Energy requirements of patients with upper gastrointestinal tract cancer before radical surgery, determined using indirect calorimetry

全文:

Обоснование

Для онкологических больных с локализацией опухоли в желудочно-кишечном тракте характерна нутритивная недостаточность, обусловленная, с одной стороны, специфическим влиянием опухоли, под действием которого формируется синдром анорексии-кахексии, а с другой стороны – грубыми нарушениями пищеварения, вызванными локализацией злокачественного новообразования (ЗНО). Важным фактором метаболических нарушений становится и противоопухолевая лекарственная терапия, часто необходимая таким больным в неоадъювантном режиме.  Совокупность нарушенного пищеварения, алиментарной недостаточности и метаболических нарушений (как паранеопластических, так и вызванных противоопухолевым лекарственным лечением) нередко  приводят к развитию саркопении – истощению мышечной ткани, которое достоверно связано с худшими исходами [1]. Обычно поступление энергии при естественном питании в этой популяции больных снижено [2], однако исследований, оценивающих актуальные энергопотребности в этой когорте пациентов после проведения неоадъювантной химиотерапии (НАХТ) с использованием метода непрямой калориметрии в России не опубликовано. В связи с этим остается также неясной точность оценки базовых энергетических потребностей таких пациентов по обычно используемой для этого эмпирической формуле Харриса-Бенедикта.

Цель

Определить при помощи непрямой калориметрии энергопотребности пациентов с ЗНО верхних отделов желудочно-кишечного тракта, завершивших НАХТ, с планируемым  радикальным хирургическим вмешательством, а также оценить применимость у таких пациентов расчетной оценки базовых энергопотребностей (уравнение Харриса-Бенедикта).

Методы

Дизайн исследования – обсервационное проспективное одноцентровое когортное поперечное исследование.

Критерии соответствия

Пациенты старше 18 лет с ЗНО верхних отделов желудочно-кишечного тракта (рак пищевода и желудка), завершившие НАХТ, ожидающие проведения радикального оперативного лечения, имеющие по шкале ECOG (Eastern Cooperative Oncology Group, Восточная кооперативная группа исследования рака) ≤2 баллов, давшие письменное информированное согласие на участие в исследовании.

Условия проведения

Работа выполнена в отделении медицинской реабилитации ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина».

Продолжительность исследования

В анализ включены пациенты, обратившиеся за консультацией к врачу физической и реабилитационной медицины по поводу предоперационной подготовки в период с 08.11.2023г по 11.11.2024г.

Описание медицинского вмешательства

В ходе исследования фиксировались демографические и клинические данные больных. Состояние функционального статуса оценивалось по шкале ECOG с учетом возможностей больного заботиться о себе, уровне повседневной активности и физических возможностей.

Для оценки белково-энергетической недостаточности (БЭН) использовали критерии GLIM (Global Leadership Initiative on Malnutrition, Глобальный консенсус по проблемам неполноценного питания): фенотипические (непреднамеренное снижение массы тела (МТ), сниженный индекс массы тела (ИМТ), уменьшение объёма мышечной массы) и этиологические (уменьшение потребления либо ассимиляции пищи, наличие воспаления либо тяжелого заболевания) [3]. Фенотипическим критерием GLIM считали непреднамеренное снижение МТ на 5% от исходной за последние 6 месяцев либо более 10% за более длительный срок; ИМТ менее 20 кг/м2 у пациентов моложе 70 лет и менее 22 кг/м2 у пациентов старше 70 лет. В качестве этиологического критерия принимали наличие хронического воспаления, характерного для онкологического больного. БЭН диагностировали, если имелся хотя бы один фенотипический критерий GLIM с учетом пороговых значений:

− средняя степень тяжести БЭН: снижение МТ на 5–10 % от исходной за последние 6 мес или на 10–20 % за более длительный срок; ИМТ <20 кг/м2 для пациентов моложе 70 лет и < 22 кг/м2 для пациентов старше 70 лет;

− тяжелая степень БЭН: снижение МТ >10 % от исходной за последние 6 мес или > 20 % за более длительный срок; ИМТ <18,5 кг/м2  для пациентов моложе 70 лет или <20 кг/м2 для пациентов старше 70 лет [1]. 

Антропометрические измерения проводили по стандартной методике. МТ измеряли с точностью до 100г на калиброванных весах, утром, натощак, в легкой одежде, с пустым мочевым пузырём. Рост измеряли с точностью до 0,5 см на калиброванном ростомере. ИМТ определяли как отношение МТ, кг, к росту, м, возведенному в квадрат (кг/м2). Потерю МТ рассчитывали в процентном отношении от исходной [3].

Идеальную МТ (МТ ид) рассчитывали по модифицированной формуле Лоренца:

для мужчин МТ ид (кг) = Рост (см) – 100 – (Рост (см) х 100 – 152) х 0,2;

для женщин МТ ид (кг) = Рост (см)  – 100 – (Рост (см) х 100 – 152) х 0,4.

Дефицит массы тела (%) рассчитывали как (МТ ид – МТ факт) х 100 / МТ ид [4].

Базальные энергетические потребности определяли методом непрямой калориметрии с использованием автономного метаболографа Q-NRG (Cosmed, Италия) с измерением количества поглощаемого кислорода и выделяемого углекислого газа. Устройство было откалибровано в соответствии с инструкциями производителя, через 20 минут после запуска, перед проведением измерений. Исследование проводилось утром, натощак, после измерения температуры тела, в положении лёжа на кушетке и предварительного отдыха в течение 15 минут, в комфортных температурных условиях (22–25°C), через плотно подогнанную лицевую маску. Перед началом исследования в  интерфейсную программу метаболографа вносились данные пациента. В течение последующих 5 минут пациент привыкал к дыханию через лицевую маску, затем, после периода самокалибровки метаболографа (приблизительно 2 минуты), стартовало само исследование, которое длилось 15 минут. По завершении процедуры производился автоматический расчёт показателей и также автоматически формировались графический и табличный отчёты, в которых фигурировали данные испытуемого, величина энергетических потребностей покоя и дыхательный (респираторный) коэффициент. Потребности в энергии рассчитывались по сокращенной формуле Вейра [5].

Расчетные базальные энергетические потребности определяли по уравнению Харриса–Бенедикта:

Мужчины (ккал/сут.) = 66,47 + (13,75 × МТ, кг) + (5 × Рост, см) – (6,76 × Возраст, годы);

Женщины (ккал/сут) = 655,1 + (9,56 × МТ, кг) + (1,85 × Рост, см) – (4,68 × Возраст, годы).

Для расчета актуальной потребности в энергии полученные значения (при проведении непрямой калориметрии и по уравнению Харриса-Бенедикта) умножали на соответствующие поправочные коэффициенты: наличие дефицита МТ 10-20% – 1,1, 20-40% – 1,2, палатный режим – 1,2 (рисунок 1). [4]

Для оценки состава рациона питания учитывали поступление пищи и жидкости в течение 3 суток, затем с помощью таблиц химического состава пищевых продуктов рассчитывали среднее суточное поступление белка и энергии [6].

Основной исход исследования

Первичной конечной точкой было определение энергопотребностей при помощи непрямой калориметрии у пациентов с ЗНО верхних отделов желудочно-кишечного тракта, завершивших НАХТ, которым планировалось проведение радикального хирургического вмешательства.

Дополнительные исходы исследования

Вторичными конечными точками была оценка распространенности нутритивной недостаточности, самостоятельного потребления энергии, а также сравнение результатов непрямой калориметрии, расчетов по уравнению Харриса-Бенедикта и международных рекомендаций по энергообеспечению онкологических больных.

 

Методы регистрации исходов

Полученные результаты вносились в базу данных, созданную в Microsoft Excel 2011, непосредственно при их получении.

Этическая экспертиза

Исследование было одобрено этическим комитетом Федерального государственного бюджетного учреждения «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» 01.10.2023г, № протокола 22.

Статистический анализ

В связи с пилотным и обсервационным характером исследования размер выборки предварительно не рассчитывался. Расчеты и статистический анализ провели с использованием пакета соответствующих программ Microsoft Excel 2011. В связи с несоответствием собранных данных (результатов непрямой калориметрии, расчетов базового обмена по формуле Харриса-Бенедикта, а также результатов приведения их к актуальной массе тела пациентов) критериям нормальности распределения, результаты представлены в виде квартилей: 2 квартиль (медиана) [1 квартиль — 3 квартиль]. Для некоторых показателей, для наглядности смещения распределения и разброса данных, представлены также минимальные и максимальные значения: 2 квартиль (медиана) [1 квартиль — 3 квартиль; от (минимум) до (максимум)]. Для выявления соответствия результатов непрямой калориметрии и расчетных показателей основного обмена вычислили коэффициент корреляции Спирмена,  считая критическим значение критерия для выборки 42 пациентов 0,305. Для оценки силы связи применили шкалу Чеддока (слабая корреляция — от 0,1 до 0,3; умеренная — от 0,3 до 0,5; заметная — от 0,5 до 0,7; высокая — от 0,7 до 0,9; сильная — от 0,9 до 1,0). Зависимость признаков считали статистически значимой при p<0,05.

 

Результаты

В исследование включено 42 пациента раком пищевода и желудка, среди них 24 мужчины (57,1%), завершивших НАХТ, которым по результатам контрольного обследования планировалось проведение радикального хирургического вмешательства. Медиана возраста составила 64 года [57-72; от 19 до 79]. Рак пищевода был у большинства пациентов, 61,9% (n=26), рак желудка –  у 16 больных (38,1%).

Непреднамеренное снижение МТ на 5% и более от исходной за последние 6 месяцев было обнаружено у всех больных. Медиана потери МТ составила 11,53% [8,62-20,04; от 5,88 до 38,46]. Похудели более чем на 10% 27 больных (64,3%). Медиана ИМТ была равна 24 [19,5-26,9; от 16,2 до 33,6] кг/м2. ИМТ ниже 20 кг/м2 диагностирован у 12 пациентов (28,6%). Сочетание низкого ИМТ и потери МТ более 10% выявлено у 11 больных (26,2%). Ожирение I степени и избыточная МТ в сочетании с её потерями более 5% обнаружена у 16 больных (38,1%), причем у 4 пациентов (9,5%) с избыточной МТ / ожирением I ст. потери превышали 10% исходной МТ. Согласно критериям GLIM, средняя степень тяжести БЭН диагностирована у 15 пациентов (35,7%), тяжелая степень БЭН – у 27 больных (64,3%) (Таблица 1).

Дефицит МТ обнаружен у 17 больных (40,5%), медиана дефицита МТ составила 16,9% {от 2,8% до 29,3%].

По данным непрямой калориметрии, базальные потребности в энергии (основной обмен веществ) составили 1485,5 [1327,75-1622,25; от 810 до 2209] ккал/сутки, актуальные – 1960,86 [1752,63-2141,37; от 1069,20 до 2915,88] ккал/сутки или 28,37 [26,23-32,78; от 20,96 до 44,95] ккал/кг МТ в сутки. При расчете по уравнению Харриса-Бенедикта базальные потребности в энергии (основной обмен веществ) были равны 1391,43 [1264,22-1525,49; от 1046,7 до 2069,07] ккал/сутки, актуальные – 1836,69 [1668,78 - 2013,64; от 1381,64 до 2731,17] ккал/сутки или 27,35 [25,73-30,24; от 22,89 до 33,27] ккал/кг МТ в сутки (таблица 2, рисунок 2). По данным непрямой калориметрии, у 18 больных (42,9%) потребности в энергии превышали 30 ккал/кг МТ, при использовании уравнения Харриса-Бенедикта такая высокая базовая потребность определена у 11 больных (26,2%). В целом, величина основного обмена при непосредственном измерении методом непрямой калориметрии оказывается более высокой, чем при расчете по формуле Харриса-Бенедикта: если принять измеренный обмен за 100%, то расчетный составил 94% [84-107; от 69 до 145]. При этом, измеренные показатели основного обмена были выше расчетных у 28 пациентов (77%), а ниже  —  только у 14 пациентов (33%). Одновременно с этим, показатели непрямой калориметрии демонстрируют и больший разброс значений (что наглядно демонстрирует угол наклона соответствующей линии тренда показателей на рисунке 2). Разница показателей между измеренным и расчетным основным обменом не более чем в 10% определяется только у 13 пациентов (31%), но не более чем в 20% — у 34 пациента (81%). При сравнении данных непрямой калориметрии и расчетных показателей по формуле Харриса-Бенедикта, зависимость определена как статистически значимая (p<0,05): коэффициент корреляции Спирмена составил 0,431, что оказалось больше, чем 0,305 — критическое значение критерия Спирмена для численности нашей выборки, связь между исследуемыми признаками прямая, сила связи (по шкале Чеддока) умеренная (Рисунок 1).

Дыхательный коэффициент был равен 0,88 [0, 85; 0, 95]. У 29 пациентов (69%) дыхательный коэффициент был выше 0,85, у 4 пациентов (9,5%) был менее 0,8.

Калорийность рациона составила 1232,00 [967, 00; 1479, 25] ккал/сутки, что в пересчете на 1кг МТ равно 18,91 [15, 90; 21, 18] ккал/кг. Только у 6 пациентов (14,3%) калорийность рациона соответствовала клиническим рекомендациям и была равна или превышала 25 ккал/кг МТ в сутки. Энергетический баланс оказался отрицательным и составил (-)724,07 [-498,15; -838,98] ккал/сутки. Энергетический баланс оказался положительным только у 3 больных (7,1%).

При проведении непрямой калориметрии во время представляемого исследования нежелательных явлений отмечено не было.

Обсуждение

В нашем исследовании у большинства больных была диагностирована тяжелая степень белково-энергетической недостаточности (64,3%). Среди обследованных выявлены пациенты с саркопеническим ожирением (9,5%), которое является негативным прогностическим фактором при проведении хирургического вмешательства.

Основной обмен веществ, измеренный при помощи непрямой калориметрии у пациентов с ЗНО верхних отделов желудочно-кишечного тракта, в целом был выше по сравнению с расчетной величиной, полученной при использовании наиболее популярного уравнения Харриса-Бенедикта. Актуальные потребности в энергии, измеренные методом непрямой калориметрии, оказались выше, чем при использовании расчетного уравнения. Почти у половины больных (42,9%) потребности в энергии превышали 30 ккал/кг МТ, при использовании уравнения Харриса-Бенедикта такие показатели обмена определяются гораздо реже (26,2%).

Дыхательный коэффициент определяется как соотношение между объёмом выдыхаемого углекислого газа и объёмом вдыхаемого кислорода и отражает использование разных субстратов при расходовании энергии. При окислении углеводов он равен 1,0, при окислении жиров и спиртов – 0,7, при окислении белка – 0,8. Средний измеренный дыхательный коэффициент у здоровых людей составляет 0,8-0,85, отражая смешанное, почти равное использование жиров и углеводов [5]. Оценка дыхательного коэффициента дает возможность сделать вывод об использовании жиров и углеводов (гликогена) в качестве энергетического субстрата [7]. В этом исследовании дыхательный коэффициент составил 0,88 [0, 85; 0, 95], что предполагает равномерное использование жиров и углеводов в качестве источника энергии. Однако у больных с дыхательным коэффициентом менее 0,8 (9,5%), по-видимому, скорость липолиза была выше, чем углеводов, в то время как у большинства больных дыхательный коэффициент был больше 0,85 (69%), что отражает повышенный метаболизм гликогена, в том числе в мышечной ткани.

R. Mazzo, соавт. в систематическом обзоре показали, что прогностические уравнения, в том числе уравнение Харриса-Бенедикта, неточны для онкологических больных. Средний уровень основного обмена, рассчитанный с использованием формулы Харрисон-Бенедикта, был на 27% ниже, чем измеренный с помощью непрямой калориметрии [8]. Схожие данные получены и другими авторами. [9, 10]. Различия, полученные в нашем исследовании, не столь драматичны в абсолютных числах, но представляются не менее существенными: во-первых, оказалось, что расчет может как занижать реально измеряемые потребности, так и завышать их (у каждого третьего пациента); во-вторых, относительно точные (± 10%) показатели обмена могут быть получены менее чем у трети пациентов, а у каждого пятого различия могут соответствовать энергетической ценности одного дополнительного приема пищи. Несмотря на статистическую значимость корреляции расчетной и измеренной при непрямой калориметрии величины основного обмена, оценка по формуле Харриса-Бенедикта будет относительно точной (отклоняющейся от измеряемой на +10%) менее чем в трети случаев. Это непосредственно связано с несимметричным относительно медианы и неоднородным распределением показателей основного обмена. Неточность прогностических уравнений искажает истинные потребности в энергии и потенциально негативно влияет на результаты нутритивной поддержки, а в некоторых случаях, возможно, и на эффективность всего противоопухолевого лечения. Соответствующее расчетным данным эмпирическое назначение 25-30 ккал/кг MT, как предписано, например, в клинических рекомендациях ESPEN (European Society for Clinical Nutrition and Metabolism, Европейская ассоциация клинического питания и метаболизма) [11], может оказаться недостаточным более чем у трети онкологических пациентов, готовящихся к хирургическому противоопухолевому лечению (в нашем исследовании — более чем у 40%).

作者简介

Olga Obukhova

Blokhin National Medical Research Center of Oncology

编辑信件的主要联系方式.
Email: obukhova0404@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0197-7721
SPIN 代码: 6876-7701

MD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, 23 Kashirskoe shosse, Moscow, 115522

Ildar Kurmukov

Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: kurmukovia@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8463-2600
SPIN 代码: 3692-5202

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, 24 Kashirskoe shosse, Moscow, 115522

Grigory Yunaev

Blokhin National Medical Research Center of Oncology

Email: garik_dr@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9562-9113
SPIN 代码: 4410-8937
俄罗斯联邦, 24 Kashirskoe shosse, Moscow, 115522

参考

补充文件