腸外營養(yǎng)計算助手的設(shè)計開發(fā)

王 旭，曹 凱，蘭丙欣

(河南省許昌市中心醫(yī)院藥學(xué)部，河南許昌 461000)

腸外營養(yǎng)液成分復(fù)雜，設(shè)計個體化的腸外營養(yǎng)方案要結(jié)合患者病情給予合適的能量，恰當(dāng)?shù)奶侵?、熱氮比，準確的特殊營養(yǎng)物質(zhì)用量，同時要考慮腸外營養(yǎng)液的穩(wěn)定性，保證氨基酸、葡萄糖、電解質(zhì)濃度在規(guī)定范圍內(nèi)。因此，腸外腸內(nèi)營養(yǎng)專業(yè)臨床藥師進行腸外營養(yǎng)會診，制訂安全、有效、經(jīng)濟的腸外營養(yǎng)配方需要花費一定的時間。目前大多數(shù)醫(yī)院的腸外營養(yǎng)液由靜脈用藥調(diào)配中心(PIVAS)集中配置，錯過配置時間會使患者當(dāng)日無法使用腸外營養(yǎng)液。本研究結(jié)合河南省許昌市中心醫(yī)院實際工作情況，設(shè)計開發(fā)了腸外營養(yǎng)計算助手，以期為同行提供參考。

1 資料和方法

1.1 資料來源 收集2019年6-12月本院臨床藥師參與制訂的腸外營養(yǎng)配方記錄200例。

1.2 研究方法 整理收集200例腸外營養(yǎng)配方，配方中的能量、氨基酸量、脂肪量、葡萄糖量見表1。對配方中各指標用量進行分析，尋找腸外營養(yǎng)計算助手設(shè)計的切入點。先確定患者所需腸外營養(yǎng)液體量，再計算能量和三大營養(yǎng)物質(zhì)配比。患者體質(zhì)量是一定的，然后根據(jù)患者體質(zhì)量，計算患者所需能量和氨基酸量。能量和氨基酸量確定后，非蛋白熱量是不變的，根據(jù)脂肪和葡萄糖的非蛋白熱量占比計算脂肪和葡萄糖用量。

表1 200例患者的腸外營養(yǎng)配方Table 1 Parenteral nutrition formulas of 200 patients

依據(jù)此設(shè)計思路，身高、體質(zhì)量、液體量確定后，主要是如何計算能量、氨基酸量、脂肪量、葡萄糖量的問題。根據(jù)配方中能量、氨基酸、脂肪、葡萄糖供給量的變化范圍：能量供給量為12～30 kcal·kg-1·d-1、 氨基酸供給量為0.3～1.5 g·kg-1·d-1、 脂肪和葡萄糖供給量分別為33%～55%和45%～67%(占非蛋白熱量)， 需找到其適宜的變量范圍。需要結(jié)合腸外腸內(nèi)營養(yǎng)指南、專家共識、藥品說明書、文獻等相關(guān)資料，設(shè)定能量、氨基酸、脂肪、葡萄糖供給量的變量范圍， 作為相應(yīng)的變量系數(shù)， 給予一變量值， 即可得出相應(yīng)結(jié)果。

同時根據(jù)收集的腸外營養(yǎng)配方的輸注途徑、是否應(yīng)用特殊營養(yǎng)物質(zhì)，將腸外營養(yǎng)細分，并本著最終腸外營養(yǎng)方案需準確無誤的原則，在 Windows XP 平臺上，基于微軟電子表格軟件設(shè)計不同的腸外營養(yǎng)計算助手工具。

2 結(jié)果和分析

腸外營養(yǎng)計算助手包含中心靜脈途徑計算助手、中心靜脈途徑+丙氨酰谷氨酰胺應(yīng)用計算助手、中心靜脈途徑+ω-3魚油脂肪乳應(yīng)用計算助手、中心靜脈途徑+丙氨酰谷氨酰胺+ω-3魚油脂肪乳應(yīng)用計算助手、周圍靜脈途徑計算助手、最終方案合理性檢測助手6部分，為Excel軟件中的6個工作表，見圖1。應(yīng)用時選擇相應(yīng)的計算助手，輸入患者身高、體質(zhì)量、液體量，選擇能量、氨基酸、脂肪和葡萄糖合適的變量系數(shù)，就可以計算出氨基酸、脂肪和葡萄糖的理論需要量。

圖1 腸外營養(yǎng)計算助手界面Figure 1 Interface of the parenteral nutrition calculation assistant

2.1 中心靜脈途徑計算助手 中心靜脈途徑計算助手界面見圖1。頁面中首先是患者體質(zhì)量指數(shù)(BMI)的計算，輸入患者的身高、體質(zhì)量即可計算出患者的BMI。若患者BMI>28 kg/m2，則為肥胖患者，需進行校正體質(zhì)量的計算。

2.1.1 液體量的確定 腸外營養(yǎng)液體量的確定是根據(jù)1500+(體質(zhì)量-20)×20(≤50歲)或1500+(體質(zhì)量-20)×15(>50歲)計算出理論需要量[1]，然后再根據(jù)患者的實際臨床情況(發(fā)熱、腹瀉、創(chuàng)傷、燒傷、外科引流等情況下需增加液體量，如發(fā)熱患者超過37 ℃，每升高1 ℃每天多補充300 ml液體[2]；心、腎功能不全時，則需適當(dāng)限制液體供給)[1]，確定腸外營養(yǎng)的液體量。這里的體質(zhì)量為患者實際體質(zhì)量，不論患者是否肥胖。

2.1.2 能量的確定 能量根據(jù)患者單位體質(zhì)量能量消耗進行計算。本研究收集的200例患者的腸外營養(yǎng)配方涉及的病種是本院腸外營養(yǎng)應(yīng)用較多的病種，其能量的給予也是根據(jù)相關(guān)指南、專家共識再結(jié)合患者的實際臨床情況計算所得。對于腫瘤患者，《腫瘤營養(yǎng)治療通則》[3]建議能量攝入量為臥床患者20～25 kcal·kg-1·d-1，活動患者25～30 kcal·kg-1·d-1。危重癥患者應(yīng)激期可給予20～25 kcal·kg-1·d-1[4]，甚至機體必需的最低能量15～20 kcal·kg-1·d-1[5]，合成代謝恢復(fù)期可給予25～30 kcal·kg-1·d-1[4]。圍手術(shù)期25～30 kcal·kg-1·d-1可以滿足大多數(shù)非肥胖患者的能量需求[6]，而對于術(shù)后患者，機體處于應(yīng)激狀態(tài)，允許性低攝入有利于圍手術(shù)期患者的臨床結(jié)局，允許性低攝入的能量供給為15～20 kcal·kg-1·d-1[4]。急性腎損傷患者能量供給量為25～30 kcal·kg-1·d-1[7]。肝衰竭患者能量推薦為20～25 kcal·kg-1·d-1[8]，肝硬化患者非蛋白熱量推薦為25～30 kcal·kg-1·d-1[9]。呼吸系統(tǒng)疾病患者能量供給量推薦為20～30 kcal·kg-1·d-1[9]。一般胃腸道損傷患者能量推薦為25～30 kcal·kg-1·d-1[1]。本研究收集的配方中，有給予危重癥患者12 kcal·kg-1·d-1能量，低于相關(guān)資料推薦量，之所以給予如此低的能量，是因為患者感染嚴重，肝、腎功能不全，為了不增加患者代謝負擔(dān)，能量根據(jù)推薦量減半。整合200例患者配方的能量給予量，單位體質(zhì)量能量消耗在12～30 kcal·kg-1·d-1，而配方涉及病種的相關(guān)資料推薦能量范圍為15～30 kcal·kg-1·d-1，結(jié)合臨床實際情況，腸外營養(yǎng)計算助手將單位體質(zhì)量能量消耗10～30 kcal·kg-1·d-1作為變量，并將其稱為能量系數(shù)，輸入需要的能量系數(shù)，即可得出患者每日所需能量。

2.1.3 氨基酸需要量的確定 氨基酸每日需要量根據(jù)患者疾病狀況的不同而不同。根據(jù)《腫瘤營養(yǎng)治療通則》，腫瘤患者蛋白質(zhì)需要量最少為1 g·kg-1·d-1，目標需要量為1.2～2 g·kg-1·d-1[3]。本研究收集的腫瘤患者腸外營養(yǎng)配方由于患者液體量的限制，在保證腸外營養(yǎng)液穩(wěn)定的前提下，氨基酸給予量在0.9～1.2 g·kg-1·d-1。對于危重癥患者需要的氨基酸量，美國的相關(guān)指南推薦為1.2～2.0 g·kg-1·d-1[10]，歐洲重癥指南推薦為1.3 g·kg-1·d-1[11]。本研究收集的危重癥患者氨基酸需要量最高給予1.5 g·kg-1·d-1。呼吸疾病患者推薦氨基酸供給量為1～1.5 g·kg-1·d-1[9]；肝硬化患者氨基酸供應(yīng)量為0.5～1.6 g·kg-1·d-1[12]；非腎臟替代療法的急性腎損傷患者氨基酸需要量為0.6～0.8 g·kg-1·d-1[9]，若腎功能嚴重損害尚不予透析時氨基酸給予量更低，減量到0.3～0.5 g·kg-1·d-1。本研究收集的配方中，有給予腎功能嚴重損害的危重患者氨基酸0.35 g·kg-1·d-1。200例患者配方中氨基酸給予量為0.3～1.5 g·kg-1·d-1，而相關(guān)資料推薦的1.5 g·kg-1·d-1以上的氨基酸量在臨床上很少能達到，超過這個劑量時熱氮比<100∶1，氨基酸會被作為能量消耗掉，達不到補氮目的，造成氨基酸的浪費。因此腸外營養(yǎng)計算助手將單位體質(zhì)量所需氨基酸量0.3～1.5 g·kg-1·d-1作為變量，并將其稱為氨基酸系數(shù)，輸入需要的系數(shù)，即可得出患者每日所需氨基酸量。在能量確定的情況下，相應(yīng)的氮量、非蛋白熱量、熱氮比也隨即得出，此時可以看到如果熱氮比不在(100～200)∶1，說明給予的氨基酸量不合適，需進行調(diào)整。

2.1.4 脂肪需要量的確定 脂肪的給予量可以根據(jù)患者單位體質(zhì)量所需脂肪量計算，即脂肪適宜供給量為1～1.5 g·kg-1·d-1，最大限量為2 g·kg-1·d-1(肝功能正常者)，也可以根據(jù)脂肪占非蛋白能量的30%～50%，最大占比不超過60%計算[1,13-14]。本研究通過對收集的腸外營養(yǎng)配方分析發(fā)現(xiàn)，根據(jù)脂肪占比計算脂肪需要量更加適宜，如體質(zhì)量為60 kg的患者，能量給予25 kcal·kg-1·d-1，氨基酸給予1 g·kg-1·d-1，脂肪根據(jù)單位體質(zhì)量1.2 g·kg-1·d-1給予72 g，就超過了脂肪占非蛋白能量的50%，只有荷瘤患者[3]脂肪占非蛋白能量可以達到50%以上。本研究收集的200例營養(yǎng)配方中，脂肪占非蛋白能量范圍為33%～55%，在相關(guān)資料推薦的范圍內(nèi)，因此腸外營養(yǎng)計算助手將脂肪占非蛋白能量的百分比30%～60%作為變量，輸入需要的系數(shù)，即可得出患者每日所需脂肪量。同時腸外營養(yǎng)計算助手將顯示不同脂肪占比項下的脂肪量作為參考，便于臨床藥師進行腸外營養(yǎng)配方時給出適宜的脂肪量，減少非整瓶給予的情況，既能保證藥效又不造成浪費。

2.1.5 葡萄糖需要量的確定 葡萄糖的給予量根據(jù)葡萄糖占非蛋白能量的50%～70%，最小占比不少于40%計算。腸外營養(yǎng)計算助手將葡萄糖占非蛋白能量的百分比40%～70%作為變量，并將其稱為葡萄糖系數(shù)，輸入需要的系數(shù)，即可得出患者每日所需葡萄糖量。

由于腸外營養(yǎng)液的穩(wěn)定性和葡萄糖濃度、氨基酸濃度有關(guān)，腸外營養(yǎng)混合液中葡萄糖的濃度為3.3%～23%(一般控制在≤15%)、氨基酸的濃度不低于2.5%有利于混合液的穩(wěn)定[15]，因此腸外營養(yǎng)計算助手將氨基酸濃度設(shè)為2.5%、葡萄糖濃度設(shè)為15%，根據(jù)液體量自動計算出此時氨基酸和葡萄糖的需要量，以此作為參考，以便于藥師進行腸外營養(yǎng)配方時給出適宜的氨基酸量和葡萄糖量。

2.1.6 營養(yǎng)制劑理論值換算 最后根據(jù)氨基酸、脂肪和葡萄糖的需要量自動換算出不同品規(guī)的氨基酸、脂肪乳、葡萄糖的理論值。出于有效、經(jīng)濟、減少醫(yī)療資源浪費的考慮，本院臨床藥師進行腸外營養(yǎng)配方時，根據(jù)患者臨床情況，有時會將幾種不同品規(guī)的氨基酸搭配應(yīng)用，因此設(shè)計腸外營養(yǎng)計算助手時，將這一問題考慮在內(nèi)，根據(jù)氨基酸需要量，自動換算出不同品規(guī)的氨基酸搭配應(yīng)用時各自的理論用量。

2.2 丙氨酰谷氨酰胺和ω-3魚油脂肪乳的應(yīng)用計算助手 丙氨酰谷氨酰胺和ω-3魚油脂肪乳的應(yīng)用計算助手為丙氨酰谷氨酰胺的應(yīng)用計算助手、ω-3魚油脂肪乳的應(yīng)用計算助手、丙氨酰谷氨酰胺和ω-3魚油脂肪乳同時應(yīng)用的計算助手。它們是在中心靜脈途徑計算助手的基礎(chǔ)上增加兩者的用量，用量根據(jù)藥品說明書的要求進行設(shè)計：丙氨酰谷氨酰胺供給的氨基酸量不應(yīng)超過全部氨基酸供給量的20%，ω-3魚油脂肪乳提供的魚油應(yīng)占每日脂肪供給量的10%～20%。

2.3 周圍靜脈途徑計算助手 由于外周靜脈輸注腸外營養(yǎng)液要求較低滲透壓(通常建議≤900 mOsm/L)[16]、較低葡萄糖濃度(≤10%)[17]，因此，周圍靜脈途徑計算助手的設(shè)計思想首先是滲透壓和葡萄糖濃度滿足要求，其次再考慮能量、三大營養(yǎng)物質(zhì)的需要量問題。周圍靜脈途徑計算助手界面中首先是患者BMI和液體量的計算，確定腸外營養(yǎng)的液體量后，將葡萄糖濃度定為10%，計算出腸外營養(yǎng)組方的最大葡萄糖用量，脂肪量的計算如前所述，氨基酸量是在滲透壓為900 mOsm/L，無電解質(zhì)、多種微量元素和甘油磷酸鈉情況下計算出的最大量，臨床藥師根據(jù)計算結(jié)果進行腸外營養(yǎng)配方。

2.4 最終方案合理性檢測助手 臨床藥師完成腸外營養(yǎng)組方后，應(yīng)用最終方案合理性檢測助手錄入腸外營養(yǎng)組方藥物，該組方的糖脂比、熱氮比、滲透壓、電解質(zhì)濃度等結(jié)果即顯示出來，如有不合理之處，通過設(shè)計單元格條件格式自動出現(xiàn)黃色的底色色標，提示需對配方進行修改。最終方案合理性檢測助手界面見圖2。

圖2 最終方案合理性檢測助手界面Figure 2 Interface of the calculation assistant of final scheme rationality detection

3 討 論

腸外營養(yǎng)計算助手的設(shè)計切入點來源于收集的腸外營養(yǎng)配方，通過對收集的腸外營養(yǎng)配方分析發(fā)現(xiàn)，對患者進行腸外營養(yǎng)支持，給予患者合適的能量是非常重要的，但除了營養(yǎng)支持外，患者還要進行其他治療。臨床醫(yī)師要考慮患者出入液量，特別是心力衰竭、腎功能不全的患者常常要限制液體供給。另外有些患者不能耐受長時間的腸外營養(yǎng)液輸注，也成為要限制腸外營養(yǎng)液體量的一個因素。因此，臨床醫(yī)師會希望臨床藥師在配方時考慮腸外營養(yǎng)液體供給量。針對本院上述臨床情況，找到腸外營養(yǎng)計算助手的設(shè)計切入點。另外，收集的腸外營養(yǎng)配方包含中心靜脈和外周靜脈兩種途徑輸注腸外營養(yǎng)液，有些配方應(yīng)用了特殊營養(yǎng)物質(zhì)丙氨酰谷氨酰胺和ω-3魚油脂肪乳，鑒于此種情況，將腸外營養(yǎng)計算助手細分，設(shè)計為中心靜脈和周圍靜脈途徑計算助手、丙氨酰谷氨酰胺和ω-3魚油脂肪乳的應(yīng)用計算助手。為確保臨床藥師制訂的腸外營養(yǎng)方案準確無誤，設(shè)計了最終方案合理性檢測助手以審核方案。

腸外營養(yǎng)液成分復(fù)雜，制訂安全、有效、經(jīng)濟的腸外營養(yǎng)配方需要花費一定的時間,臨床藥師自主設(shè)計的腸外營養(yǎng)計算助手，能夠幫助臨床藥師減少配方過程中大量人為計算的負擔(dān)和偏差，縮短配方時間，提高臨床藥師的工作效率，使臨床藥師有更多的時間為臨床醫(yī)師、護士和患者提供藥學(xué)服務(wù)。但本研究還存在一些不足之處：(1)該腸外營養(yǎng)計算助手是在微軟電子表格上進行操作， 實際使用不夠方便，因此，將腸外營養(yǎng)計算助手設(shè)計為App，應(yīng)用于手機等移動端， 擴大應(yīng)用范圍， 是進一步研究的方向。(2)該計算助手是針對本院實際工作情況設(shè)計開發(fā)的，有一定的局限性，可根據(jù)不同醫(yī)療機構(gòu)實際需要改進和完善。