Оценка точности измерения компонентного состава тела трекером KLU

A.A. Piskaev1, ,

Yu.B. Korableva2, ,

V.V. Epishev2, ,

Z. Németh3, ,

L.D. Balakhonova2, , 1Tselebnoye Prikosnoveniye Plus (Healing Touch Plus) Clinic, Chelyabinsk, Russia 2South Ural State University, Chelyabinsk, Russia 3University of Pécs, Pécs, Hungary

Введение. Биоимпедансометрия стала популярным исследованием в связи с широким распространением в диетологии, фитнесе, косметологии и спортивной медицине. Био-импедансометрия с помощью различных устройств предоставляет широкому кругу пользователей возможность отслеживать изменения параметров состава тела в зависимости от физических нагрузок и режима питания. Но, несмотря на растущую популярность, до сих пор существует много сомнений в точности измерений по сравнению со стационарным медицинским оборудованием [5, 9].

Несмотря на успехи в клиническом применении биоимпеданса, еще существуют некоторые проблемы, такие как интеграция устройств в системы электронного здравоохранения, поддерживающие удаленный мониторинг пользователей [1, 7]. Кроме того, сложность систем биоимпеданса довольно высока (подача тока, измерение напряжения, демодуляция, обработка и т. д.), а использование высокочастотных сигналов (от десятков до сотен кГц) требует большого энергопотребления, поэтому возникают новые проблемы для оптимизации аппаратного обеспечения по размеру, энергоэффективности, надежности и точности [2, 3].

Биоимпедансный анализ состава тела основан на существенном различии удельной электропроводности жировой ткани и тощей массы тела. Эта разница в 25 раз превышает соответствующую разницу в плотностях этих биологических тканей. Тощая масса тела (ТМТ) – общее количество обезжиренной (тощей) части тела, которое состоит из воды, белка, минералов и золы. Главным образом ТМТ представлена костями, мышцами, сухожилиями и тканями всех внутренних органов.

Биоимпедансометрия как метод определения состава тела приобрела широкое распространение благодаря: приемлемой точности и высокой воспроизводимости результатов измерения, возможности создания портативного оборудования, сравнительно невысокой стоимости оборудования и обследования, комфортности процедуры измерений для пользователя, удобству автоматической обработки данных [8].

Преимущество метода биоимпедансомет-рии заключается в возможности одновременной оценки клинически значимых параметров: активной клеточной массы (АКМ) и основного обмена. К АКМ относятся следующие структуры: нервные клетки, клетки мышц и органов, внутриклеточная жидкость. Биоим-педансометрия позволяет изучить локальные параметры состава тела с точностью характерной для компьютерной томографии [4].

В известных методиках биоимпедансного анализа используются различные схемы измерений. Их отличие в разных областях тела, по которым распространяется зондирующий ток. Во всех схемах измерения импеданса выполняются по тетраполярной методике, в соответствии с которой одна пара электродов служит для пропускания зондирующего тока, а другая пара – для регистрации напряжения (разности потенциалов) [6].

В данной работе применялись трекер состава тела KLU – одночастотный интегральный метод биоимпедансометрии и Tanita BC-418 MA – 8-контактная электродная система, проводящая сегментарный анализ состава тела без использования гелевых электродов с посегментной оценкой различных частей тела.

Организация и методы исследования.

В исследовании приняли участие 32 добро- вольца в возрасте 19–35 лет (25,51 ± 5,82), 11 мужчин и 21 женщина. Исследование проводилось в первой половине дня, не менее чем за 3 часа после последнего приема пищи, измерения осуществлялись в нижнем белье и босиком.

Каждый испытуемый установил на личный телефон мобильное приложение «KLU», данные длины тела (рост) вводились после измерения с помощью стационарного росто-метра «РЭП» (Россия). В дальнейшем последовательно было проведено 2 измерения био-импедансного анализа состава тела с интервалом не более 5 минут: 1 – на анализаторе Tanita BC-418 MA (Япония), 2 – на трекере состава тела KLU (Корея). Анализировались следующие параметры согласно их описанию в мобильном приложении KLU: индекс массы тела, усл. ед. (ИМТ), общая вода организма, %, жировая масса, %, базальный метаболизм, ккал/сутки (БМ). Показателями Tanita, сопоставительными с KLU являлись следующие: Body Mass Index (BMI), Basal Metabolic Rate (BMR), Body Fat % (Fat %) и Total Body Water (TBW). Ввиду отсутствия у данной модели Tanita результатов TBW в процентах (результаты в кг), расчет проводился по формуле

TBW, % = (TBW, кг / Weigh, кг) · 100 %.

Для сравнительного анализа параметров проводилась cтатистическая обработка данных с использованием программы Statistica V.10.0.

Результаты исследования. В таблице представлены сравнительные показатели результатом анализа состава тела Tanita и KLU.

Из таблицы видно, что разница между показателем ИМТ и BMI составила 1,44 %, Вода и TBW – 0,37 %, Жир и Fat – 1,03 %, БМ и BMR – 5,94 %. Фактически между результатами измерения отсутствует статистические различия, что свидетельствует о схожести точности измерений приборами тела Tanita и

Сравнительные показатели состава тела TANITA и KLU Body composition measurements obtained with TANITA and KLU

Статистика Statistics	KLU				TANITA
	ИМТ BMI	Вода, % TBW, %	Жир % Fat, %	БМ BMR	ИМТ BMI	Вода, % TBW, %	Жир % Fat, %	БМ BMR
M	21,53	58,86	19,39	1460,16	21,84	58,64	19,59	1546,94
m	3,47	4,76	6,41	217,89	3,57	6,42	8,85	317,56

Рис. 1. Индивидуальные различия результатов измерения процентного содержания жировой ткани в тела приборами KLU (жир%) и Tanita (Fat %)

Fig. 1. Individual differences between body fat (%) measurements with KLU and Tanita

Рис. 2. Индивидуальные различия результатов измерения общей воды в организме приборами KLU (общая вода организма, %) и Tanita (TBW, %)

Fig. 2. Individual differences between total body water (%) measurements with KLU and Tanita

KLU. Однако при анализе индивидуальных различий измерений, выявлены явные расхождения как по жировой ткани (рис. 1), так и по общей воде в организме (рис. 2).

Как видно рис. 1, значимые различия по процентному содержанию жировой ткани в теле (более 20 %) зафиксированы у добровольцев с порядковыми номерами 1, 3, 5, 8, 9, 10, 12, 13, 17, 22, 25, 26, 27, 28, 29, 31 и 32, т. е. у 17 и 32 человек (из них у 10 женщин и 7 мужчин). У добровольцев с номерами 8, 10, 22, 26, 27 и 28 различия составили более 40 %. Следовательно, у 53,12 % исследованных не наблюдалось совпадение результатов измерения различными приборами, причем у мужчин эта величина составила 63,63 %, а у женщин 47,61 %.

Индивидуальные различия результатов измерения общей воды в организме приборами KLU и Tanita показал более схожие результаты (рис. 2). Так, различий более 20 % не было выявлено, более 10 % наблюдались у добровольцев с порядковыми номерами 5, 9, 13, 25 и 27, т. е. в 15,62 % случаев.

Таким образом, результаты сравнительной оценки состава тела приборами KLU и Tanita выявили неоднозначность результатов. С одной стороны, применение трекера состава тела KLU при массовой оценке показало свою точность и сопоставимость с результатами

Tanita. С другой стороны, выявлены значительные отклонения при оценке индивидуальных параметров, особенно результатов измерения процентного содержания жировой ткани. Можно утверждать, что зафиксированные различия, составляющие более 20 процентов у 53,12 % исследованных добровольцев, не позволяют говорить о точности измерений трекера состава тела KLU, особенно его позиционирования как индивидуального устройства.

Заключение. Результаты сопоставления результатов анализа состава тела трекером состава тела KLU и Tanita BC-418 MA выявили неоднозначность полученных данных. При оценке состава тела при массовых исследованиях KLU показал свою точность и сопоставимость с результатами Tanita. В сочетании с простотой использования и неинвазивным характером он подходит для оценки состава тела у различных групп населения. Однако анализ индивидуальных результатов показал рассогласованность результатов более чем у 50 % добровольцев, особенно данных процентного содержания жировой ткани. Следовательно, трекер KLU не обладает необходимой точностью измерений, его использование как индивидуальное устройство не является надежным способом контроля компонентного состава тела.