間接能量測定系統在重型顱腦損傷治療中的應用及其臨床意義

馮金周，曾 俊，孫明偉，江 華，毛 慶

(1.四川大學華西醫院神經外科，四川 成都 610041；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院城東病區神經外科，創傷代謝多學科實驗室，四川 成都 610110)

間接能量測定系統在重型顱腦損傷治療中的應用及其臨床意義

馮金周1，2，曾 俊2，孫明偉2，江 華2，毛 慶1

(1.四川大學華西醫院神經外科，四川 成都 610041；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院城東病區神經外科，創傷代謝多學科實驗室，四川 成都 610110)

目的 探討間接能量測定系統(簡稱：代謝車)在重型顱腦損傷患者治療中的應用及其臨床意義。方法 85例重型顱腦損傷患者，按照隨機數字表法分為代謝車組43例與常規組(HB公式組)42例，分別應用代謝車與Harris-Benedict公式法測算出患者所需的靜息能量消耗值(REE)，指導營養供給，將能量消耗數據轉換成代謝趨勢圖，并進行分析比較。結果 兩組患者入院第7天與第14天的營養指標組內比較差異有統計學意義(P< 0.05)，組間比較差異無統計學意義(P> 0.05)；代謝車組入院后第1、7、14天的REE值明顯低于HB公式組，差異有統計學意義(P< 0.05)；在第3天時兩組所測值相近且差異無統計學意義(P> 0.05)。代謝趨勢圖示代謝車組日需能量總體上低于HB公式組(P< 0.05)；死亡患者死亡前3天的能量消耗急聚下降。結論 代謝車測定重型顱腦損傷患者的REE值明顯低于HB公式法測算值，所繪制的代謝變化趨勢圖可以直觀反映重型顱腦損傷患者傷后的代謝變化，對病情的判斷有一定幫助；根據代謝車測定的REE值提供能量更準確且節約營養費用。

重型顱腦損傷；靜息能量消耗；營養支持；代謝車；Harris-Benedict公式

早期營養在重型顱腦損傷患者的整體治療過程中占有重要地位并得到重視[1，2]。準確的能量消耗測算是營養治療的前提條件，以前臨床常用Harris-Benedict公式與應激系數進行估算，但此公式是按歐美人群設計的，顯然不適合亞洲人群?，F在采用間接能量測定系統(簡稱：代謝車)測定患者能量消耗，已被認為是能量測定的金標準[3]。用于重型顱腦損傷患者測定能量消耗并指導營養治療已被認可[4]。我們將代謝車用于測算重型顱損傷患者能量消耗，并繪制代謝變化趨勢圖，指導營養治療和病情的判斷，取得了很好療效，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2013年12月至2014年6月四川省人民醫院城東病區創傷ICU收治的重型顱腦損傷患者85例，均符合以下納入標準：①格拉斯哥昏迷評分(Glasgow coma score，GCS)≤8分，年齡18～65歲；②存活時間超過2周；③無糖尿病與甲狀腺功能亢進。其中男58例，女27例；GCS 7～8分56例，5～6分18例，3～4分11例；開顱手術38例。85例患者按隨機數字表法分成代謝車組(43例)和HB公式組(42例)，兩組患者性別、年齡、體重與身高、GCS、手術處理等方面比較差異無統計學意義(P> 0.05)，具有可比性，見表1。

表1 兩組患者基線資料比較

1.2 治療方法

1.2.1 常規治療 兩組患者均按重型顱腦損傷治療標準進行，剔除嚴重影響能量代謝的亞低溫治療方法。僅在能量測算方面加以區別。共同的治療要點包括：①納入研究后準確測得患者體重、身高；體重每三天測量一次更新數據；每日測定24小時尿蛋白含量。②入院后第一天置入鼻胃管并減壓；第二天始經鼻胃管用營養泵緩慢注入當日測算所得的日需能量消耗值的20%腸內營養液充當能量，產品采用腸內營養乳劑(瑞素，華瑞制藥)，根據胃內容物量與腹脹情況增減所輸入的營養容量；同時經中心靜脈置管輸入配置的靜脈營養液(脂肪乳+氨基酸雙能源為主，適當加入維生素及胰島素)，輸入的能量值為日需能量消耗值的30%，逐漸增加至50%，當腸內營養輸入量達到日需能量消耗值的50%，患者無不良反應時停用靜脈營養。盡量在一周時使腸內營養輸入量達到日需能量消耗值，并持續至兩周，然后過渡到經口進食。③病情嚴重痰量黏稠的患者早期行氣管切開或氣管插管，視情況使用呼吸機。④兩周后仍無法經口進食且仍處于昏迷狀態的患者改行經皮內鏡下胃造口術(PEG)[5]替代鼻胃管。

1.2.2 日需能量消耗值測算 代謝車組采用意大利COSMED(科時邁)QUARK PFT ERGO代謝車(S/N 2013090354)，每日晨定時測量患者的靜息能量消耗值(REE，kcal/d)；測量環境均在病床旁，室內溫度、濕度與大氣壓基本保持恒定；測試連接方式：氣管插管患者采用呼吸機模式，其它采用面罩或頭罩模式；在測定軟件中輸入患者身高體重等基本數據并調試代謝車處于工作狀態；測試時間：持續20分鐘。日需能量消耗值(kcal/d)= REE(kcal/d)×應激系數(統一以臥床系數1.25為標準)。HB公式組據Harris-Benedict公式計算基礎能量消耗(BEE，kcal/d)，男BEE=66.4730+5.0033×身高(cm)+13.751×體重(kg)-6.7650×年齡(歲)，女BEE=655.0955+1.8496×身高(cm)+9.463×體重(kg)-4.6756×年齡(歲)；日需能量消耗值(kcal/d)=BEE×C×應激系數(C為性別系數，男1.16，女1.19；應激系數統一以臥床1.25為標準)。兩組測算時間為傷后2周。對病情急劇惡化至死亡的患者進行死亡前3天的REE測定。

1.3 觀察指標 入院后1、7、14天采集外周靜脈血測定血清蛋白(ALB)、血紅蛋白(Hb)、前清蛋白(PA)及氮平衡(NB)，NB=攝入氮量(g/d)-(24 h尿氮量+4 g)。兩組患者前兩周內的日需REE值。死亡前3天的患者用代謝車測定的日需REE值。再將兩組測得的日需REE值與治療時間軸(用REE+測定時間點表示，傷后14天每天測定)繪制成能量代謝變化趨勢圖。將病情嚴重惡化至死亡的病例單獨繪制能量代謝變化趨勢圖。

1.4 統計學方法 采用SPSS 20.0軟件進行統計學處理。服從正態分布的計量資料采用均數±標準差描述，兩樣本均數間比較采用t檢驗。P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組日需REE值比較 代謝車組患者第1、7、14天的日需REE值明顯低于HB公式組，平均低約12.93%，差異有統計學意義(P<0.05)。但傷后第3、4、5天所測算的日需REE值相近，差異無統計學意義(P> 0.05)。兩組患者日需REE值比較見表2。

表2 兩組患者日需REE值比較 (kcal/d)

2.2 兩組營養指標比較 兩組入院第14天與第7天組內營養指標比較差異有統計學意義(P< 0.05)，但兩組間此時間段差異無統計學意義(P> 0.05)，見表3。

表3 兩組營養指標變化比較

*與第7天比較，P< 0.05

2.3 兩組日需能量的變化趨勢 代謝車組日需能量表現為一動態變化曲線，總體上低于HB公式組；其中入院后第3、4、5天時間點測算的日需能量值兩組表現為重疊?？傮w上，HB公式組表現為一恒定直線，體重變化對曲線的影響甚微，見圖1。兩組共有死亡患者7例，死亡原因為長期昏迷、肺炎等致多器官功能衰竭，分析患者死亡前3天的能量代謝測定值(REE，kcal/d)，表現為死亡前3天REE值急速下降的特點。

圖1 兩組測算日需能量變化趨勢圖

3 討論

3.1 能量消耗測定的重要性 大量研究表明，對顱腦損傷患者早期進行積極、合理的營養支持，可以改善全身代謝和負氮平衡，保護胃黏膜正常結構和功能，增強機體免疫力，促進神經功能恢復，減少并發癥的發生，從而改善患者生存質量，降低病殘率和病死率[6]。同時營養供給不足或過多，對機體也是有害的[7]。對重型顱腦損傷患者進行早期營養支持，首先需要測算出患者所需要實際能量消耗量，才可能進行有效的營養支持治療?；谌绾螠y算營養供給量，臨床上常采用Harris-Benedict公式計算基礎能量消耗(BEE，kcal/d)乘以應激系數。因公式存在先天性缺陷，其結果是不準確的[8]。由于每個患者傷情的不同，其能量需求也應個體化。如何制定個體化的營養治療方案，機體能量消耗值的測定極為重要。

3.2 代謝車能量測定原理 代謝車為目前熱量間接測量法最為準確的工具，原理是將代謝車的傳感器通過與呼吸機氣管導管或面罩模式密閉連接，收集機體單位時間內消耗的氧氣用量與二氧化碳呼出量，再用WIER公式計算出機體的REE值，REE(kcal/d)=(3.9VO2+1.1VCO2)×1.44。測量時間15～30 min；測量環境在病床旁或特定的房間，室內溫度、濕度與大氣壓保持恒定；上述過程均由代謝車計算機系統自動算出REE值。本文通過代謝車定期監測重型顱腦損傷患者傷后的能量代謝變化，不僅可以指導營養治療，還可以探索傷后機體的代謝變化規律與轉歸，是一新的方法學嘗試。

3.3 兩種測量方法結果分析 本研究顯示，采用代謝車與HB公式測算患者日需能量消耗值，HB公式組普遍高于代謝車組。但在傷后第3、4、5天，兩種能量測算方法所得的結果相近，曲線相重疊。分析原因在于傷后患者的能量消耗處于高代謝狀態，是進行性增高的，HB公式所測得的能量消耗值因早期體重的變化不明顯而表現為一恒定的能量高位狀態。而代謝車測定的能量消耗是根據患者實際的氧消耗量與二氧化碳產出量測算的，測得的是一動態變化值。隨著傷情與代謝的變化，兩者所測值必定有一重疊時間段。上述分析提示代謝車所測定的能量消耗值，符合重型顱腦損傷患者傷后的代謝變化，更符合個體化原則。另一結果顯示早期進行營養支持治療，各項營養指標均有明顯提高，提示早期營養治療是有效的；但代謝車組與HB公式組的營養指標比較卻無差異，說明能量供給高的不一定營養支持效果好，相反造成營養過高或增加醫療費用。根據患者實際需要能量消耗進行個體化營養供給方案才是科學符合實際的，對機體才是有益的。

3.4 代謝趨勢圖的臨床意義 根據測算的能量消耗值繪制的代謝變化趨勢圖，可以直觀反映兩種不同能量測算方法的代謝變化規律。代謝車組反映的是一條動態變化曲線，更符合傷后機體代謝變化特點而反映患者傷情變化，相反采用HB公式描繪的是一條恒定的直線，不能反映傷后機體代謝變化。對于病情明顯惡化短期內死亡的患者，我們采用代謝車監測其死亡前的能量消耗，所測定的REE值反映出患者死亡前數天代謝急速下降規律，提示利用代謝車監測傷者的能量變化，有助于對病情的判斷。重型顱腦損傷患者傷后大多經歷危重不穩定期、穩定期及康復期，各期的營養治療的目標是不一樣的。本文研究的是重型顱腦損傷后的前兩周，涵蓋危重不穩定期和穩定期。尤其在傷后前一周內，病情大多處于不穩定期，病情變化較大，無論何種營養治療方式都需以不加重機體代謝紊亂為前提，切不可盲目追求高能量的營養供給，相反在高分解代謝期或合并敗血癥時，不要過于強調糾正負氮平衡，而是低熱量營養支持才更為合適[9]。而在病情穩定期，則需要及時補充機體所需要的能量，且以腸內營養供給的方式對患者更為有利。我們在早期經腸內腸外混合營養，初期供給量并不大，在一周后病情穩定時才給充足的能量，就是基于上述病理生理特點，更符合患者傷后的代謝變化。

綜上所述，將代謝車用于重型顱腦損傷患者的能量消耗測定，可以準確指導營養治療避免營養過度或不足，減少營養費用；同時對病情的判斷也有幫助。而采用HB公式測算的能量消耗，已不能更好地滿足臨床營養治療的需要。代謝車由于價格昂貴，操作需要一定的場地與技術要求，在臨床上推廣尚有一定難度，在沒有代謝車的情況下，HB公式估算的能量消耗值可以參考，據患者的實際病情結合營養評估進行調整。但隨著社會經濟的發展，人們對營養治療的重視，代謝車是不可或缺的能量測定工具。

[1] Zarbock SD，Steinke D，Hatton J，et al.Successful enteral nutritional support in the neurocritical care unit[J].Neurocrit Care，2008，9(2)： 210-216.

[2] Taha AA，Badr L，Westlake C，et al.Effect of early nutritional support on intensive care unit length of stay and neurological status at discharge in children with severe traumatic brain injury[J].J Neurosci Nurs，2011，43(6)：291-297.

[3] Rao ZY，Wu XT，Hu W.Difference between predictive and measured resting energy expenditure in healthy subjects[J].Zhong guo Zu zhi Gongcheng Yanjiuyu Lin chuang Kang fu，2010，14(46)： 8707-8711.

[4] McClave SA，Mattindale RG，Vanek VW，et al.Guidelines for the provision and assessment of nutrition support therapy in the adult critically III patient： society of critical care medicine(SCCM)and American society for parenteral and enteral nutrition(A.S.P.E.N.)[J].J Parenter Enteral Nutr，2009，33(3)：277-316.

[5] 馮金周，孫明偉，李世軍，等.經皮內鏡下胃造口在重型顱腦損傷患者早期營養治療中的應用[J].實用醫院臨床雜志，2011，8(6)：131-133.

[6] Chiang YH，Chao DP，Chu SF，et al.Early enteral nutrition and clinical outcomes of severe traumatic brain injury patients in acute stage： a multi-center cohort study[J].J Neurotrauma，2012，29(1)：75-80.

[7] Oertel MF，Hauenschild A，Gruenschlaeger J，et al.Parenteral and enteral nutrition in the management of neurosurgical patients in the intensive care unit[J].J Clin Neurosci，2009，16(9)： 1161-1167.

[8] McEvoy CT，Cran GW，Cooke SR，et al.Resting energy expenditure in non-ventilated，non-sedated patients recovering from serioustraumatic brain injury： comparison of prediction equations with indirect calorimetry values[J].Clin Nutr，2009，28(5)： 526-532.

[9] Charles EJ，Petroze RT，Metzger R，et al.Hypocaloric compared with eucaloric nutritional support and its effect on infection rates in a surgical intensive care unit： a randomized controlled trial[J].Am J Clin Nutr，2014，100(5)：1337-1343.

Clinical application and significance of the critical care management system in the treatment of patients with severe traumatic brain injury

FENGJin-zhou1，2，ZENGJun2，SUNMing-wei2，JIANGHua2，MAOQing1

(1.DepartmentofNeurosurgery，WestChinaHospital，SichuanUniversity，Chengdu610041，China；2.DepartmentofNeurosurgery，MetabonomicsandMultidisciplinaryLaboratoryforTraumaResearch，EastBranch，SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610110，China)

MAOQing

Objective To explore the clinical application and significance of the critical care management system(metabolic vehicle)in the treatment of patients with severe traumatic brain injury.Methods From December 2013 to June 2014，85 patients with severe traumatic brain injury were enrolled in and randomly divided into the group(43 cases)and Harris-Benedict(HB)formula group(42 cases).The resting energy expenditure(REE)of the patients was calculated by using metabolism vehicle and Harris-Benedict formula method，respectively，to guide nutrient supply.The energy consumption data was transformed into metabolic trend diagram and compared between the two groups.Results There was a significant difference in nutritive index within the groups on the 7th day and the 14th day after admission(P< 0.05)but no significant difference between the two groups.The REE values in the metabolic vehicle group on the 1st，7th and 14th days after admission were significantly lower than that in the HB formula group(P< 0.05).However，the values on the 3rd day were not significantly between the two groups.There was a significant difference in the metabolic trends diagram between the two groups and the energy consumption in the metabolic vehicle group was generally lower than that in the HB formula group.The energy consumption dropped precipitously on the 3 days before the death.Conclusion The REE values of patients with severe traumatic brain injury measured by metabolism vehicle are significantly lower than that calculated with the HB formula.The diagram of metabolic vehicle can accurately reflect the metabolic changes of the patients that can help to judge the disease.In addition，it may provide more accurate energy and cut down the cost of nutrition according the REE value calculated by the metabolism vehicle.

Severe traumatic brain injury；Resting energy expenditure；Nutritional support；Metabolism vehicle；Harris-Benedict formula

四川省衛生廳科研基金資助項目(編號：100541，110212)

毛 慶

R651.1+5；R364.2

A

1672-6170(2015)03-0031-04

2014-11-05；

2015-01-05)