間接熱代謝測試儀測定靜息代謝率與影響因素的相關性研究

朱云怡，黃 菲，金麗娟，殷 圓，盧 琪

（蘇州市中醫醫院，江蘇 蘇州 215026）

能量與營養物質代謝狀態作為人體基本健康狀況的反映，近年來逐漸被臨床所重視，尤其是在危重癥[1]、腫瘤[2]、外科[3]、內分泌等領域。基礎代謝率是指機體在安靜狀態下（空腹12 小時，安靜平臥30 分鐘），每日所需能量消耗。傳統的能量測定方法可分為直接測熱法及間接測熱法。直接測熱法裝置復雜，檢測條件苛刻，現已很少使用。間接測熱法能量代謝測試儀利用空氣中原本的氧和二氧化碳的容積百分比，根據吸入氣和呼出氣中容積百分比的差值，可推算出該時間內機體的耗氧量和二氧化碳排出量。《成人重癥病人營養評估與支持指南2016（ASPEN）》《重癥病人營養支持指導意見2019（ESPEN）》《中國糖尿病醫學營養治療指南2010》均把間接熱代謝測試作為能量代謝評估的第一選擇。間接熱代謝測試在開始測試后到5 分鐘內沒有數據點超出平均值的±5%[4]，則認為受試者已達到穩態。基于穩態（Steady State，SS）識別的快速靜息代謝率測量方法應用比較廣泛，SS 時間一般采用5 min，即靜息能量代謝測試過程中，連續5 分鐘內VO2、VCO2的變異系數小于10%時，取平均值作為靜息代謝率[5]。達到5 min SS 常需延長檢測時間，Reeves[6]、Popp[7]、Borges[8]等人研究發現如果縮短SS 時間可提高檢測完成率并縮短檢測時間，但更短的SS可能會導致檢測結果出現偏高。Popp 等人使用間接測熱法獲取100 名受試者30 min 的能量代謝數據發現， 間接熱代謝測量周期至少為10 分鐘[9]。

一般經驗認為間接代謝測試較易受到患者性別、年齡、BMI、呼吸頻率等客觀因素及測試穩態的影響，并且常規測試耗時長，嚴重限制了臨床普及。有研究指出，通過正確的測試方法得出的總時長為10 分鐘的靜息代謝率參數即可作為最終結果[10]，但并未闡明客觀因素及具體測試時長將如何影響檢測結果。如何根據具體應用場景及受試者狀態縮短測試時長、提高檢測效率、節約醫療成本有待研究、闡明。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究以2023 年6 月1 日至2023 年8 月1 日在我院門診及普通住院病房使用麥加菲Med Graphics CCM Express 間接熱代謝測試儀進行靜息代謝率測定的受試者為研究對象，共計101 名。納入標準：女性16 ～74 歲，男性13 ～77 歲。排除標準：（1）使用非RMR 模式進行測試；（2）身高、體重信息不準確；（3）測試時長不足20 分鐘；（4）無法達到穩定測試狀態，即最終穩定變異參數[REE_Covar（%）]大于10。

1.2 數據收集

本研究所有數據均通過CCM Express 軟件編輯。受試者完成能量代謝測試后保存所有原始數據，通過編輯受試者的原始數據，生成測試時長為10 分鐘或15 分鐘的最終報告，并保留所有受試者檢測時長為20 分鐘的報告，所有報告均涵蓋≥5 分鐘的穩態數據，對所有數據進行整理歸納。

1.3 分組

共納入受試者101 名，10 分鐘組共50 人、15 分鐘組共51 人。以同一受試者檢測時長20 分鐘的靜息代謝率作為參照，對比10 分鐘或15 分鐘靜息代謝率與參照值的偏差百分比變化是否與受試者性別、年齡、BMI、穩定變異參數[REE_Covar（%）]、呼吸頻率（RR）、檢測時長相關，并分析其具體相關性。

1.4 統計學分析

運用Excel 完成數據預處理，運用SPSS Statistics 26.0 統計軟件完成數據分析。運用Pearson 進行相關性檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。相關性使用獨立樣本t檢驗進行數據描述，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基線資料

受試者性別、年齡、BMI、穩定變異參數[REE_Covar（%）]、呼吸頻率（RR）與靜息代謝率偏差百分比之間不存在相關性，差異無統計學意義（P＞0.05）。測試時長與最終靜息代謝率偏差百分比具有相關性，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 不同測試時長與參照基線資料比較（±s）

表1 不同測試時長與參照基線資料比較（±s）

組別例數性別年齡（歲）BMI（kg/m2）REE_Covar（%） RR（次/分）測試時長（分鐘）10 分鐘組50男 8女 4243.5±30.533.64±17.786±417.39±8.059.53±1.53 15 分鐘組51男 7女 4446.5±30.533.57±14.546.5±3.517.56±11.8515.02±0.12 t 值0.6670.1370.2860.6580.5395.342 P 值0.5060.8920.7760.5120.591＜0.001

2.2 檢測時長與靜息代謝率的相關性分析

線性回歸分析表明，檢測時長與靜息代謝率偏差百分比之間呈負相關 ，差異有統計學意義（P＜0.05）。同時，檢測時長10 ～15 分鐘內，每增加1 分鐘檢測時長可降低4‰的靜息代謝率偏差值，15 分鐘測試組的平均偏差為1.36%。檢測時長與靜息代謝率偏差百分比之間存在負相關性。見表2。

表2 采用線性回歸建立檢測時長與靜息代謝率相關參數（n=101）

3 討論

間接代謝測試采用檢測受試者耗氧量、二氧化碳呼出量，可實時監測，受主觀因素干擾小，更加接近于真實值。本研究通過收集101 例間接代謝測試的結果根據時長進行分組，發現間接代謝測試時長與靜息代謝率偏差相關，呈負相關 ，與受試者年齡、性別、BMI、穩定變異參數、呼吸頻率之間差異無統計學意義。

過去認為越長的測試時間得出的靜息代謝率其準確度越高，這可能是由于誤解了達到穩定測試狀態所用的時長。在正確的測試方法和適當的準備下，并不難達到穩定測試狀態，這樣可以避免最終穩定變異參數大于10%。而達到穩定測試狀態后，測試時間10 ～15 分鐘內，每延長1 分鐘將降低4‰的靜息代謝率偏差，根據本文數據，換算為具體數值約為6.6 kcal/分鐘。

間接熱代謝測試是目前獲得能量代謝數據最可靠、最經濟的手段。由于基礎代謝率（BMR）計算公式在臨床使用中視具體情況其數值存在大小不一的偏差，故推廣間接代謝測試用于各類疾病腸內腸外營養支持、門診體重管理等醫療實踐具有重要的意義。相關研究認為使用間接熱代謝測試研究，限制飲食或過度喂養下的代謝水平改變有助于對體重增加進行預測與分類 ，這對于個性化干預和減緩全球肥胖發展具有重要意義[11]。本研究通過分析具體檢測時長與靜息代謝率偏差間的相關性，推測較短時間（10 分鐘）的間接代謝測試與參照時長（20 分鐘）的測試結果偏差值約為4%，具體數值約為66.4 kcal，該結果可作為臨床工作的參考。對于該偏差值，研究者認為屬于臨床可接受范圍，可作為縮短代謝檢測時長的根據。但本研究僅納入了完成5 min SS的受試者，未進行更短時間穩態或更長時間穩態的測試。本研究未對進行呼吸機模式測試的受試者數據進行研究，但樣本總量較少，期待進一步的大樣本、多模式、多中心研究可以進一步闡明靜息代謝率的測試結果與影響因素間的具體關聯以指導臨床檢測。

間接熱代謝測試儀在用于門診患者測試時，若患者達到測試穩態，則較短時間（10 分鐘）的間接代謝測試已具備相當的準確性，對比較長時間的測試，較短時間的間接熱代謝測試更易于被門診患者接受，并且可以提升工作效率、優化醫療資源利用。