Utilità, potenzialità e uso improprio dell analisi di bioimpedenza in emodialisi

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1 Giornale Italiano di Nefrologia / Anno 17 n. 1, 2000/pp Nuove Tecnologie Utilità, potenzialità e uso improprio dell analisi di bioimpedenza in emodialisi A. Piccoli Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche, Cattedra di Nefrologia, Università di Padova, Padova U t i l i t y, potential, and inappropriate use of bioelectrical impedance analysis in hemodialysis The use of bioelectrical impedance analysis (BIA) in patients receiving hemodialysis (HD) provides research with an experimental model of cyclical tissue hydration variation in which the performance of BIA itself can be tested. On the other hand, BIA may represent a useful tool in the routine prescription of fluid removal. The rationale for using principal BIA options in the clinical setting is reviewed, as well as the drawbacks of conventional BIA prediction equations of vol - umes in HD patients and the advantages of bioimpedance vector analysis (BIVA). It is concluded, from the current litera - ture, that BIVA, through the combined evaluation of both components of the impedance vector, resistance (R) and reac - tance (Xc) as RXc Graph, allows a reliable semiquantitative evaluation of cyclical tissue hydration without knowledge of the body weight. A simple algorithm is also provided for interpreting impedance vector position and migration on the RXc Graph at the patient s bedside. (Giorn It Nefrol 2000: 17; 82-93) KEY WORDS: Bioelectric impedance analysis, Dry weight, Hydration, Total body water, Fat-free mass, Hemodialysis PAROLE CHIAVE: Analisi di impedenza bioelettrica, Peso secco, Idratazione, Acqua corporea totale, Massa magra, Emodialisi Introduzione Con l analisi di impedenza bioelettrica o di bioimpedenza (BIA) si sono ottenuti risultati molto interessanti nell analisi della composizione corporea dell adulto sano o, comunque con idratazione normale e costante. Tu t t i questi risultati, senza eccezione, non sono applicabili al paziente uremico, che semplicemente non ha mai un idratazione normale e costante. Molti nefrologi, peraltro, nella pratica clinica e in letteratura, hanno utilizzato la BIA convenzionale anche nell uremico in dialisi, ottenendo risultati contrastanti (soprattutto in piccole casistiche), la cui accuratezza dipendeva dall idratazione dei gruppi di pazienti studiati. La seduta di emodialisi peraltro, rappresenta un eccezionale modello sperimentale di variazione ciclica dell idratazione, parafisiologica nella maggior parte dei pazienti, e pertanto un importante strumento di validazione clinica della BIA stessa. Nella rassegna, l ampio spazio riservato alle basi razionali e all aspetto metodologico della BIA, dovrebbe contribuire a recuperare l interesse dei nefrologi ancora scettici o già delusi da precedenti esperienze di BIA. In breve, l obiettivo è di dimostrare la consistenza metodologica e la potenziale utilità clinica di una tecnica finora spesso utilizzata impropriamente in sede clinica. Analisi della composizione corporea Semeiotica della composizione corporea La semeiotica fisica della composizione corporea è basata sul peso corporeo e sull esame obiettivo dei tessuti molli. La semeiotica di laboratorio è di aiuto nell interpretazione delle variazioni della composizione corporea associate ad alterazioni metaboliche rilevanti, come iper- o iponatremia e ipodisprotidemia nella valutazione dei compartimenti fluidi. La diluitometria con isotopi trova indicazioni solo a fini di ricerca, è costosa e non può entrare nella routine. La semeiotica strumentale è in grado di valutare accuratamente molti compartimenti sfruttando tecniche complesse come l idrodensitometria, la densito- 82 Società Italiana di Nefrologia

2 Piccoli metria (dual energy X-ray absorptiometry, DXA), la risonanza magnetica nucleare (RNM), la tomografia assiale computerizzata (TAC), e l attivazione neutronica che però non possono trovare impiego nella routine, per costo, invasività, o accessibilità. Queste tecniche non possono venire eseguite in tutti i soggetti a causa di vincoli tecnici per la massa corporea o per necessità di collaborazione da parte del paziente. Tecniche più semplici, come la plicometria, o almeno più accessibili, come l ecografia, sono molto dipendenti dall operatore e accurate solo in condizioni di stabilità e regolarità della composizione corporea. La BIA per la valutazione della composizione corporea, in seguito all evoluzione tecnologica degli anni 80, ha raggiunto l attuale caratterizzazione di metodo non invasivo, poco costoso, di semplice esecuzione in qualsiasi contesto clinico (dall ambulatorio alla terapia intensiva), riproducibile e adatto alla routine. Altre applicazioni basate sull impedenza bioelettrica ed eseguite con strumentazione specifica, nella semeiotica cardiovascolare (flussi e perfusioni distrettuali), nella semeiotica per immagini ad impedenza (tomografia), o nel laboratorio di citologia, seguono evoluzioni parallele ed indipendenti da quelle orientate alla composizione corporea. Classificazione dei metodi di analisi della compo - sizione corporea Tutti i metodi di analisi della composizione corporea, di laboratorio o strumentali, in grado di valutare una trentina di componenti fisico-chimiche del corpo umano, sono stati classificati esaustivamente in sei categorie, essendo basati su tre quantità misurabili (proprietà, componenti, o la combinazione delle due) e su due tipi di funzioni matematiche, funzioni di tipo I, ottenute da analisi statistica di misure quantitative, e funzioni di tipo II, basate su equazioni o formule con rapporti costanti di composizione dei compartimenti (1). La BIA è un metodo di analisi della composizione corporea basato su una proprietà misurabile (impedenza), che ha trovato applicazioni cliniche soprattutto come metodo di tipo II, basato su equazioni di regressione contro altri metodi di riferimento per la composizione corporea (1-4), e più recentemente come metodo di tipo I, basato su funzioni statistiche delle misure di impedenza (analisi vettoriale con grafo probabilistico delle misure dirette) (5). I metodi di tipo II possono produrre ogni sorta di stima a partire da una variabile correlata con altre (1), perché sono metodi basati su modelli e assunzioni di struttura del corpo e dei tessuti che, di fatto, forniscono le informazioni desiderate dall utente (valore aggiunto alla BIA). Ad esempio, la misura di impedenza fornita dall analizzatore può venire trattata direttamente utilizzando solo funzioni statistiche di distribuzione (metodo tipo I, BIA vettoriale), oppure sfruttando funzioni di regressione con altri metodi di composizione coporea (tipicamente, diluitometria di isotopi, pesata idrostatica, DXA, RNM), basati a loro volta su altre proprietà e assunzioni di modello di compartimenti (metodo tipo II, BIA convenzionale). Le equazioni di regressione multipla della BIA convenzionale, che generalmente includono statura, peso, età e sesso, trasformano la proprietà elettrica misurata (impedenza) in volumi (intracellulare, extracellulare), masse (grassa, magra, cellulare), metabolismo basale, e altre grandezze (Na/K cellulare, densità coporea) di composizione corporea, alcune stimabili in modo appropriato solo con l attivazione neutronica. In generale, più aumenta la complessità e la dipendenza da altri metodi, più un metodo è fragile di fronte a violazioni delle assunzioni (tipicamente l assunzione di idratazione tissutale) (1). Variazioni cliniche e subcliniche della composi - zione corporea Nella pratica clinica l espansione dei compartimenti fluidi, o iperidratazione, viene definita apparente quando è associata ad aumento di peso di 4-5 kg, corrispondente ad un espansione dei volumi fluidi del 30% (edema apparente) (6). Il laboratorio (natremia) consentirà di caratterizzare l espansione in isotonica (extracellulare) o ipotonica (intracellulare). Un espansione dei fluidi fino a 4-5 kg non è identificabile clinicamente a causa della pressione negativa nei tessuti molli (suzione dei fluidi da parte del gel interstiziale) (6). Nel nefrosico che entri in remissione completa o parziale, viene considerato il peso di qualche mese prima della sindrome nefrosica come riferimento ideale; ma il paziente può avere modificato i compartimenti della massa magra e grassa per ridotta attività fisica (edema, ricoveri, astenia, ecc) e terapia (steroidi, alchilanti, diuretici). La disidratazione più frequente, di grado lieve o moderato, non ha sicuri segni di riferimento, né clinici né bioumorali, soprattutto nel paziente con funzione renale ridotta o in terapia sostitutiva con emodialisi o dialisi peritoneale. La disidratazione estrema non è distinguibile dalla cachessia senza edemi. La perdita di massa grassa nell obeso in dieta ipocalorica viene interpretata attribuendo alle variazioni di peso ripartizioni teoriche e ideali della massa grassa e della massa magra. Infine, le variazioni di peso nel paziente con insufficienza multiorgano non sono interpretabili con nessuna combinazione di esami bioumorali o di segni clinici. Quando variazioni di peso possono essere causate da molti fattori con dinamiche temporali differenti e a carico di compartimenti differenti, è impossibile fondare una semeiotica consistente di composizione corporea basata sulle variazioni del peso stesso. Pertanto, in sede clinica l interpretazione delle variazioni di masse specifiche (compartimenti) può essere fornita solo da metodi capaci di misurare proprietà fisico-chimiche delle masse stesse, indipendentemente dal peso corporeo, e con sensibilità 83

3 Bioimpedenza ed emodialisi adeguata alle esigenze cliniche. Attualmente l unica tecnica non invasiva in grado di valutare specificamente variazioni di idratazione in qualsiasi condizione clinica e indipendentemente dal peso corporeo è l analisi delle variazioni di impedenza dei tessuti. Il successivo trattamento statistico-matematico di una stessa misura di impedenza può essere di tipo BIA convenzionale o BIA vettoriale (7). Impedenza bioelettrica e composizione corporea Basi razionali e metodi di misura BIA Una corrente alternata con tensione adeguata e intensità costante viene iniettata nel materiale da studiare (in vitro o in vivo). Si valuta la caduta di tensione e le caratteristiche della corrente (sfasamento fra tensione e intensità) dopo il transito nel materiale (2-4). Gli analizzatori a norma non interferiscono con pace-maker, defibrillatori, e altri strumenti biomedici (4). La BIA è basata sul principio che i tessuti biologici si comportano come conduttori, semiconduttori o dielettrici (isolanti). Le soluzioni elettrolitiche intra ed extracellulari dei tessuti molli, in particolare dei tessuti magri, sono ottimi conduttori, mentre l osso non viene attraversato dalle correnti utilizzate nei pletismografi di impiego clinico. Nel tessuto adiposo la corrente può attraversare le soluzioni elettrolitiche dell interstizio e degli adipociti, ad esclusione delle gocce lipidiche, idrofobiche, che non conducono corrente (1-4). Pertanto la BIA può analizzare solo il compartimento dei tessuti molli, riconducibili alla massa magra senza osso e alla massa grassa. Identificare la massa magra con la massa muscolare, come talora accade, è una semplificazione gratuita. In letteratura, i termini massa senza grasso (fat-free mass, FFM), massa magra (lean body mass, LBM), tessuti molli (soft tissue), tessuti molli magri (lean soft tissue), e talora massa cellulare (body cell mass, BCM) vengono frequentemente usati come sinonimi (1, 8). Nella BIA convenzionale si fa riferimento alla massa magra del modello bicompartimentale come sinonimo di massa senza grasso. L estensione della massa magra dipende dal compartimento di riferimento per la validazione delle equazioni di predizione: ad esempio, è la massa senza grasso per i metodi diluitometrici, ma sono i tessuti molli magri per la DXA (1, 8, 9). Una corrente alternata, alle frequenze di impego clinico diagnostico, da 5 khz a 1 MHz, attraversando materiali biologici conduttori, omogenei o eterogenei, incontra una opposizione, misurabile come impedenza (Z) e scomponibile in due componenti elettriche misurabili, resistenza (R), determinata dalla conduzione della corrente attraverso le soluzioni elettrolitiche intra ed extracellulari, e reattanza (Xc), determinata dalle proprietà dielettriche dei tessuti, ovvero all accumulo temporaneo di cariche sulle membrane cellulari o su altre interfacce immerse nella soluzione elettrolitica, strutture citotissutali che si comportano come condensatori al passaggio della corrente (1-4). Tutte le attuali tecniche di misura esterna (superficie cutanea) sono tetrapolari, ovvero utilizzano due elettrodi di ingresso (iniezione transcutanea di corrente) e due elettrodi di uscita (caduta di potenziale) (10,11). Gli elettrodi (adesivi sulla cute) sono gli stessi utilizzati per l elettrocardiografia. Impedenza tissutale misurabile in superficie può essere generata dal passaggio di corrente alternata a differente frequenza (frequenza singola o multipla) e posizionando gli elettrodi su differenti regioni cutanee (posizione distale, prossimale, segmentale). La tecnica standard è tetrapolare e distale (due elettrodi sulla mano e due sul piede omolaterale), con frequenza della corrente a 50 khz. L errore di misura (come coefficiente di variazione) della tecnica standard in monofrequenza è piccolo, dell ordine del 2% con lo stesso analizzatore sullo stesso soggetto in tempi differenti, dell ordine del 2% fra operatori (variabilità della posizione degli elettrodi) (2-4, 12). Purtroppo è ignota la variabilità fra analizzatori, in assenza di una regolamentazione fra costruttori. La maggior parte delle validazioni è stata condotta con analizzatori BIA Akern-RJL Systems (Clinton Twp, MI, USA; in Europa Akern-RJL Systems, Firenze) (12), ma le stesse formule vengono utilizzate con disinvoltura sulle misure ottenute da altri analizzatori. Impedenza dei conduttori di forma cilindrica Il corpo umano, o i suoi segmenti (arti e tronco), sono conduttori di forma cilindrica irregolare, con una lunghezza (L, in m) facilmente determinabile, e un area di sezione trasversale (A, in m 2 ) difficile da determinare e da rappresentare con un numero. Nella BIA standard viene utilizzata come surrogato della lunghezza del corpo la statura, più semplice da determinare e correlata alla distanza mano-piede (2-4). L impedenza (Z, in Ohm) nei conduttori cilindrici è proporzionale alla lunghezza e inversamente proporzionale alla sezione (legge di Ohm), Z = z L/A, ovvero Z (Ohm) = z (Ohm. m) x L (m) / A (m 2 ) = Ohm. La costante di proporzionalità z viene denominata impeden - za specifica o impedività, che viene rappresentata con un numero complesso. Viene anche denominata resistività complessa e indicata con ρ* (13,14). Sulla proporzionalità fra Z e dimensioni L e A del cilindro conduttore è basata la stima del volume elettrico del cilindro, ovvero del volume dei fluidi e dei compartimenti derivati della BIA convenzionale. L impedività o impedenza specifica z dei tessuti è invece valutata dall analisi vettoriale. 84

4 Piccoli Proprietà dielettriche dei tessuti Per frequenze inferiori a 10 GHz, sono stati identificati tre livelli di frequenza di corrente nei tessuti molli (inclusi i parenchimi), capaci di modificare sensibilmente il contributo relativo delle componenti dell impedenza tissutale (in particolare di Xc), producendo tre fenomeni di dispersione o di rilassamento dielettrico, denominati α, β, e γ. Alle frequenze di corrente utilizzate a scopo diagnostico (livello β), in frequenza fissa a 50 khz nell analisi standard, o in frequenza variabile fra 5 khz e 1 MHz nella spettroscopia ad impedenza, intervengono prevalentemente fenomeni di polarizzazione e rilassamento di interfaccia ( e ffetto Maxwell-Wagner), con contributo variabile degli altri fenomeni (15,16). Ogni tessuto contribuisce con le sue proprietà dielettriche, che possono variare con lo stato di salute dell organismo. Opzioni sull interpretazione della misura 1. BIA convenzionale. Si assume che il corpo sia un conduttore isotropo cilindrico a sezione costante, e con equazioni di regressione si stima il volume elettrico totale (acqua corporea totale, TBW, in L) dalla componente R, e da questo, assumendo un idratazione costante dei tessuti molli, la massa magra (in kg). Per differenza della massa magra dal peso corporeo viene stimata la massa grassa (2-4, 10-12, 17). Nella maggior parte delle equazioni di regressione (equazioni predittive) viene ignorata la componente Xc (12). 2. BIA vettoriale. Nella BIA vettoriale (BIVA, Bioelectrical Impedance Vector Analysis) le due misure R e Xc, ottenute dalla BIA standard, vengono considerate simultaneamente come componenti del vettore impedenza Z. Il vettore di un nuovo soggetto, standardizzato per la statura, viene confrontato per via grafica (Grafo RXc) con la distribuzione dei vettori della popolazione sana di riferimento (5, 7, 18-27). Nella BIVA non vengono richieste né assunzioni di isotropia, né modelli di tessuto o di corpo (dettagli sul metodo riportati in (7)). Opzioni per la posizione degli elettrodi 1. BIA distale. È la configurazione BIA standard a corpo intero (whole body) o mano-piede (2-4, 10-12). In questa configurazione, l impedenza totale di un soggetto ad idratazione normale è determinata per il 50% dall impedenza degli arti inferiori, per il 40% dall impedenza degli arti superiori, e per il 10% dall impedenza del tronco (2). Una coppia di elettrodi (un iniettore e un sensore) viene posizionata dorsalmente sulla mano (terza articolazione metacarpo-falangea e articolazione radio-ulnare), e una coppia sul piede omolaterale (terza articolazione metatarso-falangea e articolazione tibio-tarsica). Il riferimento standard è l emisoma destro; in emodialisi è l emisoma libero da accessi vascolari. È eseguibile, ma diff i c i l- mente interpretabile, nelle amputazioni prossimali alle dita. 2. BIA prossimale. Per migliorare le stime dei compartimenti della BIA convenzionale, in particolare dei fluidi e della massa magra, sono state proposte differenti modalità di posizionamento degli elettrodi cutanei (con le stesse assunzioni su conduttori cilindrici e isotropi). Posizionando gli elettrodi sensori sulla fossa antecubitale e nel cavo popliteo si ottiene una BIA prossimale, secondo Lukaski e Scheltinga (28). Non è stata confermata la superiorità della BIA prossimale rispetto alla distale nella stima dei compartimenti nell adulto sano, anche in multifrequenza (29, 30). 3. BIA segmentale. Posizionando gli elettrodi agli estremi dell arto superiore, inferiore e del tronco, secondo varie modalità, si ottiene una BIA segmentale (31-37). La tecnica, peraltro non ancora standardizzata, si scontra con d i fficoltà operative di identificare i punti di repere alla radice degli arti e sul tronco, soprattutto negli edematosi e negli obesi. La diffusione della corrente nei tessuti a cavallo dei segmenti corporei rende forse ragione dell insuccesso della tecnica nel discriminare diff e r e n t i gradi di espansione dei fluidi (38, 39), anche utilizzando le misure dirette di R e Xc con l analisi vettoriale (37). Opzioni per la frequenza della corrente 1. Monofrequenza. La frequenza standard è a 50 khz. Se la frequenza utilizzata è fissa, l impedenza misurata dipende solo dalle proprietà elettriche dei tessuti, in aggiunta all errore di misura, stabile. La frequenza standard a 50 khz presenta delle proprietà ottimali, attraversando la maggior parte delle cellule e generando un vettore di impedenza con angolo di fase massimo nello spettro di frequenze da 5 a 1000 khz (rapporto massimale segnale/rumore) (2-4, 7, 13-16). 2. BIA in multifrequenza (MFBIA) e spettroscopia ad impedenza bioelettrica (BIS). Oltre alle assunzioni di geometria corporea e isotropia della BIA convenzionale, si assume che la corrente a bassa frequenza segua un percorso extracellulare, e che la corrente a frequenza elevata transiti liberamente attraverso le cellule ignorando eff e t t i dielettrici dei tessuti (condizione di membrana cellulare muta). Nella MFBIA e nella BIS, la resistenza R viene interpretata come R extracellulare dopo iniezione di impulsi di corrente alternata a bassa frequenza (R o, 1-5 khz), e come R totale (intra ed extracellulare) dopo iniezione di corrente ad alta frequenza (R, khz). Il volume elettrico intracellulare (R intracellulare ) v i e n e ottenuto dalla differenza dei due volumi elettrici totale ed extracellulare. Con la BIS (Bioelectrical Impedance Spectroscopy), nelle stesse asunzioni della MFBIA, la stima della R extracellulare e della R totale, vengono ottenute per interpolazione con un cerchio (cerchio di Cole, 85

5 Bioimpedenza ed emodialisi modello di Cole, o modello di Cole-Cole) di uno spettro di vettori di impedenza, generalmente determinazioni, ottenute facendo variare la frequenza della corrente fra 5 khz e 1 MHz (4, 13-16, 40-42). Il modello di Cole è n a t o in vitro negli anni 30-40, per decrivere il percorso della corrente attraverso una sospensione di uova di riccio di mare (Arbacia punctulata) o di rana (40-42). Queste uova sferiche e isolate sono state accettate successivamente (incredibilmente) come buon modello delle cellule dei tessuti umani, nonostante siano stati dimostrati profili di distribuzione di corrente completamente differenti anche in fibre muscolari in sospensione (4,16). L inadeguatezza del modello di Cole per il percorso della corrente nei tessuti, a causa dell anisotropia degli stessi, e l elevata correlazione fra compartimenti fluidi rendono probabilmente ragione dell equivalenza fra valutazioni di composizione corporea nell uomo, ottenute a frequenza standard di 50 khz e in multifrequenza (43-47). L interpretazione della misura in multifrequenza è molto complessa e ancora oggetto di ricerca perché l impedenza totale e l impedenza cutanea variano con la frequenza della corrente oltre che con le proprietà elettriche dei tessuti anche normali. Infine, la misura dell impedenza alle frequenze elevate rappresenta un problema tecnico, che in qualche analizzatore si traduce in instabilità delle misure. Questo comporta una propagazione dell errore nelle formule di regressione, annullando eventuali vantaggi dell analisi dei compartimenti (dettagli riportati in (7)). In letteratura si alternano studi a favore della BIS e a favore della BIA convenzionale in molte condizioni cliniche, inclusa la dialisi. BIA e volumi dei compartimenti Le basi razionali della BIA indicano che l impedenza tissutale viene generata dalle soluzioni elettrolitiche intra ed extracellulari (componente R) e dalle strutture cito-tissutali che le contengono (componente Xc), e che la ripartizione dei fluidi intra ed extracellulari non può venire direttamente misurata dall impedenza tissutale, neanche in multifrequenza, a causa dell anisotropia dei tessuti (4,13,16). Pertanto il potenziale diagnostico specifico e peculiare della BIA è nella valutazione globale e combinata dei fluidi e delle loro strutture tissutali (7). L elevata accuratezza delle stime dei compartimenti fluidi intra ed extracellulari e della massa magra, a partire dalla misura di impedenza e a dispetto delle basi razionali, è sostenuta (e spiegata) dall elevata e stabile correlazione fra i compartimenti dei tessuti molli nell adulto con idratazione normale. Si può anche dimostrare che le stime dei compartimenti diventano inattendibili più rapidamente con l espansione rispetto alla contrazione dei fluidi (48). La BIA convenzionale, in frequenza singola o multipla, distale o segmentale, di fatto consente di ottenere stime accurate della TBW, della FFM e della FM nell adulto sano, con coefficienti di correlazione sempre prossimi a 1 (r > 0.95) e un errore di stima dell ordine di 3-4 kg (3, 4, 12, 17, 49, 50). La quantificazione della TBW in L o kg viene ottenuta a partire dal rapporto fra statura (H) al quadrato e R (indice di impedenza, H 2 /Z o di resistenza H 2 / R ) al quale vengono aggiunte altre variabili per aumentare l accuratezza della regressione (multipla). Spesso non si conoscono le formule utilizzate dai software del commercio, che spesso utilizzano equazioni validate con analizzatori diff e r e n t i. Nella Tabella I sono riportate equazioni di regressione raccomandate in letteratura (12) per stimare nell adulto la T B W, la FFM, e la FM per differenza della FFM dal peso corporeo (10, 11, 17, 51-55). Molti stimano la TBW e da questa calcolano la FFM= TBW/0.73. Comunque, l eccessiva variabilità delle stime fra le equazioni più accurate, ottenute con lo stesso modello di analizzatore (Akern-RJL Systems) anche nell adulto sano, pregiudicano l utilizzo clinico delle stime dei compartimenti (Tab. II-IV). Inoltre, qualsiasi condizione associata ad idratazione della FFM d i fferente dal 73% (TBW= 0.73 x FFM) introduce una TABELLA I - EQUAZIONI PER L ADULTO RACCOMANDATE IN LETTERATURA (12) PER LA LORO ACCURATEZZA E RIGOROSITÀ DI VALIDAZIONE CONTRO METODI DI RIFERIMENTO a Kushner TBW= H 2 /R Wt b Kushner TBW= H 2 /R Wt c Lukaski TBW= H 2 /R Wt Età Sesso d Lukaski FFM= H 2 /R Wt Xc e Gray FFM= H R Wt Età , femmina FFM= H R Wt Età , maschio f Heitman FFM= H 2 /R Wt H Sesso Wt Età g Deurenberg FFM= H 2 (m)/r H Wt Età Sesso h Stolarczyk FFM= H R Wt Xc Età TBW= acqua corporea totale, FFM= massa magra, FM= massa grassa, H= statura, Wt= peso corporeo, R= Resistenza, Xc= Reattanza a Kushner (51), b Kushner (17), c Lukaski (11), d Lukaski (10), e Gray (52), f Heitman (53), g Deurenberg(54), h Stolarczyk(55). 86

6 Piccoli TABELLA II - ACQUA CORPOREA TOTALE (TBW) E MASSA MAGRA (FFM) CALCOLATE CON LE EQUAZIONI DELLA TABELLA I SU SOGGETTI SANI, OBESI ED EDEMATOSI (20). LA MASSA GRASSA (FM) VIENE OTTENUTA PER DIFFERENZA DELLA FFM DAL PESO CORPOREO Gruppo Popolazione sana Obesi Edema Genere Maschi (354) Femmine (372) Maschi (169) Femmine (371) Maschi (25) Femmine (25) Media DS Media DS Media DS Media DS Media DS Media DS Peso, kg a TBW, L b TBW, L c TBW, L d FFM, kg FM, kg e FFM, kg FM, kg f FFM, kg FM, kg g FFM, kg FM, kg h FFM, kg FM, kg TBW= acqua corporea totale, FFM= massa magra, FM= massa grassa, H= statura, Wt= peso corporeo, R= Resistenza, Xc= Reattanza, DS= deviazione standard Formule di a Kushner (51), b Kushner (17), c Lukaski (11), d Lukaski (10), e Gray (52), f Heitman (53), g Deurenberg(54), h Stolarczyk(55) come in Tabella I. distorsione nelle stime di questi compartimenti, con imprevedibile propagazione dell errore non solo nella BIA convenzionale e nella plicometria, ma anche nei metodi di riferimento (1, 8, 9, 56, 57). Analisi vettoriale Fig. 1 - BIA vettoriale con Grafo RXc. Gli intervalli bivariati di riferimen - to per il soggetto sano adulto (età anni, BMI 17-31) sono disegnati come ellissi di tolleranza al 50%, 75% e 95%, specifiche per genere. Le ellissi di confidenza al 95% dei vettori medi all inizio e alla fine della seduta di emodialisi nei pazienti con stabilità e instabilità emodinamica durante la dialisi sono disegnate sopra le tre ellissi di tolleranza di riferi - mento normale. La rimozione di fluidi (2.5 kg) è associata ad allungamen - to del vettore lungo l asse maggiore delle ellissi di tolleranza in entrambi i gruppi. Il vettore medio dei pazienti instabili è traslato a destra, con ango - lo di fase ridotto rispetto ai pazienti stabili (21). Il vettore impedenza Z può essere rappresentato in coordinate polari con modulo e angolo di fase, oppure nelle usuali coordinate rettangolari Z= (R, Xc), ovvero Z= R + j Xc. La rappresentazione rettangolare (R, Xc) con R in ascisse e Xc in ordinate fornisce oltre al modulo Z = (R 2 + Xc 2 ) anche l angolo di fase come arcotangente di Xc/R (dettagli riportati in (7)). Il metodo di analisi vettoriale, denominato G r a f o R e s i s t e n z a - R e a t t a n z a (Grafo RXc) confronta il vettore misurato in un individuo con l intervallo di riferimento della popolazione normale, di forma ellissoidale, espresso in percentili della distribuzione normale (gaussiana) bivariata (grafo probabilistico) (Fig. 1) (5, 18-27). Una proprietà importante del metodo è di operare indipendentemente dalla conoscenza del peso corporeo. La correlazione fra R e Xc determina la forma ellissoidale delle distribuzioni di probabilità bivariate (intervalli di confidenza per i vettori medi e di tolleranza per i vettori singoli), correlazione che invalida molti risultati della letteratura, ottenuti da analisi univariate condotte separatamente su R o su Xc. La distribuzione normale bivariata del vettore impedenza nella popolazione sana, con tre percentili di riferimento (ellissi di tolleranza al 50%, 75% e 95%) e specifica per genere, è nota per la popolazione adulta italiana (726 soggetti, anni, BMI 17-31) (Tab. V, Fig. 1) (18). 87

7 Bioimpedenza ed emodialisi Fig. 2 - Le due direzioni principali del vettore impedenza sul Grafo RXc. Variazioni dell idratazione senza alterazioni della struttura tissutale sono associate a un accorciamento (iperidratazione) o un allungamento (disi - dratazione) del vettore lungo l asse maggiore delle ellissi di tolleranza. Variazioni della massa-struttura dei tessuti molli (magri e grassi) sono associate a migrazione del vettore nella direzione dell asse minore delle ellissi, con aumento dell angolo di fase (obesi, atleti) o con riduzione dell angolo di fase (malnutrizione-cachessia, anoressia). Variazioni com - binate di idratazione e nutrizione sono associate a migrazioni del vettore lungo la combinazione delle due direzioni principali (7). TABELLA III - CARATTERISTICHE DI SOGGETTI OBESI TRATTATI CON DIETA IPOCALORICA E DI UREMICI OBESI TRATTATI CON EMODIALISI. MEDIE BASALI E VARIA- ZIONI MEDIE DOPO TRATTAMENTO (VALORE POST - VALORE PRE) (20) Gruppo Dieta ipocalorica Seduta di emodialisi Genere Maschi Femmine Maschi Femmine Soggetti, N Peso, kg DS Variazione media, kg DS BMI, kg/m DS Variazione media, kg/m DS R/H, Ohm/m DS Variazione media, Ohm/m DS Xc/H, Ohm/m DS Variazione media, Ohm/m DS DS= deviazione standard R/H= Resistenza/Statura, Xc/H= Reattanza/Statura I valori in corsivo indicano variazioni significative (P < 0.05) di una variabile, con il test t di Student per dati appaiati, o del vettore (R/H e Xc/H), con il test T 2 di Hotelling per dati appaiati Il metodo del Grafo RXc potrebbe anche essere utilizzato come test statistico preliminare per un applicazione corretta delle formule di regressione della BIA convenzionale: più il vettore di un soggetto cade vicino al centro della distribuzione (dentro all ellisse di tolleranza al 50%), più dovrebbe essere elevata l accuratezza delle formule di regressione convenzionali (validate su soggetti normali) per la stima dei volumi (TBW, in L) e delle masse (FFM e FM, in kg). È verosimile che l accuratezza si mantenga soddisfacente entro l ellisse di tolleranza al 75% (48). Data l inclinazione dell asse maggiore delle ellissi di tolleranza, dovuta alla correlazione fra R e Xc, l accumulo di fluidi è associato a vettori più corti con angolo di fase minore. Finora è stato identificato il polo inferiore TABELLA IV - VARIAZIONI MEDIE (VALORI POST - VALORI PRE) DEI VALORI DI TBW, FFM E FM CALCOLATE CON LE FORMULE DELLA TABELLA I SUI DATI DELLA TABELLA III, NEI SOGGETTI OBESI DOPO DIETA IPOCALORICA O EMODIA- LISI (20) Gruppo Dieta ipocalorica Seduta di emodialisi Genere Maschi Femmine Maschi Femmine Peso, kg DS a TBW, L DS b TBW, L DS c TBW, L DS d FFM, kg DS FM, kg e FFM, kg DS FM, kg f FFM, kg DS FM, kg g FFM, kg DS FM, kg h FFM, kg DS FM, kg I valori in corsivo indicano variazioni significative (P < 0.05, test t di Student per dati appaiati) TBW= acqua corporea totale, FFM= massa magra, FM= massa grassa, DS= deviazione standard Formule di a Kushner (51), b Kushner (17), c Lukaski (11), d Lukaski (10), e Gray (52), f Heitman (53), g Deurenberg(54), h Stolarczyk(55) come in Tabella I. 88

8 Piccoli dell ellisse di tolleranza al 75% come soglia per l edema apparente nell adulto, con 100% di Sensibilità, 92% di Specificità (5, 20, 25). Pertanto l analisi vettoriale può identificare l iperidratazione subclinica (prima della comparsa dell edema) nel paziente che sta accumulando fluidi. Per la disidratazione, più difficile da stabilire clinicamente, non è stata ancora identificata una soglia precisa sulle ellissi di tolleranza. È probabile che il polo superiore dell ellisse al 75% rappresenti un confine importante (7), consistente anche con la distribuzione dei vettori nel colera (58) e al termine di una seduta di emodialisi (21). Le indicazioni della BIA vettoriale sono risultate complementari a quelle fornite dalla pressione venosa centrale, perché consentivano di identificare la differente idratazione tissutale nei pazienti con lo stesso livello di ipovolemia (pressione venosa 0-3 mmhg) (22). Dalla validazione clinica condotta finora (5,19-22, 47, 48) può essere formulata una regola di lettura molto semplice del Grafo RXc (7) (Fig. 2): a) Variazioni dell idratazione senza alterazioni della struttura tissutale (tipicamente variazioni in acuto come in HD) sono associate a un accorciamento (iperidratazione) o un allungamento (disidratazione) del vettore impedenza lungo l asse maggiore delle ellissi di tolleranza. Sfruttando i percentili delle ellissi di tolleranza di riferimento (50%, 75% e 95%) può essere assegnata una scala ordinale a 7 punti (da 0 a ± 3) per l idratazione. b) Variazioni della quantità dei tessuti molli (massa cellulare e proteine strutturali interstiziali idrofile, ovvero stato nutrizionale), senza alterazioni dell idratazione tissutale, sono associate a una migrazione del vettore nella direzione dell asse minore delle ellissi, con aumento progressivo dell angolo di fase (obesità per i vettori corti, massa muscolare per i vettori lunghi), o con riduzione progressiva dell angolo di fase (cachessia per i vettori corti, anoressia per i vettori lunghi). c) Variazioni combinate di idratazione e struttura dei tessuti sono associate a migrazioni del vettore lungo la combinazione delle due direzioni principali. BIA convenzionale e vettoriale in emodialisi Nell uremico in terapia dialitica, la variazione continua dell idratazione tissutale può essere considerata una proprietà caratteristica. È praticamente impossibile individuare nell arco della giornata dell uremico in dialisi un ora di stato stazionario dell idratazione, anche se l entità e i ritmi TABELLA V - CARATTERISTICHE DEI SOGGETTI SANI E UREMICI IN EMODIALISI (MEDIA E DS) PER GENERE Prima della seduta HD Dopo la seduta HD Gruppo Popolazione sana Stabili Instabili Stabili Instabili Genere M F M F M F M F M F Soggetti, N Età, anni DS Età dialitica, anni DS Statura, cm DS BMI, kg/m DS Peso, kg DS R, Ohm DS R/H, Ohm/m DS Xc, Ohm DS Xc/H, Ohm/m DS r HD= emodialisi, DS= deviazione standard, M= maschi, F= femmine R/H= Resistenza/Statura, Xc/H= Reattanza/Statura r = coefficiente di correlazione fra le componenti del vettore Il BMI dei pazienti in HD è il valore medio pre e post seduta 89

9 Bioimpedenza ed emodialisi di variazione sono differenti nelle due tecniche di depurazione, e soprattutto in emodialisi, si possono alternare stati di iperidratazione a disidratazione. In emodialisi, il peso raggiunto dal paziente alla fine di una seduta che abbia rimosso il massimo di fluidi senza indurre ipotensione viene considerato un obiettivo terapeutico e definito convenzionalmente peso secco. Il raggiungimento dello stesso peso nel paziente con un aumento di massa magra e grassa, conseguente ad una migliore nutrizione nelle settimane precedenti, indurrà la comparsa di progressiva intolleranza dialitica da eccessiva disidratazione. In dialisi peritoneale non c è neppure un riferimento a un peso secco. Nell uremico in terapia conservativa è praticamente impossibile stabilire il peso ideale di un paziente anche in assenza di edema. Un problema tecnico peculiare dell emodialisi è la scelta dei tempi di misura dell impedenza. Fortunatamente dopo una seduta di HD non c è nessun rimbalzo elettrico (del tipo dell urea), e pertanto le misure possono essere prese subito prima e subito dopo la seduta. Dopo 90 e 180 minuti dopo lo stacco, si potevano osservare rispettivamente riduzioni trascurabili solo di R (1.5%) (59) o incrementi trascurabili di Z (1.9%) (60). BIA convenzionale Le rassegne della letteratura riconoscono quattro settori di ricerca per la BIA convenzionale in emodialisi: identificazione del peso secco (dalla TBW), determinazione dei trasferimenti transcompartimentali durante l ultrafiltrazione (ripartizione intra-extracellulare), stima del volume di distribuzione dell urea (dalla TBW) per il calcolo accurato del Kt/V, e valutazione nutrizionale (stima di FFM e FM) (60). In letteratura si alternano articoli a sostegno e contro l utilità della BIA in emodialisi su ognuno dei quattro campi di ricerca. Recentemente è stata proposta un equazione con dieci variabili (incluso il diabete) per stimare meglio la TBW nell uremico in HD, senza peraltro riuscire a ridurre l errore di stima sotto 4 kg (61). Il monitoraggio in linea dell impedenza durante la seduta non compare fra gli argomenti di ricerca attuale. Purtroppo quando l idratazione dei tessuti è variabile, la BIA convenzionale, in frequenza singola o multipla, come gli altri metodi di analisi della composizione corporea di tipo II, inclusi alcuni cosiddetti di riferimento, produce stime inaccurate dei compartimenti (1, 8, 9, 56, 57). Più precisamente, la BIA convenzionale può produrre anche stime accurate se l idratazione è normale (anche in HD, come risulta da una parte della letteratura), ma l utente non ha la possibilità di valutare l accuratezza delle stime stesse. Questa circostanza, peraltro, è la ragione del lecito disappunto dei nefrologi di fronte a stime assurde di compartimenti in contrasto con valutazioni cliniche inconfutabili. Con l analisi vettoriale si può dimostrare che si tratta di uso improprio e non di una invalidazione clinica della tecnica BIA. Esempi di stime distorte in emodialisi: la BIA convenzionale forniva stime peggiori della FFM rispetto alla DXA, e le pliche cutanee (FM) venivano ridotte del 5% dopo la seduta HD; la DXA evidenziava una riduzione post-hd non solo della massa magra ma anche della densità ossea (0.6%) (56). Con la DXA in HD (6 mesi) si determinava un aumento di FM di 2.1 kg, un calo di massa magra di 1.2 kg, a fronte di un aumento di peso del paziente di 0.96 kg (e ipotensione) (57). In obesi uremici in HD (Tab. III), prima e dopo una seduta standard con rimozione di kg di fluidi si ottenevano risultati assurdi in HD, ove una seduta avrebbe aumentato la massa grassa dei pazienti (20) (Tab. IV). Il risultato assurdo è dovuto all assunzione di idratazione costante dei tessuti molli, sottintesa nelle formule di predizione, che quindi indicano una perdita di FFM dovuta alla rimozione di fluidi (la FM viene calcolata per differenza della FFM dal peso corporeo) prima della comparsa dell edema. Inoltre la distorsione delle stime era maggiore nei maschi, fenomeno osservabile anche negli obesi, e dovuto alla diff e- rente posizione del vettore dei due generi sul piano R-Xc: le migrazioni di un vettore più corto nei maschi vengono interpretate dalle formule di predizione come variazioni significative di fluidi e quindi di FFM (48). Per la valutazione della malnutrizione in emodialisi, che è associata a maggiore morbilità e mortalità, vengono ripetutamente proposte formule specifiche per la massa cellulare in HD (62), oppure criteri basati sull angolo di fase (in media < 4.5 ) (59, 63) o sulla sola componente Xc (< 43 Ohm) (64). Valori ridotti di angolo di fase (in coordinate polari) o di Xc (in coordinate rettangolari), sono e ffettivamente associati a malnutrizione e cachessia, non solo in HD, solo se i valori della componente R sono normali (per genere e razza) o aumentati (26, 65). Infatti angolo di fase e Xc, che sono correlati a R, aumentano dopo una seduta di dialisi (o per disidratazione) e diminuiscono nei soggetti con edema indipendentemente dallo stato nutrizionale (5, 7, 19-22, 25, 48, 58). Ignorare questa proprietà porta ad errori grossolani di valutazione e di prognosi, errori che possono essere evitati considerando simultaneamente le due componenti del vettore con la BIA vettoriale. Del resto, i pazienti nefrosici hanno vettori con angolo di fase spesso < 3 e certamente non hanno un rischio di morte maggiore degli uremici in HD con instabilità cardiocircolatoria, o dei pazienti con AIDS (21). BIA vettoriale ed equivalente bioelettrico del peso ottimale in emodialisi Un gruppo di studio nazionale (Italian HD-BIA study group, 39 Centri dialisi) ha determinato su 1116 pazienti (età anni, BMI 24 kg/m 2 ) che raggiungevano il peso secco senza sintomi (stabili), la distribuzione del vettore impedenza all inizio e alla fine della seduta HD (Tab. V) 90

10 Piccoli (21). Il vettore medio migrava dal polo inferiore (pre-hd) al polo superiore (post-hd) dell ellisse di tolleranza mediana della popolazione di riferimento (726 adulti sani con lo stesso BMI). I vettori singoli migravano, in circa il 50% dei pazienti stabili, entro l ellisse di tolleranza al 75%, dal polo inferiore (inizio seduta) al polo superiore (fine seduta), indicando che la terapia HD riusciva a mantenere le caratteristiche bioelettriche normali dei tessuti in almeno la metà degli uremici. Queste migrazioni cicliche del vettore di impedenza sul Grafo RXc (accorciamentoallungamento), accoppiate al ciclo delle variazioni di peso (ciclo del peso umido-secco), rappresentano una base razionale per modificare la prescrizione dialitica nei pazienti con migrazione del vettore all esterno dell ellisse di tolleranza al 75%; sia del peso secco da raggiungere allo stacco, che del peso umido da portare all inizio della seduta HD, fino ad ottenere un ciclo di peso ottimale ovvero accoppiato a un ciclo vettoriale entro l ellisse di riferimento (21). La distribuzione dei vettori di 251 pazienti instabili (ipotensioni sintomatiche in oltre il 30% delle sedute negli ultimi tre mesi), con lo stesso BMI degli stabili, era traslata a destra (Fig. 1) (20-25% dei vettori erano più lunghi e con un angolo di fase minore degli stabili). L analisi del follow-up di mortalità a due anni (in corso) stabilirà se i pazienti con vettore oscillante entro o fuori l ellisse di tolleranza al 75% siano sottoposti a un rischio di morte diff e- renziato. L angolo di fase del vettore medio del gruppo di instabili era prossimo a 4.5, valore al di sotto del quale in letteratura è stata riportata una mortalità più elevata in HD (59, 63). Negli instabili peraltro, concentrazioni minori di albumina e Hb rispetto ai pazienti stabili, hanno riproposto il ruolo della nutrizione sulla patogenesi dell instabilità emodinamica in HD. Nei pazienti uremici e obesi in HD (BMI 34 kg/m 2 ) le migrazioni pre- e post-hd del vettore medio, a fronte della stessa rimozione di fluidi, erano della stessa entità e lungo la stessa direzione (asse maggiore delle ellissi), ma con vettori medi pre-hd più corti e con traiettoria traslata a sinistra rispetto ai pazienti stabili (BMI 24 kg/m 2 ) (20). Pertanto anche nell uremico in HD, a parità di idratazione, la distribuzione dei vettori è risultata prevalente nella metà sinistra delle ellissi di riferimento a fronte di un aumento della massa dei tessuti molli, e prevalente nella metà destra a fronte di una riduzione dei tessuti molli. Ipotesi di lavoro La struttura bidirezionale del Grafo RXc (dovuta alla correlazione fra R e Xc), rappresentante i fluidi lungo l asse maggiore e la massa dei tessuti molli lungo l asse minore delle ellissi di tolleranza, indica che variazioni di ultrafiltrazione possono riportare entro l ellisse di riferimento solo vettori esterni caratterizzati da riduzione o aumento proporzionale (concorde) di R e Xc, ma non i vettori con R aumentata e Xc ridotta (malnutrizionecachessia), ove solo interventi combinati sulla nutrizione e sull ultrafiltrazione possono avere successo (7, 21). Solo studi longitudinali sulle due categorie di pazienti (vettori interni, vettori esterni) trattati con le due strategie (idratazione, idratazione e nutrizione) potranno dimostrare la consistenza clinica dell ipotesi. Altri metodi Un metodo grafico denominato Biagramma (Akern, Firenze), con angolo di fase (gradi) (ovvero arctan Xc/R) in ascissa e Xc (Ohm) in ordinata, è stato proposto per la valutazione dell idratazione e della ripartizione intraextracellulare (67). I punti nel diagramma non sono vettori, ma coordinate di due grandezze mutuamente dipendenti. A parte problemi statistici di dipendenza fra le due coordinate, ambedue funzioni di Xc, e con unità di misura non congruenti, il Biagramma, negli adulti risulta sensibile all espansione dei volumi fluidi, ma assolutamente insensibile alla disidratazione, anche estrema. Il peso secco di un paziente in HD può venire ridotto a piacere senza indicazioni di disidratazione da parte del Biagramma (68). La costruzione di intervalli di tolleranza univariati (media ± 2 DS), ovvero distribuzioni delle singole componenti R, Xc, e angolo di fase, più semplici da gestire statisticamente rispetto alle distribuzioni bivariate, è inutile e pericolosa. È inutile perché variazioni di R senza considerare Xc, e viceversa, hanno significato solo in conduttori d i fferenti dai tessuti umani. È pericolosa perché, ignorando la correlazione fra R e Xc, porta gli utenti a creare degli intervalli di tolleranza bivariati rettangolari e perpendicolari, anziché elissoidali ed inclinati, e pertanto validi solo per le regioni prossime alla media di R e Xc (dettagli riportati in (7)). Infine, tipicamente queste distribuzioni univariate non considerano la normalizzazione dell impedenza per la statura, anche se costruite su ampia casistica multirazziale (69). Conclusioni Sfruttando le misure dirette di impedenza con l analisi vettoriale è possibile ottenere una valutazione semiquantitativa (in percentili) dello stato di idratazione di un soggetto in qualsiasi condizione clinica, confrontando il vettore impedenza misurato con la variabilità della popolazione di riferimento, descritta da ellissi di tolleranza, specifiche per genere. Il metodo non richiede alcuna assunzione di modello, di composizione corporea, o di idratazione, ed essendo indipendente dal peso corporeo ne può spiegare le variazioni. L analisi vettoriale BIA, alla stregua dell ECG, non solo in HD potrebbe effettivamente diventare uno strumento di 91

11 Bioimpedenza ed emodialisi routine nella valutazione dell idratazione di tutti i pazienti. Un ulteriore e più ampia validazione clinica dovrà confermarne l utilità nell analisi della composizione corporea nelle situazioni più complesse con variazioni combinate di idratazione e nutrizione. La BIA convenzionale potrebbe avere impiego clinico in poche situazioni a composizione corporea normale e stabile. Viene sconsigliato l uso sistematico della BIA convenzionale, che producendo inevitabilmente stime assurde dei compartimenti nei pazienti con idratazione anomala, prima e dopo la seduta HD, aggiungerebbe scetticismo al disinteresse per una tecnica dalle grandi potenzialità, se utilizzata correttamente. Riassunto Eseguire l analisi di impedenza bioelettrica (BIA) nei pazienti in emodialisi (HD) costituisce un opportunità di ricerca su un modello sperimentale di variazione ciclica dell idratazione tissutale ove è possibile testare la performance della stessa BIA. D altra parte la BIA può rappresentare uno strumento utile nella prescrizione della rimozione di fluidi nella routine della HD. Vengono considerate le basi razionali delle principali opzioni BIA nella pratica clinica, le incongruenze delle equazioni di predizione dei compartimenti della BIA convenzionale in HD, e i vantaggi dell analisi vettoriale di bioimpedenza (BIVA). I dati della letteratura indicano che la BIVA, potendo valutare simultaneamente le due componenti del vettore impedenza, ovvero resistenza (R) e reattanza (Xc) con il Grafo RXc, consente una valutazione semiquantitativa appropriata dell idratazione ciclica dei tessuti indipendentemente dal peso corporeo. Viene presentato anche un semplice algoritmo, da utilizzare nella pratica clinica, per l interpretazione della posizione e della migrazione del vettore impedenza sul Grafo RXc. Indirizzo degli Autori: Prof. Antonio Piccoli Dipartimento Scienze mediche e chirurgiche Nefrologia, Policlinico IV piano Padova apiccoli@ux1.unipd.it B i b l i o g r a f i a 1. Heymsfield SB, Wang ZM, Visser M, Gallagher D, Pierson RN Jr. Techniques used in the measurement of body composition: an overview with emphasis on bioelectrical impedance analysis. Am J Clin Nutr 1996; 64: 478S-84S. 2. Lukaski HC. Biological indexes considered in the derivation of the bioelectrical impedance analysis. Am J Clin Nutr 1996; 64: 397S-404S. 3. Kushner RF. Bioelectrical impedance analysis: a review of principles and applications. J Am Coll Nutr 1992; 11: Foster KF, Lukaski HC. Whole-body impedance - what does it measure? Am J Clin Nutr 1996; 64: S Piccoli A, Rossi B, Pillon L, Bucciante G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: The RXc graph. Kidney Int 1994; 46: Guyton AC. Human physiology and mechanisms of disease. Philadelphia, Saunders 1982; p Piccoli A. 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12 Piccoli ties in lung cancer patients detected by bioelectrical impedance vector analysis. Nutrition 2000 (in press). 27. Lukaski HC. A new approach to estimate changes in total body water by bioelectrical impedance analysis. Nutrition 1997; 13: Lukaski HC, Scheltinga RM. Improved sensitivity of the tetrapolar bioelectrical impedance method to assess fluid status and body composition: use of proximal electrode placement. Age Nutr 1994; 5: Van Marken Lichtenbelt WD, Westerterp KR, Wouters L, Luijendijk SCM. Validation of bioelectrical-impedance measurements as a method to estimate body-water campartments. Am J Clin Nutr 1994; 60: Deurenberg P, van Malkenhorst E, Schoen T. Distal vs proximal electrode placement in the prediction of total body water and extracellular water from multifrequency bioelectrical impedance. Am J Hum Biol 1995; 7: Chumlea WC, Baumgartner RN, Roche AF. Specific resistivity used to estimate fat-free mass from segmental body measures of bioelectric impedance. 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