Srovnání metod DXA a BIA u obézních žen indikovaných ke sleeve gastrektomii – pilotní studie

Overview

Úvod:
Měření množství tělesného tuku má velký význam pro posouzení závažnosti obezity, sledování účinnosti její léčby a také pro motivaci pacientů. Existují různé metody měření tělesného složení, které se navzájem liší přesností, finanční a časovou náročností.

Metodika:
Cílem této práce bylo porovnání tělesného tuku zjišťovaného pomocí metod duální rentgenové absorpciometrie (DXA, přístroj Hologic Discovery W) a bioelektrické impedance (BIA, přístroj Nutriguard M) u obézních žen indikovaných ke sleeve gastrektomii. Soubor tvořilo celkem 67 žen ve věku 27 až 68 let. U vyšetřovaných osob byla měřena

• tělesná hmotnost,
• výška,
• obvod pasu, a 
• obvod boků
  
  a byl vypočítán BMI.

Z vybraných sledovaných parametrů byla vytvořena korekční rovnice pro přepočet procenta tělesného tuku stanoveného pomocí BIA tak, aby výsledky této metody byly srovnatelné s výsledky referenční metody DXA.

Výsledky:
Průměrný BMI u sledovaného souboru byl 42,3 ± 5,6 kg/m². Průměrné množství tuku, stanovené metodou DXA, činilo 48,8 ± 4 %. Metodou BIA byly dosaženy hodnoty v průměru o 3,8 % nižší (p < 0,001). Hodnoty BIA přepočítané pomocí korekční rovnice korelovaly s hodnotami DXA (r = 0,791), v absolutních hodnotách se výsledky prakticky nelišily (p = 0,808).

Závěr:
Metoda BIA ve srovnání s metodou DXA dávala u obézních žen v průměru o 3,8 % nižší procento tělesného tuku. Byla stanovena korekční rovnice, pro přepočet procenta tělesného tuku stanoveného metodou BIA a DXA. Korigované hodnoty stanovené metodou BIA dávaly shodné výsledky procenta tělesného tuku jako referenční metoda DXA.

Klíčová slova:
bioelektrická impedance (BIA), DXA, sleeve gastrektomie, tělesné složení, procento tělesného tuku.

Úvod

V posledních desetiletích se výrazně zvyšuje prevalence obezity, která bývá nazývána epidemií třetího tisíciletí. Celosvětově nadváhou nebo obezitou trpí více než miliarda dospělých a 10 % dětí. V České republice mělo v roce 2009 nadváhu

• 41 % mužů, a 
• 28 % žen.

Obézních bylo

• 23 % mužů, a 
• 21 % žen (7).

Obezita zhoršuje zdravotní stav a kvalitu života obézního jedince. Je prokázáno, že zvyšuje riziko výskytu řady

• kardiovaskulárních,
• metabolických, a 
• nádorových onemocnění.

Dalšími komplikacemi souvisejícími s obezitou jsou degenerativní onemocnění pohybového aparátu a psychické poruchy počínající sebepodceňováním a končící klinicky vyjádřeným depresivním syndromem (7).

Pro zjišťování nadváhy a obezity existuje celá řada metod, díky nimž je možné posoudit nejen rizika rozvoje uvedených onemocnění, ale také sledovat účinnost léčby obezity a motivovat pacienty. Tyto metody se navzájem liší přesností, požadavky na přístrojové vybavení, náročností pro obsluhující personál, finanční a časovou náročností.

K nejjednodušším a nejčastěji využívaným patří výpočet indexu tělesné hmotnosti – Body Mass Index (BMI). Nevýhodou tohoto indexu je skutečnost, že neodráží podíl a distribuci tělesného tuku a tukuprosté hmoty (2, 6, 14).

V posledních letech je pro zjišťování tělesného složení v klinické praxi stále více využívána bioelektrická impedanční analýza (BIA). Pro měření je využíván střídavý proud o nízké intenzitě 400 až 800 A a frekvenci 1 až 1 000 kHz. Metoda BIA je pro vyšetřovaného i vyšetřujícího nenáročná. Přesnost výsledků závisí zejména na adekvátní hydrataci organismu a uspořádání elektrod (12, 13, 14).

Metoda duální rentgenové absorpciometrie (DXA) je považována za spolehlivou referenční metodu měření tělesného složení (12). Její princip spočívá v odlišné absorpci rentgenového záření o dvou různých vlnových délkách a velmi nízké intenzitě tukovou tkání, svalovou tkání a kostmi. Nevýhodou této metody je značná finanční náročnost a nemožnost jejího využití v terénních studiích.

Metodika

Vyšetřovaný soubor tvořilo celkem 67 žen ve věku 27 až 68 let zařazených do prospektivní klinické studie sledující metabolickou odezvu tukové a kostní tkáně na redukci hmotnosti po laparoskopické sleeve gastrektomii. Jednalo se o pacientky Fakultní nemocnice Ostrava a Vítkovické nemocnice v Ostravě. Studie byla schválena etickou komisí Lékařské fakulty Ostravské univerzity v Ostravě. Výběr k chirurgické léčbě obezity byl proveden v souladu s guidelines IFSO (5), tedy u osob s BMI ≥ 40 kg/m² nebo u osob s BMI ≥ 35 kg/m² s přidruženými komorbiditami.

Do souboru bylo zařazeno také 6 žen s BMI v rozmezí 32,9–34,8 kg/m², které byly indikovány k operaci z důvodu závažných komorbidit. Vylučovacími kritérii pro zařazení do studie byly

• onemocnění štítné žlázy,
• choroby zažívacího systému spojené s poruchami střevní resorpce, a 
• poruchy ledvinných funkcí.

V rámci vstupního vyšetření bylo provedeno základní antropometrické vyšetření podle metodiky ČS EN ISO 7250. Byla měřena

• tělesná hmotnost,
• výška,
• obvod pasu (v polovině vzdálenosti dolního okraje posledního žebra a crista iliaca),
• obvod boků
• a vypočítán BMI.

Tělesné složení bylo zjišťováno pomocí multifrekvenční tetrapolární BIA (přístroj Nutriguard M) a DXA (přístroj Hologic Discovery W). Všechna vyšetření proběhla během jedné návštěvy v Osteodenzitometrické laboratoři.

Zkoumané osoby byly poučeny, aby jeden den před měřením dodržovaly pitný režim, nevěnovaly se náročné fyzické aktivitě a aby nekonzumovaly alkohol. Před samotným měřením neměly pacientky pít kávu a jiné kofeinové nápoje. Časový odstup vyšetření od posledního jídla a pití byl jedna až dvě hodiny. Další podmínkou bylo vyprázdnění močového měchýře před měřením.

Statistické hodnocení výsledků bylo provedeno pomocí Pearsonovy korelační a regresní analýzy. Srovnání procenta tělesného tuku bylo pomocí Studentova t-testu na hladině významnosti 5 %. Lineární model (predikční rovnice) pro stanovení procenta tělesného tuku pro obézní ženy ve studii byl sestaven pomocí metody forward selection. Do modelu byly navrženy parametry

• procento tuku zjištěné pomocí BIA,
• věk,
• tělesná hmotnost,
• výška,
• BMI,
• obvod pasu,
• obvod boků, a 
• závisle proměnná – procento tuku sta– novené metodou DXA.

Na základě hodnot pomocí AIC (Akaike information criterion) byly nakonec vyselektovány následující antropometrické parametry:

• procento tělesného tuku (BIA),
• tělesná výška,
• obvod boků, a 
• obvod pasu.

Všechny analýzy byly provedeny pomocí statistického softwaru R (11).

Výsledky

Průměrný věk žen byl 41,3 ± 8,9 let. Průměrný BMI souboru 42,3 ± 5,6 kg/m². Dle hodnocení BMI mělo

• 6 žen (9,0 %) obezitu I. stupně,
• 16 žen (23,9 %) obezitu II. Stupně, a 
• 45 žen (67,2 %) obezitu III. stupně.

Procento tělesného tuku stanovené metodou DXA bylo 48,8 ± 4 %. Podrobnější charakteristika zkoumaného souboru je uvedena v tabulce 1.

Při porovnání procenta tělesného tuku stanoveného metodou BIA byla zjištěna dobrá korelace s metodou DXA (R = 0,726). BIA podhodnocovala procento tělesného tuku v průměru o 3,8 % (p < 0,001) (graf 1 a 2).

Korelační koeficienty pro vztah mezi procentem tělesného tuku stanoveným metodou BIA a DXA a antropometrickými ukazateli u sledovaného souboru jsou uvedeny v tabulce 2.

Byla zjištěna velmi dobrá korelace BMI s 

• tělesnou hmotností (r = 0,861),
• obvodem boků (r = 0,865), a 
• vobvodem pasu (r = 0,701).

Korelační koeficienty pro vztah mezi procentem tělesného tuku stanoveným metodou BIA a tělesnou hmotností a obvodem boků, se pohybovaly v rozsahu 0,628 až 0,682. Naproti tomu tělesný tuk stanovený metodou DXA koreloval s uvedenými antropometrickými ukazateli jen velmi slabě (r = 0,429 až 0,593).

Nebyla zjištěna žádná závislost mezi věkem a sledovanými antropometrickými ukazateli.

Na základě výsledků statistické analýzy byla sestavena predikční rovnice pro přepočet procenta tuku zjištěného metodou BIA tak, aby se co nejvíce výsledky blížily metodě DXA. Do rovnice byly zařazeny mimo procenta tělesného tuku (BIA) také tělesná výška, obvod boků a obvod pasu (tabulka 3).

Po přepočítání výsledků metody BIA pomocí vytvořené predikční rovnice byl u 85 % zkoumaných osob rozdíl od referenční metody DXA do ± 3 % tělesného tuku. Průměrné množství tělesného tuku vypočítané pomocí korekční rovnice bylo 48,9 ± 3,2 %. Mezi výsledky obou metod nebyly statisticky významné rozdíly (p = 0, 808) (tabulka 4).

Diskuse

Výsledky metod zaměřených na zjišťování tělesného složení závisí na mnoha faktorech. V první řadě se jedná o typ použitého přístroje, zručnost a zkušenost obsluhujícího personálu. Další podmínkou pro stanovení tělesného složení pomocí metody BIA je adekvátní hydratace organismu. Všetulová a Bunc (1, 15) uvádějí, že stav hydratace organismu může způsobit chybu o velikosti 2–4 %. Tomu jsme se snažili u našeho souboru předejít poučením vyšetřovaných o dodržování pitného režimu 24 hodin před měřením a v den měření minimálně hodinovým časovým odstupem od posledního jídla a pití.

Metoda BIA podhodnocovala procento tělesného tuku proti metodě DXA u obézních žen zkoumaného souboru v průměru o 3,8 %. Statisticky významně nižší výsledky metody BIA v porovnání s metodou DXA uvádějí i další autoři (12, 13, 14, 15).

Deurenberg uvádí odlišné složení těla obézních s ohledem na množství tělesné vody. Konstatuje, že podíl vody na tukuprosté hmotě obézních je zřejmě vyšší než u neobézní populace, což vede k podhodnocení procenta tělesného tuku a nadhodnocení tukuprosté hmoty (3, 14).

Podhodnocení množství tělesného tuku u metody BIA oproti metodě DXA uvádějí ve studiích změn tělesného složení při hubnutí obézních žen také autoři Thomson a Verdich (12, 13).

K možným chybám při použití metody BIA dochází i v důsledku předpokladů válcového modelu a homogenní hustoty lidského těla (1). Pro měření tělesného složení je výhodnější namísto běžněji používaných monofrekvenčních přístrojů BIA využít přístroje multifrekvenční, jelikož umožňují zjistit množství extracelulární vody (ECW) při nízkých frekvencích (1–5 kHz) a celkové tělesné vody (TBW) při vyšších frekvencích (např. 100, 200 nebo 500 kHz) a dopočítat množství intracelulární vody (ICW) (10).

Dalšími faktory, které je nutné brát v úvahu při tvorbě predikčních rovnic u metody BIA, jsou

• věk,
• pohlaví,
• množství a distribuce tělesného tuku vyšetřovaných (4, 9, 12, 13, 14, 15).

Někteří zahraniční autoři mimo jiné uvádějí, že predikční rovnice možná nefungují stejně u všech etnických skupin (4, 9). U zkoumaného souboru nebyla zjištěna závislost procenta tělesného tuku na věku, což mohlo být způsobeno tím, že více než polovinu souboru (55 %) tvořily ženy ve věku 35 až 45 let, v širším věkovém rozmezí 35 až 50 let se vyskytovalo 70 % zkoumaných osob. Potvrdila se závislost na množství a distribuci tělesného tuku vyjádřené obvodem pasu a obvodem boků a na tělesné výšce. Vytvořená predikční rovnice vykazovala velmi dobrou shodu s výsledným procentem tělesného tuku metody DXA.

Velmi dobrou shodu výsledků vlastních vytvořených predikčních rovnic pro metody BIA s výsledky metody DXA uvádějí také další autoři (14, 15). Větrovská uvádí při použití vlastní predikční rovnice pro přepočet procenta tělesného tuku naměřeného metodou BIA (přístroj Bodystat) shodu s výsledky DXA v rozmezí ± 3 % u 87 % probandů (14).

K podobným závěrům jsme došli i u tohoto zkoumaného souboru. Námi vytvořená predikční rovnice zajišťovala shodu DXA a BIA ± 3 % u 85 % žen.

Je třeba také zdůraznit, že spolehlivost metody DXA při zjišťování tělesného složení je v některých studiích zpochybňována. Ačkoliv se jedná o uznávanou referenční metodu pro hodnocení tělesného složení, může být měření procenta tuku u extrémně obézních osob přístroji DXA zatížené chybou. Nepřesnosti vznikají v důsledku velikosti skenovaného pole, do kterého se obézní nemusí vejít, váhového omezení přístrojů a vysokého stupně absorpce fotonů se zvyšující se tloušťkou tukové tkáně. (8, 12, 13).

Z hlediska posouzení kardiometabolických rizik obezity je vhodné, mimo zjištění celkového množství tělesného tuku, také stanovení intraabdominální tukové tkáně. To se provádí na specializovaných pracovištích pomocí nukleární magnetické rezonance (NMR) a počítačové tomografie (CT). Jedná se však o vyšetření finančně nákladná. CT navíc značně zatěžuje pacienty rentgenovým zářením. Proto se pro posouzení zdravotních rizik obezity v dnešní době v klinické praxi nejčastěji používá měření obvodu pasu. Bylo zjištěno, že obvod pasu nejlépe koreluje s intraabdominálním tukem měřeným pomocí počítačové tomografie a nukleární magnetické rezonance, ale také se subkutánní abdominální tukovou tkání a vznikem komplikací obezity (7).

V současnosti se objevují snahy o využití BIA metod i k určování množství intraabdominálního (viscerálního) tuku. Bylo prokázáno, že trunkální tuk stanovený pomocí BIA významně koreluje s celkovým abdominálním tukem zjišťovaným pomocí NMR i DXA. Naproti tomu pro stanovení intraabdominálního tuku se metoda BIA i při použití speciálního přístrojového vybavení neukázala jako vhodná v porovnání s NMR (16).

Závěr

Na základě našich výsledků i výsledků jiných autorů lze považovat BIA za vhodnou metodu pro zjišťování tělesného složení v klinické praxi. Nezbytnou podmínkou je dodržení zásad zajišťujících adekvátní hydrataci vyšetřovaného. Při použití správných predikčních rovnic dává metoda BIA výsledky srovnatelné s metodou DXA. Pro výzkumné účely je potřeba využít multifrekvenční BIA analyzátor. Predikční rovnice uvedená v této práci je specifická pro přístroj BIA Nutriguard M a daný soubor.

Pro vytvoření obecně platných rovnic je potřeba dalšího šetření na větších populačních skupinách různého věku, pohlaví a tělesného složení. Pro posouzení účinnosti léčby nadváhy a obezity je možné využívat i méně přesné metody měření tělesného složení. Je ale nezbytné používat vždy stejné přístroje a stejné podmínky opakovaných měření.

Studie byla podpořena granty z rozpočtu Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky, přidělenými prostřednictvím Ostravské univerzity v Ostravě pod registračními čísly SGS/FZS1/2010 a SGS2/LF/2011.

Mgr. Vladislava Zavadilová

Ostravská univerzita v Ostravě

Lékařská Fakulta

Ústav fyziologie

Syllabova 19

703 00 Ostrava

E-mail: vladislava.zavadilova@osu.cz