Altered tissue electrical properties in patients with cancers. Preliminary examinations

Czasopismo : Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
Tytuł artykułu : Altered tissue electrical properties in patients with cancers. Preliminary examinations

Autorzy :
Giemza, Cz.
Wydział Fizjoterapii, Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu, Wrocław tel. +48 (71) 347-30-86, czeslaw.giemza@awf.wroc.pl,
Łukowicz, M.
Katedra Podstaw Teoretycznych Nuk Biomedycznych i Informatyki Medycznej, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, ul. M. Skłodowskiej-Curie 9, 85-094 Bydgoszcz, kizterfiz@cm.umk.pl,
Soroko, M.
Zakład Hodowli Koni i Jeździectwa, Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul. Kożuchowska 5A, 51-631 Wrocław, tel. +48 507 495 109, marysia@cieplej.pl,
Stelengowska, M.
Instytut Techniki i Aparatury Medycznej ITAM, ul. Roosevelta 118, 41-800 Zabrze, tel. +48 (32) 271 60 13, miroslawa.stelengowska@itam.zabrze.pl,
Orzechowska, S.
Instytut Fizyki, Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki, Uniwersytet Jagielloński, ul. Reymonta 4, 30-059 Kraków, tel. +48 (12) 633-56- 97, sylwia.orzechowska@uj.edu.pl,
Jeka, S.
Szpital Uniwersytecki nr 2 im. dr. Jana Biziela w Bydgoszczy, Oddział Reumatologii i Układowych Chorób Tkanki Łącznej, ul. Ujejskiego 75, 85-168 Bydgoszcz, s.jeka@wp.pl,
Bliźniuk, G.
Instytut Systemów Informatycznych, Wydział Cybernetyki, Wojskowa Akademia Techniczna, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2, tel. +48 (22) 683 95 04, grzegorz.blizniuk@wat.edu.pl,
Małecka-Massalska, T.
Physiology Department, Medical University of Lublin, Radziwiłłowska 11 Str., 20-080 Lublin, Poland, tel.: +48 (81) 528 84 05, 609 304 934, tmalecka@gmail.com,
Abstrakty : Malnutrition is a common condition in patients with advanced cancer. Nutritional deficits have a significant impact on mortality, morbidity and quality of life among those patients. Direct parameters (resistance, reactance, phase angle (PA)) determined by bioelectrical impedance analysis (BIA) may be used for monitoring of tissue electrical properties. These values may be used as prognostic markers in various disease conditions. Objective. The aim of the study was to examine tissue electrical properties in patients with cancers. Design. BIA was performed in a group of 13 patients with cancer before chemotherapy and 13 healthy volunteers (control group), whereas the ImpediMed bioimpedance analysis SFB7 BioImp v1.55 (Pinkenba Qld 4008, Australia), was applied. The Shapiro-Wilk (S-W) test was used to assess the distribution conformity of examined parameters with a normal distribution; the Fisher (F) test was used to assess variance homogeneity. To compare the two groups (independent samples) according to the type of distribution and variance homogeneity a Student’s T-Test was used. A p value < 0,005 was considered statistically significant. Results. In cancer patients PA was significantly (p=0.002) lower than in the control group (4.62o š 0,87 vs. 5.69o š 0.71, respectively). Resistance was significantly (p = 0.048) larger in patients with cancer than in the control group (573.06 š 63.78 ohm vs. 514.48 š 78.78 ohm, respectively). No significant differences of reactance were found between cancer patients and the control group (46.3 š 7.9 ohm vs. 50.62 š 5.43 ohm; p = 0.12). Conclusion. Patients with cancers have altered tissue electrical properties (resistance and phase angle). Niedożywienie wśród pacjentów z chorobą nowotworową stanowi istotny klinicznie problem, wpływając na zwiększoną śmiertelność, umieralność oraz jakość życia. Bezpośrednie pomiary bioimpedancji elektrycznej (opór indukcyjny, opór pojemnościowy, kąt fazowy) stanowić mogą prognostyczny marker stanu zdrowia. Celem badania było wykazanie różnic w wartościach oporu indukcyjnego, pojemnościowego i kąta fazowego pomiędzy pacjentami z chorobą nowotworową a zdrowymi ochotnikami. Materiał. Pomiar bioimpedancji elektrycznej wykonano w grupie 13 pacjentów z potwierdzoną chorobą nowotworową przed chemioterapią i w grupie kontrolnej złożonej z 13 zdrowych ochotników (ImpediMed bioimpedance analysis SFB7 BioImp v1.55; Pinkenba Qld 4008, Australia). Zastosowane metody. Wartości analizowanych parametrów scharakteryzowano za pomocą wartości średniej i odchylenia standardowego. Do oceny istnienia różnic parametrów mierzalnych między badanymi grupami zastosowano testy parametryczne, po uprzednim sprawdzeniu normalności rozkładu na podstawie testu W Shapiro-Wilka i jednorodności wariancji na podstawie testu F-Fischera. Do porównania dwóch grup niezależnych użyto testu t-Studenta. Przyjęto 5 proc. błąd wnioskowania i związany z nim poziom istotności p < 0,05, wskazujący na istnienie istotnych statystycznie różnic. Analizy statystyczne przeprowadzono w oparciu o oprogramowanie komputerowe STATISTICA v. 8.0 (StatSoft, Polska). Wyniki. Wykazano istotną statystycznie różnicę wartości kątów fazowych pomiędzy pacjentami z chorobą nowotworową a grupą zdrowych ochotników (4,62o š 0,87 vs. 5,69o š 0,71; p = 0,002) oraz w oporze indukcyjnym pomiędzy pacjentami z chorobą nowotworową a grupą zdrowych ochotników (573,06 š 63,78 ohm vs. 514,48 š 78,78 ohm; p = 0,048). Nie wykazano istotnej statystycznie różnicy w oporze pojemnościowym pomiędzy pacjentami z chorobą nowotworową a grupą zdrowych ochotników (46,3 š 7,9 ohm vs. 50,62 š 5,43 ohm; p = 0,12). Wnioski: Wykazano zmiany właściwości elektrycznych tkanki (opór indukcyjny i kąt fazowy) u pacjentów z chorobą nowotworową.
Słowa kluczowe : nowotwory, bioimpedancja elektryczna, kąt fazowy, opór indukcyjny, opór pojemnościowy, cancer, bioelectrical impedance analysis, phase angle, reactance, resistance,
Wydawnictwo : Indygo Zahir Media
Rocznik : 2011
Numer : Vol. 17, nr 2
Strony : 149 – 152
Bibliografia : 1. D. Gupta, C.A. Lammersfeld, J.L. Burrows, S.L. Dahlk, P.G. Vashi, J.F. Grutsch, S. Hoffman, C.G. Lis: Bioelectrical impedance phase angle in clinical practice: implications for prognosis in advanced colorectal cancer, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 80, 2004, p. 1634-1638.
2. W.D. Marken Lichtenbelt, K.R. Westerterp, L. Wouters, S.C. Luijendijk: Validation of bioelectrical-impedance measurements as a method to estimate body-water compartments, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 60, 1994, p. 159-166.
3. J.C. Desport, P.M. Preux, C. Bouteloup-Demange, P. Clavelou, B. Beaufrere, C. Bonnet, P.P. Couratier: Validation of bioelectrical impedance analysis in patients with amyotrophic lateral sclerosis, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 77, 2003, p. 1179-1185.
4. H.C. Lukaski, P.E. Johnson, W.W. Bolonchuk, G.I. Lykken: Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurements of the human body, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 41, 1985, p. 810-817.
5. P.B. Pencharz, M. Azcue: Use of bioelectrical impedance analysis measurements in the clinical management of malnutrition, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 64, 1996, p. 485S-488S.
6. J.P. Simons, A.M. Schols, K.R. Westerterp, G.P. ten Velde, E.F. Wouters: The use of bioelectrical impedance analysis to predict total body water in patients with cancer cahexia, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 61, 1995, p. 741-745.
7. B.J. Zarowitz, A.M. Pilla: Bioelectrical impedance in clinical practice, DICP, The Annals of Pharmacotherapy, vol. 23, 1989, p. 548-555.
8. M.C. Barbosa-Silva, A.J. Barros: Bioelectrical impedance analysis in clinical practice: a new perspective on its use beyond body composition equations, Current Opinion in Clinical Nutrition and MetabolicCare, vol. 8, 2005, p. 311-317.
9. R.N. Baumgartner, W.C. Chumlea, A.F. Roche: Bioelectric impedance phase angle and body composition, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 48, 1988, p. 16-23.
10. O. Selberg, D. Selberg: Norms and correlates of bioimpedance phase angle in healthy human subjects, hospitalized patients, and patients with liver cirrhosis, European Journal of Applied Physiology, vol. 86, 2002, p. 509-516.
11. C. Faisy, A. Rabbat, B. Kouchakji, J.P. Laaban: Bioelectrical impedance analysis in estimating nutritional status and outcome of patients with chronic obstructive pulmonary disease and acute respiratory failure, Intensive Care Medicine, vol. 26, 2000, p. 518-525.
12. Q. Maggiore, S. Nigrelli, C. Ciccarelli, C. Grimaldi, G.A. Rossi, C. Michelassi: Nutritional and prognostic correlates of bioimpedance indexes in hemodialysis patients, Kidney International, vol. 50, 1996, p. 2103-2108.
13. M. Ott, H. Fischer, H. Polat, E.B. Helm, M. Frenz, W.F. Caspary, B. Lembcke: Bioelectrical impedance analysis as a predictor of survival in patients with human immunodeficiency virus infection, Journal of Acquired Immune Deficiency Syndrome and Human Retrovirology, vol. 9, 1995, p. 20-25.
14. A. Schwenk, L.C. Ward, M. Elia, G.M. Scott: Bioelectrical impedance analysis predicts outcome in patients with suspected bacteremia, Infection, vol. 26, 1998, p. 277-282.
15. A. Schwenk, A. Beisenherz, K. Romer, G. Kremer, B. Salzberger, M. Elia: Phase angle from bioelectrical impedance analysis remains an independent predictive marker in HIV-infected patients in the era of highly active antiretroviral treatment, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 72, 2000, p. 496-501.
16. D. Gupta, C.G. Lis, S.L. Dahlk, P.G. Vashi, J.F. Grutsch, C.A. Lammersfeld: Bioelectrical impedance phase angle as a prognostic indicator in advanced pancreatic cancer, British Journal of Nutrition, vol. 92, 2004, p. 957-962.
17. D. Gupta, C.A. Lammersfeld, P.G. Vashi, J. King, S.L. Dahlk, J.F. Grutsch, C.G. Lis: Bioelectrical impedance phase angle as a prognostic indicator in breast cancer, British Journal of Cancer, vol. 8, 2008, p. 249-255.
18. D. Gupta, C.A. Lammersfeld, P.G. Vashi, J. King, S.L. Dahlk, J.F. Grutsch, C.G. Lis: Bioelectrical impedance phase angle in clinical practice: implications for prognosis in stage IIIB and IV non-small cell lung cancer, British Journal of Cancer, vol. 9, 2009, p. 37-42.
19. A. Bosy-Westphal, S. Danielzik, R.P. Dörhöfer, W. Later, S. Wiese, M.J. Müller: Phase angle from bioelectrical impedance analysis: population reference values by age, sex, and body mass index, Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, vol. 30, 2006, p. 309-316.
20. U.G. Kyle, L. Genton, D.O. Slosman, C. Pichard: Fat-free and fat mass percentiles in 5225 healthy subjects aged 15 to 98 years, Nutrition, vol. 17, 2001, p. 534-541.
21. M.C.G. Barbosa-Silva, A.J.D. Barros, J. Wang, S.B. Heymsfield, R.N. Jr Pierson: Bioelectrical impedance analysis: population reference values for phase angle by age and sex, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 82, 2005, p. 49-52.
22. M. Dittmar: Reliability and variability of bioimpedance measuresin normal adults: effects of age, gender and body mass index, American Journal of Physiological Anthropology, vol. 122, 2003, p. 361-370.
23. S. Toso, A. Piccoli, M. Gusella, D. Menon, A. Bononi, G. Crepaldi, E. Ferrazzi: Altered tissue electric properties in lung cancer patients as detected by bioelectric impedance vector analysis, Nutrition, vol. 16, 2000, p. 120-124.
DOI :
Cytuj : Giemza, Cz. ,Łukowicz, M. ,Soroko, M. ,Stelengowska, M. ,Orzechowska, S. ,Jeka, S. ,Bliźniuk, G. ,Małecka-Massalska, T. , Altered tissue electrical properties in patients with cancers. Preliminary examinations. Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna Vol. 17, nr 2/2011
facebook