（左心室質(zhì)量/體表面積）明顯要高于容量未超負(fù)荷患者[11]。因此，容量的管理在透析患者中對于心血管的保護(hù)至關(guān)重要。

目前尚無公認(rèn)的客觀測量容量超負(fù)荷的指標(biāo)。浮腫指數(shù)（ECW/TBW）被認(rèn)為是評價(jià)容量負(fù)荷的有效指標(biāo)[12]。Hyun等[13]在一項(xiàng)橫斷面研究中發(fā)現(xiàn) ECW/TBW 值與腹透患者的容量狀態(tài)密切相關(guān)，與腹透患者收縮壓的關(guān)系也十分密切，多因素回歸分析顯示ECW/TBW和收縮壓增高往往預(yù)示著極度浮腫。

2.3 BIA在血透患者中的應(yīng)用 血液透析的目的是清除患者體內(nèi)滿留的水分及毒素保持容量平衡，使透析結(jié)束時(shí)達(dá)到干體質(zhì)量（DW）。臨床上用DW來描述維持性血液透析患者體液負(fù)荷合適狀態(tài)[14]。Inbody720儀器推薦干體質(zhì)量計(jì)算公式：理想干體質(zhì)量=實(shí)際體質(zhì)量－（ECW－理想浮腫指數(shù)×TBW）/（1－理想浮腫指數(shù)）。儀器推薦健康人群浮腫指數(shù)為0.380，透析人群浮腫指數(shù)參考值為[15]：（1）無糖尿病和低蛋白血癥：0.385，（2）合并糖尿病或低蛋白血癥：0.395 ～ 0.400，（3）合并糖尿病及低蛋白血癥：0.400～0.405。

有研究表明，血透患者高血壓、左心室肥大及高病死率與容量負(fù)荷密切相關(guān)[15]。因此對血透患者精確的容量評估是至關(guān)重要的。臨床上通過判斷外周組織水腫的方法來評估容量狀態(tài)通常帶有主觀性，不夠精確[16]。通過BIA辨別人體的成分包括ECW和TBW用于管理血透患者的容量負(fù)荷以及判斷臨床預(yù)后，具有實(shí)用性、客觀性和可靠性[17]。Kim等[18]通過ECW/ICW來評估容量狀態(tài)及營養(yǎng)情況，并且證明其與心血管事件的發(fā)生率與全因死亡率密切相關(guān)。

研究表明通過BIA來預(yù)測血透患者的殘余腎功能（RKF），這個(gè)方法精確、方便、可重復(fù)又具有獨(dú)立性。預(yù)測殘余腎功能的公式為[19]：eGFRBIA=1.074×（PhA50post－PhA100post）+0.037×（R5pre－R100pre）－0.592×[（Xc50pre－Xc5pre）/（Xc50post－Xc5post）]+4.059×H2+0.040×age－ 0.871×Cre－ 7.589（eGFRBIA=通過BIA估計(jì)的腎小球?yàn)V過率，PhA50post=透析后 50 kHz所對應(yīng)的相位角，PhA50pre=透析前50 kHz所對應(yīng)的相位角，R5pre=透析前 5 kHz時(shí)的電阻，R100pre=透析前 100 kHz時(shí)的電阻，Xc50pre=透析前 50 kHz時(shí)的電抗，Xc5pre=透析前 5 kHz時(shí)的電抗，Xc50post=透析后 50 kHz時(shí)的電抗，Xc5post=透析后5 kHz時(shí)的電抗，H=身高，serum creatinine=透析前血肌酐）。需要注意的是，這個(gè)公式臨床上更適用于mGFR＞2 m l·m in－1·1.73m－2的血透患者，對于mGFR≤2 m l m in－1·1.73m－2的患者需要謹(jǐn)慎使用。

2.4 其他 血肌酐的水平能夠?qū)δI臟功能做出良好的評價(jià)。研究表明，人體體脂成分與血肌酐水平具有良好的相關(guān)性[20]，人體水分、蛋白質(zhì) 、無機(jī)鹽及肌肉量等成分也同樣與肌酐水平關(guān)系密切，具有良好的預(yù)測性。另有研究顯示患者脂肪含量與血膽固醇呈正相關(guān)，血紅蛋白水平與單位面積脂肪含量呈正相關(guān)，單位面積瘦組織含量與白蛋白存在正相關(guān)[21]。還有研究表明血透患者ECV/TBW的變化與血流動(dòng)力學(xué)改變是類似的[22]。

3 小結(jié)

人體形狀復(fù)雜，不同組織間人體成分的分布不同，體液分布不均勻。如軀干占人體總體積50%左右，但其阻抗僅占身體總阻抗約10%[23]。這意味著對于腹透患者來講，腹透液留在腹膜里與干腹?fàn)顟B(tài)下電阻的差別并不明顯。BIA是近年來用于評估透析患者容量及營養(yǎng)狀態(tài)的一種簡單有效的方法。BIA測定人體成分快捷、方便。盡管ECW/TBW已經(jīng)被認(rèn)為是人體水合狀態(tài)的一個(gè)可靠指標(biāo)，但仍有研究認(rèn)為分母TBW中包含了ICW，所以它的值容易受到營養(yǎng)狀況和過度飲水等因素的影響[24]。Van等[25]認(rèn)為ECW/身高能夠預(yù)測透析患者的高血容量狀態(tài)。Woodrow等[26]認(rèn)為身體細(xì)胞質(zhì)量比FFM以及“瘦”組織質(zhì)量更能評估人體的營養(yǎng)及消耗狀態(tài)，并且提到了單獨(dú)測量營養(yǎng)狀態(tài)和容量狀態(tài)（測量ECW而不是TBW表示容量狀態(tài)，測量ICW而不是“瘦”組織或者FFM代表營養(yǎng)狀態(tài)）。因此，對于人體成分分析的個(gè)體化使用方法以及如何綜合性應(yīng)用BIA測量出來的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)等方面尚待臨床進(jìn)一步研究。