seca mBCA: Достоверность и диапазон нормальных значений
Характеристики и точность каждого устройства биоэлектрического импедансного анализа (BIA) напрямую зависят от результатов аттестации и контрольных данных. Мы гордимся тем, что наш анализатор seca mBCA прошел уникальный, сложный научный процесс аттестации. Чтобы доказать непревзойденное техническое совершенство анализатора seca mBCA, мы выкладываем весь текст анализа достоверности и контрольные данные в свободный доступ. Далее описан процесс исследований, которые подтверждают, что
- Анализатор seca mBCA - это единственное устройство, которое проходит аттестацию на соответствие требованиям методов магниторезонансного изображения (MRI), 4-камерной модели (4C), разбавления бромида натрия (NaBr) и разбавления дейтерия (D2O).
- Анализатор seca mBCA проверен на разных этнических группах.
- Анализатор seca mBCA аттестован для использования пациентами, страдающими ожирением (ИМТ > 30 кг/м²).
- Аттестация анализатора seca mBCA выполняется в соответствии с простой методикой.
- В память анализатора состава тела seca mBCA занесены контрольные данные по множеству этнических групп, собранные у 3.000 человек в Германии, Японии и Мексике.
Это значит, что вы можете доверять каждому параметру, отображаемому анализатором seca mBCA.
1. Разработка точных уравнений биоэлектрического импедансного анализа (BIA) для анализа состава тела среди нескольких этнических групп на основании 4-камерной модели и метода разбавления бромида натрия
Этап 1 анализа заключается в разработке уравнений mBCA расчета нежировой массы (FFM), внеклеточной воды (ECW) и общего содержания воды в теле (TBW) на основании четырехкамерной модели, методов разбавления бромида натрия (NaBr) и дейтерия (D2O) в качестве контрольных методов. К исследованиям, проведенным в Институте проблем питания в г.Киль, Германия, были привлечены в общей сложности 124 мужчин и женщин с Кавказа.
Этап 2 исследований, на котором осуществлялась проверка разработанных уравнений с применением таких же контрольных методов, которые использовались на этапе 1, на нескольких независимых этнических группах, в которые, в общей сложности входило 130 мужчин и женщин (32 кавказца, 36 азиатов, 31 афроамериканец и 31 латиноамериканец), привлеченных к исследованиям в исследовательском центре проблем ожирения, Нью-Йорк, США.
Безжировая масса (FFM) проверялась с использованием 4-компонентной модели (модель 4С) Только модель 4С учитывает биологическую изменчивость содержания воды и минералов. Другие методы, такие как DEXA (костная денситометрия), могут лишь частично оценить это, что может привести к снижению точности, особенно среди худых и спортивных пациентов. Безжировая масса (FFM) коррелирует более чем на 98% (R2 = 0,98) с моделью 4С.
Для получения медицински точного определения количества воды в организме необходимо использовать методы разведения, требующие значительных затрат времени на проведение оценки в лабораторных условиях. Общее количество воды в организме (TBW) коррелирует более чем на 98% (R2 = 0,98) с разбавленным раствором дейтерия (разбавленный раствор D2O), в то время как внеклеточная вода (ECW) коррелирует более чем на 94% (R2 = 0,94) с разбавленным раствором бромида натрия (разбавленный раствор NaBr).
Это означает, что вы получаете данные, которые действительно можно использовать и на которые можно положиться.
Bosy-Westphal, A., Schautz, B., Later, W., Kehayias, J. J., Gallagher, D., & Müller, M. J. (2013). What makes a BIA equation unique? Validity of eight-electrode multifrequency BIA to estimate body composition in a healthy adult population.
European journal of clinical nutrition, 67(S1), S14.
2. Оценка скелетно-мышечной массы и висцерального жира среди нескольких этнических групп с помощью магниторезонансного изображения всего тела, как контрольного метода
Преревод: Эта публикация основана на исследовании той же группы населения, что описана выше. Измерения скелетной мускульной массы (СММ) и объемов висцеральной жировой ткани (ВЖТ) выполняли в положении лежа на спине с использованием МРТ всего тела. Проведена оценка в общей сложности более чем 250 МРТ всего тела. Это довольно длительный, но очень тщательный метод обследования, чего невозможно достигнуть при использовании технологии DEXA, которая просто отображает пиксели в формате 2D. В результате мышечная масса коррелирует более чем на 97% (R2 = 0,97) с магнитно-резонансной томографией (МРТ).
In addition, the accuracy of the DXA method for the muscle mass was checked. Here it was shown that the MRI-based values of the seca mBCA for skeletal muscle mass is much more accurate than the DXA measurement.
На следующем рисунке показаны результаты Этапа 1:
Bosy-Westphal, A., Jensen, B., Braun, W., Pourhassan, M., Gallagher, D., & Müller, M. J. (2017). Quantification of whole-body and segmental skeletal muscle mass using phase-sensitive 8-electrode medical bioelectrical impedance devices.
European journal of clinical nutrition, 71(9), 1061.
3. Совершенствование уравнений биоэлектрического импедансного анализа для людей, страдающих ожирением
На первом этапе настоящего исследования 143 уроженцев Кавказа, мужчин и женщин, с индексом массы тела (ИМТ) < 35 кг/м2 были привлечены к исследованиям в г.Киль, Германия, и были разработаны уравнения расчета нежировой массы (FFM) и скелетно-мышечной массы (SMM) для медицинского анализатора состава тела seca (mBCA). Для проведения исследований методом биоэлектрического импедансного анализа (BIA) использован анализатор seca mBCA 515, в качестве контрольной модели использовалась 4-камерная модель на основе разбавления дейтерия D2O, ДЭРА и ADP для получения значения нежировой мышечной массы, а методы магниторезонансного изображения (MRI) всего тела и разбавления бромида натрия (NaBr) были использованы в качестве контрольных для измерения скелетно-мышечной массы (SMM) и внеклеточной воды (ECW), соответственно.
На втором этапе, 32 уроженца Кавказа, мужчин и женщин, страдающих ожирением, с индексом массы тела ≥ 30 кг/м2 приняли участие в исследовании с аналогичным протоколом исследования.
Исследование показало, что методы биоэлектрического импедансного анализа (BIA) и ДЭРА показали завышенные результаты, а метод ADP показал заниженные результаты нежировой мышечной массы (FFM) в сравнении с 4-камерными моделями при повышении индекса массы тела (ИМТ) (все p < 0,001). Наибольшие различия были выявлены среди результатов, полученных методом ДЭРА. В заключении, значение нежировой массы (FFM), измеренное контрольными методами ДЭРА и ADP, показали систематическую погрешность в оценке избыточной жировой массы. Поэтому эти методы не позволяют выработать определенные стандарты в оценке избыточной жировой массы в составе тела.
Уравнения BIA можно доработать для измерения состава тела лиц, страдающих ожирением, с использованием поправочного коэффициента для лиц с индексом массы тела ≥ 30 кг/м2 (Рис. 1; онлайн-справка, Таблица S1). Эта поправка оставляет результаты испытуемых, не страдающих ожирением, без изменений и позволяет предотвратить резкие изменения результатов с повышением ИМТ.
Использование измерений по методу BIA с поправками для FFM или SMM может быть приемлемой альтернативой, поскольку уравнения BIA проверены на 4-камерной модели или методом магниторезронансного изображения (MRI).
Jensen, B., Braun, W., Geisler, C., Both, M., Klückmann, K., Müller, M. J., & Bosy-Westphal, A. (2019). Limitations of Fat-Free Mass for the Assessment of Muscle Mass in Obesity. Obesity facts, 12(3), 307-315.
4. Генерация диапазона нормальных значений для анализа состава тела среди взрослых уроженцев Кавказа
В процессе единовременного обследования контрольные значения фазового угла, биоэлектрического импедансного векторного анализа (BIVA), схемы состава тела (BCC), скелетно-мышечной массы (SMM), общего содержания воды в теле (TBW), внеклеточной воды (ECW) и жировой массы (FM) были классифицированы в соответствии с полом, возрастом и индексом массы тела (BMI) с помощью анализатора seca mBCA 514/515. Исследование было проведено на 1050 здоровых донорах крови (532 мужчин и 518 женщин) перед сдачей крови.
Peine, S., Knabe, S., Carrero, I., Brundert, M., Wilhelm, J., Ewert, A., ... & Lilburn, P. (2013). Generation of normal ranges for measures of body composition in adults based on bioelectrical impedance analysis using the seca mBCA. Int J Body Compos Res, 11, 67-76.
5. Контрольные данные нескольких этнических групп, собранные с помощью анализатора mBCA 515/514 в процессе 3 международных научных исследований состава тела среди разных национальностей
3 069 мужчин и женщин принимали участие в исследованиях с помощью анализатора seca mBCA 515/514 в больнице университета Гамбург-Эппендорф, в больнице токийского университета и национального института медицины питания (Мехико). Наблюдательное исследование позволяет понять типовой состав тела трех этнических групп и подтверждает значительные различия в составе тела между группами. Результаты показывают, что у немцев, японцев и мексиканцев отличается не только ИМТ, но и жировая масса, мышечная масса и их распределение у мужчин и женщин с одинаковым ИМТ. На основе собранных контрольных данных были разработаны диапазоны нормальных значений для состава тела и применены в анализаторе mBCA.
Jensen, B., Moritoyo, T., Kaufer-Horwitz, M., Peine, S., Norman, K., Maisch, M. J., ... & Fonz-Enríquez, E. (2018). Ethnic differences in fat and muscle mass and their implication for interpretation of bioelectrical impedance vector analysis. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 44(6), 619-626.
Фазовый угол (измеренный пр 50 кГц) у женщин и мужчин с установленными кривыми распределения для возрастного диапазона 18–65 лет (36), которые обозначены серыми точками, дополненный новыми кривыми распределения для пожилых людей (≥ 65 лет), которые обозначены черными точками. Непрерывная линия представляет зависимость квадратическую регрессии от возраста, а пунктирные линии представляют ± 2 СО.
Ввиду того, что для пожилых людей справочные данные измерений методом сегментного многочастотного биоэлектрического импедансного анализа (segmental multifrequency bioelectrical impedance analysis, SMF-BIA) отсутствовали, проф. д-р Зопф со своей командой в Университетской больнице Эрлангена (Германия) провела оценку 567 (286 мужчин, 281 женщина) здоровых пожилых людей (65–97 лет) с помощью анализатора компонентного состава тела seca mBCA.
В итоговой публикации “Phase angle and vector analysis from multifrequency segmental bioelectrical impedance analysis: new reference data for older adults” [Анализ вектора и фазового угла на основе сегментного многочастотного биоэлектрического импедансного анализа: новые справочные данные для пожилых людей] представлены справочные данные по фазовому углу и векторному анализу (BIVA), определенные с помощью анализатора mBCA, у здоровых субъектов в возрасте 65 лет и старше.
Возрастные изменения в компонентном составе тела, такие как потеря мышечной массы, связаны с различными негативными последствиями для здоровья, включая более высокий риск утраты дееспособности, заболеваемость и раннюю смертность. Эти свежеопубликованные данные можно использовать в клинических целях для выявления лиц с повышенным риском появления проблем со здоровьем или для мониторинга ответа на лечение.
Reljic, D., Zarafat, D., Jensen, B., Herrmann, H. J., Neurath, M. F., Konturek, P. C., & Zopf, Y. (2020). Phase angle and vector analysis from multifrequency segmental bioelectrical impedance analysis: new reference data for older adults. Journal of Physiology and Pharmacology, 71(4).
Данное исследование преследует две цели. Во-первых, оптимизировать формулы биоимпедансного анализа для пожилых людей; во-вторых, расширить диапазоны нормальных значений с учетом пожилых людей.
- Для оптимизации формул биоимпедансного анализа были проведены измерения у еще 150 здоровых мужчин и женщин (в возрасте от 59 до 86 лет) с использованием тех же эталонных методик, что и в случаях 1, 2 и 3 выше. Исследование проводилось в Институте питания человека в Киле (Германия). Таким образом, биоимпедансный анализ позволяет получить еще более точные и значимые данные для диагностики и лечения пожилых людей.
- На основании данных, полученных приблизительно от 1958 здоровых мужчин и женщин, были рассчитаны новые диапазоны нормальных значений в зависимости от возраста и индекса массы тела (ИМТ). Данные получены от субъектов в возрасте от 18 до 97 лет, и собраны в ходе предыдущих валидационных исследований и исследований диапазона нормальных значений в период с 2011 по 2019 гг.Одним из результатов исследования является то, что индекс массы жира (ИМЖ) и висцеральной жировой ткани (ВЖТ) существенно отличаются от ИМТ и мало зависят от возраста. Для индекса скелетной мускулатуры (ИСМ) зависимость от возраста аналогична зависимости от ИМТ. При этом отношение внеклеточной воды к общей воде организма (ECW/TBW) существенно зависит от возраста и почти не зависит от ИМТ.
Enderle, J., Reljic, D., Jensen, B., Peine, S., Zopf, Y., & Bosy-Westphal, A. (2023). Normal values for body composition in adults are better represented by continuous reference ranges dependent on age and BMI. Clinical Nutrition, 42(5), 644-652.
8. Составление формул биоимпедансного анализа для анализа состава тела у детей и подростков на основе данных о мексиканских девочках и мальчиках.
Естественные колебания состава тела, связанные с возрастом, полом и другими факторами, требуют валидационных исследований и исследований диапазона нормальных значений для отдельных групп людей. В дополнение к исследованиям для пожилых людей и людей с ожирением в данном исследовании были представлены точные и валидизированные расчетные формулы для детей и подростков и соответствующие диапазоны нормальных значений.
- В первой части данного исследования 299 детям и подросткам были выполнены измерения на аппаратах seca mBCA, а также 4C и DXA в качестве эталонных. На основе этих данных были разработаны формулы прогнозирования значений биоимпедансного анализа для детей и подростков, которые подробно описаны в приложении к публикации.
- Во второй части исследования эти прогностические формулы прогнозирования значений биоимпедансного анализа сравнивались с данными DXA, полученными у 450 детей и подростков. Была обнаружена хорошая корреляция между формулами прогнозирования значений биоимпедансного анализа и DXA, при этом DXA несколько завышала оценку жировой массы по сравнению с 4C-валидированной формулой биоимпедансного анализа.
Всего в данном исследовании были взяты данные у более чем 2000 детей и подростков, полученные из них значения также используются в качестве диапазонов нормальных значений.