VCO2を用いてエネルギー消費量を推定できるか

Simple equations for complex physiology: can we use VCO2 for calculating energy expenditure?
Singer P.
Crit Care. 2016 Mar 21;20(2016) PMID: 26997171

✔ Stapelらは重症患者のエネルギー消費量を実用的かつ簡易な方法で推測する方法を報告した。エネルギー必要量の予測式に基づいて栄養投与量を決定することが多いが、正確性に欠けるため過剰栄養や栄養欠乏となりやすく、この予測式に基づく臨床研究も結果の解釈に疑問符がついてしまう。エネルギー消費量（EE）を酸素消費量（VO2）、炭酸ガス産生量（VCO2）、窒素排泄量（NM）計測に基づいて計算する場合、間接熱量計が標準的な方法である。しかし、高価で専門的な知識や技術的な問題があるため、ほとんど使用されていないのが現状である。もっとも正確だと言われているDeltatracⅡは広く利用されているわけではなく、その他の新しい機器も正確性が改善しているとはいいがたい。エネルギー消費量を求める式は以下のとおりである

　　EE(kcal) = 3.581 VO2 (L) + 1.448 VCO2 (L) - 1.773 urinary nitrogen (g)

　最も重要なパラメータはVO2ということになる。VO2の10%の誤差は、EEにおいては7%の誤差に相当するが、VCO2の10%の誤差は、EEにおいては3%の誤差に過ぎない。多くの測定機器はVO2とVCO2、もしくはVO2のみを計測している。VCO2のみに基づくEE計測は25年前に既に報告されており、CO2のエネルギー等量の推定値を用いるものであった（エネルギー消費/CO2産生; エネルギー等量）。飢餓や経腸栄養に関連するCO2の変動を考慮に入れても、CO2産生量に基づく安静時エネルギー消費量（REE）推定はVCO2の万能の指標として採用すべきではない。にもかかわらず、VCO2のかわりにVCO2/0.84がEE計算のために用いられている。0.84は三つの主要栄養素の呼吸商の平均値である。人工呼吸器を用いればVCO2計測は容易なので、VCO2でEEが計算できる。Mehtaらは重症小児のEEをVCO2単独で計算し、REEはVCO2計測のみで計算できると報告している。修正Weir公式（REE = 5.5 × VCO2 × 1440（呼吸商は0.89で固定））と予測式が比較されたが、正確性に欠けたとも報告されている。しかしこれは呼吸商を固定していたためであろう。食事中の炭水化物と脂質の比率に基づいて呼吸商を決めると、VCO2単独で求めたREEも正確になってくる。

✔ Stapelらは人工呼吸管理中の重症患者において、より洗練された方法でVCO2単独でエネルギー消費量を計算する方法を提案したが、このとき呼吸商は固定値を用いず栄養投与内容に基づいてその都度計算する方法を採用した。間接熱量計を標準と仮定した場合、この新しい方法との誤差は141±153kcal/day、7.7%であった。

✔ しかし、複雑な数式を用いればよりバイアスは低く正確な値が出ると考えられるが、重症患者の病態生理の複雑性を十分に反映できるものではない。まず、投与された栄養は部分的にしか吸収されない。小腸における糖の吸収はかなり低下しているし、重症では脂質の吸収速度も半減することが知られている。また、内因性糖供給は栄養を投与しても抑制されるわけではないことも挙げられる。ストレス下ではインスリン抵抗性や脂質分解、重度蛋白融解を抑制できないことも知られている。

✔ まとめ

　Stapelらは吸収された主要栄養素が呼吸商を規定していると仮定している。これはこれまでの予測式より良い結果をもたらしているが、複雑な生理学的変化を反映しているとは言えない。

◎ 私見

　Stapelらの2015年の論文に関連したSinger先生のコメント。投与した栄養が完全に吸収・利用されているわけではないので、計算結果も信頼性が劣ってしまうとしている。

　栄養が分かりづらいのは効果判定が難しいから。過小栄養も過剰栄養もだめで、ちょうどよいところにもっていくのは理論上無理なんじゃないかと思ってしまう。そこで、なんらかの指標を用いることになるが、その場合はその方法の問題点についてちゃんと考慮すべきということ。利点と欠点、理想と現実、利益とリスク。両方考えて初めて「判断」になる。

骨格筋量が小さいと再入院リスクが高まる

Bedside Assessment of Quadriceps Muscle by Ultrasound after Admission for Acute Exacerbations of Chronic Respiratory Disease.
Greening NJ, Harvey-Dunstan TC, Chaplin EJ, Vincent EE, Morgan MD, Singh SJ, Steiner MC.
Am J Respir Crit Care Med. 2015 Oct 1;192(7):810-6. PMID: 26068143

✔ 背景

　慢性呼吸疾患のある患者にとって入院は健康状態悪化や再入院のリスクである。入院後に調べることのできるいくつかの指標で短期的な予後は予想できるが、長期にわたる再入院の可能性を評価する方法は知られていない。これまでの研究で骨格筋機能が肺障害の程度とは関係なく死亡を予測する因子であることが報告されている。ここでは再入院を予測できるかを調査した。

✔ 方法

　慢性呼吸器疾患の急性増悪のために入院した患者を対象とした。骨格筋機能は大腿四頭筋量の超音波による評価で行い、その大きさで4群に分類して最終的な予後を評価した。

　大腿四頭筋量は7.5MHｚ 7cmのリニアプローブを用いて計測した。右下肢の大腿直筋を計測対象の筋肉とした。大転子と膝関節（膝蓋骨の上縁）の中点を計測ポイントとした。プローブは筋肉に垂直にあて、力を入れて押しつぶさないようにした。筋肉に垂直になっていることを確保するため、断面積が最も小さくなる切断面を選択した。画面をフリーズし、大腿直筋をトレースして面積を計測した。3切断面の平均値を採用し、身長で補正した。

✔ 結果

　191人が対象となった。130人（68%）が再入院もしくは死亡した。骨格筋量（大腿直筋面積）に応じて4群に分けた。0.816-1.407、1.408-１.722、1731-2.053、2.059-3.500（単位はcm*2/m*2）。再入院や死亡の危険因子は、年齢（OR 1.05）、呼吸困難の程度（OR 4.57）、在宅酸素投与（OR 12.4）、大腿四頭筋量（OR 0.34）、前年の入院（OR 4.8）であった。多変量解析によると、在宅酸素投与（OR 4.8）、呼吸困難の程度（OR 2.57）、大腿四頭筋量（OR 0.46）、前年の入院（OR 3.04）が独立した危険因子として検出された。骨格筋量が小さい患者は入院が長期間であった（28.1 vs 12.2）

　

✔ 結論

　大腿骨格筋量が小さい患者は再入院や死亡が多くなる。

大腿骨格筋量と再入院（文献より引用）

◎ 私見

　骨格筋量が小さい群（全体の4分の1）が予後が悪く、それ以外の群についてはそれほど差が無い。つまり、筋肉量が著しく落ちてしまうような状態（栄養状態が極めて悪いとか）の人のみが予後が悪くなる、ということらしい。実際に測ってみて、どんな患者さん達が該当するのかをみてみないと、実感がわかないな。ということで、今度測ってみよう。

グルタミン経腸投与の効果（メタ解析）

Enteral glutamine supplementation in critically ill patients: a systematic review and meta-analysis
Arthur R. H. van Zanten et al
Crit Care 2015

✔ 背景
　グルタミン（GLN）は重症患者の予後に良い影響を及ぼすと考えられてきたが、近年の大規模研究では有害であるとの報告もされている。GLNの静脈投与に関するシステマチックレビューはあるが経腸投与に関するレビューはない。
✔ 方法
　1980年から2014年までに行われた、重症成人患者に対してGLNを経腸投与した研究を対象とした。静脈投与単独、ないし静脈投与との併用をしていた研究は除外した。熱傷と外傷についてはサブグループ解析を行った。
✔ 結果
　11研究（1079人）が対象となった。GLN投与は在院に死亡率を変化させず（RR 0.94）、感染症併発率を変えず（RR 0.93）、ICU在室日数も変えなかった（-1.36日; P=0.74）。しかし、在院日数は有意に短縮した（4.73日; P=0.02）。熱傷患者では在院死亡率を減らし（RR 0.19）、在院日数を短縮した（-9.16日）が、外傷患者ではこのような差は見られなかった
✔ 結論
　GLNの経腸投与は在院日数以外には影響しない。熱傷患者では有意な予後改善効果がある。

◎ 私見
　熱傷に対しては良いかもということだが、サブグループに含まれた3つの研究はいずれも100人未満の小規模研究なので解釈には注意を要する。そもそも、経腸投与では良くて静脈投与では予後を悪化させるというのがよくわからない。熱傷にグルタミン。たぶん使わないだろうな…

血糖を一定範囲に調節した時間が長いと予後が改善する

Time in blood glucose range 70-140 mg/dL > 80% is strongly associated with increased survival in non-diabetic critically ill adults
Critical Care (2015) 19:179

✔ 背景
　低血糖、高血糖、大きな血糖変動はいずれも重症患者の死亡に寄与する独立因子である。過去の研究では目標とする血糖値の範囲にコントロールできていた時間を検討していない。
✔ 方法
　2009年1月から2013年12月31日までにICU（Medical & Surgical ICU）に入室して1日以上在室した重症患者3,297名を対象として後向きに分析した。血糖値が70～140mg/dlの範囲におさまっていた時間の割合（TIR）と死亡率との関係を、糖尿病患者（DM）、非糖尿病患者（NON）でそれぞれ検討した。
✔ 結果
　NONで85,799回、DMで32,651回の血糖測定が行われ、それぞれ、75.5％と54.8％が70～140mg/dlの範囲であった（p<0.0001）。TIRの中央値はNONが80.6％、DMが55.0％であった（p<0.0001）。中央値で分けて検討（中央値より高いものはTIR Hi、中央値より低いものはTIR Lo）したところ、DMではTIR Hiの死亡率が16.09％、TIR Loの死亡率が14.44％と有意差が無かったのに対し、NONではTIR Hiの死亡率が8.47％、TIR Loの死亡率が15.71％と有意な差を認めた。NONにおける同様の有意差は、ICU在室日数や重症度で層別化しても認められた。NONにおいて検討したところ、多変量解析でTIR Hiは生存率上昇の独立した寄与因子であった。
✔ 結論
　非糖尿病患者において、血糖値を70～140mg/dlの範囲に調節した時間が長いほど生存率が改善する可能性が示された。

◎ 私見
　強化インスリン療法がよい、かどうかはこの研究からは分からない。血糖コントロールの臨床研究を行う場合は、例えば70～140mg/dlの範囲にコントロールした時間が長い群と140～180mg/dlの範囲にコントロールした時間が長い群と比較してみる、というような「コントロールできていた時間」を組み込んだ研究デザインを考えたほうがよいのかもしれません。