危重患者能量消耗評估方法研究現(xiàn)狀

馮景 主有峰

暨南大學(xué)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(jìn)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(yīng)會致使其出現(xiàn)高血糖、體質(zhì)量減少以及無法正確利用所有營養(yǎng)質(zhì)等情況［2］。上述改變會使患者機(jī)體的正常生理機(jī)制遭到破壞，從而影響患者的治療效果。大量研究證實(shí)，在危重患者的診療中，營養(yǎng)支持治療應(yīng)受到高度重視。適當(dāng)營養(yǎng)供應(yīng)可降低能量負(fù)平衡，進(jìn)而可降低危重癥患者的院內(nèi)感染率以及病死率［3］。因此，準(zhǔn)確評估患者營養(yǎng)狀況，且以此為據(jù)，進(jìn)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(dǎo)作用。臨床上目前常通過估計(jì)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(yù)測方程、二氧化碳產(chǎn)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(shí)際考慮。

能量消耗

能量消耗是對體內(nèi)全宿主細(xì)胞代謝活動的評估。主要包括基礎(chǔ)能量消耗（也稱為基礎(chǔ)代謝率）、食物熱效應(yīng)和體力活動?；A(chǔ)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(shí)用性；食物的熱效應(yīng)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(shí)際因素，臨床上常借助于評估靜息能量消耗（resting energy expenditure，REE）來計(jì)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(chǎn)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(zhì)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(zhì)代謝的影響，從而確定整個治療期間的最佳營養(yǎng)支持［5］。

綜合估計(jì)測量危重患者能量消耗的方式

1、間接測熱法（indirect calorimetry，IC）

目前，IC被認(rèn)為是估計(jì)REE的“金標(biāo)準(zhǔn)”［6-7］。該方法主要通過測定氧氣消耗量（VO2）和VCO2來計(jì)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(zhǔn)確的能量消耗評估，而且其測量方便、簡單，設(shè)備設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)幕颊邷?zhǔn)備、正確的熱量計(jì)準(zhǔn)備、最佳測量條件以及經(jīng)驗(yàn)豐富的專家分析結(jié)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(jié)果［9］。但可以通過監(jiān)測患者血?dú)夥治鰜砼袛嗨釅A平衡，從而讓患者能夠進(jìn)行IC測量，這種解決方法可提高IC測量REE的準(zhǔn)確性［10-11］。此外，患者在使用丙泊酚時，會產(chǎn)生一些額外的能量從而影響試驗(yàn)結(jié)果［12］。

多年來IC在臨床環(huán)境中的實(shí)際可行性一直受到質(zhì)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(yù)導(dǎo)致的微小偏差的影響，IC仍然是目前最準(zhǔn)確可靠的測量工具［14］。所以，我們應(yīng)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(shè)備。

2、預(yù)測方程（國外指南力薦）

若不能使用IC，推薦用預(yù)測方程估算患者能量需求［15-16］。目前臨床上最常用的預(yù)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(yù)測方程可以最佳估計(jì)危重患者不同階段的REE［17］。

預(yù)測方程主要使用人體測量數(shù)據(jù)（例如身高和體質(zhì)量）以及其他患者數(shù)據(jù)（例如年齡和性別）來預(yù)測24 h內(nèi)的熱量需求。而當(dāng)用于危重患者時，體質(zhì)量指數(shù)、年齡、疾病嚴(yán)重程度分層以及是否機(jī)械通氣等因素都會影響預(yù)測方程的結(jié)果［18］。肥胖是其中影響預(yù)測方程偏差（即高估或低估測量值）和準(zhǔn)確性的主要因素。預(yù)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(yīng)用于所有患者［19-20］。

許多醫(yī)療機(jī)構(gòu)都沒有IC，預(yù)測方程式作為臨床上IC的替代品，為探究預(yù)測方程的準(zhǔn)確性，研究通過在ICU中將IC與預(yù)測方程相對比，發(fā)現(xiàn)預(yù)測方程的準(zhǔn)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(yù)測方程在新冠肺炎重癥患者的REE測量中的準(zhǔn)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(yù)測方程低估了這一狀態(tài)［22］。

雖然普遍認(rèn)為預(yù)測方程的準(zhǔn)確度比IC低，但對于機(jī)械通氣危重患者，用哪種方式測得REE進(jìn)行營養(yǎng)支持更能改善預(yù)后是存在爭議的。Singer等［23］則在一項(xiàng)多中心隨機(jī)對照試驗(yàn)（471例）中發(fā)現(xiàn)IC指導(dǎo)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(yīng)用IC和Harris-Benedict（HB）公式計(jì)算REE和HBREE值，分別根據(jù)REE和HBREE值給予營養(yǎng)支持，結(jié)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(yù)測方程的性能從低到中等，最好的通常達(dá)到不超過70%的準(zhǔn)確度，并且在估計(jì)患者的真實(shí)需求時經(jīng)常導(dǎo)致較大的錯誤。IC是測量能量消耗和指導(dǎo)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(shí)際臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。雖然預(yù)測方程的局限性很明顯，但他們的使用仍然是臨床實(shí)踐的支柱。必須識別應(yīng)首選特定方程的特定患者群體。

3、VCO2

近來有研究者提出，接受機(jī)械通氣的危重患者中，可使用從呼吸機(jī)中獲得的VCO2值用作估計(jì)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(dǎo)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(zhuǎn)換為能量消耗（kcal/day）=［3.941（VCO2/RQ）+1.106（VCO2）］×1 440。因?yàn)镽Q的數(shù)值可來自于常規(guī)固定值或從營養(yǎng)物質(zhì)衍生而來，因而導(dǎo)致了研究結(jié)果有差異。在一項(xiàng)對接受機(jī)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(jì)算的REE進(jìn)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(jì)算REE準(zhǔn)確度極低［25］。另外一項(xiàng)通過計(jì)算大量營養(yǎng)素攝入量來確定RQ（假設(shè)碳水化合物的RQ為1.0，脂肪為0.7，蛋白質(zhì)為0.8）的研究則發(fā)現(xiàn)，僅從VCO2計(jì)算的REE比預(yù)測方程更準(zhǔn)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(yù)測方程的準(zhǔn)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(fù)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(jī)。因此，當(dāng)IC不可行時，預(yù)測方程仍常規(guī)用于日常實(shí)踐和重癥監(jiān)護(hù)營養(yǎng)試驗(yàn)［28］。不過VCO2仍是一種很有前景的估計(jì)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(jī)械通氣患者進(jìn)行日常營養(yǎng)調(diào)整。這是因?yàn)榛颊咴诎滋旎蚣膊r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(zhì)量因素的干擾，減少了評估能量消耗的誤差。目前早期結(jié)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(yàn)證。

4、Fick法

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(dǎo)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(dǎo)管的患者。如果僅為評估能量消耗就對患者放置肺動脈導(dǎo)管，這將對患者治療不利。此外，當(dāng)心輸出量和混合靜脈血氧飽和度測量不正確時，也會導(dǎo)致測量的能量消耗值準(zhǔn)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。

5、其他

除上述外，還有許多其他估計(jì)能量消耗的方法，包括從心率、直接熱損失、雙標(biāo)記水、活動日志、運(yùn)動學(xué)測量、肌電圖、總收集系統(tǒng)和直接量熱法計(jì)算。這些方法要么與臨床實(shí)踐無關(guān)，要么未經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)病房的常規(guī)使用驗(yàn)證，因此不包括在本綜述中。

小 結(jié)

綜上所述，在臨床上我們應(yīng)根據(jù)適應(yīng)證、可用設(shè)備和患者信息來考慮選擇估計(jì)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(jì)偏差的風(fēng)險，但I(xiàn)C目前依然是評估危重患者能量消耗的金標(biāo)準(zhǔn)。如果必須使用預(yù)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。