間接熱代謝測(cè)試儀測(cè)定靜息代謝率與影響因素的相關(guān)性研究

朱云怡，黃 菲，金麗娟，殷 圓，盧 琪

（蘇州市中醫(yī)醫(yī)院，江蘇 蘇州 215026）

能量與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝狀態(tài)作為人體基本健康狀況的反映，近年來(lái)逐漸被臨床所重視，尤其是在危重癥[1]、腫瘤[2]、外科[3]、內(nèi)分泌等領(lǐng)域。基礎(chǔ)代謝率是指機(jī)體在安靜狀態(tài)下（空腹12 小時(shí)，安靜平臥30 分鐘），每日所需能量消耗。傳統(tǒng)的能量測(cè)定方法可分為直接測(cè)熱法及間接測(cè)熱法。直接測(cè)熱法裝置復(fù)雜，檢測(cè)條件苛刻，現(xiàn)已很少使用。間接測(cè)熱法能量代謝測(cè)試儀利用空氣中原本的氧和二氧化碳的容積百分比，根據(jù)吸入氣和呼出氣中容積百分比的差值，可推算出該時(shí)間內(nèi)機(jī)體的耗氧量和二氧化碳排出量。《成人重癥病人營(yíng)養(yǎng)評(píng)估與支持指南2016（ASPEN）》《重癥病人營(yíng)養(yǎng)支持指導(dǎo)意見(jiàn)2019（ESPEN）》《中國(guó)糖尿病醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)治療指南2010》均把間接熱代謝測(cè)試作為能量代謝評(píng)估的第一選擇。間接熱代謝測(cè)試在開(kāi)始測(cè)試后到5 分鐘內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)點(diǎn)超出平均值的±5%[4]，則認(rèn)為受試者已達(dá)到穩(wěn)態(tài)。基于穩(wěn)態(tài)（Steady State，SS）識(shí)別的快速靜息代謝率測(cè)量方法應(yīng)用比較廣泛，SS 時(shí)間一般采用5 min，即靜息能量代謝測(cè)試過(guò)程中，連續(xù)5 分鐘內(nèi)VO2、VCO2的變異系數(shù)小于10%時(shí)，取平均值作為靜息代謝率[5]。達(dá)到5 min SS 常需延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間，Reeves[6]、Popp[7]、Borges[8]等人研究發(fā)現(xiàn)如果縮短SS 時(shí)間可提高檢測(cè)完成率并縮短檢測(cè)時(shí)間，但更短的SS可能會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏高。Popp 等人使用間接測(cè)熱法獲取100 名受試者30 min 的能量代謝數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)， 間接熱代謝測(cè)量周期至少為10 分鐘[9]。

一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為間接代謝測(cè)試較易受到患者性別、年齡、BMI、呼吸頻率等客觀因素及測(cè)試穩(wěn)態(tài)的影響，并且常規(guī)測(cè)試耗時(shí)長(zhǎng)，嚴(yán)重限制了臨床普及。有研究指出，通過(guò)正確的測(cè)試方法得出的總時(shí)長(zhǎng)為10 分鐘的靜息代謝率參數(shù)即可作為最終結(jié)果[10]，但并未闡明客觀因素及具體測(cè)試時(shí)長(zhǎng)將如何影響檢測(cè)結(jié)果。如何根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景及受試者狀態(tài)縮短測(cè)試時(shí)長(zhǎng)、提高檢測(cè)效率、節(jié)約醫(yī)療成本有待研究、闡明。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究以2023 年6 月1 日至2023 年8 月1 日在我院門(mén)診及普通住院病房使用麥加菲Med Graphics CCM Express 間接熱代謝測(cè)試儀進(jìn)行靜息代謝率測(cè)定的受試者為研究對(duì)象，共計(jì)101 名。納入標(biāo)準(zhǔn)：女性16 ～74 歲，男性13 ～77 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）使用非RMR 模式進(jìn)行測(cè)試；（2）身高、體重信息不準(zhǔn)確；（3）測(cè)試時(shí)長(zhǎng)不足20 分鐘；（4）無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定測(cè)試狀態(tài)，即最終穩(wěn)定變異參數(shù)[REE_Covar（%）]大于10。

1.2 數(shù)據(jù)收集

本研究所有數(shù)據(jù)均通過(guò)CCM Express 軟件編輯。受試者完成能量代謝測(cè)試后保存所有原始數(shù)據(jù)，通過(guò)編輯受試者的原始數(shù)據(jù)，生成測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為10 分鐘或15 分鐘的最終報(bào)告，并保留所有受試者檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)為20 分鐘的報(bào)告，所有報(bào)告均涵蓋≥5 分鐘的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)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(cè)時(shí)長(zhǎng)20 分鐘的靜息代謝率作為參照，對(duì)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(wěn)定變異參數(shù)[REE_Covar（%）]、呼吸頻率（RR）、檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)相關(guān)，并分析其具體相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

運(yùn)用Excel 完成數(shù)據(jù)預(yù)處理，運(yùn)用SPSS Statistics 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件完成數(shù)據(jù)分析。運(yùn)用Pearson 進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相關(guān)性使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)描述，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料

受試者性別、年齡、BMI、穩(wěn)定變異參數(shù)[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(guān)性，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。測(cè)試時(shí)長(zhǎng)與最終靜息代謝率偏差百分比具有相關(guān)性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 不同測(cè)試時(shí)長(zhǎng)與參照基線資料比較（±s）

表1 不同測(cè)試時(shí)長(zhǎng)與參照基線資料比較（±s）

組別例數(shù)性別年齡（歲）BMI（kg/m2）REE_Covar（%） RR（次/分）測(cè)試時(shí)長(zhǎng)（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(cè)時(shí)長(zhǎng)與靜息代謝率的相關(guān)性分析

線性回歸分析表明，檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)與靜息代謝率偏差百分比之間呈負(fù)相關(guān) ，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。同時(shí)，檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)10 ～15 分鐘內(nèi)，每增加1 分鐘檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)可降低4‰的靜息代謝率偏差值，15 分鐘測(cè)試組的平均偏差為1.36%。檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)與靜息代謝率偏差百分比之間存在負(fù)相關(guān)性。見(jiàn)表2。

表2 采用線性回歸建立檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)與靜息代謝率相關(guān)參數(shù)（n=101）

3 討論

間接代謝測(cè)試采用檢測(cè)受試者耗氧量、二氧化碳呼出量，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，受主觀因素干擾小，更加接近于真實(shí)值。本研究通過(guò)收集101 例間接代謝測(cè)試的結(jié)果根據(jù)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行分組，發(fā)現(xiàn)間接代謝測(cè)試時(shí)長(zhǎng)與靜息代謝率偏差相關(guān)，呈負(fù)相關(guān) ，與受試者年齡、性別、BMI、穩(wěn)定變異參數(shù)、呼吸頻率之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

過(guò)去認(rèn)為越長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間得出的靜息代謝率其準(zhǔn)確度越高，這可能是由于誤解了達(dá)到穩(wěn)定測(cè)試狀態(tài)所用的時(shí)長(zhǎng)。在正確的測(cè)試方法和適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備下，并不難達(dá)到穩(wěn)定測(cè)試狀態(tài)，這樣可以避免最終穩(wěn)定變異參數(shù)大于10%。而達(dá)到穩(wěn)定測(cè)試狀態(tài)后，測(cè)試時(shí)間10 ～15 分鐘內(nèi)，每延長(zhǎng)1 分鐘將降低4‰的靜息代謝率偏差，根據(jù)本文數(shù)據(jù)，換算為具體數(shù)值約為6.6 kcal/分鐘。

間接熱代謝測(cè)試是目前獲得能量代謝數(shù)據(jù)最可靠、最經(jīng)濟(jì)的手段。由于基礎(chǔ)代謝率（BMR）計(jì)算公式在臨床使用中視具體情況其數(shù)值存在大小不一的偏差，故推廣間接代謝測(cè)試用于各類(lèi)疾病腸內(nèi)腸外營(yíng)養(yǎng)支持、門(mén)診體重管理等醫(yī)療實(shí)踐具有重要的意義。相關(guān)研究認(rèn)為使用間接熱代謝測(cè)試研究，限制飲食或過(guò)度喂養(yǎng)下的代謝水平改變有助于對(duì)體重增加進(jìn)行預(yù)測(cè)與分類(lèi) ，這對(duì)于個(gè)性化干預(yù)和減緩全球肥胖發(fā)展具有重要意義[11]。本研究通過(guò)分析具體檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)與靜息代謝率偏差間的相關(guān)性，推測(cè)較短時(shí)間（10 分鐘）的間接代謝測(cè)試與參照時(shí)長(zhǎng)（20 分鐘）的測(cè)試結(jié)果偏差值約為4%，具體數(shù)值約為66.4 kcal，該結(jié)果可作為臨床工作的參考。對(duì)于該偏差值，研究者認(rèn)為屬于臨床可接受范圍，可作為縮短代謝檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)的根據(jù)。但本研究?jī)H納入了完成5 min SS的受試者，未進(jìn)行更短時(shí)間穩(wěn)態(tài)或更長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)態(tài)的測(cè)試。本研究未對(duì)進(jìn)行呼吸機(jī)模式測(cè)試的受試者數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，但樣本總量較少，期待進(jìn)一步的大樣本、多模式、多中心研究可以進(jìn)一步闡明靜息代謝率的測(cè)試結(jié)果與影響因素間的具體關(guān)聯(lián)以指導(dǎo)臨床檢測(cè)。

間接熱代謝測(cè)試儀在用于門(mén)診患者測(cè)試時(shí)，若患者達(dá)到測(cè)試穩(wěn)態(tài)，則較短時(shí)間（10 分鐘）的間接代謝測(cè)試已具備相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性，對(duì)比較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，較短時(shí)間的間接熱代謝測(cè)試更易于被門(mén)診患者接受，并且可以提升工作效率、優(yōu)化醫(yī)療資源利用。