生物电阻抗分析仪和N末端脑钠肽前体在维持性血液透析患者容量负荷与心功能评估中的应用

王建爽　王艳辉　杨文艳*　安影丹　朱艳香

［文章编号］ 1672-8270（2016）09-0077-04　［中图分类号］　R459.5　［文献标识码］ A

生物电阻抗分析仪和N末端脑钠肽前体在维持性血液透析患者容量负荷与心功能评估中的应用

王建爽①王艳辉②杨文艳①*安影丹③朱艳香④

目的：探讨生物电阻抗分析仪和N末端脑钠肽前体（NT-proBNP）在维持性血液透析（MHD）患者容量负荷与心功能评估中的应用价值。方法：选取64例MHD患者为透析组，同时选取58名健康志愿者为对照组。采用生物电阻抗分析仪测量两组细胞外液（ECW）及身体水分总量（TBW）；采用电化学发光法检测透析组患者透析前及透析3个月后血浆NT-proBNP水平；应用彩色多普勒超声心动仪测定左心室舒张末内径（LVDd）、左心室收缩末内径（LVDs）、左心室后壁厚度（LVPWT）、左心室心肌质量指数（LVMI）以及左心室射血分数（LVEF）。肾小球滤过率估计值（eGFR）根据肾脏病饮食改良（MDRD）公式测定。结果：①MHD患者透析后与透析前比较，血NT-proBNP水平、TBW以及ECW/TBW明显降低，其差异显著（t=7.462，t=2.321，t=4.605；P＜0.05）；LVPMT、LVMI及LVEF明显改善，其差异显著（t=3.982，t=4.736，t=3.837；P＜0.05），而LVDd与LVDs变化不明显；②MHD患者治疗后与对照组比较，其TBW、ECW/TBW无明显差异（t=1.098，t=0.503；P＞0.05），提示治疗后患者的容量负荷参数已接近正常人群水平；③血NT-proBNP水平与ECW/TBW、NYHA分级、LVDd、LVDs、LVPWT以及LVMI呈正相关（r=0.246，r=0.809，r=0.341，r=0.249，r=0.253，r=0.329；P＜0.05），与eGFR和LVEF呈负相关（r=-0.513，r=-0.360；P＜0.05）。结论：生物电阻抗和NT-proBNP可有效用于MHD患者容量负荷及心功能评估，对于制定个体化治疗方案有一定应用价值。

生物电阻抗；N末端脑钠肽前体；维持性血液透析；容量负荷；心功能

［First-author’s address］ Department of Ultrasound， The Fourth People’s Hospital of Langfang City， Langfang 065700， China.

生物电阻抗是利用低频电流测定细胞外液（extracellular water，ECW）及高频电流测定身体水分总量（total body water，TBW），对体内水含量及其分布进行测量的一种方法。既往研究结果表明，生物电阻抗可以较为准确的对维持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）患者的容量负荷进行评估［1］。N末端脑钠肽前体（N-terminal probrain natriuretic peptide，NT-proBNP）是由心室肌细胞分泌的多肽神经激素，由于其半衰期长、浓度较高、个体变异小以及体外稳定性高，近年来已被广泛用于心功能的诊断和评估［2］。目前有关生物电阻抗技术联合NT-proBNP在血透患者容量负荷与心功能评估中的应用报道较少，本研究旨在探讨生物电阻抗技术联合NT-proBNP在血透患者容量负荷与心功能评估中的临床应用价值。

1　资料与方法

1.1一般资料

选取2014年1月至2016年5月廊坊市第四人民医院收治的64例MHD患者为透析组，其中男性38例，女性26例；年龄35～77岁，平均（56.35±23.54）岁；慢性肾小球肾炎37例，糖尿病肾病19例，多囊肾5例，其他3例。同时随机抽取58名健康志愿者为对照组，其中男性35例，女性23例；年龄33～76岁，平均（57.10±22.09）岁。两组在年龄、性别等方面相比无差异，具有可比性。本研究经廊坊市第四人民医院伦理委员会批准，并与所有患者签署知情同意书。

1.2纳入与排除标准

（1）纳入标准：①每周能按时接受规律血液透析；②近1个月无急性心血管事件；③无恶性肿瘤及肝、肺等重要器官功能受损；④体内未放置对生物电阻抗测定有干扰的金属支架或起搏器。

（2）排除标准：①心肌梗死、脑血管意外等严重病史者；②顽固性高血压、冠状动脉综合征患者；③发热、感染等严重活动性疾病患者；④无法顺利完成试验的患者。

1.3仪器与材料

（1）采用费森尤斯4008S血液透析机（德国）；Fx60聚砜膜透析器，滤过膜表面积为1.4 m2，超滤系数46 ml/h·mm Hg。透析液为碳酸氢盐溶液，血流量250～300 ml/min，透析液流量500 ml/min。抗凝方式为普通肝素抗凝，置换方式采取前置换。每周透析3次，4 h/次。

（2）采用多频生物电阻抗分析仪（德国Fresenius公司）；E-601型全自动免疫分析仪（美国RocheElecsys公司），试剂由罗氏公司提供；Vivid数字彩色多普勒超声心动仪（美国通用公司）。

1.4测量方法

（1）生物电阻抗测量。应用多频生物电阻抗分析仪，采用“整体踝-腕关节测量法”［3］测定透析前后MHD患者细胞外液（ECW）及身体水分总量（TBW），计算透析前后ECW和TBW下降率。中心静脉插管患者测量右侧肢体，使用内瘘者测量内瘘对侧肢体。连接电极的部位取被侧患者手背、腕部、足背和踝部等肢体背侧。测量前被测者安静平卧5～10 min，双侧上肢外展15o左右，双腿自然分开，不能与躯干接触，以平衡体内水分。打开生物电阻抗分析仪的输入软件，进行数据采集，测量结果在2 min内获得并记录在参数卡内。当血滤后患者生物电阻抗值与健康人对比无差异时，认为患者达到容量平衡。

（2）血浆NT-proBNP水平测定。在透析前及透析3个月后测定血浆NT-proBNP的水平，采用电化学发光法，测定仪器为E-601型全自动免疫分析仪。

（3）心功能及肾小球滤过率测定。使用Vivid数字彩色多普勒超声心动仪测定左心室结构及功能，包括左心室舒张末内径（LVDd），左心室收缩末内径（LVDs），左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT），左心室心肌质量指数（left ventricular mass index，LVMI）以及左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。肾小球滤过率估计值（estimated glomerular filtration rate，eGFR），根据肾脏病饮食改良（modification of diet in renal disease，MDRD）公式测定［4］。

1.5统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件进行数据统计和分析。计量资料以均数±标准差（x-±s）表示，采用配对t检验；正态分布数据采用Pearson相关分析，非正态分布数据采用Spearman相关分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1透析前后NT-proBNP、TBW、ECW和心功能参数比较

MHD患者透析后血清NT-proBNP水平、TBW以及ECW/TBW明显低于透析前，差异有统计学意义（t=7.462，t=2.321，t=4.605；P＜0.05）。LVPMT、LVMI及LVEF均较透析前有明显改善，差异有统计学意义（t=3.982，t=4.736，t=3.837；P＜0.05），而LVDd与LVDs的改变不明显，差异无统计学意义（t=1.710，t=1.823；P＞0.05），见表1。

2.2两组治疗后容量负荷比较

与对照组相比，透析组患者治疗后TBW、ECW/TBW无明显差异（t=1.098，t=0.503；P＞0.05），提示治疗后患者的容量负荷参数已接近正常人群水平，见表2。

表1　MHD 患者治疗前后各指标比较

表1　MHD 患者治疗前后各指标比较

指标透析前透析后t值P值NT-proBNP（pg/ml）1287.41±390.73560.17±260.357.4620.000 TBW（%）62.93±4.0557.10±4.392.3210.028 ECW/TBW（%）28.19±3.6325.03±3.414.6050.017 LVDd（mm）56.38±1.7954.78±1.801.7100.096 LVDs（mm）39.19±6.4637.15±5.431.8230.072 LVPWT（mm）13.28±0.8910.76±0.903.9820.009 LVMI（g/m2）172.35±26.28158.93±25.554.7360.005 LVEF（%）59.35±4.6664.74±4.023.8730.010

表2　两组治疗后容量负荷比较

表2　两组治疗后容量负荷比较

治疗时间例（人）数TBW（%）ECW/TBW（%）透析组6457.10±4.3925.03±3.41对照组5855.38±3.7024.46±3.35 t值1.0980.503 P值0.2650.591

表3　MHD患者NT-proBNP水平与容量负荷及心功能的相关性

2.3血清NT-proBNP水平与MHD患者容量负荷及心功能相关性分析

血清NT-proBNP水平与ECW/TBW呈正相关（r=0.246，P＜0.05），与eGFR呈负相关（r=-0.513，P＜0.05），提示随着患者容量负荷增加和eGFR的下降，导致NT-proBNP升高；与NYHA分级、LVDd、LVDs、LVPWT以及LVMI呈正相关（r=0.809，r=0.341，r=0.249，r=0.253，r=0.329；P＜0.05），与LVEF呈负相关（r=-0.360，P＜0.05），提示MHD患者NT-proBNP升高与左心室结构改变和功能下降有关，见表3。

3　讨论

慢性肾衰患者由于水钠潴留、容量负荷增加以及营养不良等原因，心血管疾病的发生率明显高于正常人，因此通过血液透析使慢性肾衰患者达到容量平衡状态，对于慢性肾衰患者的生活质量和远期预后具有重要意义［5］。但目前对于慢性肾衰血液透析患者容量负荷的评价尚缺乏“金指标”，而生物电阻抗技术在血液透析方面的应用大多集中于干体重和营养状态的评估，在容量负荷方面的应用较少［6］。

NT-proBNP是心脏容量负荷和压力负荷增高时由心室肌细胞分泌脑钠肽N端片段，可用于评估心脏收缩功能、舒张功能以及心室壁节段运动的协调性，具有较高的敏感性和阴性预测值［7］。既往研究认为，慢性肾衰病程早期，心肌细胞及心血管内皮细胞即出现病理性的改变，随着病程的进展，心血管事件的发生危险则进一步增加［8］。血浆NT-proBNP水平能够敏感反映心功能和容量负荷的变化，当心室容量负荷增加和心肌缺血等发生时，心室肌细胞合成和分泌NT-proBNP增多［8-9］。相关研究显示，慢性肾衰患者的NT-proBNP水平与心血管疾病的发生率有明显的相关性，而血液透析后NT-proBNP水平明显下降，表明血浆NT-proBNP水平可以反映慢性肾衰患者血液透析后的容量负荷的变化情况。如果患者处于高容量负荷状态，在透析过程中容量负荷下降缓慢，甚至由于透析脱水晶体和胶体渗透压的升高，血容量甚至有所上升，从而刺激心肌细胞进一步分泌NT-proBNP，使得患者透析后NT-proBNP水平进一步升高［10］。

MHD患者潴留的体液主要分布于ECW，透析脱水主要影响ECW［11］。本研究运用生物电阻抗技术了解血液透析后慢性肾衰患者ECW的变化，以评估血液滤过后患者的容量负荷。本研究结果显示，透析后TBW、ECW以及ECW/TBW明显下降，这与万美燕等［12］研究的NT-proBNP水平变化结果相一致。通常认为，尿毒症患者ECW和TBW等参数达到正常人群水平时，即达到了容量平衡状态。慢性肾衰患者血液透析后LVPMT、LVMI及LVEF均较透析前有明显改善，表明血液滤过通过清除容量负荷，达到干体重状态，明显改善了心脏的结构和功能。本研究进一步相关性分析显示，透析后血浆NT-proBNP水平与ECW/TBW及NYHA分级等有显著的相关性，因此NT-proBNP水平可以作为评估血液透析患者容量负荷与心功能的重要生物学指标。

综上所述，生物电阻抗技术联合血浆NT-proBNP水平检测，可有效地了解MHD患者容量负荷及心功能变化，对于制定个体化治疗方案具有重要应用价值。

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Evaluation of electrical bioimpedance analyzer and NT-proBNP on load capacity and cardiac function in patients with MHD

WANG Jian-shuang， WANG Yan-hui， YANG Wen-yan， et al

China Medical Equipment，2016，13（9）:77-80.

Objective: To explore the evaluation value of electrical bioimpedance analyzer and NT-proBNP on load capacity and cardiac function in patients with MHD. Methods: 64 cases of patients with MHD were choosed as the research objects （dialysis group）， and 58 case of random healthy volunteers as the control group. Extracellular water （ECW）and total body water （TBW） were measured by the electrical bioimpedance analyzer in the two groups. The plasma NT-proBNP levels before and after dialysis in dialysis group were determinated by the electrochemical luminescence method. The color doppler ultrasound cardiograph can detect left ventricular end-diastolic diameter （LVDd）， left ventricular endsystolic dimension （LVDs）， left ventricular posterior wall thickness （LVPWT）， left ventricular mass index （LVMI） and left ventricular ejection fraction （LVEF）. Estimated glomerular filtration rate （eGFR） was determined according to a Modification of Diet in Renal Disease（MDRD） formula. Results: 1）The plasma NT - proBNP levels， TBW and ECW/TBW before dialysis were lower obviously than that after dialysis （t=7.462， t=2.321， t=4.605； P＜0.05）. MHD， LVPMT， LVMI and LVEF improved obviously （t=3.982， t=4.736， t=3.837； P＜0.05）， while LVDd， LVDs did not change significantly. 2）Compared with the control group， TBW， ECW/TBW after treatment had no obvious difference （t=1.098， t=0.503； P＞0.05）in dialysis group， and it hinted that the capacity load parameter was close to normal level. 3）The plasma NT-proBNP level was positively correlated with ECW/TBW， NYHA classification， LVDd， LVDs， LVPWT and LVMI （r=0.246， r=0.809，r=0.341， r=0.249， r=0.253， r=0.329； P＜0.05）， and negatively correlated with eGFR and LVEF （r=-0.513， r=-0.360；P＜0.05）. Conclusion: The electrical bioimpedance and NT-proBNP can be used to assess the capacity load and cardiac function in patients with MHD， and it has certain application value to formulate individualized treatment scheme.

Electrical bioimpedance； N-terminal pro-brain natriuretic peptide； Maintenance hemodialysis； Load capacity； Cardiac function

［文章编号］ 1672-8270（2016）09-0077-04［中图分类号］R459.5［文献标识码］ A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.09.023

2016-04-03

①廊坊市第四人民医院超声科 河北 廊坊 065700

③廊坊市第四人民医院神经内科 河北 廊坊 065700

②廊坊市第四人民医院内二科 河北 廊坊 065700

④廊坊市第四人民医院口腔科 河北 廊坊 065700

langfangyangwenyan@163.com

王建爽，女，（1979- ），本科学历，主治医师。廊坊市第四人民医院超声科，从事超声与血液净化的诊疗研究。