直接节段多频生物电阻抗分析技术在血液透析患者干体质量评估中的应用

张家隆, 王永红, 张　婷

(海洋石油总医院 肾内科, 天津, 300452)

血液透析俗称“人工肾”，是急慢性肾功能衰竭的重要替代治疗手段，将体内血液引流至体外，经一个由多根空心纤维组成的透析器中，血液和含机体浓度相似的透析液在一根根空心纤维内外，通过弥散/对流进行物质交换，清除血液中的新陈代谢废物、多余的水分、杂质，净化血液并输回体内的过程[1-2]。但临床实际中患者将要且还没有发生低血压综合征的体质量值确定较为困难，往往导致患者离开透析中心后出现高血容量或低血容量情况，显著增加心力衰竭等不良事件风险[3]。目前医学上评估干体质量主要根据患者的体征、体检和辅助检查等共同设定的粗略数值，这种方法虽然可行，但对于临床医师的经验要求较高，而且评估费时较长，难以有效普及应用[4]。近些年来生物电阻抗评估技术因其非侵入性、操作简单、可重复、可较全面地反映人体体液分布等优点，越来越多地被用于临床评估干体质量。DSM-BIA技术是一种较为先进的测量生物电阻抗方法，对评估透析患者容量负荷方面具有重要意义[5]。基于上述背景，本研究对本院88例血透患者采用DSM-BIA技术干体质量评估，并与临床评估法进行一致性分析，总结DSM-BIA技术对临床血透治疗的应用价值，现报告如下。

1　资料与方法

1.1　一般资料

本研究选取2014年1月—2015年3月在海洋石油总医院血液净化中心接受维持性血液透析患者88例，其中男45例，女43例; 年龄53～73岁，平均(62.43±15.52)岁; 透析时间5～124个月，平均(20.31±7.95)月; 原发肾脏基础病型: 慢性肾小球肾炎29例，高血压性肾损害23例, IgA肾病17例，糖尿病肾病10例，其他9例。纳入标准: ① 年龄>18岁; ② 透析龄>3个月; ③ 所有患者和(或)家属均签署知情同意书。排除标准: ① 近3月内发生急性感染的患者; ② 妊娠、哺乳期妇女; ③ 患者伴有心功能衰竭、慢性阻塞性肺疾病、消化性溃疡和恶性肿瘤; ④ 合并自身免疫性疾病; ⑤ 血清白蛋白<30 g/L; ⑥ 严重浮肿; ⑦ 截肢; ⑧ 患者体内置入支架、起搏器等金属物体或器械。本研究经院伦理委员会审核批准。

1.2　血液透析

88例患者均制定详细的血透相关记录。使用碳酸氢盐透析液，钠浓度138 mEq/L, 温度36 ℃。抗凝剂为普通肝素或低分子肝素，血管通路为自体动静脉内瘘。透析频率2～3次/周, 4 h/次，透析液流速为500 mL/min, 血流速度为200～250 mL/min。

1.3　干体质量临床评估法

本环节由本院2名具有5年评估经验的专科医师完成。应用Kraemer评分表格对患者的容量状态进行半定量评估，该评分表格由患者透析前的症状和体征构成: ① 血容量减少的症状: 透后口渴为-1, 症状性低血压，需调整体位为-1, 症状性低血压，需应用钠曲线调整为-2, 肌肉痉挛(轻度)为-2, 肌肉痉挛(严重)为-3, 透析间期疲乏无力为-3, 透析间期头晕为-3, 症状性低血压(呕吐)为-6; ② 容量状态适中: 没有任何本表格中的症状为0; ③ 容量负荷过重: 超滤过程中血压升高为+2, 胫前水肿为+2, 慢性咳嗽(新发)为+2, 静息状态呼吸困难(卧位)为+2, 胫前水肿，严重为+3, 静息状态呼吸困难(1个垫子)为+3, 静息状态呼吸困难(2个垫子)为+4, 静息状态呼吸困难(坐位)为+6。在进行DSM-BIA检测前，医生调整入选者的干体质量，直到Kraemer评分达到0分并持续1周，将此时的透后体质量(Wpost)作为临床评估干体质量(DWclin)。

1.4　干体质量DSM-BIA技术评估法

1.4.1仪器及检测指标: 采用InBody 720人体成分分析仪(韩国Biospace)测量患者各项DSM-BIA参数，主要包括透析前后内瘘对侧上肢50 kHz电阻抗值、躯干50 kHz电阻抗值、下肢50 kHz电阻抗值等。相关辅助测量指标: 透析前后患者体质量、血压、身高等参数; 其中透前体质量(Wpre)和透后体质量(Wpost)精确至0.1 kg, 身高精确至1 cm。记录超滤量以及低血压、肌肉痉挛等各种并发症情况。

1.4.2检测方法: 受检者测试前平卧10 min, 以便于体内水分重新分布。测试时放松站立于测试平台的足部电极上，两腿分开与肩同宽，双手手掌紧握手部电极，双臂与躯干大约呈30°。在不同电极之间分别通以1、5、50、250、500、1 000 kHz电流形成回路，测量不同电极间的生物电阻抗值。因动静脉内瘘大多位于患者左上肢，在透析前后该部位体液分布波动较大，故选取右侧肢体生物电阻抗值进行分析(内瘘位于右上肢者选取左上肢进行分析)。分别于透析前10 min及透析后10 min测量DSM-BIA, 期间尽量避免摄入食物和输液。

1.4.3干体质量公式计算: ① 男性DW=[(0.008 995×A)-(0.01 116×Rpost)+(0.871 078×H)-75.551 97]×透后BMI/23.1; ② 女性DW=[-(0.013 89×Rpost)+(0.629 56×H)-36.319 24]×透后BMI/21.7。公式中A为年龄, Rpost是透析后的内瘘对侧上肢50 kHz时的电阻抗数值(R50, Ω), H为身高(cm), BMIpost为透后体质量指数，由身高和透后体质量计算而得。

1.5　统计学方法

2　结　果

2.1　血液透析前后DSM-BIA相关参数变化

DSM-BIA不同部位R50比较: 血液透析前后躯干部R50水平环比均显著低于内瘘对侧上肢R50、下肢R50(P<0.01)。血透前后相同部位R50比较: 血液透析后内瘘对侧上肢R50、躯干R50、下肢R50分别同比血液透析前有显著升高(P<0.05), 见表1。

表1　血液透析前后 DSM-BIA相关参数变化

与躯干R50比较, **P<0.01; 与透析前比较, #P<0.05, ##P<0.01。

2.2　DWclin和DWDSM-BIA-CB一致性分析

本组DWclin平均(66.3±13.2) kg, 通过绘制Bland-Altman图形分析发现，无论是男性MHD还是女性MHD患者, DWclin和DWDSM-BIA-CB一致性均较好。见图1～3。图中实线为DWDSM-BIA-CB与DWclin的偏移; 虚线为DWDSM-BIA-CB与DWclin差值的95%一致性界限。

2.3　血透并发症发生情况

本研究结合Kraemer评分法和DSM-BIA进行临床综合评估，有效预防了透析中低血压、高血压、痛性痉挛等透析并发症的发生，仅有2例老年终末期肾衰竭出现感染，安全性较好。

3　讨　论

3.1　血透干体质量评估研究背景

血液透析的功能主要是清除患者血液内多余水分和杂质，维持电解质和酸碱平衡，使透析结束后达到干体质量和容量平衡。但血液净化医师经常面临着这样的临床难题: 一方面，需要尽力保持机体正常的容量状态，良好控制血压水平，减少透析并发症，从而改善患者的预后; 另一方面，不恰当地脱水会明显增加透析中低血压、痛性痉挛等并发症的发生率，同时促使残余肾功能更快速地丢失[6]。国外也有研究[7]指出, MHD患者每周2～3次的血液透析具体清除多少容量负荷有赖于干体质量(DW)的设定，但干体质量的定义经过了多次改变，给临床制定血透方案和指导治疗带来较大困难。因此尽管准确评估维持性血液透析患者正常的容量状态体质量十分重要，但由于缺乏精确评估容量状态的检测技术，精确评估干体质量仍是临床工作的难点[8]。

3.2　血液透析干体质量研究进展

近年来临床对血透患者干体质量的评估进行大量可行性方法研究，取得系列相关进展。主要包括临床评估法、生物化学标志物、超声下下腔静脉直径(IVC)、生物电导度、持续电容量测定以及非侵袭性血流动力检测等，但大多均在检测技术难度大、检测费时、严格适应证等不足，难以在临床普及开展。以超声下IVC评估为例, IVC直径测量作为评估容量状态的良好影像学指标，存在下列严重缺陷: 对于心力衰竭或三尖瓣反流的患者，右心室顺应性减低多与慢性右房压力升高有关，而且受透析后体液由管外转移到血管内的影响，低容量患者超声测量IVC值可能处于正常范围水平，这使得超声测量IVC直径的准确性明显降低[9]。相对而言，临床症状体征评估法应用相对较多，通过观察有无肺部湿啰音、肢端及颜面有无水肿及体质量变化等，尝试提高或降低干体质量，对指导血透治疗具有一定价值。但实际上此类方法也受到较多因素制约，如血管硬化、心功能障碍、低蛋白血症，乃至包括希望保留残余肾功能的愿望等等，有其严格的适用证[10]。

图1　45例男性MHD患者的DWDSM-BIA -CB与DWclin的Bland-Altman图分析

图2　43例女性患者DWDSM-BIA -CB与DWclin的Bland-Altman图

图3　全部88例HD患者的DWDSM-BIA -CB与DWclin的Bland-Altman图

3.3　生物电阻抗法的发展现状

生物电阻抗技术尤其是尤其是DSM-BIA近几年发展迅速，为临床干体质量评估研究提供新的视角。1969年Hoffer首先应用生物电阻抗技术测量了人体的总体水，发现阻抗指数在50 kHz的频率时显示了与重水法测得的总体水有良好的相关性(r=0.92), 基于这一结果，后续研究推导出许多人体成分公式，例如Chamney在2002年、Basile C在2007年、Dou Y在2011年都各自提出被用于推算干体质量的计算公式等。整体踝腕法是经典的生物电阻抗技术。它通过测量同侧踝部至腕部的电阻抗，将其倍增后得到全身电阻抗[11]。2002年, Chamney根据“整体踝腕法”获得的生物电阻抗数据提出了干体质量计算公式，使该技术应用到血液净化临床成为可能。费森尤斯公司随后生产的人体成分分析仪(BCM)也是基于Chamney公式估算透析患者体内多余的水量(OH)。但整体踝腕法将人体视为简单圆柱体，仅应用2个电极测量单侧肢体手腕至脚踝的电阻抗，忽略了人体结构部位的生理复杂性，原理上存在天然缺陷，在评价透析患者容量负荷方面存在较大误差，进而限制了其在临床的应用[12]。

3.4　DSM-BIA技术的突破及研究结果分析

随着生物电阻抗的不断完善，全新的DSM-BIA逐渐应用于临床。2013年Kumar S等采用DSM-BIA技术对透析患者干体质量进行评估，取得满意效果。北京大学人民医院随后在国内也率先开展此项技术，本院血液净化中心并分批前往北京大学人民医院肾内科参观学习。自2014年1月起应用DSM-BIA技术和严格的临床把控评估法先后对88例MHD患者进行干体质量的评估，本研究结果显示血液透析前后患者躯干R50值均显著低于四肢R50值(P<0.01), 这和文献[13]报道相吻合。原因是血液透析中为了维持中心血管血流量稳定，四肢血管内液体减少相对躯干更为明显，四肢组织间隙的液体在血管再充盈过程中能更为快速进入血管，从而导致内瘘对侧上肢R50、下肢R50迅速下降，但躯干的细胞外液体积在血管再充盈中变化并不明显[14]。研究[15]中也指出MHD患者存在容量状态紊乱，但血液透析的脱水主要表现为细胞外液(ECW)降低(P<0.01), 而细胞内液(ICW)变化并不显著。

本研究采用Kraemer评分表进行严格的临床管控，分析DSM-BIA技术和临床评估法在干体质量方面的一致性。考虑到男性和女性在体液分布上有显著生理学差异，因此本研究中对不同性别MHD进行细分。本研究结果显示无论是男性还是女性MHD患者，通过DSM-BIA技术评估所得的DWDSM-BIA -CB与经严格临床管理所得的DWclin比较, Bland-Altman图分析均具有较好的一致性，说明DSM-BIA技术是一种可靠、准确、可行的干体质量评估方法。有报道[16-19]指出DSM-BIA技术应用8点接触式电极代替整体踝腕法的2点电极，把人体分为5个节段(左右上肢、左右下肢、躯干)，在1～1 000 kHz不同的频率分别测量每个节段的电阻抗来提高准确性，这在一定程度上支持了本研究结论。本研究还显示88例血透患者并发症较少，仅有2例因年龄较大、合并疾病较多而引起感染，说明应用DSM-BIA技术评估对预防血液透析低血压、感染等并发症效果较好。

本研究DSM-BIA技术研究是局限于本单位的88例小样本单中心研究，入选人群年龄偏大，体脂含量过高或过低的患者较少，难以完全反映血液透析人群全貌。此外，透析治疗的脱水过程与人体电阻抗的变化关系，超滤曲线与钠曲线的应用对人体电阻抗变化的影响，各种生物电阻抗参数与患者近期预后指标是否存在关联，这些问题均需进一步研究探讨。总之, DSM-BIA技术作为一种新型生物电阻抗技术，结合严格的临床管控和患者个体情况，将有助于透析患者干体质量的准确评估和管理，应用前景广阔。