应用双能X线吸收法测量人体身体成分的精密度
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第33卷第6期暨南大学学报(医学版)Vol.33No.6 2012年12月Journal of Jinan University(Medicine Edition)Dec.2012应用双能X线吸收法测量人体身体成分的精密度
肖泽宇,郭斌,弓健,唐勇进,徐浩
(暨南大学附属第一医院核医学科,广东广州510632)
[摘要]目的:应用双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)测量人体身体成分精密度,探讨DXA对人体身体成分和脂肪分布测量结果的重复性。
方法:DXA(GE Lunar Prodigy)对20名健康成年志愿者(男女各10名)进行10次全身重复扫描,应用专用分析软件计算全身骨量(total bone mineral content,TBMC),全身脂肪组织量(total fat mass,TFM),全身瘦组织量(total lean mass,TLM),全身脂肪含量百分数(total body fat percent-age,%TBF),腹部脂肪含量百分数(android fat percentage,%AF),臀部脂肪含量百分数(gynoid fat percentage,% GF),通过计算变异系数均方根(RMS-CV)和标准差均方根(RMS-SD)评价DXA对人体身体成分和脂肪分布测量的精密度。
结果:人体全身TBMC,TFM,TLM,%TBF的RMS-CV和RMS-SD分别为1.05%、1.95%、0.93%、1.98%和0.025、0.234、0.377、0.353。
脂肪分布测量结果(%AF、%GF)的RMS-CV和RMS-SD分别为2.51%、1.80%和
1.153、1.101。
结论:DXA测量人体身体成分和脂肪分布具有良好的精密度。
[关键词]精密度;身体成分;脂肪分布;双能X线吸收法
[中图分类号]R81[文献标志码]A[文章编号]1000-9965(2012)06-0587-04
Precision of DXA for the measurements of human body composition
XIAO Ze-yu,GUO Bin,GONG Jiang,TANG Yong-jin,XU Hao
(Department of Nuclear Medicine,the First Affiliated Hospital,Jinan University,Guangzhou510630,China)
[Abstract]Aim:To measure the precision of body composition measurements and fat distribution in human using dual energy X-ray absorptiometry(DXA),and evaluate its reliability.Methods:Ten con-secutive total body scans were conducted with DXA(GE Lunar Prodigy)in20healthy adult volunteers(10 males,10females).The software(enCORE,version10.50.086)was used to analyze total bone mineral content(TBMC),total lean mass(TLM),total fat mass(TFM),total body fat percentage(%TBF),android fat percentage(%AF),gynoid fat percentage(%GF),the precision was represented as the co-efficient of variation of root mean square(RMS-CV),standard deviation of root mean square(RMS-SD).Results:RMS-CV were1.05%,1.95%,0.93%,1.98%and RMS-SD were0.025,0.234,0.377,
0.353for TBMC,TFM,TLM and%TBF.RMS-CV were2.51,1.80and RMS-SD were1.153,1.101for
%AF and%GF.Conclusion:DXA provided excellent precision for the measurements of body composi-tion and fat distribution.
[Key words]precision;body composition;fat distribution;dual energy X-ray absorptiometry
[收稿日期]2012-05-09
[基金项目]广东省医学科研基金立项项目(A2008354)
[作者简介]肖泽宇(1987-),男,医师,研究方向:临床核医学
通讯作者:徐浩,男,教授,博士生导师,Tel:020-38688404,E-mail:txh@jnu.edu.cn
身体成分(body composition)是指在人体总质量中,脂肪、瘦组织、骨矿物含量及其构成比例[1]。
目前常用的身体成分测量方法有水下称重法、生物电阻抗法、皮褶厚度法、计算机断层摄像法、核磁共振成像、超声波法以及双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)等。
相比其他方法,DXA 具有扫描时间短、操作简单、高精密度、高准确度及低辐射量的优点,不仅能测量全身身体成分,还能提供局部身体成分的分布情况,特别是定量分析局部脂肪的分布情况,如腹部脂肪(android fat,AF)和臀部脂肪(gynoid fat,GF)的含量[2]。
本文通过对人体DXA全身身体成分测量的精密度试验,探讨DXA 对身体成分和脂肪分布测量结果的重复性。
1材料与方法
1.1材料
选取20名健康成年志愿者进行DXA全身扫描。
其中男10名,女10名,年龄21 29岁,平均(24.6ʃ2.3)岁。
所有志愿者在测量期间饮食、运动等无明显改变,无腹泻等影响体重的疾病。
本研究经伦理委员会批准,所有志愿者均签署知情同意书。
1.2方法
DXA量仪器为美国GE公司Lunar Prodigy型。
每名受检者均在2d内进行了10次DXA全身测量,两次测量期间受检者需离开扫描仪重新摆位,所有测量在两周内完成。
扫描采集及分析均由同一名操作者完成。
应用DXA专用软件(enCORE,版本10.50.086)自动分析感兴趣区,并计算全身骨量(total bone mineral content,TBMC),全身脂肪组织量(total fat mass,TFM),全身瘦组织量(total lean mass,TLM),全身脂肪百分数(total body fat per-centage,%TBF),腹部脂肪百分数(android fat per-centage,%AF),臀部脂肪百分数(gynoid fat percent-age,%GF),腹部区域(android region),下边界是髂前上棘连线水平线,上边界是髂前上棘连线水平线至双侧股骨颈连线距离的20%处(对应于肋缘下)。
臀部区域(gynoid region)位于双侧髂前上棘连线水平线下1.5倍腹部区域高度处,高度为腹部区域的2倍。
1.3统计学处理
所有样本资料采用SPSS13.0软件包进行处理。
计量资料以(珋xʃs)表示。
采用标准差均方根(RMS-SD)和变异系数均方根(RMS-CV)方法计算DXA对人体身体成分和脂肪分布测量的精密度。
计算公式:RMS-CV=
∑n
i=1
(CV2)
槡n,RMS-SD=
∑n
i=1
(SD2)
槡n(CV是变异系数,RMS-CV是变异系数均方根,SD是标准差,RMS-SD是标准差均方根,n 为测量对象的个数)。
2结果
全身身体成分及脂肪分布测量的精密度结果见表1,男女性全身身体成分和脂肪分布精密度结果见表2。
结果表明DXA测量人体身体成分和脂肪分布具有良好的精密度。
表1DXA全身身体成分和脂肪分布精密度结果
测量指标珋xʃs RMS-CV RMS-SD
TBMC/kg2.45ʃ0.441.050.025
TFM/kg11.90ʃ6.581.950.234
TLM/kg42.15ʃ7.860.930.377
%TBF/%20.67ʃ10.001.980.353
%AF/%24.92ʃ11.522.511.153
%GF/%27.06ʃ10.831.801.101
表2男女性全身身体成分和脂肪分布精密度结果
测量指标
男性女性
珋xʃs RMS-CV RMS-SD珋xʃs RMS-CV RMS-SD
TBMC/kg2.72ʃ0.410.820.0212.19ʃ0.291.210.03 TFM/kg9.19ʃ6.682.010.22414.61ʃ5.251.830.247 TLM/kg48.99ʃ4.720.730.38935.31ʃ2.751.010.297 %TBF/%14.09ʃ8.422.420.29727.25ʃ6.521.420.401 %AF/%19.08ʃ11.232.131.21430.76ʃ8.472.721.069 %GF%19.71ʃ9.402.010.78434.40ʃ6.191.531.569 885暨南大学学报(医学版)第33卷
3讨论
在医学领域常用的身体成分“两组分模式”(2-compartment model)是将身体分成脂肪组织(fat mass,FM)和非脂肪组织(fat-free mass,FFM),脂肪是身体脂肪组织和其它组织中所有可以提取的脂类化合物(包括储脂和基本成分脂),约占体质量的15%,去除全部脂肪后的体质量一般称为去脂体质量,也即是身体的瘦组织含量(LM)和骨矿物含量(BMC)之和[1]。
身体成分与健康及疾病有着密切的关系,监测营养状态、运动、药物反应、年龄、疾病及康复进程等引起的身体成分变化对医生做出正确的临床决策有实际意义[3]。
与其他身体成分测量方法相比,DXA不仅可以区分脂肪和瘦组织,并且可以测量特定区域的脂肪与瘦组织含量,特别是在对于评估肥胖程度、与肥胖相关疾病的风险以及监测减肥过程中内脏脂肪变化、研究心血管风险和内分泌代谢与身体成分关系、研究青少年发育和老年人健康与身体成分的关系等方面,DXA均有着明显优势。
最近美国国家健康和营养调查(NHANES)DXA身体成分参考数据库的发表,将会推动DXA 身体成分测量更广泛的应用于临床[4]。
DXA作为身体成分测量主要的工具,国内外学者都非常重视其精密度的测定。
精密度是指重复测量同一部位时,在未发生真正生理变化时得到相同数据结果的能力,是反映定量测量技术的指标,DXA 在身体成分测量中,精密度误差的显著程度会影响身体成分结果的解释,较小的精密度误差可以发现身体成分更小的变化,所以良好的精密度是非常必要的。
计算身体成分的精密度可以得到最小有意义变化值(least significant change,LSC),干预治疗的效果必须大于LSC时才能被认为是有意义的。
提高测量精密度不仅可以相应缩短随访测量的时间间隔还可以显著减少研究中的样本需要量。
国际临床骨测量学会(international society for clinical densi-tometry,ISCD)推荐DXA都应进行精密度评价,精密度结果通常用RMS-CV、RMS-SD和LSC表示[5]。
长期精密度更能评价仪器测量的稳定程度,但由于实际操作困难,临床上通常以短期精密度作为评价仪器测量重复性的指标。
国外已有DXA测量全身身体成分精密度的相关文献报道,TBMC和TLM的CV值在1%左右,TFM的CV值在0.8% 2.7%之间,%TBF的CV 值在0.6% 2.7%之间[5-11]。
不同厂家和型号的DXA在TFM和%TBF精密度测量中差异相对较大,Tothill等[9]报道Norland公司XR26Mark II HS型DXA测量TFM和%TBF的CV值分别为2.6%和2.7%,Rezzi等[3]报道GE公司Lunar iDXA型DXA 测量TFM和%TBF的CV值分别为0.7%和0.6%。
国内关于DXA对于人体身体成分和脂肪分布的精密度测量的文献较少,陈蓉等[12]采用GE公司Lu-nar Prodigy型DXA对10例健康女性重复测量10次,其TFM和%TBF的CV值为1.2%和1.2%。
本研究采用GE公司Lunar Prodigy型DXA测量TLM 的CV值为0.76%,TFM的CV值为2.19%,TBMC 的CV值为1.09%,%TBF的CV值为1.98%,与国内外相同厂家和型号的文献结果相似。
身体脂肪的分布与代谢关系已经成为临床关注的热点。
国外Lee等[13]认为AF的测量值是代谢综合征很好的预测危险因素。
目前国内外对DXA脂肪分布测量的精密度研究较少,国外Hind等[6]报道GE公司Lunar iDXA型DXA测量脂肪分布%AF、% GF的CV值分别为2.32%、0.96%,国内陈蓉等[12]报道采用GE公司Lunar Prodigy型DXA测量% AF、%GF的CV值分别为2.3%、1.5%。
本研究采用GE公司Lunar Prodigy型DXA测量脂肪分布% AF、%GF的CV值分别为2.51%、1.80%,与国外Hind等[6]和国内陈蓉等[12]研究结果相似,提示DXA测量全身身体成分和脂肪分布具有良好的精密度。
采用DXA测量身体成分和脂肪分布对身体成分与疾病关系的研究有实用价值。
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