Using bioimpedance analysis to assess intensive care unit patients with sepsis in the post-resuscitation period: a prospective multicentre observational study

Can J Anaesth. 2020 Apr;67(4):437-444. doi: 10.1007/s12630-019-01557-8. Epub 2019 Dec 20.

Abstract

Purpose: Clinicians lack well-validated, non-invasive, objective tools to guide volume management in the post-resuscitative period. Bioimpedance analysis (BIA) represents a novel method for guiding fluid management. We studied the relationship of BIA vector length (VL), an indicator of volume status, to the need for mechanical ventilation in patients with sepsis.

Methods: This is a multicentre prospective observational study at four Canadian ICUs. We examined adult patients admitted to the ICU within 72 hr of a sepsis diagnosis. Patients underwent daily BIA measurements for 30 days, until discharge from the ICU, or until death. Our primary outcome was the ongoing need for invasive mechanical ventilation, and we examined the association with VL using a generalized estimating equation. Our secondary analyses were targeted to determine an association between VL and other measures of volume status and acute kidney injury (AKI).

Results: We enrolled 159 patients from four centres over 27 months. The mean (standard deviation [SD]) age was 64 (15) yr with a mean (SD) APACHE (acute physiology, age, chronic health evaluation) II score of 25 (10); 57% (n = 91) were male. A 50-unit (ohm·m) increase in VL over any time period was associated with a 30% decrease in the probability of requiring invasive mechanical ventilation (P < 0.03). Volume expansion, indicated by a shorter VL, correlated with higher edema scores (r = - 0.31; P < 0.001) and higher net 24-hr fluid balance (r = - 0.27, P < 0.001). Patients with AKI had a shorter overall VL (r = - 0.23; P = 0.003).

Conclusions: An increase in VL over time is associated with a decrease in probability of requiring invasive mechanical ventilation. Vector length correlates with other commonly used volume assessment methods in post-resuscitation patients with sepsis.

RéSUMé: OBJECTIF: Les cliniciens manquent d’outils bien validés, non invasifs et objectifs pour les aider dans la prise en charge volémique en période post-réanimation. L’analyse par bio-impédance constitue une méthode innovatrice pour orienter la prise en charge liquidienne. Nous avons étudié la relation entre la longueur du vecteur (LV) de l’analyse par bio-impédance, un indicateur de l’état volémique, et le besoin de ventilation mécanique chez les patients atteints de sepsis. MéTHODE: Cette étude observationnelle prospective multicentrique a été réalisée dans quatre unités de soins intensifs (USI) canadiennes. Nous avons examiné les patients adultes admis à l’USI dans les 72 h suivant un diagnostic de sepsis. Les patients ont reçu des mesures quotidiennes de bio-impédance jusqu’au congé de l’USI ou jusqu’à leur décès, pour un maximum de 30 jours. Notre critère d’évaluation principal était le besoin de ventilation mécanique invasive, et nous avons examiné l’association entre ce besoin et la LV à l’aide d’une équation d’estimation généralisée. Nos analyses secondaires avaient pour cible de déterminer une association entre la LV et les autres mesures d’état volémique et l’insuffisance rénale aiguë (IRA). RéSULTATS: Nous avons recruté 159 patients dans quatre centres sur une période de 27 mois. L’âge moyen (écart type [ÉT]) était de 64 (15) ans, avec un score APACHE II moyen (ÉT) de 25 (10); 57 % (n = 91) étaient des hommes. Une augmentation de 50 unités (ohm·m) de LV sur toute période de temps était associée à une réduction de 30 % de la probabilité de besoin de ventilation mécanique invasive (P < 0,03). L’expansion volémique, indiquée par une LV plus courte, était corrélée à des scores d’œdème plus élevés (r = -0,31; P < 0,001) et à une balance liquidienne sur 24 h plus élevée (r = -0,27, P < 0,001). Les patients atteints d’IRA présentaient une LV globale plus courte (r = -0,23; P = 0,003). CONCLUSION: Une augmentation de LV au fil du temps est associée à une réduction de la probabilité d’un besoin de ventilation mécanique invasive. La longueur de vecteur est corrélée à d’autres méthodes d’évaluation de la volémie fréquemment utilisées chez les patients atteints de sepsis en période post-réanimation.

Publication types

  • Multicenter Study
  • Observational Study

MeSH terms

  • APACHE
  • Canada
  • Female
  • Humans
  • Intensive Care Units
  • Male
  • Prospective Studies
  • Sepsis*