Der Einfluss kritischer Erkrankung und inflammationsbedingter Organdysfunktion unterschiedlicher Ausprägung auf die Ganzkörperimpedanz

Abstract

Eine Möglichkeit den Ernährungsstatus eines Menschen zu bestimmen ist die Bioimpedanzananlyse (BIA). Mittels BIA werden die Wechselstromwiderstände Resistanz (R) und Reaktanz (Xc) gemessen. R korreliert negativ mit dem Gesamtkörperwasser, Xc korreliert positiv mit der Körperzellmasse. Erkrankungen verschiedener Genese beeinflussen die Ganzkörperimpedanz. Ziel unserer Studie ist herauszufinden in welchem Maße systemische Inflammation und assoziierte Organdysfunktionen einen Einfluss auf die Ganzkörperimpedanz haben. Hierfür wurde ein Vergleich der Impedanzwerte von Gesunden, leichter kritisch Kranken und schwerer kritisch Kranken definiert durch das Systemische Inflammatiorische Response-Syndrom (SIRS) und den Sequential Organ Failure Assessment Score (SOFA) angestellt. Der Unterschied zwischen diesen Gruppen zum ersten Messzeitpunkt stellt den primären Endpunkt dieser Studie dar. Sekundäre Endpunkte sind der Gruppenunterschied an den darauf folgenden Messzeitpunkten, die Veränderung der Impedanz über die Zeit, der Einfluss von Bilanz, Serumnatriumwert, Ödemen, Kategorie der Grunderkrankung und Körpertemperatur auf die Gruppenunterschiede zu den verschiedenen Messzeitpunkten. Es wurden 70 intensivmedizinische Patienten und 70 gematchte, gesunde Probanden eingeschlossen. Als die Gruppenaufteilung der Intensivpatienten bestimmendes Kriterium wurde mittels Regressionsanalyse ein SOFA-Score ≥ 8 Punkten an mindestens 2 Tagen innerhalb der ersten 4 Tage bei gleichzeitigem Vorliegen der SIRS-Kriterien festgelegt. 39 der Patienten erfüllten das Kriterium der Gruppenaufteilung nicht und fielen in Gruppe 1. 31 der Patienten mit einer stärkeren Ausprägung von Inflammation und inflammationsbedingtem Organversagen erfüllten das Kriterium und gehörten der Gruppe 2 an. Die Impedanzparameter der Gruppe 1, der Gruppe 2 und der Normalpopulation unterschieden sich zu M1 signifikant. Mit einer stärkeren Ausprägung von Inflammation und inflammationsassoziierter Organdysfunktion waren deutlich pathologischere, von der Normalpopulation stärker abweichende Impedanzparameter nachzuweisen. Die Plasmanatriumkonzentration und das Vorliegen von Ödemen waren signifikante Einflussfaktoren, die Kategorie der Grunderkrankung einen marginalen Einflussfaktor auf die Impedanzparameter zu M1. Auch zu den Messzeitpunkten M2 und M3 konnten ähnlicher Ergebnisse dargestellt werden. Hingegen wurde zu den Messzeitpunkten M4 und M5 zwar weiterhin ein deutlich signifikanter Gruppenunterschied mit pathologischeren Impedanzparametern in der Gruppe 2 errechnet, dieser war aber stärker durch die Kovariaten Serumnatriumkonzentration, dem Vorliegen von Ödemen und der Kategorie der Grunderkrankung verursacht, als von der Gruppenaufteilung an sich. Eine signifikante Veränderung der Impedanz über die Zeit wurde im Patientenkollektiv nicht nachgewiesen. Die Darstellung der Impedanzwerte eines Intensivpatientenkollektivs mittels nach Alter, BMI und Geschlecht genormten Z-Werten sowie die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Schwere der kritischen Erkrankung gemessen in SOFA und SIRS mit der Ganzkörperimpedanz sind die wissenschaftlichen Erkenntnisse dieser Arbeit. Limitiert ist die BIA durch Faktoren, welche in die Berechnungen der Studie zum Teil als Kovariaten einflossen.

The metabolic status of human beings can be monitored through the analysis of bioelectrical impedance (BIA). BIA measures the impedance values resistance (R) and reactance (Xc). While R is negatively correlated with total body water, Xc is positively correlated with body cell mass. Illnesses of various genesis influence whole body impedance. Our study aimed to identify to which degree systemic inflammation and associated organ dysfunction influence whole body impedance. We compared the impedance values of healthy subjects, less severely critically ill patients and more severely critically ill patients. These were defined through criteria of Systemic Inflammation Response Syndrome (SIRS) and Sequential Organ Failure Assessment Score (SOFA). Primary endpoint of the study was the difference between these groups at the first measuring (M1). Secondary endpoints were group differences at following measuring (M2-M6), the change of impedance over time and the influence of fluid balance, plasma sodium concentration, oedema, category of primary illness and body temperature on differences within the groups at different measuring. 70 patients and 70 matched healthy subjects were included. A SOFA-Score ≥ 8 in at least 2 days within the first 4 days combined with positive SIRS criteria determined the dividing of intensive care patients using regression analysis. 39 patients who did not meet the criteria were assigned to group 1. 31 patients met the defining criteria and were assigned to group 2. Impedance values of group 1, group 2 and the healthy subjects differed significantly at M1. The higher the degree of inflammation and associated organ dysfunction, the more pathologic was the impedance measured, differing more strongly to healthy population. Plasma sodium concentration and oedema were significant factors of influence, the category of primary illness was a marginal factor of influence at M1, M2 and M3. In contrast, at M4 and M5 the highly significant group difference was caused more through the covariates plasma sodium concentration, existence of oedema and category of primary illness than through group division. No significant change of impedance in patients was detected over time. The scientific findings of this study are the description of impedance values in an intensive care patient collective using Z-values standardised by age, BMI and sex, as well as the investigation of the relation between severity of critical illness measured by SOFA and SIRS and whole body impedance. BIA is limited by factors which were in parts included in the calculation as covariates.