测定能量消耗的方法

测定能量消耗的方法有直接测热法、双标记水法、心率监测法、红外线温度记录法、热稀释肺动脉导管法（Fick法）、间接测热法及公式估算等。目前临床常用的方法是间接测热法及公式估算。

（一）直接测热法

将被测者处在一个密封隔热环境中，通过环绕其周围的水所吸收的热，或专门设计的服装，直接测定人体在一定时间内所发散的热量。这种测热方法虽然比较确切，也无须训练被测试病人，但此装置昂贵；测试期间医护人员难以接近病人，对于危重病人观察困难；只能测量身体通过传导、对流、辐射所散发的热量，而不能检测汗液等蒸发所丧失的热量（这可以通过测量装置的水量来矫正），还必须注意体温变化对散热的影响；不能确定是哪类物质产生的热能。由于本装置价格昂贵，目前尚难推广。

（二）双标记水法

服用含有稳定同位素2　H和18　O的一定量水后，通过1～2周持续收集尿液、血浆、唾液、呼吸蒸发水、呼出CO2等标本，应用质谱仪同位素比率分析等手段，测定同位素比率（即标本的2　H／1　H，18　O／16　O）、同位素分离（fractionation）系数（同位素通过蒸发而丢失的系数，因各种标本而异）、同位素稀释的机体间隙及机体总水量。测试应在控制饮食的条件下进行（可计算摄入食物的呼吸商等）。

双标记水法是非创伤性的，检测结果准确性高，测试者可保持其日常生活而无需严格限制。但在测试过程中仍需校正同位素分离系数，否则可使结果偏离较大。通常只能用于一段较长时间（如1～2周）的测量，不能测量短时间各种状况（如活动、休息等）的能量消耗。用于测试的稳定同位素、质谱仪等均较昂贵，目前在我国尚难广泛应用。

（三）心率监测法

该方法是利用心率与机体氧耗量在一定范围内的比率关系，通过心率来计算机体的能量消耗。方法简便，但其准确性尚待提高。

（四）红外线温度记录法（infrared thermography，IRT）

人体表面散发的红外线辐射热可通过红外线辐射成像仪（infrared imaging radiometer）将红外线图像量化，因而体表通过辐射、对流、蒸发所丧失的热均可记录下来。

本方法与间接测热法比较，对健康者、健康者空腹状态以及住院外科病人以一定速度输入能量者，两种方法所测定REE均无显著差异。进食后30min，用间接测热法测定REE增加，而用本方法测定REE增加则在进食60min后。由于红外线热像仪目前在我国尚未普及，本方法尚难以推广。

（五）热稀释肺动脉导管法（Fick法）

其基本原理是通过心排血量×（动脉血氧量－混合静脉血氧含量）来计算能量消耗。Liggett提出具体计算公式：

REE（kJ／d）＝心排血量（L／min）×血红蛋白（g／L）×（动脉血氧饱和度%－混合静脉血氧饱和度%）×95．18×4．184。

测定时必须先安置热稀释肺动脉导管，推注5ml或10ml等渗葡萄糖液或等渗盐液，其温度为0～15℃，以测定心排血量。通过肺动脉导管及动脉抽取血标本，测定动、静脉血氧饱和度以及血红蛋白量，以每克血红蛋白与1．36（1．39、1．31）ml氧结合计算，即可得到动脉与静脉血氧含量之差，再乘以心排血量，得出单位时间氧耗量，可进一步计算出每天能量消耗。

Fick法测定REE结果偏低，可能由于Fick法没有包括肺的耗氧量，这在肺有病变的病人差异更大。此外，此法对插有肺动脉导管的病人较为简便，而无此导管的病人则无法应用。

（六）间接测热法

由于人体能量均经氧化生成，热能生成量可以氧耗量及CO2排量测定。间接测热法通常有两种，即开放式及闭合式。闭合式是将被试者在具有一定容量氧气或持续泵入定量氧气密闭容器内进行呼吸，根据装置中氧量减少，以及CO2吸收剂重量改变，测定氧耗率及CO2排放率。开放式是将被测者的吸气及呼气通道用气流单向阀分开，吸气端与大气相通，呼气端用Douglas袋或类似容器收集以供分析氧与CO2含量之用。目前，已出现多种间接测热的床旁测定能量消耗的精密测定仪（代谢车）。它们通常由氧气分析仪、CO2测定仪、波形分析仪、微型计算机及气体收集装置组成。南京军区总院对比了代谢车收集气体的3种方法，即标准法（口含器加鼻夹）、面罩法和头罩法，其结果与多数报道一致，即3种方法测定能量消耗的结果无明显差异。头罩法对病人心理、呼吸影响小，可持续较长时间测量，但测量时需反复调整，耗费时间较多；标准法易于操作，测试对象适应快，但测量开始时可有过度通气现象，测试过久可有漏气现象；面罩法则呼吸无效腔不易确定，对病人有一定心理影响。他们还发现，一般在测试开始的氧耗量和CO2产生量均较高，须经6min左右方可完全平静。用间接测热法测出每分钟氧耗量、CO2呼出量，以及测定尿氮后，再以下式中之一计算REE值。

REE（kJ／d）＝［3．9×吸入氧（L／min）＋1．1×呼出CO2（L／min）］×1　440×4．186

REE（kJ／d）＝［3．799×吸入氧（L／min）＋1．249×呼出CO2（L／min）－2．23尿氮（g／min）］×1　440×4．186

通常每次测定REE的时间为15～30min，如何通过REE测定值来计算烧伤病人每天的总能量消耗，则尚未定论。由于烧伤面积、伤情及伤后时相的不同，不少学者的研究结果不尽相同，一般认为可以REE×（1．2～2．0）来计算每天热能需要量。

（七）公式估算热能需要量

估算烧伤病人热能需要量的国外公式已不少，国内则有第三军医大学热量估算公式等。现对比较常见的公式作一介绍。

1．Harris－Benedict（HB）公式　该公式是Harris和Benedict根据体重、身高、年龄、性别来计算人体BEE的经典公式。

男性BEE（kJ／d）＝［66．5＋13．8×体重（kg）＋5×身高（cm）－6．8 ×年龄（岁）］×4．184

女性BEE（kJ／d）＝［655．1＋9．6×体重（kg）＋1．8×身高（cm）－4．8×年龄（岁）］×4．184

据南京军区总医院应用代谢车对我国健康成人能量消耗的测定资料，REE较实测BEE约高10%，实测BEE较HB公式估算BEE约低10%，即REE相当于HB公式BEE。目前，有用HB公式的BEE值×（1．2～2．0）来估算烧伤病人的总热能需要量，有人认为BEE值×1．5与实测能量消耗值偏倚最小。HB公式有一定缺点，人体能量消耗固然与体重、身高、年龄、性别因素有关，但决定能量消耗的主要因素是无脂细胞总体，因而应用HB公式来估算能量消耗也必然会发生一些偏差；此外，HB公式没有反映烧伤因素。所以，将此公式用于烧伤病人估算热能需要量时，必须注意这些情况。

2．Curreri及其他国外公式　1974年Curreri根据体重和烧伤面积提出了烧伤成人热量计算公式。

成人热能需要量（kJ／d）＝104．6kJ×体重kg＋167．4kJ× TBSA%

Curreri成人公式是目前应用于烧伤成人最广泛的公式，虽然在其多年的使用过程中提出了一些修改方案，如不断地评估并修改体重，根据创面愈合及供皮区状况不断地调整用于计算烧伤面积的大小等。但该公式最大缺点是估算大面积烧伤病人的热能需要量过高。

此外，计算烧伤成人热能需要量的公式尚有Davies公式：成人热能需要量（kJ／d）＝83．7kJ×体重（kg）＋292．9kJ×TBSA（%），Wilmore公式：成人热能需要量（kJ／d）＝8　368×体表面积（m2），Wolfe－Burke公式：（2×BMR），及Toronto公式：MEE（kJ／d）＝［－4　343＋（10．5×TBSA%）＋（0．23×摄入热卡）＋（0．84×HB公式计算BEE）＋（114×体温℃）－（4．5×PBD）］×4．184，等。

Davies公式与Curreri公式比较，基础热量减少，单位烧伤面积的热量增加，这使相同烧伤面积的热量供应计算量更高（见表15－2）。每天供应热量按Davies公式计算，体重70kg成人烧伤面积80%的计算量可高达29　288kJ／d，如以正常男性成人基础能量消耗为6　276kJ／d，则其供应量可超过基础耗量4．5倍，如此高的热量是烧伤病人难以承受的。

Wilmore公式只考虑了体表面积的变化，而Wolfe－Burke公式也仅考虑了BMR的变化，均未涉及烧伤因素的变动，因此以这2个公式计算烧伤病人的热能需量，均有较大偏差。这2个公式对小面积烧伤的热量计算偏多。

表15-2　几种热量供应公式的比较［kJ（kcal）·d－1］（±s）

Toronto公式在结构上比上述公式完善，不仅考虑了基础能量消耗、摄入热量及体温变化，而且也注意烧伤面积、烧伤病程的改变。但这公式比较烦琐，且其计算值仅为MEE，还必须乘以系数。该公式作者曾提出以MEE×1．25供应烧伤病人每日热量。这一公式除了应用时不如第三军医大学、Curreri公式方便外，还必须乘一系数，这亦可影响其计算值是否适合病人实际需量。

3．第三军医大学烧伤热量供应公式　通过105例烧伤及正常成人REE测定，在调查烧伤成人能量消耗规律基础上，制定了我国第一个烧伤成人热量估算公式（第三军医大学烧伤热量供应公式）：供应烧伤成人热量kJ／d＝4　184×体表面积（m2）＋104．6×TBSA%。

将此公式与沿用的Curreri等公式比较，除了本公式符合我国烧伤成人能量消耗规律外，系以体表面积计算基础热量，较之Curreri等公式以体重为基础更合理。因为代谢率的高低与体重不成比例关系，而与体表面积成正比。在各种体积大小不等的动物实验中，也表明了这一事实，即小动物每千克体重的代谢率比大动物要高得多，而以单位体表面积的代谢率进行比较时，不论其体积大小，每平方米24h产热量几乎都在4　184kJ左右。我国人体体表面积的推算，通常应用下列公式：体表面积m2＝0．0061×身高cm＋0．0128×体重（kg）－0．1529。这一体表面积计算方法比较烦琐。为了简化热量公式中体表面积的计算，我们还推导了计算成人体表面积的简化公式：体表面积（m2）＝［身高（m）－0．6］×1．5。这方便了第三军医大学热量公式的推广应用。

从表15－2、表15－3也可以看到，公式计算值与REE值比率的均值，第三军医大学公式平均比REE值高20．5%，Curreri公式则高38．4%，Davies公式高86．2%。虽然第三军医大学、Curreri、Davies三公式均有小面积烧伤偏少，大面积烧伤偏多的现象，但以第三军医大学公式的偏移状况最少；而Wilmore、Wolfe－Burke二公式则小面积烧伤偏多。

表15－3　公式计算值／REE值

从以上资料对比看来，第三军医大学公式比上述例举国外公式均合理些。但是，烧伤病人的任何热量计算公式只能提供估计量，还必须根据病人伤前状况、创面愈合、病程阶段等不同情况调整。

2002年，Dikerson等收集对比1953－2000年46种估算烧伤病人能量消耗方案，与实测能量消耗比较，认为最确切而不偏倚的方案是Milner（1994）、Zawacki（1990）及第三军医大学公式（1993）。

以上列举测定能量消耗方法中，临床上以间接测热法及公式估算2种方法为最常用。