中华普通外科学文献 ( 电子版 )2018 年 8 月第 12 卷第 4 期 Chin Arch Gen Surg (Electronic Edition), August 2018, Vol. 12, No 论著 利用人体成分分析仪检测围手术期患者体液含量及分布变化的临床意义 杜妍妍陈

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1 223 论著 利用人体成分分析仪检测围手术期患者体液含量及分布变化的临床意义 杜妍妍陈强谱孙宝房冀海斌 摘要 目的通过人体成分分析仪检测患者围手术期的体液含量及分布变化, 探讨体液含量及其变化在临床中的意义及应用价值 方法本研究采用横断面研究方法, 选择 2016 年 3 月至 9 月滨州医学院附属医院收治的患者 123 例, 详细记录患者的临床资料, 并进行人体成分分析检测 分析患者术前 1 d 与术后第 天细胞内液 (ICW) 细胞外液(ECW) 总体液 (TBW) 的数据, 观察术后 ICW ECW TBW ICW/TBW ECW/TBW 的变化 按照术后第 1 天 ECW/TBW 分组, 分析患者术后第 1 天 ECW/TBW 的变化对白细胞 血红蛋白 白蛋白及临床预后的影响 结果患者术后早期 ICW ECW TBW 均增加, 随后逐渐下降至术前水平 ; 术后第 1 天 ICW/TBW 达到最低, ECW/TBW 达到最高, 随后逐渐恢复至正常 术后第 1 天 ECW/TBW 比值越高 (>0.400) 的患者血红蛋白及白蛋白的水平越低, 术后腹腔引流管的放置时间 术后住院时间越长, 术后并发症的发生率及死亡率越高 结论围手术期体液含量的检测对患者预后的评估 降低术后并发症具有重要的指导价值 人体成分分析仪是一种对围手术期患者的体液含量进行有效测量的工具, 具有重要临床应用价值 关键词 体液 ; 体液分布 ; 成分分析 Clinical significance of detecting body fluid volume and distribution using human body composition analyzer among perioperative patients Du Yanyan, Chen Qiangpu, Sun Baofang, Ji Haibin. Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery, Clinical Nutrition Support Center, Clinical Nutrition and Metabolic Key Laboratory of Shandong Province, Binzhou Medical University Affiliated Hospital, Binzhou , China Corresponding author: Chen Qiangpu, drcqp@263.net Abstract Objective To explore the meaning and clinical value of detecting body fluid volume and distribution using human body composition analyzer among perioperative patients. Methods This study was conducted using the cross-sectional research method. A total of one hundred and twenty-three patients who underwent abdominal surgery in Binzhou Medical University Affiliated Hospital from March to August 2016 were enrolled. The volume of intracellular water (ICW), extracellular water (ECW) and total body water (TBW) was detected by Inbody S10 1 d before operation (PreD1) and 1, 3, 5, 7 postoperatively (POD 1, 3, 5, 7). Furthermore, the effects of ECW/TBW on white blood cells, hemoglobin, albumin and clinical prognosis on POD 1 were analyzed. Results ICW, ECW, and TBW were increased in the early stage of postoperation. On POD 1, ICW/TBW reached the lowest level, ECW/TBW reached the highest, and then gradually recovered to normal. The lower the level of hemoglobin and albumin in patients, the higher the ratio of ECW/TBW (>0.400). The longer the time of postoperative abdominal drainage and hospital stay, the higher the incidence of postoperative complications and mortality. Conclusions The measurement of body fluid content in the perioperative period has important guiding value for evaluating the prognosis of the patients and reducing the postoperative complications. As a reliable tool, human body composition analyzer has important clinical significance. Key words Body fluids; Body fluid compartments; Component analysis DOI: /cma.j.issn 基金项目 : 山东省普外科临床重点专科建设项目 (ZDZK2013SJ09) 作者单位 : 滨州医学院附属医院肝胆胰外科临床营养支持中心山东省临床营养与代谢重点实验室通信作者 : 陈强谱, drcqp@263.net

2 224 液体管理在围手术期患者的治疗过程中非常 重要 体液过多增加脏器灌注, 易引发脏器功能障 [1-3] 碍或衰竭, 延长住院时间, 增加患者的死亡率 临床上一般是通过尿量 心率 血压 中心静脉压或肺动脉楔压等血流动力学指标对患者的体液含量 [4] 进行评估, 这些指标间接反映患者的体液含量, 且评估方法复杂, 易受检查者主观因素的影响, 准确性差 近年来, 人体成分分析仪临床上主要是应用于透析患者的体液含量及分布检测, 应用效果甚 [5-7] 佳 围手术期患者的体液含量及分布变化对患者的病情变化非常重要, 人体成分分析仪是否能用于围手术期患者以及其应用效果如何, 此类报道并不多见 本研究通过对患者进行人体成分分析检测, 分析患者围手术期体液变化的趋势及术后的预后情况, 探讨人体成分分析仪检测技术对围手术期患者体液进行检测的意义及临床应用价值, 现报道如下 资料与方法 一 一般资料采用横断面研究方法, 选择 2016 年 3 月至 9 月入住滨州医学院附属医院肝胆胰外科行 3~4 级腹部手术的患者 排除标准 :(1) 收集资料不完整 ; (2) 肾脏功能不全者 ;(3) 配戴心脏起搏器的患者或使用生命监测设备的患者 ;(4) 急诊手术患者 ;(5) 非计划再次手术患者 本研究经医院伦理委员会的批准 ( 批号为 ), 患者入组前均签署知情同意书 共纳入患者 123 例, 男 56 例, 女 67 例, 年龄 (62.73±14.56) 岁, 年龄范围为 14~87 岁 ; 胃肠道手术 18 例, 胆总管切开取石术 57 例, 肝叶切除术 28 例, 胰腺部分切除术 11 例, 脾切除术 9 例 二 治疗方法按照本院制定的 ERAS 标准执行 术中控制性输液 4~6 ml kg -1 h -1 ; 术后根据患者病情变化给予 1~7 d 的液体治疗, 补液的原则为补液量 = 生理需要量 + 日丢失量 + 累计丢失量 术后患者均未给予利尿药治疗 术后腹腔引流管的管理 : 原则上术后尽早拔除腹腔引流管, 一般术后 2~3 d 即可拔出, 拔除前行腹部超声检查明确腹腔内无积液 三 检测仪器与测量方法检测仪器 : 人体成分分析仪采用韩国 Biospace 公司生产的 InBodyS10 仪器, 日本百利达公司生产的 HD-394 型电子体重秤, 北京华兴瑞安科技有限 公司生产的 RGZ-120 型体质量身高测量仪 测量方法 : 检测前患者穿统一发放的病号服, 嘱咐保持清晨空腹 膀胱排空状态, 测量前去除随身携带的电子及金属物品, 精确测量患者的体质量 ( 赤足 ) 和身高, 静卧 10 min 后进行人体成分分析检查, 手臂自然放于身体两侧, 不与躯干接触, 双腿自然分开与肩同宽 测量过程中保持身体放松 四 观察指标 1. 详细记录患者的临床资料, 收集人体成分分析仪测量的患者体液指标数据, 包括患者术前 1 d 和术后第 天患者细胞内液 (intracellular water, ICW) 细胞外液(extracellular water, ECW) 总体液 (total body water, TBW) 含量以及 ICW/TBW ECW/TBW 的变化 2. 检测并记录术后患者白细胞 血红蛋白 白蛋白的变化 3. 患者临床预后的变化 : 记录患者术后首次排气时间 术后腹腔引流管放置时间 术后患者住院时间及术后并发症 ( 包括肺部感染 切口感染 胆漏 肠梗阻 ) 及死亡率 五 统计学处理采用 SPSS 23.0 软件进行数据分析 正态分布的计量资料用表示, 组间分析采用方差分析 ; 偏态分布的计量资料以 M( 范围 ) 表示, 组间分析采用秩和检验 患者个体间体液变化的分析采用重复测量资料的方差分析, 分类变量采用卡方检验进行分析 P<0.05 为差异有统计学意义 结果一 体液指标数据变化经检测发现,123 例患者术后 ICW ECW TBW 含量出现先升高后降低的变化趋势, 于术后第 1 天达到最高, 随后逐渐恢复至术前水平 术后第 1 天 ICW/TBW 最低, 随后逐渐缓慢增加 ;ECW/TBW 最高, 随后逐渐缓慢减少, 约在术后第 5 天逐渐达到术前水平 ( 表 1, 图 1) 术后第 1 天时,110 例患者 ECW 升高,107 例 TBW 升高,44 例 ECW/TBW<0.390,47 例 ECW/TBW 为 0.390~0.400,32 例 ECW/TBW>0.400 与正常值 ECW/TBW<0.390 比较, 术后 ECW/TBW 比值增加患者较多 (79 例,64.23%), 术后早期存在 ECW 的相对增加 二 术后早期 ECW/TBW 改变与患者预后将患者术后第 1 天的 ECW/TBW 比值按照 <0.390

3 225 表 例患者不同测量时间点体液指标测量结果 ( ) 项目 术前 术后第 1 天 术后第 3 天 术后第 5 天 术后第 7 天 ICW(L) 19.38± ±3.70 a 19.57± ± ±3.43 ECW(L) 12.24± ±2.18 b 12.81±2.15 a 12.54± ±2.10 TBW(L) 31.62± ±5.85 b 32.39±5.67 a 31.99± ±5.48 ICW/TBW 0.61± ±0.01 a 0.60±0.01 a 0.61± ±0.01 ECW/TBW 0.39± ±0.01 a 0.40±0.01 a 0.39± ±0.01 注 :ICW 细胞内液,ECW 细胞外液,TBW 总体液 ; a 与术前相比,P<0.05; b 与术前相比,P<0.01 表 例患者术后第 1 天 ECW/TBW 比值与患者白细胞 血红蛋白 白蛋白水平的关系 ( ) ECW/TBW 例数 白细胞计数 ( 10 9 /L) 血红蛋白 (g/l) 白蛋白 (g/l) <0.390 组 ± ± ± ~0.400 组 ± ± ±4.33 >0.400 组 ± ±15.45 ab 28.36±3.29 ab F 值 P 值 注 : a 与 <0.390 组比较, b 与 0.390~0.400 组比较,>0.400 组显著降低,P<0.05 图 例患者围手术期 ECW/TBW 和 ICW/TBW 的变化趋势与术前相比,*P< ~0.400 >0.400 分为三组, 探讨 ECW/TBW 的变化对患者白细胞 血红蛋白 白蛋白的变化及患者预后的影响 1. 术后患者白细胞 血红蛋白 白蛋白的变化 : 组间方差分析显示,ECW/TBW<0.390 组的患者血清中血红蛋白 白蛋白的水平最高,ECW/TBW>0.400 组的患者水平最低, 组间差异具有统计学意义 (P<0.05), 术后第 1 天 ECW/TBW 比值越高, 患者血红蛋白及血清白蛋白水平越低 ECW/TBW>0.400 组的患者白细胞数量低, 但差异无统计学意义 ( 表 2) 2. 术后情况 : 三组患者术后住院时间 腹腔引流管放置时间 术后并发症的发生率及死亡率差异有统计学意义 (P<0.05),ECW/TBW>0.400 组的患者术后腹腔引流管放置时间 术后住院时间更长, 术后并发症的发生率及死亡率更高 (P<0.05); 术后首次排气时间虽然较长, 但差异无统计学意义 ( 表 3) 讨论随着加速康复外科 (enhanced recovery after surgery, ERAS) 理念的提出, 围手术期体液管理也越来越受重视, 准确有效的体液检测是合理实施体 表 3 术后第 1 天 ECW/TBW 比值与患者术后结局的关系 ECW/TBW 例数 术后住院时间术后排气时间引流管放置时间并发症 ( 例 ) 死亡 (d) (h) (d) 肺部感染切口感染胆瘘肠梗阻 [ 例 (%)] <0.390 组 ± ± ± (0) 0.390~0.400 组 ± ± ± (0) >0.400 组 ±6.52 a 49.77± ±3.23 a (9.4) 统计值 F=6.864 F=4.830 F=4.017 χ 2 = χ 2 =8.745 P 值 注 : a 与 <0.390 组比较,>0.400 组显著增加,P<0.05

4 226 液管理的基础, 对术后体液治疗具有重要的价值 因此, 学者们进一步对液体治疗进行研究并提出了目标导向液体治疗 (goal-directed fluid therapy, GDT) [8-11] 体液量最常用的估计方法是血流动力 [12] 学方法 Rahbari 等对结直肠癌切除术患者围手术期用血流动力学方法估算液体量的相关文章进行 Meta 分析, 比较液体标准用量 限制用量及补充性用量对患者的影响, 发现限制性输液组患者术后并发症的发生率低于标准输液组 由此可见, 用血流动力学体液评估法评估标准输液组的液体量并不利于患者术后的康复, 血流动力学液体量评估法不适用于患者实际体液量的需要 因此, 临床上需要更为准确 客观 简便的体液含量测量方法 人体成分分析仪的检测是以生物电阻抗为原 [13] 理进行的 1986 年 Lukaski 等首次提出利用生物电阻抗的原理测量人体成分, 生物电阻抗法是利用电学方法测量机体水分, 其基本原理是体液量与机体的阻抗值成负相关, 通过测量机体的阻抗, 计算机体的体液量 体液的阻抗值最小, 将微电流注入机体, 电流随着体液运动, 低频电流不能通过细胞膜, 只能在细胞外液中流动, 因此可以计算出 ECW 量 ; 高频电流可穿透细胞膜, 由此得到的是机体 TBW 量,ICW 量等于 TBW 减去 ECW 人体成分分析仪是一种安全无创的检查, 而且操作简便 精确度高 成本低, 不仅可以对患者的体液含量进 [14] 行测量, 而且可以对人体组成进行测量, 是临床上一种常用的检测技术 人体成分分析仪检测患者 [15-16] 体液含量在透析患者中的应用较多, 其准确性 [17-19] 已得到学者们的多次验证及认可, 但是, 围手术期患者中的应用文献报道不多 本研究中患者的人体成分分析结果发现, 大多数患者术后早期出现体液含量增加, 主要集中在术后第 1 天, 以 ECW 增加为主, 随后体液含量逐渐降至术前水平 ECW/TBW 比值随着术后早期体液的波动而出现高峰, 然后逐渐恢复至术前水平 患者术后体液增加不仅与围手术期体液管理有关, 与手术后应激激素及炎症介质的释放关系也较为密 [20-21] 切 体液量的迅速变化不仅加重各脏器的负担, 也不利于术后患者体液稳态的稳定, 对患者术后的恢复造成不利的影响 术后体液增加使全身组织水肿, 影响患者的预后, 如切口局部的组织水肿造 [19,22] 成伤口愈合延迟 体液指标的检测不仅可以估计患者体液含量及时给予相应的干预, 而且还能预测患者的预后 肝硬化患者早期 ECW/TBW 比值已经升高, 而且 [23] [24] 肝功能越差,ECW/TBW 比值越高 Kim 等通过对 77 例血液透析患者的体液情况进行检测, 发现 ECW/ICW 比值不仅能表示体液过多, 而且在营养不良 感染的患者中该指标的比值是升高的 [25] Fan 等通过对腹膜透析患者体液量的分析, 发现 ECW/TBW 比值可以作为腹膜透析患者体液过多的检测指标, 而且经过分析发现造成 ECW/TBW 比值增高的因素有细胞内水分减少 肌肉减少, 蛋白 [26] 降低及感染等 Hara 等分析研究了 109 例肝硬化患者体液含量及重新分布量,ECW/TBW 比值高的患者出现腹水的概率高,ECW/TBW 比值可以对肝硬化患者体液分布量进行量化, 对肝硬化腹水的发展情况进行预测 可见体液指标的变化对患者体液含量的评估及患者病情的变化有重要的预测意义, 在疾病治疗过程中要严格控制患者体液含量的变化, 控制体液输入量 我们进一步对术后第 1 天 ECW/TBW 比值进行分组, 观察 ECW/TBW 与术后患者预后指标间的关系 结果发现术后第 1 天 ECW/TBW 比值越高, 患者术后第 1 天血红蛋白及白蛋白的含量越低, 患者术后腹腔引流管的放置时间 术后住院时间越长, 术后并发症的发生率及死亡率越高, 而术后第 1 天 ECW/TBW 比值与术后首次排气时间及术后白细胞含量之间无明显关系 术后第 1 天 ECW/TBW 比值对患者术后病情的变化及患者的预后有一定 [27] [28] 的预测作用 Tai 等和 Nongnuch 等的研究表明, 血液透析患者 ECW/TBW 的微小变化都会对患者的肾脏功能产生严重的影响, 而且患者冠心病的发生率随着 ECW/TBW 的增加而逐渐增加 因此, 围手术期 ECW/TBW 的变化应该受到重视, 积极降低 ECW/TBW 的比值, 降低患者的术后并发症, 尤其对于老年患者更应该注意液体量对脏器功能的影响 目前, 患者围手术期液体治疗问题备受关注, 体液含量的检测至关重要 人体成分分析仪不仅能检测术后患者的体液含量及分布变化, 而且术后第 1 天 ECW/TBW 比值的检测对术后患者的治疗具有重要的指导意义, 能够帮助预测患者的预后 因此, 利用人体成分分析仪检测围手术期患者体液含量及体液分布的变化具有重要的临床应用价值, 人体成分分析仪有待成为围手术期患者体液检测的可靠工具, 用于指导围手术期患者的治疗, 加速患者的康复

5 227 参考文献 [1] Lucas CE. Resuscitation of the injured patient: the three phases of treatment[j]. Surg Clin North Am, 1977, 57(1): [2] Malbrain ML, Marik PE, Witters I, et al. Fluid overload, deresuscitation, and outcomes in critically ill or injured patients: a systematic review with suggestions for clinical practice[j]. Anaesthesiol Intensive Ther, 2014, 46(5): [3] Bellomo R, Cass A, Cole L, et al. An observational study fluid balance and patient outcomes in the Randomized Evaluation of Normal vs. Augmented Level of Replacement Therapy trial[j]. Crit Care Med, 2012, 40(6): [4] Salzwedel C, Puig J, Carstens A, et al. Perioperative goaldirected hemodynamic therapy based on radial arterial pulse pressure variation and continuous cardiac index trending reduces postoperative complications after major abdominal surgery: a multi-center, prospective, randomized study[j]. Crit Care, 2013, 17(5): R191. [5] El-Kateb S, Sridharan S, Farrington K, et al. Comparison of equations of resting and total energy expenditure in peritoneal dialysis patients using body composition measurements determined by multi-frequency bioimpedance[j]. Clin Nutr, 2018, 37(2): [6] Tangvoraphonkchai K, Davenport A. Changes in body composition following haemodialysis as assessed by bioimpedance spectroscopy[j]. Eur J Clin Nutr, 2017, 71(2): [7] Tangvoraphonkchai K, Davenport A. Do bioimpedance measurements of over-hydration accurately reflect posthaemodialysis weight changes? [J]. Nephron, 2016, 133(4): [8] Choi JW, Kim DK, Lee SW, et al. Efficacy of intravenous fluid warming during goal-directed fluid therapy in patients undergoing laparoscopic colorectal surgery: a randomized controlled trial[j]. J Int Med Res, 2016, 44(3): [9] Michard F, Giglio MT, Brienza N. Perioperative goal-directed therapy with uncalibrated pulse contour methods: impact on fluid management and postoperative outcome[j]. Br J Anaesth, 2017, 119(1): [10]LMS M, Silva JM, MJC C, et al. A pragmatic multi-center trial of goal-directed fluid management based on pulse pressure variation monitoring during high-risk surgery[j]. BMC Anesthesiol, 2017, 17(1): 70. [11]Yuan J, Sun Y, Pan C, et al. Goal-directed fluid therapy for reducing risk of surgical site infections following abdominal surgery - A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[j]. Int J Surg, 2017, 39: [12]Rahbari NN, Zimmermann JB, Schmidt T, et al. Meta-analysis of standard, restrictive and supplemental fluid administration in colorectal surgery[j]. Br J Surg, 2009, 96(4): [13]Lukaski HC, Bolonchuk WW, Hall CB, et al. Validation of tetrapolar bioelectrical impedance method to assess human body composition[j]. J Appl Physiol (1985), 1986, 60(4): [14] 陈强谱, 傅廷亮, 欧坤. 人体组成的活体测量技术及评价 [J]. 生物医学工程学杂志, 2007, 24(4): [15]Milani GP, Groothoff JW, Vianello FA, et al. Bioimpedance and fluid status in children and adolescents treated with dialysis[j]. Am J Kidney Dis, 2017, 69(3): [16]Aguiar PV, Santos O, Teixeira L, et al. Overhydration prevalence in peritoneal dialysis - A 2 year longitudinal analysis[j]. Nefrologia, 2015, 35(2): [17]Antlanger M, Josten P, Kammer M, et al. Blood volume-monitored regulation of ultrafiltration to decrease the dry weight in fluidoverloaded hemodialysis patients: a randomized controlled trial[j]. BMC Nephrol, 2017, 18(1): 238. [18]Chong JU, Nam S, Kim HJ, et al. Exploration of fluid dynamics in perioperative patients using bioimpedance analysis[j]. J Gastrointest Surg, 2016, 20(5): [19]Yilmaz S, Yildirim Y, Taylan M, et al. The relationship of fluid overload as assessed by bioelectrical impedance analysis with pulmonary arterial hypertension in hemodialysis patients[j]. Med Sci Monit, 2016, 22: [20]Finnerty CC, Mabvuure NT, Ali A, et al. The surgically induced stress response[j]. JPEN J Parenter Enteral Nutr, 2013, 37(5 Suppl): 21S-29S. [21]Milosavljevic SB, Pavlovic AP, Trpkovic SV, et al. Influence of spinal and general anesthesia on the metabolic, hormonal, and hemodynamic response in elective surgical patients[j]. Med Sci Monit, 2014, 20: [22]Allen SJ. Fluid therapy and outcome: balance is best[j]. J Extra Corpor Technol, 2014, 46(1): [23] 吴圣楠, 齐玉梅, 陈亚军, 等. 多频生物电阻抗对肝硬化患者细胞内外液的探讨 [J]. 世界华人消化杂志. 2013, 21(36): [24]Kim EJ, Choi MJ, Lee JH, et al. Extracellular fluid/intracellular fluid volume ratio as a novel risk indicator for all-cause mortality and cardiovascular disease in hemodialysis patients[j]. PLoS One, 2017, 12(1): e [25]Fan S, Sayed RH, Davenport A. Extracellular volume expansion in peritoneal dialysis patients[j]. Int J Artif Organs, 2012, 35(5): [26]Hara N, Iwasa M, Iwata K, et al. Value of the extracellular water ratio for assessment of cirrhotic patients with and without ascites[j]. Hepatol Res, 2009, 39(11): [27]Tai R, Ohashi Y, Mizuiri S, et al. Association between ratio of measured extracellular volume to expected body fluid volume and renal outcomes in patients with chronic kidney disease: a retrospective single-center cohort study[j]. BMC Nephrol, 2014, 15: 189. [28]Nongnuch A, Campbell N, Stern E, et al. Increased postdialysis systolic blood pressure is associated with extracellular overhydration in hemodialysis outpatients[j]. Kidney Int, 2015, 87(2): ( 收稿日期 : ) ( 本文编辑 : 姚亚楠 ) 杜妍妍, 陈强谱, 孙宝房, 等. 利用人体成分分析仪检测围手术期患者体液含量及分布变化的临床意义 [J/CD]. 中华普通外科学文献 ( 电子版 ), 2018, 12(4):