生物電阻抗測試頻率對乳腺癌相關淋巴水腫定量評估的影響

徐 泉 劉玉潔 潘 鈺* 鄭秀瑗 劉靜民 孫小花 鄒麗麗 馬麗娜 嚴紅松

(1.清華大學附屬北京清華長庚醫院康復醫學科 清華大學臨床醫學院，北京 102218;2.清華大學體育部，北京 100084)

乳腺癌是全國女性惡性腫瘤發病率最高的疾病，在2015年全國30～59歲女性惡性腫瘤發病率中，乳腺癌居首位，50～59歲人群發病率達60例/10萬，2016年統計全國新發乳腺癌病例高達27.24萬[1]。乳腺癌手術或放射治療后均可能影響淋巴系統，導致乳腺癌相關淋巴水腫(breast cancer related lymphedema，BCRL)發生。研究[2-3]顯示因腋下淋巴結清掃導致的BCRL發病率達33%～47%。淋巴水腫會使受累肢體組織變硬、腫脹、沉重感、軟組織感染、肢體活動受限、潰瘍、抑郁焦慮情緒等，嚴重影響乳腺癌患者日常生活，使生活質量下降[4-5]。淋巴水腫是一種慢性的、不可治愈的病癥，目前尚無特效的治療措施，但大多數早期或中期BCRL患者經保守治療可緩解病情，減慢疾病進展[6]，因此對BCRL早期評價、早期干預及水腫定量評估是影響其保守治療效果的關鍵[7]。

近年來有研究[8-9]將生物電阻抗分析(bioelectrical impedance analysis，BIA)技術應用到淋巴水腫定量檢測。BIA是臨床測量身體組成成分的常用技術，該方法可敏感反映細胞內、外液和總體水分、脂肪組織和非脂肪組織[10-11]。淋巴水腫的表現就是淋巴液不能及時有效回流，積聚在組織間隙造成的肢體腫脹[12-14]，淋巴液局部增多。目前國外已經應用BIA技術對淋巴水腫進行評估[15]，但研究[16-17]結果存在差異性。國內BIA設備主要用來進行人體成分分析，無專門淋巴水腫評估裝置，尚不明確BIA測試頻率對淋巴水腫定量評估的影響，國內缺乏公認的生物電阻抗測試淋巴水腫技術方法。

本研究擬對單側上肢BCRL患者進行不同頻率BIA評估，通過兩側上肢阻抗差值與周徑差值相關性分析，分析BIA頻率對淋巴水腫評估的影響，為今后臨床應用BIA定量評估BCRL提供依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象

國際淋巴協會[18]根據患側肢體的腫脹程度，將淋巴水腫分為輕度、中度和重度，輕度水腫指患側肢體與健側肢體比較，體積增加<20%，中度水腫指體積增加為20%～40%，重度水腫指體積增加>40%。

選取2016年10月至2018年1月于清華大學附屬北京清華長庚醫院康復醫學科進行乳腺癌相關單側上肢淋巴水腫(輕度水腫：增加百分比為6%～18%)治療的患者30例，所有參與者均為女性，右利手，年齡34～79歲，平均年齡(56.9±12.8)歲，體質量指數(body mass index，BMI)23.0～26.3 kg/m2，平均BMI(24.7±1.1) kg/m2，病程6～30個月，平均病程(15.3±6.7)個月，其中右側淋巴水腫患者17例，左側淋巴水腫患者13例。排除發熱、急慢性感染、腫瘤、嚴重的肝臟疾病、慢性阻塞性肺疾病以及內置金屬支架和起搏器等患者。受試患者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1)周徑測量：使用無彈性的卷尺每間隔一定距離(腕、肘下20 cm、肘下10 cm、肘、肘上10 cm、肘上20 cm)測量受試者雙側上肢周徑。注意測量時卷尺上緣(或下緣)應保持在同一高度，松緊度適中。

2)BIA測量：使用清華同方科技多頻生物電阻抗人體成分分析儀(型號：BCA-2A)。該儀器可測量5、50、100、250、500 kHz等5種不同頻率下的雙側上肢阻抗值。受試者摘掉身上所有的金屬物品，脫掉鞋襪，站立在體成分儀的相應位置，雙手標準握持手柄，上肢外展30°左右，不能與軀干接觸。輸入受試者的信息，開始測試，測試過程中受試者要保持不動，大約1 min完成測試。分別記錄每位受試者在不同頻率下的雙側上肢阻抗值，清華大學體育部為該分析提供技術支持與數據分析。

3)測試指標處理：比較患側和健側上肢相同部位周徑的差值，篩選出周徑差超過2 cm的測量部位的數據，計算其周徑差的平均值(ΔC)以及ΔC占其健側平均周徑的百分比(ΔC%)；計算不同頻率下健側和患側阻抗的差值(ΔZ)以及ΔZ占健側阻抗值的百分比(ΔZ%)。

1.3 統計學方法

應用SPSS 20.0對數據進行統計分析，進行正態分布檢驗；符合正態分布的數據兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布的數據的比較采用Mann-WhitneyU和Kruskal-Wallis秩和檢驗；周徑差和不同頻率下的阻抗差采用Spearman相關性分析；以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 BCRL患者雙側上肢周徑以及不同頻率下阻抗值的比較

單側上肢BCRL患者患側和健側周徑比較，差異有統計學意義(P<0.05)；5、50、100、250、500 kHz頻率下患側和健側阻抗值比較，差異有統計學意義(P<0.01)，詳見表1。

2.2 BCRL患者上肢平均周徑差與不同頻率下阻抗差的相關性分析

5 kHz下的阻抗差(ΔZ)與250、500 kHz下的阻抗差(ΔZ)比較，差異有統計學意義(P<0.05)；50 kHz下的阻抗差(ΔZ)與500 kHz下的阻抗差(ΔZ)比較，差異有統計學意義(P<0.05)，詳見表2。

平均周徑差(ΔC)與50 kHz下的阻抗差(ΔZ)有關相關性(r=0.453，P=0.023)；5、100、250、500 kHz頻率下的阻抗差(ΔZ)和平均周徑差(ΔC)無相關性，詳見表3。

表1 患側和健側上肢周徑以及不同頻率下阻抗比值Tab.1 Mann-Whitney U test for the impedance values of the affected side and the healthy side of the upper limb circumference and the resistance value at different frequencies (n=30)

表2 不同頻率下阻抗差(ΔZ)比值Tab.2 Impedance difference (Delta Z) at different frequencies (n=30)

表3 平均周徑差(ΔC)和不同頻率下阻抗差(ΔZ)的相關性分析Tab.3 Correlation analysis of mean circumference difference (ΔC) and impedance difference (ΔZ) at different frequencies (n=30)

DeltaCis the mean value of the difference between the affected side and the healthy side with a circumference difference of more than 2 cm. The value of deltaZis the difference between the lateral impedance value and the side impedance value.

2.3 BCRL患者上肢周徑與阻抗值變化程度的比較

因為平均周徑差(ΔC)與50 kHz下的阻抗差(ΔZ)中度相關，所以選擇50 kHz下的ΔZ占健側阻抗值的百分比(ΔZ%)與ΔC占健側周徑平均值的百分比(ΔC%)比較，ΔC%顯著低于50 kHz以及100 kHz下的ΔZ%(P<0.01)，詳見表4。

3 討論

應用BIA技術檢測淋巴水腫，安全方便，易于推廣且敏感度高，近年來得到廣泛應用。本研究也證實了不同頻率下BCRL患者健側和患側上肢的阻抗值差異有統計學意義(P<0.05)，并且以周徑差作為參照篩選適合頻率下阻抗值，為進一步應用BIA技術診斷和評估淋巴水腫提供了可能。

表4 ΔC占健側周徑的百分比(ΔC%)與ΔZ占健側阻抗值的百分比(ΔZ%)的比較Tab.4 Comparison of the percentage of delta ΔC in the circumference of the healthy side (delta ΔC%) and the percentage of delta ΔZ in the healthy side (ΔZ%)(n=30)

The average value of deltaC%=(deltaC/mean circumferential diameter of the healthy side)×100%， DeltaZ%=(deltaZ/healthy side impedance)×100%.P=0.000.

Barrio等[16]對BCRL患者隨訪發現，6個月后上肢體積的變化量和阻抗值的變化量無顯著相關性。但也有研究[18]顯示患肢周徑的變化與多頻生物電阻抗分析儀所測量的組織水分的變化的相關性較好(r=0.579，P<0.05)。這可能與其頻率的選擇有關。在本研究中5、100、250、500 kHz下的阻抗差和周徑差無相關性。因為目前大部分研究[19-22]認為淋巴水腫主要是因為組織間隙中細胞外液過多積聚，而在低頻率下，電流無法通過細胞膜，所以僅能測得細胞外液的阻抗值；當頻率增高到一定程度時，電流可以穿過細胞膜，此時測得細胞外液和內液的阻抗值。故用低頻率甚至零頻率下的上肢的阻抗值(代表細胞外液的變化)作為淋巴水腫的早期檢測指標。本研究通過周徑差與阻抗差的相關性分析發現，50 kHz下測試結果有相關性(r=0.453，P=0.023)，提示中低頻率下阻抗值可以較好地評估淋巴水腫。5 kHz頻率的阻抗差與周徑差無顯著相關，分析其原因可能與本研究中的受試者臨床上都已經被確診為BCRL，非亞臨床淋巴水腫，而較低頻率或者零頻率下的阻抗值多應用于亞臨床淋巴水腫的診斷[23-25]。

BCRL患者患肢阻抗值相對于健肢阻抗值的變化程度明顯大于周徑的變化程度(P<0.01)。對于淋巴水腫早期患者，50 kHz頻率阻抗值較健側增加百分比可能會更加敏感反映水腫發生。Ward[26]研究也證實，在肢體體積不存在差異的情況下，生物電阻抗仍然能夠識別淋巴水腫的特征，BIA技術在檢測淋巴水腫方面比肢體周徑測量敏感度增加3～4倍。Cornish等[27]進行24個月的研究表明，BIA預測BCRL比臨床診斷病情提前10個月。敏感度和特異度的估計值都約為100%。這些結果證實了BIA技術檢測淋巴水腫的可靠性和適用性。

綜上所述，淋巴水腫是一個進展性、無法治愈的乳腺癌術后慢性合并癥，早期診斷和評估治療對患者尤為重要[28-29]。目前臨床上常用的方法仍然是傳統的周徑測量法，BIA技術雖然有諸多優點但由于技術方法等原因較少推廣使用。本研究證明了BCRL患者低頻率(50 kHz)阻抗值可以較好地診斷和評估淋巴水腫，為今后臨床應用BIA技術定量評估BCRL提供依據。今后研究需進一步擴大樣本量，采用低頻BIA技術全面評估BCRL患者并隨訪管理，明確BIA在BCRL診斷、治療評估和隨訪管理中的作用和價值。