Технология InBody

Узнайте больше об анализе состава тела и о том, как InBody улучшает существующую технологию биоэлектрического анализа импеданса (BIA), чтобы обеспечить точный анализ состава тела для профессионалов.

Устройства InBody используют метод BIA, разделяющий ваш вес на тощую массу тела и жировую массу для оценки здоровья и питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Человеческое тело и импеданс

Биоэлектрический анализ импеданса (BIA) измеряется путем воздействия переменного тока на человеческое тело.

Понятие сопротивления

Чтобы лучше представить, как это работает, представьте поток автомобилей в движении. Ваш автомобиль является источником напряжения или тока, а шоссе, на котором вы находитесь, - это вода для тела. Если бы не было других автомобилей, вы могли бы свободно проехать по шоссе, не было бы никакого сопротивления, так же, как если бы в человеческом тебе не было бы ничего кроме воды.

Но вода не единственный элемент в человеческом теле, так же, как вы не единственный автомобиль на дороге. Чем больше машин выезжает на дорогу, тем дольше вам нужно ехать по ней, создавая сопротивление. Другие элементы, - жир, мышцы, кости и минералы создают сопротивление к электрическому течению, которое идет через ваше тело.

В технологии биоимпедансометрии (BIA) подразумевается, чем больше жидкости в организме, тем ниже сопротивление. Жировые клетки не проводят электрический ток. Мышечная ткань содержит большое количество воды, поэтому ток проходит именно через воду, содержащуюся в клетках мышц , тощей массы и через внеклеточную воду. Чем большее воды в теле, тем проще электрическому току проходить через тело, тем ниже сопротивление.

Понятие реактивного сопротивления

Реактивное сопротивление, также известное как емкостное сопротивление, оппозиция мгновенной подачи электрического тока, вызванного емкостным сопротивлением. Реактивное сопротивление помогает измерить способность клетки хранить энергию и является косвенным измерением прочности и целостности клетки. Реактанс - перспективный показатель, который может быть использован в клинической нутрициологии, реаниматологии и других смежных направлениях.

Вывод

Импеданс равен векторной сумме активного и реактивного сопротивления, что используется для измерения биоимпедансным анализатором для определения состава тела. BIA анализатор измеряет импеданс человека, взяв за основу модель цилиндра.

Импеданс рассчитывается по двум формулам:

1. Вычисление объема цилиндра (объем = длина x площадь)

2. Характеристика импеданса: импеданс обратно пропорционален площади поперечного сечения и прямо пропорционален длине.

Зная сопротивление и длину цилиндра, мы можем измерить объем общей воды тела.

В человеческом теле применяется та же формула, где длина будет равна высоте человека. Поэтому, мы можем высчитать общее количество воды в теле, зная импеданс и рост человека. Поэтому необходимо знать точный рост человека.

 

История технологии BIA

 

1969 — Хоффер и индекс импеданса

В 1969 году Хоффер провел серию экспериментов, чтобы доказать, что общая вода тела и биологический импеданс сильно коррелируют, предполагая, что измерение импеданса может быть использовано для определения общей воды тела. Он показал, что квадратное значение высоты, деленное на импеданс, сильно коррелирует с общей водой тела.

Хоффер провел измерения импеданса правой половины тела, включая правую руку, туловище и правую ногу. Квадратное значение, разделенное на импеданс, показало коэффициент корреляции 0,92 с общей водой в организме, который был выше, чем другие показатели, включая массу тела. Уравнение Хоффера доказало индекс импеданса, используемый в BIA сегодня.

 

 

Источник: RJL Systems

 

1979 — RJL Systems и первый измеритель импеданса

В 1979 компания RJL Systems создала первый коммерческий аппарат для измерения метода импеданса, который вскоре стал популярен. Прибор измерял импеданс, прикрепляя электроды на тыльную сторону правой руки и верхнюю часть правой стопы пациента и проводя ток 50 кГц через правую половину тела.

До этого состав тела измерялся калипометрией или подводным взвешиванием. Такие методы должны выполняться квалифицированными специалистами, и сложны в установке. Кроме того, не всем пациентам подходят. BIA был легким, быстрым и доступным. Поэтому, много исследователей состава тела, нутрициологов и медицинских специалистов начали использовать BIA.

 

 

 

1980-е — Открытие ограничений для BIA с эмпирическими данными

Исследования Лукаски, Сегала и других ученых ускорили эволюцию BIA. Исследования доказали, что BIA имеет высокую корреляцию с методами золотого стандарта, такими как подводное взвешивание и DEXA. Но технические ограничения BIA начали проявляться в конце 1980-х годов.

Одним из ограничений было то, что метод BIA предположил, что человеческое тело имеет форму одного цилиндра и использует одну частоту (50 кГц). Это, возможно, сработало для пациентов со стандартными типами тела, но это было не так точно для других групп населения. Таким образом, исследователи придумали различные уравнения в дополнение к индексу импеданса, чтобы дополнить техническое ограничение BIA и достичь большей точности для групп пациентов разного возраста, пола и т.д.

 

 

1980-е — Лукаски и Кушнер разрабатывают эмпирические уравнения

Чтобы повысить точность результатов, исследователи придумали эмпирические уравнения, которые использовали эмпирические данные, такие как пол и возраст для расчета состава тела человека.

Эмпирические данные-это знания, полученные путем наблюдений или экспериментов. Собирая данные по выборочной совокупности, которая (будем надеяться) представляет собой дисперсию всей совокупности, исследователи пытаются вывести тенденции, которые могут быть использованы для прогнозирования результатов. В составе тела исследователи выделяют изменения в мышечной и жировой массах; они используют эти данные для прогнозирования состава тела на основе определенных переменных (возраст, пол, этническая принадлежность и т.д.)

В 1986 году, Лукаски опубликовал уравнения с использованием индекса сопротивления, массы тела и реактивного сопротивления; и в 1986г. Кушнер опубликовал уравнения с помощью индекса сопротивления, массы тела и пола.

Хотя эмпирические оценки могут дать вам точную оценку состава тела среднестатистического человека, существуют значительные проблемы, когда они используются в медицинских целях.

Предположим, что существует устройство, использующее эмпирическое уравнение для расчета общей воды в организме. И 2 человека которыt имеют такое же количество постной массы тела, но один человек 30 лет и другой один 40 лет. Несмотря на то, что они имеют одинаковое количество постной массы тела, эмпирические уравнения рассчитают, что эти два человека будут иметь 0,8 л разницы в общей воде тела только из-за возраста, который не является ни справедливым, ни точным.

 

 

 

1980-е — Домашние устройства BIA

Из-за технологических ограничений устройства BIA стали устройствами домашнего пользования, в медицине не использовались. В конце 1980-х годов японские производители выпустили различные типы устройств, основанных на смещении состава тела, которые широко использовались общественностью. Некоторые приборы измеряли импеданс между двумя руками, измеряя тем самым импеданс верхней части туловища. Это было малоэффективным измерением и не точным.

 

 

 

1992 — Кушнер и предложение сегментарного анализа

В 1992 году Кушнер утверждал, что человеческое тело состоит из пяти цилиндров (правая рука, левая рука, туловище, правая нога, левая нога) вместо одного.

В то время как тонкие конечности влияют на общий импеданс, туловище, которое имеет наибольшую площадь поперечного сечения, оказывает небольшое влияние на импеданс. Однако, поскольку туловище составляет 50% тощей массы тела, Кушнер подчеркнул, что измерение импеданса туловища отдельно было бы очень важно.

Одного измерения полного импеданса было бы недостаточно, но все пять частей должны измеряться отдельно на разных частотах, делая различие между внеклеточной водой и внутриклеточной водой. Другими словами, технические ограничения BIA должны быть преодолены путем измерения различных частей на разных частотах.

 

 

 

1996 — доктор Ча создает анализатор состава тела

В 1996, доктор Кичул Ча, биоинженер Гарвардской медицинской школы, впервые в мире разработал 8-ми точечную систему электродов с сегментарным анализом , которая измеряет импеданс для 5 различных частей тела на множественных частотах.

Измерение импеданса путем подачи многочастотных токов проводилось отдельно на 5 частей тела. Более того, измерение позволяет отдельно проверять импеданс торса. Это дало очень точные результаты без использования эмпирических данных. Таким образом, анализаторы состава тела стали точным медицинским прибором. Значения импеданса для всех цилиндров, включая туловище, можно найти на листе результатов InBody.

Много продуктов BIA сегодня обеспечивают массу мышцы для каждого раздела тела. Однако, большой часть из таких продуктов неспособна принять секционные измерения импеданса, специально импеданс торса. Однако, как показано на листе результатов InBody, вы можете видеть значения импеданса всех пяти частей тела, включая туловище, с использованием как высоких, так и низких частот.

 

 

Революция технологии BIA с InBody

4 основополагающие технологии InBody для самых точных результатов BIA, которые сопоставлены к методам золотого стандарта.

Использование InBody патентованной технологии ручных электродов позволяет фиксировать постоянную точку начала измерения в верхней части тела, в которой точкой начала измерений будет являться запястье, и в нижней части тела, в которой начальной точкой измерения будет являться лодыжка.

Особенность технологии прямого сегментарного измерения (DSM-BIA) от других подобных аппаратов, измеряющих биоимпеданс тела, состоит в том, что другие анализаторы состава тела или аппараты для измерения биоимпеданса измеряют тело человека как единый цилиндр и оценивают сегменты тела на основе математических расчетов, а не измеряют их. Различия в телосложении, размере рук, ног и туловища требуют отдельного измерения каждого сегмента, чтобы данные были точными о составе тела конкретного человека, с учетом особенностей его тела.

Биоимпедансные анализаторы состава тела, использующие одну частоту измерения, могут оценивать постоянное значение соотношения внутриклеточной и околоклеточной жидкости (ОКЖ/ВЖК), тем не менее распределение внутриклеточной и околоклеточной жидкости зависит от разных факторов: старение, травма, заболевания и нутритивный статус. Многие исследования подтверждают вывод, что использование одной частоты при измерении биоимпеданса не определяет различия в изменении ОКЖ и ВКЖ, ограничивая применение только на конкретные группы людей.

Никакие эмпирические оценки не используются для расчета состава вашего тела. InBody измеряет ваш импеданс независимо, поэтому результаты не зависят от вашего возраста, этнической принадлежности или пола.

Техническая проблема BIA

Если начальная позиция измерения меняется, то импеданс также изменяется и отображается неверно.

Решение InBody

8-ми точечная тактильная система электродов с электродами больших пальцев рук.

 

 

8-ми точечная система тактильных электродов

Использование InBody патентованной технологии ручных электродов позволяет фиксировать постоянную точку начала измерения в верхней части тела, в которой точкой начала измерений будет являться запястье, и в нижней части тела, в которой начальной точкой измерения будет являться лодыжка. Подобная модель измерения позволяет четко фиксировать длину цилиндра, в данном случае тело человека, что важно при определении импеданса в теле человека.

Патентованная технология ручных электродов для большого пальца минимизирует риск смещения начальной точки измерения при повторных измерениях, и соответственно изменение некоторых показателей. Воспроизводимость результатов InBody 99% при повторных измерениях.

InBody использует лодыжку и запястье как начальную точку измерения, по той причине, что ладони и стопы по форме плоские, они создают дополнительное сопротивление, что повлияет на показатели импеданса в целом и показатели состава тела соответственно.

Отличия от других биоимедансных анализаторов состава тела

В отличии от большинства анализаторов состава тела и других весов-анализаторов, имеющих контакт только со стопами или со стопами и хватом руки при измерении, анализаторы состава тела InBody имеют 8 тактильных электродов, которые позволяют измерять параметры импеданса по 5 сегментам тела, а не рассчитывать его значения и параметры состава тела на основе среднестатистических данных.

Например, при контакте с телом при измерении только электродов по хвату руки, измерение импеданса происходит только в верхней части тела, соответственно параметры состава тела нижней части тела не измеряются, а рассчитываются на основе средних значений.

Анализатор состава тела InBody имеет 8 контактных электродов для большого пальца и стоп ног.

При измерении импеданса анализаторами или весами-анализаторам, имеющих контакт только со стопами ног, расчет импеданса производится только в нижней части туловища, значения состава тела для верхней части тела рассчитываются на основе средних значений.

При измерении состава тела с электродами для стоп и по хвату руки традиционными биоимпедансными анализаторами измерение импеданса происходит не по всем сегментам тела, а рассчитывается, что не отражает реального компонентного состава тела.

При измерении импеданса учитываются такие физические значения как высота и плотность цилиндра, аналогично в измерении импеданса тела, важно фиксировать точки начала измерения, фиксируя стабильную и постоянную высоту цилиндра, в данном случае в качестве цилиндра воспринимается тело человека. Патентованная технология формы ручек аппаратов, фиксирует стабильную точку начало измерения, "линейкой" при которой выступает большой палец.

Техническая проблема BIA

Традиционный BIA рассматривает человеческое тело как один цилиндр. Тем не менее, туловище тела необходимо измерять отдельно, потому что даже одна ошибка в измерении может привести к существенной ошибке в общих измерениях воды в теле.

Решение InBody

Сразу сегментарный многочастотный биоэлектрический анализ импеданса (DSM-BIA) воспринимает человеческое тело как 5 цилиндров: левая рукоятка, правая рукоятка, левая нога, правая нога и туловище. InBody предусматривает независимые измерения каждого цилиндра для точных измерений всего тела.

 

Прямой сегментарный анализ

Особенность технологии прямого сегментарного измерения (DSM-BIA) от других подобных аппаратов измеряющих биоимпеданс тела, состоит в том, что другие анализаторы состава тела или аппараты для измерения биоимпеданса измеряют тело человека как единый цилиндр и оценивают сегменты тела на основе математических расчетов, а не измеряют их. Различия в телосложении, размере рук, ног и туловища требуют отдельного измерения каждого сегмента, для того чтобы данные были точными о составе тела конкретного человека, с учетом особенностей его тела и отдельных частей тела.

Большая часть тощей массы тела (ТМТ) находится в туловище. Это означает, что туловище будет иметь высокую проводимость при измерении, более 50%. Именно поэтому корреляция с общей сопротивляемостью тканей всего тела будет очень низкой. В отличии от техники других аппаратов измерения биоимпеданса тела, прямое сегментарное измерение (DSM-BIA) анализатора InBody отражает малейшие изменения распределения жидкости в туловище. Повышенная чувствительность технологии (DSM-BIA), используемая в аппаратах InBody, позволяет увидеть изменения компонентного состава тела с разбегом от 100 грамм с высочайшей точностью.

Измерение импеданса туловища происходит при движении тока от правой ладони через туловище до правой стопы. Напряжение считывается с левого большого пальца, через туловище до левой пятки.

Возможность InBody измерять показатели биоимпеданса туловища - это важнейшее преимущество перед другими анализаторами состава тела. В туловище содержится большой объем жидкости, именно поэтому важно измерить импеданс в каждом сегменте отдельно.

Проверьте чтобы значение импеданса в туловище не превышало 40Ω. Туловище является самым коротким и в то же время самым широким сегментом тела, поэтому значения импеданса в нем самые низкие. В большинстве случаев значение импеданса в туловище не больше 40Ω и не меньше 10Ω.

 

 

 

Техническая проблема BIA

Большинство приборы BIA используют только одну частоту 50 кГц для измерения всей воды в теле. Поскольку 50 кГц или более низкие частоты едва проходят через клеточную мембрану, точное измерение импеданса во внутриклеточной воде было невозможно. Измерение отношения внутриклеточной к внеклеточной воды важно для отрасли нефрологии или реабилитации.

Решение InBody

InBody использует разные частоты для измерения внутриклеточной и внеклеточной воды для самого точного и полного анализа воды тела. Благодаря высокой точности, оборудование InBody широко применяется в медицине.

 

Мультичастотный анализ

Биоимпедансные анализаторы состава тела, использующие одну частоту измерения могут оценивать постоянное значение соотношение внутриклеточной и околоклеточной жидкости (ОКЖ/ВЖК), тем не менее распределение внутриклеточной и околоклеточной жидкости зависит от разных факторов: старение, травма, заболевания и нутритивный статус. Многие исследования подтверждают вывод, что использование одной частоты при измерении биоимпеданса не определяет различия в изменении ОКЖ и ВКЖ, ограничивая применение только на конкретные группы людей.

Технология мультичастотности позволяет выявить распределение соотношения ОКЖ/ВКЖ в различных секторах, определяя сопротивление ОКЖ на малых частотах, на высоких частотах определяется показатель общей воды в организме (ОВО). На основании двух показателей вычисляется данные о внутриклеточной жидкости.

Использование мультичастотного метода анализа InBody повышает возможность отслеживания изменения внутри и внеклеточных секторах, позволяет более точечно диагностировать состояние здоровья людей. Применяется не только в клинических условиях.

Симультанное мультичастотное сегментарное измерение

Технология SMF-BIA самая чувствительная технология к изменению компонентного состава тела и изменению распределения жидкостных сред на уровне клеток.

Данная технология представлена в новом поколении оборудования InBody770. Данная модель биоимпедансного анализатора состава тела была впервые представлена в 2014 году.

Особенности технологии состоит в том, что в процессе измерения одновременно 6 частот электрического тока проходят через ткани организма, что создает прецизионный уровень точности измерения жидкостных сред на клеточном уровне.

 

 

 

Техническая проблема BIA

Созданы и использованы эмпирические уравнения для компенсации отсутствия импеданса туловища (за счет измерения импеданса всего тела). Эти эмпирические уравнения включали данные (возраст, пол и этническая принадлежность) для расчета состава тела вместо измерения фактического состава тела человека.

Решение InBody

Никакие эмпирические оценки или уравнения не используются для расчета состава вашего тела. InBody измеряет ваш импеданс независимо, поэтому ваши результаты не зависят от вашего возраста, этнической принадлежности или пола.

 

Отсутствие эмпирической оценки

Эмпирические оценки или учет среднестатистических данных основаны на общих особенностях, тенденциях и стандартах отдельных демографических групп людей, таких как возраст, пол, этническая принадлежность.

При учете этих данных, можно увидеть большие различия в результатах. Как примеру, учет эмпирической оценки будет влиять на точность результата и не должен применяться вне определенных демографических групп, для которых эти стандарты были созданы.

Даже лица, находящиеся в определенной демографической группе, к которым могут быть применены усредненные данные, собранные в результате наблюдений, могут значительно отличаться под действием таких факторов, как диета, упражнения, образ жизни и состояние здоровья в целом, что не может учитываться и приниматься в расчет при определении стандартов среднестатистических данных. Подобная вариативность каждого человека постоянно встречается среди физически здоровых людей, но еще более явную выраженность это имеет в медицинской сфере, например, два больных онкологией имеют различные синдромы.

Отсутствие эмпирической оценки позволяет InBody измерять параметры состава тела, а не предугадывать их на основе заданных стандартов.

Исследователи Университета Бэрри (Barry University, USA) провели исследование в ходе которого у 150 человек провели измерение состава тела с учетом параметра процентное содержание жира (ПСЖ) на анализаторе состава тела InBody не использующим эмперическую оценку, традиционном биоимпедансном анализаторе, использующим эмперическую оценку при расчете и эталонном оборудовании DEXA метод двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией. двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия

При исследовании мужчин, результаты DEXA составили в диапазоне 6.1% и 44.3%, результаты InBody, не использующего эмперическую оценку результаты составили 7.4% и 43.2%, в то время как результаты традиционных биоимпедансных анализаторов, использующих эмперическую оценку результаты составили 5.8% и 34.7%, что по максимальному значению составило разницу в 10% в корреляции с эталонным методом DEXA.

Значительная разница в результатах между DEXA и анализаторами состава тела, использующих эмперическую оценку это результат того, что при использовании эмперической оценки результат оценки стремиться к нормальному значению (стандарту).

Анализаторы состава тела InBody, не использующие эмперическую оценку имеет различия значений в диапазоне по причине различных значений импеданса. Именно поэтому 100% влияние на результат оказывают параметры импеданса. Эмперические данные, такие как пол и возраст являются усредненными данными. Например, мужчины предрасположены к большему объему мышечной массы чем женщины.

Поэтому использование анализатора состава тела InBody, не использующего в эмперические данные позволяет использовать его в различных областях, в том числе медицине и здравоохранении

 

 

 

 

Высокая корреляция с методами золотого стандарта

InBody - одни из самых точных приборов BIA на рынке, имеющих высокую корреляцию 0.99 к золотому стандарту DEXA

Статья: Accuracy of direct segmental multi-frequency bioimpedance analysis in the assessment of total body and segmental body composition in middle-aged adult population

 

 

 

 

Давайте начнем

Свяжитесь со спциалистами InBody, чтобы узнать, как мы можем начать сотрудничество