馮景 主有峰
暨南大學附屬廣州紅十字會醫(yī)院急診科,廣州 510220
危重患者是指需要至少對1個重要器官進行持續(xù)監(jiān)測和支持的患者[1]。危重患者代謝時的典型炎性反應會致使其出現(xiàn)高血糖、體質量減少以及無法正確利用所有營養(yǎng)質等情況[2]。上述改變會使患者機體的正常生理機制遭到破壞,從而影響患者的治療效果。大量研究證實,在危重患者的診療中,營養(yǎng)支持治療應受到高度重視。適當營養(yǎng)供應可降低能量負平衡,進而可降低危重癥患者的院內感染率以及病死率[3]。因此,準確評估患者營養(yǎng)狀況,且以此為據(jù),進行合理的營養(yǎng)支持治療,對提高危重患者住院生存率有著不可或缺的指導作用。臨床上目前常通過估計能量消耗來確定患者的熱量需求。常用的方法主要有:間接量熱法、預測方程、二氧化碳產生量(VCO2)和熱稀釋測定法(Fick法)。本綜述的目的是從臨床研究中收集有用信息,綜合評比危重患者能量消耗的測量方法,討論每種方法的益處、局限性以及使用時的實際考慮。
能量消耗是對體內全宿主細胞代謝活動的評估。主要包括基礎能量消耗(也稱為基礎代謝率)、食物熱效應和體力活動?;A能量消耗不僅受多種因素干擾,而且其測量條件苛刻,在大多數(shù)臨床環(huán)境中缺乏實用性;食物的熱效應根據(jù)底物的不同,可占每日總能量消耗的5%~15%;大多數(shù)危重患者的體力活動很少,該類別消耗的能量僅占總能量消耗的一小部分??紤]各種實際因素,臨床上常借助于評估靜息能量消耗(resting energy expenditure,REE)來計算危重患者的能量消耗。
在危重患者中,REE可占總能量消耗的75%~100%,REE中耗氧量與二氧化碳產量的比率也反映了碳水化合物和脂肪的氧化。通常從24 h尿量中獲取蛋白質氧化數(shù)據(jù),以便深入了解常量營養(yǎng)素利用的平衡[4]。此外,還可通過評估REE以了解疾病對新陳代謝的影響。如在糖尿病酮癥酸中毒期間,通過評估REE可了解血糖水平變化對營養(yǎng)物質代謝的影響,從而確定整個治療期間的最佳營養(yǎng)支持[5]。
目前,IC被認為是估計REE的“金標準”[6-7]。該方法主要通過測定氧氣消耗量(VO2)和VCO2來計算24 h的全身能量利用率。IC不僅能在臨床環(huán)境中提供最準確的能量消耗評估,而且其測量方便、簡單,設備設計靈活。不僅能做到動態(tài)評估患者的REE以便為患者制定個體化的營養(yǎng)方案,而且其也是評估能量消耗急性波動或長時間測量能量消耗的唯一可行方法[8]。IC的測量需要滿足以下條件:適當?shù)幕颊邷蕚洹⒄_的熱量計準備、最佳測量條件以及經(jīng)驗豐富的專家分析結果。IC測量也有一定局限性:例如接受體外膜肺氧合、腎臟替代療法、肝臟支持療法的患者,酸堿平衡會受治療方案影響從而干擾IC測量結果[9]。但可以通過監(jiān)測患者血氣分析來判斷酸堿平衡,從而讓患者能夠進行IC測量,這種解決方法可提高IC測量REE的準確性[10-11]。此外,患者在使用丙泊酚時,會產生一些額外的能量從而影響試驗結果[12]。
多年來IC在臨床環(huán)境中的實際可行性一直受到質疑,但已有研究者提出了解決方案[13]。最新研究分析發(fā)現(xiàn),IC測量雖然受到許多因素的影響,但即使受到治療干預導致的微小偏差的影響,IC仍然是目前最準確可靠的測量工具[14]。所以,我們應鼓勵在臨床環(huán)境中常規(guī)使用IC作為制定個性化營養(yǎng)方案的策略,發(fā)現(xiàn)更多其中潛在的不足,努力完善缺陷,使IC變?yōu)榕R床環(huán)境中常規(guī)設備。
若不能使用IC,推薦用預測方程估算患者能量需求[15-16]。目前臨床上最常用的預測方程主要有Harris-Benedict方程、ACCP方程、Ireton-Jones方程和Penn State方程。最近的研究發(fā)現(xiàn),沒有一種常用的預測方程可以最佳估計危重患者不同階段的REE[17]。
預測方程主要使用人體測量數(shù)據(jù)(例如身高和體質量)以及其他患者數(shù)據(jù)(例如年齡和性別)來預測24 h內的熱量需求。而當用于危重患者時,體質量指數(shù)、年齡、疾病嚴重程度分層以及是否機械通氣等因素都會影響預測方程的結果[18]。肥胖是其中影響預測方程偏差(即高估或低估測量值)和準確性的主要因素。預測方程與IC相比,低估了重癥肥胖患者的REE[18]。而且由于許多重癥患者肥胖,各自處于不同的疾病狀態(tài),并且年齡和性別也不同,所以很難將任何單一的方程應用于所有患者[19-20]。
許多醫(yī)療機構都沒有IC,預測方程式作為臨床上IC的替代品,為探究預測方程的準確性,研究通過在ICU中將IC與預測方程相對比,發(fā)現(xiàn)預測方程的準確度不高,存在過高或過低估量患者能量消耗的情況[18,21]。已有研究綜合比較IC與常用預測方程在新冠肺炎重癥患者的REE測量中的準確性,發(fā)現(xiàn)新冠肺炎重癥患者處于高代謝狀態(tài),而ICU環(huán)境中常用的預測方程低估了這一狀態(tài)[22]。
雖然普遍認為預測方程的準確度比IC低,但對于機械通氣危重患者,用哪種方式測得REE進行營養(yǎng)支持更能改善預后是存在爭議的。Singer等[23]則在一項多中心隨機對照試驗(471例)中發(fā)現(xiàn)IC指導營養(yǎng)支持降低了感染率和病死率。例如趙士兵等[24]在研究中應用IC和Harris-Benedict(HB)公式計算REE和HBREE值,分別根據(jù)REE和HBREE值給予營養(yǎng)支持,結果表明兩組患者28 d的病死率無明顯差異。
目前在大多數(shù)臨床環(huán)境中,大多數(shù)預測方程的性能從低到中等,最好的通常達到不超過70%的準確度,并且在估計患者的真實需求時經(jīng)常導致較大的錯誤。IC是測量能量消耗和指導能量處方的最可靠方法,但存在固有局限性,極大限制了其在實際臨床實踐中的應用。雖然預測方程的局限性很明顯,但他們的使用仍然是臨床實踐的支柱。必須識別應首選特定方程的特定患者群體。
近來有研究者提出,接受機械通氣的危重患者中,可使用從呼吸機中獲得的VCO2值用作估計其能量消耗的方法。該方法基于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未測量,但推導出等于VCO2/RQ,其中RQ是呼吸商,而呼吸商又源自VCO2/VO2。由此,方程可轉換為能量消耗(kcal/day)=[3.941(VCO2/RQ)+1.106(VCO2)]×1 440。因為RQ的數(shù)值可來自于常規(guī)固定值或從營養(yǎng)物質衍生而來,因而導致了研究結果有差異。在一項對接受機械通氣支持的80例成年人的研究中,作者將使用IC測量的REE與僅從VCO2計算的REE進行了比較,其中RQ固定為0.80、0.85和0.89。研究發(fā)現(xiàn)僅從VCO2計算REE準確度極低[25]。另外一項通過計算大量營養(yǎng)素攝入量來確定RQ(假設碳水化合物的RQ為1.0,脂肪為0.7,蛋白質為0.8)的研究則發(fā)現(xiàn),僅從VCO2計算的REE比預測方程更準確,與用IC確定的REE相比,可接受的偏差為7.7%[26]。
雖然有研究證明了該方法的可行性且比預測方程的準確高,但這種簡單化的方法尚不能反映重癥患者所經(jīng)歷的復雜生理變化[27]。此外,這種方法需要一個可以測VCO2的特殊呼吸機。因此,當IC不可行時,預測方程仍常規(guī)用于日常實踐和重癥監(jiān)護營養(yǎng)試驗[28]。不過VCO2仍是一種很有前景的估計REE的方法,其通過無創(chuàng)監(jiān)測很容易獲得。并且值得一提的是VCO2可對機械通氣患者進行日常營養(yǎng)調整。這是因為患者在白天或疾病時代謝率和能量需求會發(fā)生很大變化。此外該方法排除身高和體質量因素的干擾,減少了評估能量消耗的誤差。目前早期結果令人鼓舞,但在推廣采用VCO2來評估能量消耗之前,還需要更多多中心前瞻性的研究來驗證。
Fick法最初是一種利用耗氧量原理估算心輸出量的方法。該方法僅適用于插有肺動脈導管的患者,在臨床上適用性有限,所以其在臨床上早已基本被摒棄[29-30]。
Fick法操作簡單,價格便宜,但僅適用于插入肺動脈導管的患者。如果僅為評估能量消耗就對患者放置肺動脈導管,這將對患者治療不利。此外,當心輸出量和混合靜脈血氧飽和度測量不正確時,也會導致測量的能量消耗值準確性偏低。綜上所述,不建議將Fick方法用于評估危重患者的能量消耗。
除上述外,還有許多其他估計能量消耗的方法,包括從心率、直接熱損失、雙標記水、活動日志、運動學測量、肌電圖、總收集系統(tǒng)和直接量熱法計算。這些方法要么與臨床實踐無關,要么未經(jīng)重癥監(jiān)護病房的常規(guī)使用驗證,因此不包括在本綜述中。
綜上所述,在臨床上我們應根據(jù)適應證、可用設備和患者信息來考慮選擇估計能量消耗的方法。所以,去了解每種方法的組成部分和局限性是很重要的。如果IC執(zhí)行不正確,會存在估計偏差的風險,但IC目前依然是評估危重患者能量消耗的金標準。如果必須使用預測方程,必須識別可首選特定方程的特定患者群體。VCO2具有很好的發(fā)展前景。在不能使用IC的情況下,僅從VCO2推測的能量需求可能是最好的選擇,但這需要更多研究去支持論證。