危重患者能量消耗評(píng)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(huì)醫(yī)院急診科，廣州 510220

危重患者是指需要至少對(duì)1個(gè)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(shí)的典型炎性反應(yīng)會(huì)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(huì)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(píng)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(duì)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(píng)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(shí)的實(shí)際考慮。

能量消耗

能量消耗是對(duì)體內(nèi)全宿主細(xì)胞代謝活動(dòng)的評(píng)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(dòng)?；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(dòng)很少，該類別消耗的能量僅占總能量消耗的一小部分。考慮各種實(shí)際因素，臨床上常借助于評(píng)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(píng)估REE以了解疾病對(duì)新陳代謝的影響。如在糖尿病酮癥酸中毒期間，通過評(píng)估REE可了解血糖水平變化對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)代謝的影響，從而確定整個(gè)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(píng)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(dòng)態(tài)評(píng)估患者的REE以便為患者制定個(gè)體化的營養(yǎng)方案，而且其也是評(píng)估能量消耗急性波動(dòng)或長時(shí)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(huì)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(shí)，會(huì)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(lì)在臨床環(huán)境中常規(guī)使用IC作為制定個(gè)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(shí)，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(huì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)經(jīng)常導(dǎo)致較大的錯(cuò)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(shí)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(duì)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?cái)z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(gè)可以測VCO2的特殊呼吸機(jī)。因此，當(dāng)IC不可行時(shí)，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(duì)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(shí)代謝率和能量需求會(huì)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(píng)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(píng)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(dòng)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(jià)格便宜，但僅適用于插入肺動(dòng)脈導(dǎo)管的患者。如果僅為評(píng)估能量消耗就對(duì)患者放置肺動(dòng)脈導(dǎo)管，這將對(duì)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(shí)，也會(huì)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(píng)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(dòng)日志、運(yùn)動(dòng)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(huì)存在估計(jì)偏差的風(fēng)險(xiǎn)，但I(xiàn)C目前依然是評(píng)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(shí)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。