生物電阻抗測(cè)試頻率對(duì)乳腺癌相關(guān)淋巴水腫定量評(píng)估的影響

徐 泉 劉玉潔 潘 鈺* 鄭秀瑗 劉靜民 孫小花 鄒麗麗 馬麗娜 嚴(yán)紅松

(1.清華大學(xué)附屬北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科 清華大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，北京 102218;2.清華大學(xué)體育部，北京 100084)

乳腺癌是全國(guó)女性惡性腫瘤發(fā)病率最高的疾病，在2015年全國(guó)30～59歲女性惡性腫瘤發(fā)病率中，乳腺癌居首位，50～59歲人群發(fā)病率達(dá)60例/10萬(wàn)，2016年統(tǒng)計(jì)全國(guó)新發(fā)乳腺癌病例高達(dá)27.24萬(wàn)[1]。乳腺癌手術(shù)或放射治療后均可能影響淋巴系統(tǒng)，導(dǎo)致乳腺癌相關(guān)淋巴水腫(breast cancer related lymphedema，BCRL)發(fā)生。研究[2-3]顯示因腋下淋巴結(jié)清掃導(dǎo)致的BCRL發(fā)病率達(dá)33%～47%。淋巴水腫會(huì)使受累肢體組織變硬、腫脹、沉重感、軟組織感染、肢體活動(dòng)受限、潰瘍、抑郁焦慮情緒等，嚴(yán)重影響乳腺癌患者日常生活，使生活質(zhì)量下降[4-5]。淋巴水腫是一種慢性的、不可治愈的病癥，目前尚無(wú)特效的治療措施，但大多數(shù)早期或中期BCRL患者經(jīng)保守治療可緩解病情，減慢疾病進(jìn)展[6]，因此對(duì)BCRL早期評(píng)價(jià)、早期干預(yù)及水腫定量評(píng)估是影響其保守治療效果的關(guān)鍵[7]。

近年來(lái)有研究[8-9]將生物電阻抗分析(bioelectrical impedance analysis，BIA)技術(shù)應(yīng)用到淋巴水腫定量檢測(cè)。BIA是臨床測(cè)量身體組成成分的常用技術(shù)，該方法可敏感反映細(xì)胞內(nèi)、外液和總體水分、脂肪組織和非脂肪組織[10-11]。淋巴水腫的表現(xiàn)就是淋巴液不能及時(shí)有效回流，積聚在組織間隙造成的肢體腫脹[12-14]，淋巴液局部增多。目前國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用BIA技術(shù)對(duì)淋巴水腫進(jìn)行評(píng)估[15]，但研究[16-17]結(jié)果存在差異性。國(guó)內(nèi)BIA設(shè)備主要用來(lái)進(jìn)行人體成分分析，無(wú)專門(mén)淋巴水腫評(píng)估裝置，尚不明確BIA測(cè)試頻率對(duì)淋巴水腫定量評(píng)估的影響，國(guó)內(nèi)缺乏公認(rèn)的生物電阻抗測(cè)試淋巴水腫技術(shù)方法。

本研究擬對(duì)單側(cè)上肢BCRL患者進(jìn)行不同頻率BIA評(píng)估，通過(guò)兩側(cè)上肢阻抗差值與周徑差值相關(guān)性分析，分析BIA頻率對(duì)淋巴水腫評(píng)估的影響，為今后臨床應(yīng)用BIA定量評(píng)估BCRL提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

國(guó)際淋巴協(xié)會(huì)[18]根據(jù)患側(cè)肢體的腫脹程度，將淋巴水腫分為輕度、中度和重度，輕度水腫指患側(cè)肢體與健側(cè)肢體比較，體積增加<20%，中度水腫指體積增加為20%～40%，重度水腫指體積增加>40%。

選取2016年10月至2018年1月于清華大學(xué)附屬北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科進(jìn)行乳腺癌相關(guān)單側(cè)上肢淋巴水腫(輕度水腫：增加百分比為6%～18%)治療的患者30例，所有參與者均為女性，右利手，年齡34～79歲，平均年齡(56.9±12.8)歲，體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)23.0～26.3 kg/m2，平均BMI(24.7±1.1) kg/m2，病程6～30個(gè)月，平均病程(15.3±6.7)個(gè)月，其中右側(cè)淋巴水腫患者17例，左側(cè)淋巴水腫患者13例。排除發(fā)熱、急慢性感染、腫瘤、嚴(yán)重的肝臟疾病、慢性阻塞性肺疾病以及內(nèi)置金屬支架和起搏器等患者。受試患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

1)周徑測(cè)量：使用無(wú)彈性的卷尺每間隔一定距離(腕、肘下20 cm、肘下10 cm、肘、肘上10 cm、肘上20 cm)測(cè)量受試者雙側(cè)上肢周徑。注意測(cè)量時(shí)卷尺上緣(或下緣)應(yīng)保持在同一高度，松緊度適中。

2)BIA測(cè)量：使用清華同方科技多頻生物電阻抗人體成分分析儀(型號(hào)：BCA-2A)。該儀器可測(cè)量5、50、100、250、500 kHz等5種不同頻率下的雙側(cè)上肢阻抗值。受試者摘掉身上所有的金屬物品，脫掉鞋襪，站立在體成分儀的相應(yīng)位置，雙手標(biāo)準(zhǔn)握持手柄，上肢外展30°左右，不能與軀干接觸。輸入受試者的信息，開(kāi)始測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中受試者要保持不動(dòng)，大約1 min完成測(cè)試。分別記錄每位受試者在不同頻率下的雙側(cè)上肢阻抗值，清華大學(xué)體育部為該分析提供技術(shù)支持與數(shù)據(jù)分析。

3)測(cè)試指標(biāo)處理：比較患側(cè)和健側(cè)上肢相同部位周徑的差值，篩選出周徑差超過(guò)2 cm的測(cè)量部位的數(shù)據(jù)，計(jì)算其周徑差的平均值(ΔC)以及ΔC占其健側(cè)平均周徑的百分比(ΔC%)；計(jì)算不同頻率下健側(cè)和患側(cè)阻抗的差值(ΔZ)以及ΔZ占健側(cè)阻抗值的百分比(ΔZ%)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)的比較采用Mann-WhitneyU和Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)；周徑差和不同頻率下的阻抗差采用Spearman相關(guān)性分析；以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 BCRL患者雙側(cè)上肢周徑以及不同頻率下阻抗值的比較

單側(cè)上肢BCRL患者患側(cè)和健側(cè)周徑比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；5、50、100、250、500 kHz頻率下患側(cè)和健側(cè)阻抗值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，詳見(jiàn)表1。

2.2 BCRL患者上肢平均周徑差與不同頻率下阻抗差的相關(guān)性分析

5 kHz下的阻抗差(ΔZ)與250、500 kHz下的阻抗差(ΔZ)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；50 kHz下的阻抗差(ΔZ)與500 kHz下的阻抗差(ΔZ)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，詳見(jiàn)表2。

平均周徑差(ΔC)與50 kHz下的阻抗差(ΔZ)有關(guān)相關(guān)性(r=0.453，P=0.023)；5、100、250、500 kHz頻率下的阻抗差(ΔZ)和平均周徑差(ΔC)無(wú)相關(guān)性，詳見(jiàn)表3。

表1 患側(cè)和健側(cè)上肢周徑以及不同頻率下阻抗比值Tab.1 Mann-Whitney U test for the impedance values of the affected side and the healthy side of the upper limb circumference and the resistance value at different frequencies (n=30)

表2 不同頻率下阻抗差(ΔZ)比值Tab.2 Impedance difference (Delta Z) at different frequencies (n=30)

表3 平均周徑差(ΔC)和不同頻率下阻抗差(ΔZ)的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of mean circumference difference (ΔC) and impedance difference (ΔZ) at different frequencies (n=30)

DeltaCis the mean value of the difference between the affected side and the healthy side with a circumference difference of more than 2 cm. The value of deltaZis the difference between the lateral impedance value and the side impedance value.

2.3 BCRL患者上肢周徑與阻抗值變化程度的比較

因?yàn)槠骄軓讲?ΔC)與50 kHz下的阻抗差(ΔZ)中度相關(guān)，所以選擇50 kHz下的ΔZ占健側(cè)阻抗值的百分比(ΔZ%)與ΔC占健側(cè)周徑平均值的百分比(ΔC%)比較，ΔC%顯著低于50 kHz以及100 kHz下的ΔZ%(P<0.01)，詳見(jiàn)表4。

3 討論

應(yīng)用BIA技術(shù)檢測(cè)淋巴水腫，安全方便，易于推廣且敏感度高，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。本研究也證實(shí)了不同頻率下BCRL患者健側(cè)和患側(cè)上肢的阻抗值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，并且以周徑差作為參照篩選適合頻率下阻抗值，為進(jìn)一步應(yīng)用BIA技術(shù)診斷和評(píng)估淋巴水腫提供了可能。

表4 ΔC占健側(cè)周徑的百分比(ΔC%)與ΔZ占健側(cè)阻抗值的百分比(ΔZ%)的比較Tab.4 Comparison of the percentage of delta ΔC in the circumference of the healthy side (delta ΔC%) and the percentage of delta ΔZ in the healthy side (ΔZ%)(n=30)

The average value of deltaC%=(deltaC/mean circumferential diameter of the healthy side)×100%， DeltaZ%=(deltaZ/healthy side impedance)×100%.P=0.000.

Barrio等[16]對(duì)BCRL患者隨訪發(fā)現(xiàn)，6個(gè)月后上肢體積的變化量和阻抗值的變化量無(wú)顯著相關(guān)性。但也有研究[18]顯示患肢周徑的變化與多頻生物電阻抗分析儀所測(cè)量的組織水分的變化的相關(guān)性較好(r=0.579，P<0.05)。這可能與其頻率的選擇有關(guān)。在本研究中5、100、250、500 kHz下的阻抗差和周徑差無(wú)相關(guān)性。因?yàn)槟壳按蟛糠盅芯縖19-22]認(rèn)為淋巴水腫主要是因?yàn)榻M織間隙中細(xì)胞外液過(guò)多積聚，而在低頻率下，電流無(wú)法通過(guò)細(xì)胞膜，所以僅能測(cè)得細(xì)胞外液的阻抗值；當(dāng)頻率增高到一定程度時(shí)，電流可以穿過(guò)細(xì)胞膜，此時(shí)測(cè)得細(xì)胞外液和內(nèi)液的阻抗值。故用低頻率甚至零頻率下的上肢的阻抗值(代表細(xì)胞外液的變化)作為淋巴水腫的早期檢測(cè)指標(biāo)。本研究通過(guò)周徑差與阻抗差的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，50 kHz下測(cè)試結(jié)果有相關(guān)性(r=0.453，P=0.023)，提示中低頻率下阻抗值可以較好地評(píng)估淋巴水腫。5 kHz頻率的阻抗差與周徑差無(wú)顯著相關(guān)，分析其原因可能與本研究中的受試者臨床上都已經(jīng)被確診為BCRL，非亞臨床淋巴水腫，而較低頻率或者零頻率下的阻抗值多應(yīng)用于亞臨床淋巴水腫的診斷[23-25]。

BCRL患者患肢阻抗值相對(duì)于健肢阻抗值的變化程度明顯大于周徑的變化程度(P<0.01)。對(duì)于淋巴水腫早期患者，50 kHz頻率阻抗值較健側(cè)增加百分比可能會(huì)更加敏感反映水腫發(fā)生。Ward[26]研究也證實(shí)，在肢體體積不存在差異的情況下，生物電阻抗仍然能夠識(shí)別淋巴水腫的特征，BIA技術(shù)在檢測(cè)淋巴水腫方面比肢體周徑測(cè)量敏感度增加3～4倍。Cornish等[27]進(jìn)行24個(gè)月的研究表明，BIA預(yù)測(cè)BCRL比臨床診斷病情提前10個(gè)月。敏感度和特異度的估計(jì)值都約為100%。這些結(jié)果證實(shí)了BIA技術(shù)檢測(cè)淋巴水腫的可靠性和適用性。

綜上所述，淋巴水腫是一個(gè)進(jìn)展性、無(wú)法治愈的乳腺癌術(shù)后慢性合并癥，早期診斷和評(píng)估治療對(duì)患者尤為重要[28-29]。目前臨床上常用的方法仍然是傳統(tǒng)的周徑測(cè)量法，BIA技術(shù)雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)但由于技術(shù)方法等原因較少推廣使用。本研究證明了BCRL患者低頻率(50 kHz)阻抗值可以較好地診斷和評(píng)估淋巴水腫，為今后臨床應(yīng)用BIA技術(shù)定量評(píng)估BCRL提供依據(jù)。今后研究需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，采用低頻BIA技術(shù)全面評(píng)估BCRL患者并隨訪管理，明確BIA在BCRL診斷、治療評(píng)估和隨訪管理中的作用和價(jià)值。