危重患者能量消耗评估方法研究现状

冯景 主有峰

暨南大学附属广州红十字会医院急诊科，广州 510220

危重患者是指需要至少对1个重要器官进行持续监测和支持的患者［1］。危重患者代谢时的典型炎性反应会致使其出现高血糖、体质量减少以及无法正确利用所有营养质等情况［2］。上述改变会使患者机体的正常生理机制遭到破坏，从而影响患者的治疗效果。大量研究证实，在危重患者的诊疗中，营养支持治疗应受到高度重视。适当营养供应可降低能量负平衡，进而可降低危重症患者的院内感染率以及病死率［3］。因此，准确评估患者营养状况，且以此为据，进行合理的营养支持治疗，对提高危重患者住院生存率有着不可或缺的指导作用。临床上目前常通过估计能量消耗来确定患者的热量需求。常用的方法主要有：间接量热法、预测方程、二氧化碳产生量（VCO2）和热稀释测定法（Fick法）。本综述的目的是从临床研究中收集有用信息，综合评比危重患者能量消耗的测量方法，讨论每种方法的益处、局限性以及使用时的实际考虑。

能量消耗

能量消耗是对体内全宿主细胞代谢活动的评估。主要包括基础能量消耗（也称为基础代谢率）、食物热效应和体力活动。基础能量消耗不仅受多种因素干扰，而且其测量条件苛刻，在大多数临床环境中缺乏实用性；食物的热效应根据底物的不同，可占每日总能量消耗的5%～15%；大多数危重患者的体力活动很少，该类别消耗的能量仅占总能量消耗的一小部分。考虑各种实际因素，临床上常借助于评估静息能量消耗（resting energy expenditure，REE）来计算危重患者的能量消耗。

在危重患者中，REE可占总能量消耗的75%～100%，REE中耗氧量与二氧化碳产量的比率也反映了碳水化合物和脂肪的氧化。通常从24 h尿量中获取蛋白质氧化数据，以便深入了解常量营养素利用的平衡［4］。此外，还可通过评估REE以了解疾病对新陈代谢的影响。如在糖尿病酮症酸中毒期间，通过评估REE可了解血糖水平变化对营养物质代谢的影响，从而确定整个治疗期间的最佳营养支持［5］。

综合估计测量危重患者能量消耗的方式

1、间接测热法（indirect calorimetry，IC）

目前，IC被认为是估计REE的“金标准”［6-7］。该方法主要通过测定氧气消耗量（VO2）和VCO2来计算24 h的全身能量利用率。IC不仅能在临床环境中提供最准确的能量消耗评估，而且其测量方便、简单，设备设计灵活。不仅能做到动态评估患者的REE以便为患者制定个体化的营养方案，而且其也是评估能量消耗急性波动或长时间测量能量消耗的唯一可行方法［8］。IC的测量需要满足以下条件：适当的患者准备、正确的热量计准备、最佳测量条件以及经验丰富的专家分析结果。IC测量也有一定局限性：例如接受体外膜肺氧合、肾脏替代疗法、肝脏支持疗法的患者，酸碱平衡会受治疗方案影响从而干扰IC测量结果［9］。但可以通过监测患者血气分析来判断酸碱平衡，从而让患者能够进行IC测量，这种解决方法可提高IC测量REE的准确性［10-11］。此外，患者在使用丙泊酚时，会产生一些额外的能量从而影响试验结果［12］。

多年来IC在临床环境中的实际可行性一直受到质疑，但已有研究者提出了解决方案［13］。最新研究分析发现，IC测量虽然受到许多因素的影响，但即使受到治疗干预导致的微小偏差的影响，IC仍然是目前最准确可靠的测量工具［14］。所以，我们应鼓励在临床环境中常规使用IC作为制定个性化营养方案的策略，发现更多其中潜在的不足，努力完善缺陷，使IC变为临床环境中常规设备。

2、预测方程（国外指南力荐）

若不能使用IC，推荐用预测方程估算患者能量需求［15-16］。目前临床上最常用的预测方程主要有Harris-Benedict方程、ACCP方程、Ireton-Jones方程和Penn State方程。最近的研究发现，没有一种常用的预测方程可以最佳估计危重患者不同阶段的REE［17］。

预测方程主要使用人体测量数据（例如身高和体质量）以及其他患者数据（例如年龄和性别）来预测24 h内的热量需求。而当用于危重患者时，体质量指数、年龄、疾病严重程度分层以及是否机械通气等因素都会影响预测方程的结果［18］。肥胖是其中影响预测方程偏差（即高估或低估测量值）和准确性的主要因素。预测方程与IC相比，低估了重症肥胖患者的REE［18］。而且由于许多重症患者肥胖，各自处于不同的疾病状态，并且年龄和性别也不同，所以很难将任何单一的方程应用于所有患者［19-20］。

许多医疗机构都没有IC，预测方程式作为临床上IC的替代品，为探究预测方程的准确性，研究通过在ICU中将IC与预测方程相对比，发现预测方程的准确度不高，存在过高或过低估量患者能量消耗的情况［18，21］。已有研究综合比较IC与常用预测方程在新冠肺炎重症患者的REE测量中的准确性，发现新冠肺炎重症患者处于高代谢状态，而ICU环境中常用的预测方程低估了这一状态［22］。

虽然普遍认为预测方程的准确度比IC低，但对于机械通气危重患者，用哪种方式测得REE进行营养支持更能改善预后是存在争议的。Singer等［23］则在一项多中心随机对照试验（471例）中发现IC指导营养支持降低了感染率和病死率。例如赵士兵等［24］在研究中应用IC和Harris-Benedict（HB）公式计算REE和HBREE值，分别根据REE和HBREE值给予营养支持，结果表明两组患者28 d的病死率无明显差异。

目前在大多数临床环境中，大多数预测方程的性能从低到中等，最好的通常达到不超过70%的准确度，并且在估计患者的真实需求时经常导致较大的错误。IC是测量能量消耗和指导能量处方的最可靠方法，但存在固有局限性，极大限制了其在实际临床实践中的应用。虽然预测方程的局限性很明显，但他们的使用仍然是临床实践的支柱。必须识别应首选特定方程的特定患者群体。

3、VCO2

近来有研究者提出，接受机械通气的危重患者中，可使用从呼吸机中获得的VCO2值用作估计其能量消耗的方法。该方法基于Weir方程，Weir方程提出能量消耗［kcal/day］=［3.941×VO2+1.106×VCO2］×1 440。其中VO2未测量，但推导出等于VCO2/RQ，其中RQ是呼吸商，而呼吸商又源自VCO2/VO2。由此，方程可转换为能量消耗（kcal/day）=［3.941（VCO2/RQ）+1.106（VCO2）］×1 440。因为RQ的数值可来自于常规固定值或从营养物质衍生而来，因而导致了研究结果有差异。在一项对接受机械通气支持的80例成年人的研究中，作者将使用IC测量的REE与仅从VCO2计算的REE进行了比较，其中RQ固定为0.80、0.85和0.89。研究发现仅从VCO2计算REE准确度极低［25］。另外一项通过计算大量营养素摄入量来确定RQ（假设碳水化合物的RQ为1.0，脂肪为0.7，蛋白质为0.8）的研究则发现，仅从VCO2计算的REE比预测方程更准确，与用IC确定的REE相比，可接受的偏差为7.7%［26］。

虽然有研究证明了该方法的可行性且比预测方程的准确高，但这种简单化的方法尚不能反映重症患者所经历的复杂生理变化［27］。此外，这种方法需要一个可以测VCO2的特殊呼吸机。因此，当IC不可行时，预测方程仍常规用于日常实践和重症监护营养试验［28］。不过VCO2仍是一种很有前景的估计REE的方法，其通过无创监测很容易获得。并且值得一提的是VCO2可对机械通气患者进行日常营养调整。这是因为患者在白天或疾病时代谢率和能量需求会发生很大变化。此外该方法排除身高和体质量因素的干扰，减少了评估能量消耗的误差。目前早期结果令人鼓舞，但在推广采用VCO2来评估能量消耗之前，还需要更多多中心前瞻性的研究来验证。

4、Fick法

Fick法最初是一种利用耗氧量原理估算心输出量的方法。该方法仅适用于插有肺动脉导管的患者，在临床上适用性有限，所以其在临床上早已基本被摒弃［29-30］。

Fick法操作简单，价格便宜，但仅适用于插入肺动脉导管的患者。如果仅为评估能量消耗就对患者放置肺动脉导管，这将对患者治疗不利。此外，当心输出量和混合静脉血氧饱和度测量不正确时，也会导致测量的能量消耗值准确性偏低。综上所述，不建议将Fick方法用于评估危重患者的能量消耗。

5、其他

除上述外，还有许多其他估计能量消耗的方法，包括从心率、直接热损失、双标记水、活动日志、运动学测量、肌电图、总收集系统和直接量热法计算。这些方法要么与临床实践无关，要么未经重症监护病房的常规使用验证，因此不包括在本综述中。

小 结

综上所述，在临床上我们应根据适应证、可用设备和患者信息来考虑选择估计能量消耗的方法。所以，去了解每种方法的组成部分和局限性是很重要的。如果IC执行不正确，会存在估计偏差的风险，但IC目前依然是评估危重患者能量消耗的金标准。如果必须使用预测方程，必须识别可首选特定方程的特定患者群体。VCO2具有很好的发展前景。在不能使用IC的情况下，仅从VCO2推测的能量需求可能是最好的选择，但这需要更多研究去支持论证。