Body Composition

Methods and Models Used for BCA (Table 1)

Methodological aspects of BCA have been extensively described (Heymsfield et al., 2005; Preedy, 2012). Az antropometriai módszerek nem invazívak, a populációs vizsgálatokban még mindig használják őket például a bőrredő vastagság (mint a bőr alatti FM becslése) és a hónalj- vagy combkörfogat (amely a bőr alatti zsírral való korrekció után a vázizomzat tömegének mérésére használható) felmérésére. Szigorúan véve ezek a testösszetétel helyi vagy legalábbis regionális értékelései, amelyek “2C-modellt” eredményeznek, mivel úgynevezett “2C-referencia-módszerekkel” szemben validálták őket (lásd alább). A teljes test FM kor- és nemspecifikus becslései az antropometriai mérések és a referencia- vagy arany standard módszerrel kapott adatok közötti statisztikai összefüggésekből generált algoritmusokon alapulnak.

1. táblázat. A testösszetétel-elemzéshez használt egyes módszerek jellemzői

Módszerek Eredmények MDC, kg Pontosság, %
Gold standardok MRI/CT
egész test, regionális
AT, SAT, VAT, BAT?,MM, OM (agy, szív, máj, vesék), ektopikus zsír a májban, vázizomzatban, hasnyálmirigyben 0.2 1,1
4C modell FM, FFM, FFM hidratáltsága 1
Egyedi referencia módszerek DXA
egész test, regionális
testtömeg, FM, csonttömeg és csont ásványi sűrűség 1 2
Hígítási módszerek
D2O, NaBr
Teljes testvíz, extra- + sejten belüli víz, szöveti hidratáció 2 1-2 (TBW esetén)
Densitometria
ADP, víz alatti mérlegelés
Testtérfogat és sűrűség, FM 2 2
QMR FM, sovány szövet, szabad + összes víz 0,2 0,7
Mezei módszerek BIA ellenállás, reaktancia, fázisszög, BIVA 1.5 1
Skinfolds SAT 2-3 > 5
Ultrahang SAT, MM vastagság, OM, májzsír ? ?

MDC, minimálisan kimutatható változás (fat mass, kg); prec’, pontosság (Fat mass, %); MRI, mágneses rezonancia képalkotás; CT, komputertomográfia; DXA, kettős röntgenabszorpciómérés; ADP, légkiszorításos pletizmográfia; QMR, kvantitatív mágneses rezonancia; BIA, bioelektromos impedanciaanalízis; TBW, teljes testvíz; AT, zsírszövet; SAT, szubkután zsírszövet; VAT, zsigeri zsírszövet; BAT, barna zsírszövet; MM, izomtömeg; OM, szervtömeg; FM, zsírtömeg; FFM, zsírmentes tömeg.

A BCA mérésére számos nem invazív és pontos módszer létezik. Különböző referenciamódszereket használnak, amelyek technikájukban, koncepciójukban és eredményeikben különböznek. Az egész test szintjén a testtérfogat és így a testsűrűség (a testtömeg és a testtérfogat arányaként kiszámított) megbízható és érvényes mérése víz alatti mérlegeléssel vagy légkiszorításos pletizmográfiával (ADP) az FM és az FFM értékelésére irányul (Forbes, 1987). A hígítási technikák a hidratáltsági állapotot mérik, azaz a D2O-hígítás a TBW és a NaBr-hígítás az ECW mérésére. Az ICW-t ezután a TBW és az ECW különbségéből számítják ki (Heymsfield et al., 2015). A kettős röntgenabszorpciómérés (DXA) a csont ásványianyag-tartalmát és sűrűségét (BMD), az LST-t és az FM-et értékeli. A láb és a karok LST-je (vagy a végtagok LST-je) a vázizomzat tömegének mérésére szolgálhat (úgynevezett appendicularis vázizomzat tömege; Heymsfield és mtsai., 1990; Gallagher és mtsai., 1997; Kim és mtsai., 2002). A főbb testelemeket (pl. a teljes test K, N, Ca stb.) egész testben történő számlálással (pl. teljes test K-számlálóban teljes test káliumként, TBK, vagy neutronaktivációs analízissel, NAA, különböző elemek, pl. teljes test nitrogén, TBN) számszerűsítik (Heymsfield et al., 2005). Napjainkban az utóbbi két módszer csak nagyon korlátozottan használható, mivel speciális felszereléssel rendelkeznek, magas technikai készségeket igényelnek, magasak a költségeik és nagyon korlátozottan állnak rendelkezésre. A kvantitatív mágneses rezonancia (QMR) technológia nem képalkotó és a nukleáris mágneses rezonancián (NMR) alapul (Bosy-Westphal és Müller, 2015). A QMR alacsony, 67 G (vagy 0,0067 T) mágneses teret igényel. A QMR az FM-et, a sovány tömeget (a főként a csontban lévő szilárd összetevők kizárásával) és a szabad vizet méri. Napjainkban a QMR a BCA legpontosabb módszere (lásd az 1. táblázatot). A QMR az FM-et az FFM hidratáltságától függetlenül becsüli.

A BCA-ban használt modellek bizonyos feltételezéseken alapulnak, amelyeket rögzítettnek tekintünk (pl. az FFM 73,2%-os víztartalma vagy a 36°C vagy 37°C-os testhőmérsékleten végzett mérések). Ezenkívül általában feltételezik, hogy az egyes testkomponensek homogén összetételűek. Ezek a feltételezések a napi gyakorlatban megkérdőjelezhetők, például a szöveti hidratáltság különbözik a gyermekek és az idősek, valamint az elhízott és a normál testsúlyú betegek között. Ezenkívül az FFM hidratáltsága változik a testsúlycsökkenéssel és a klinikai állapot lefolyása során, például gyulladás és szepszis esetén, valamint májcirrózisban szenvedő betegeknél. Az egyes módszerek hiányosságainak minimalizálása érdekében a különböző módszerek eredményeit kombinálják, azaz DXA + ADP + D2O-hígítás, ami egy úgynevezett “4 komponensű” vagy “4C-modellt” eredményez (Fuller et al., 1992; Withers et al., 1999; Shen et al., 2005; Heymsfield et al., 2015). Így a “4C-modell” elkerüli az FFM rögzített összetételére vonatkozó feltételezéseket. A BCA arany standardjának tekinthető.

A részletes testösszetétel képalkotó technológiákkal, azaz az egész test mágneses rezonanciás képalkotásával (MRI) vagy számítógépes tomográfiával (CT) értékelhető (Müller et al., 2002; Heymsfield et al., 2005; Prado és Heymsfield, 2014). Az MRI lehetővé teszi a test valamennyi szervének és szövetének rekonstrukcióját. A transzverzális felvételek különböző távolságokból készülnek (pl. 7-10 mm-es szeletvastagság a hasi szervek esetében). A keresztmetszeti szervterületeket kézzel vagy automatikusan szegmentálják egy validált szoftver segítségével. A szerv- és szövettérfogat számítása a szeletvastagsággal és a felvételek közötti távolsággal megszorzott területek összegén alapul. A térfogatmeghatározás pontosságát javítja az egybefüggő felvételek használata. A szervek és szövetek térfogatát ezután tömeggé alakítjuk át, figyelembe véve azok fajlagos sűrűségét (pl. 0,916 a zsírszövet esetében, 1,0414 a vázizomzat esetében, 1,0298 a szív esetében, 1,05 a máj, a vese és a lép esetében, 1,030 az agy esetében, 1,99 a csontkéreg esetében, ami férfiak esetében 1,07, nők esetében 1,04 teljes testsűrűséget jelent). A CT segítségével az attenuációs intervallumok (Hounsfield-egységek; HU) felhasználhatók a részletes BCA-hoz szerv/szöveti szinten. A – 1001 és 191 HU közötti intervallum a levegőt, a gázokat és a tüdőt, a – 190 és – 30 HU a zsírszövetet és a sárga csonttömeget, a – 29 és 151 HU a lágyrészeket, míg a kérgi csontot és a szivacsos csontot a + 151 és 2001 HU közötti intervallum határozza meg. Az egész test szubkután és visceralis zsírszövet (SAT, VAT) és a vázizomzat tömegének (SMM) értékeléséhez az egész testre vonatkozó protokoll az ágyékcsigolya 3. csigolyájánál (L3; Schweitzer et al., 2015, 2016) egyetlen szeleten végzett mérésekre redukálható. Ezt a helyet egészséges felnőttek és idősek esetében validálták. Mivel azonban longitudinális megfigyelések esetén (pl. fogyás vagy súlygyarapodás során) a regionális zsírdepók változásainak varianciája korlátozza az egyetlen szeletből történő becslés értékét (Schweitzer et al., 2015).

A 4C-modell mellett az MRI és a CT is a BCA arany standard módszerének tekinthető (Müller et al., 2002; Prado és Heymsfield, 2014). A 4C-modell adatait összehasonlítva a testösszetétel MRI- vagy CT-eredetű becsléseivel néhány különbség nyilvánvalóvá válik, vagyis a 4C-modell által értékelt, kémiailag meghatározott zsírtömeg nem hasonlít szorosan az MRI-vel mért zsírszövet térfogatához. Ezekben az adatokban jelentős egyénenkénti eltérés van, a zsírszövet térfogatának zsírtartalma 60% és 90% között változik. Így szigorúan véve a képalkotó technológiák által kapott eredmények nem hasonlíthatók össze közvetlenül sem az egyetlen referenciamódszer, sem a 4C-modell alkalmazásával kapott eredményekkel.

A mágneses rezonancia spektroszkópia (MRS) alkalmazható a máj, a hasnyálmirigy és a vázizomzat zsírszűrődésének értékelésére. A májzsír MRI-vel is mérhető a 2 pontos Dixon-módszerrel, amely az “in-fázisú” és “ellentétes fázisú” képekből “csak zsír” és “csak víz” képeket számol (Ma, 2008).

A referencia-módszerekkel és az arany standard módszerekkel összehasonlítva a bioelektromos impedanciaanalízis (BIA) a BCA széles körben alkalmazott terepi módszerévé vált (Lukaski, 2013). Az egyes BIA-készülékeket a különböző referencia-módszerekkel, a “4C-modellel” és az egész test MRI-vel szemben is validálták (Bosy-Westphal et al., 2013b, 2017). Ezek a validálások az egyes eszközökre, a referenciapopulációkra és az egyes referencia- vagy arany standard módszerekre vonatkoznak. A standard megközelítésben az impedanciát 100 mA-es árammal, egyetlen 50 kHz-es frekvencián mérik. A többfrekvenciás BIA vagy bioelektromos impedancia spektroszkópia (BIS) 1 és 1000 kHz közötti frekvenciák alkalmazásával a testösszetételt a teljes testfolyadékon átfolyó elektromos áram impedanciájából számítják ki. A vezető térfogat (V, amely a TBW-t vagy az FFM-et jelenti) arányos a vezető négyzetes hosszával (Ht2) és fordítottan arányos a keresztmetszeti terület ellenállásával (R) (V = ρ × Ht2/R, ahol ρ a vezető fajlagos ellenállása). A TBW tovább differenciálható ICW-re és ECW-re. Megkülönbözteti a felesleges folyadékot a főbb testszövetek hidratáltságától (Chamney et al., 2007).

A teljes test impedanciája elsősorban a végtagok distális részeinek az elektródák közelében lévő impedanciáján alapul. A testösszetétel BIA-mérésekből történő kiszámításához használt algoritmusok az impedancia és a TBW vagy az FFM vagy az izomtömeg közötti statisztikai összefüggéseken alapulnak. Az FM-et ezután a testsúly és az FFM közötti különbségből számítják ki. A populációspecifikusság, a BIA-algoritmus létrehozásához használt referenciamódszer és a BIA-készülék hozzáadódik az eddig közzétett különböző BIA-algoritmusok szinte végtelen listájához. Így a BIA-készülék klinikai környezetben történő alkalmazásakor a populációspecifikusságot és a validálást, valamint az adott BIA-algoritmus generálásához használt készüléket alaposan meg kell vizsgálni.

A testösszetétel kutatásában egyre népszerűbb a BIA nyers adatok használata (Bosy-Westphal et al., 2005, 2006). Az ellenállást (R) és a reaktanciát (Xc) a testmagassággal standardizálják a bioelektromos impedancia-vektorelemzésben (BIVA) a hidratáltsági állapot és a testsejttömeg (BCM) jellemzésére. Klinikai környezetben a BIVA felhasználható a hidratáció és a BCM változásainak és így az alultápláltságnak a követésére (pl. kezelés alatt álló daganatos betegeknél) (Norman et al., 2015). Ezenkívül a fázisszög (PA) közvetlenül kiszámítható R-ből és Xc-ből, mint ív-tangens (Xc/R) 180°/π. A PA összefügg a testsejttömeggel (BCM), a sejtmembrán integritásának változásaival és a folyadékegyensúly megváltozásával. Az alacsony PA-t az alultápláltság diagnosztizálására és a klinikai prognózisra használják. Az eszközspecifikus BIVA és PA esetében különböző populációkból származó, etnikai, életkori és testtömegindex (BMI) csoportok szerint rétegzett referenciaértékek állnak rendelkezésre. A modern BIA-technikák érvényes eszközök egészséges és euvolémiás felnőttek testösszetételének becslésére. A klinikai környezetben a BIA nyers adatainak használata értékes. Ezzel szemben az egészséges alanyokon generált standard BIA algoritmusok használata a betegek BCA-jához nyilvánvaló korlátokkal rendelkezik.

A BCA-hoz használt különböző módszerek pontosságát és eredményeit az 1. táblázat mutatja be.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.