相位角與人體成分指標的相關性研究

崔 倩，楊婷婷，姚卓婭，申麗君

生物電阻抗分析法(bioelectrical impedance analysis,BIA)是一種間接評估機體成分的方法，通過阻抗與機體含水量之間的相關性建立起來的[1]。BIA是一種非侵入性、安全、廉價且便捷的評估人體成分的方法，已經(jīng)被用于評估健康和疾病個體身體成分和營養(yǎng)狀況[2]。相位角(phase angle,PA)是用BIA測出的電阻(R)和電抗(Xc)向量之間的相關性產(chǎn)生的 ，其角度取決于細胞組成和組織的水量以及其膜電位[3]。PA值低表明Xc低，R值高，說明細胞完整性降低；相反，PA值高，Xc值高，R值低，說明細胞處于適當健康狀態(tài)[4]。Máttar[5]報告說，大多數(shù)人群中PhA 在 3°～15°。與其他種族相比，亞洲人的PA水平相對較低[1]。PA可用于監(jiān)測營養(yǎng)不良和診斷臨床預后，BIA和PA可作為評估肝硬化、敗血癥、糖尿病和腎臟疾病的營養(yǎng)狀況和預后的指標[6]。但PA在體檢人群中的應用較少，故本研究旨在分析PA與體成分之間的相關性，以期為探索PA在營養(yǎng)和疾病預后方面的預測作用。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020年1月—2020年7月在河南省某三級甲等醫(yī)院健康管理中心進行健康體檢的人群為研究對象。納入標準：①年齡≥18歲；②無嚴重腎病、感染或腫瘤等；③知情同意，并自愿參與人體成分分析測定。排除標準：①繼發(fā)性肥胖者，如庫欣綜合征、甲狀腺功能減退等；②體內(nèi)有金屬或心臟起搏器等醫(yī)療器械，無法進行體成分分析測定者。最終共納入符合條件研究對象2 716例。

1.2 測量方法

1.2.1 相位角及體成分指標測定 采用韓國Biospace公司制造的Inbody 770人體脂肪成分分析儀，通過生物電阻抗法，測量人體的50 Hz PA、細胞內(nèi)水分(intracellular water,ICW)、細胞外水分(extracellular water,ECW)、總水分(total body water,TBW)、體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、體脂比(body fat mass,BFM)、內(nèi)臟脂肪下面積(visceral fat area,VFA)、腰臀比等指標。PA=[電抗(Xc)/電阻(R)]×(180/π)。

1.2.2 糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)指標測定 通過醫(yī)院的全自動生化分析儀，抽取空腹靜脈血5 mL，測定其HbA1c。

2 結(jié)果

2.1 基本情況 共納入研究對象2 716例，其中男1 992例(73.3%)，女724例(26.7%)，男女比例約為2.75∶1；年齡(56.19±14.19)歲；ICW為(22.64±4.21)L；ECW為(14.07±2.44)L；TBW為(36.71±6.63)L；BMI為(24.95±3.34)kg/m2；BFM為(20.33±6.17)%；VFA為(94.80±33.20)cm2；HbA1c為(6.02±0.85)%；PA為(5.34±0.79)°。不同性別體檢人群的基本情況見表1。

表1 不同性別體檢人群的基本情況

2.2 PA與人體測量學特征和HbA1c的相關性 Spearman相關分析結(jié)果顯示，PA與ICW(r=0.65)、ECW(r=0.51)、TBW(r=0.60)、BMI(r=0.38)呈正相關；與年齡(r=-0.55)、ECW/ICW(r=-0.91)、ECW/TBW(r=-0.92)、VFA(r=-0.13)、HbA1c(r=-0.17)呈負相關；與BFM(r=0.05)無明顯相關性。見表2。

表2 PA與人體成分指標的相關性(r值)

2.3 多元逐步回歸分析PA的影響因素 以PA為因變量，年齡、ICW、ECW、TBW、ECW/ICW、ECW/TBW、BMI、BFM、VFA、HbA1c為自變量，進行多元線性逐步回歸分析，結(jié)果顯示，ICW、ECW/TBW、BMI、VFA是PA的影響因素。見表3。

表3 多元線性逐步回歸分析PA的影響因素

3 討論

PA計算來自電阻和電抗。電阻與組織水合作用有關，電抗是由人體細胞膜電容產(chǎn)生的[7]。近年來，PA已經(jīng)被用作評估不同疾病病人臨床結(jié)果和營養(yǎng)狀況的預后參數(shù)[8]，在監(jiān)測和篩查糖尿病、血液透析、肝硬化、癌癥和疾病死亡率中發(fā)揮關鍵作用[9]。50 kHz最常用于人類測量最大電阻和電抗[10]。HbA1c是臨床篩查、診斷糖尿病的重要指標之一，具有高敏感性、高特異性和穩(wěn)定等特點，在診斷糖尿病中應用廣泛[11]。

本研究Spearman相關性分析發(fā)現(xiàn)，PA與ICW、ECW、TBW、BMI呈顯著正相關，與年齡、ECW/ICW、ECW/TBW呈顯著負相關關系。PA與ICW呈正相關，這可能由于人體電阻行為主要取決于身體組織的水合作用，而電阻R值與細胞內(nèi)液成反比，意味著ICW越高，電阻R值越低[12]，故PA與ICW呈正相關。PA與ECW呈正相關，這與其他研究結(jié)果一致[6]，這可能與高血糖會引起細胞外各室的滲透壓變化，從而導致水分從細胞內(nèi)移動到細胞外，而這些滲透性液體的轉(zhuǎn)移會影響血清張力，可能會導致晚期腎衰竭病人出現(xiàn)容量超負荷癥狀[13]。PA與BMI呈正相關，與Bosy-Westphal等[14]的研究結(jié)果一致，在BMI正常和偏高的人群中，PA隨著BMI的增加而增加，然而在嚴重肥胖(BMI>40 kg/m2)時PA與BMI存在負相關。隨著BMI的增加，細胞數(shù)量(脂肪或肌肉細胞)也會增加，由于電抗依賴于細胞膜的數(shù)量，PA也會隨著增加[1]，但BMI較高時，可能由于細胞膜功能狀態(tài)喪失，體液超負荷，所以導致嚴重肥胖病人PA較低有關[15]。PA與年齡呈負相關，這與其他研究結(jié)果一致[16]，這可能與軟組織質(zhì)量隨著年齡的增長而減少有關，所以PA隨著年齡的增加而減小。PA與HbA1c呈負相關關系，這與其他研究結(jié)果一致[17]，這可能與高血糖病人分解代謝導致活性細胞量減少有關。

本研究多元線性逐步回歸分析結(jié)果顯示，ICW、ECW/TBW、BMI、VFA是PA的影響因素。ICW是PA的影響因素，這是因為電阻主要來自細胞外液和細胞內(nèi)液，電容來自細胞膜，電容和電阻反映了受疾病、營養(yǎng)狀況、水合狀況等各種因素影響組織的不同電特性[18]。ECW/TBW是PA的影響因素，這是由于ECW/TBW比率變化可能與水腫或營養(yǎng)不良有關[19]，而且電解質(zhì)水平會影響B(tài)IA測量，由于流體和電解質(zhì)的變化還會影響細胞內(nèi)液和細胞外液的比例，進而影響電阻率[20]。BMI是PA的影響因素，這是由于PA主要受細胞膜的數(shù)量和功能狀態(tài)的影響，而BMI大小與細胞的數(shù)量有直接相關性[21]，故BMI是影響PA的因素之一。VFA是PA的影響因素，這是由于VFA反映了內(nèi)臟脂肪面積的大小，這與細胞數(shù)量有直接關系[22]，故VFA是PA的影響因素。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)，體檢人群的PA與ICW、ECW、TBW、BMI呈正相關；與年齡、ECW/ICW、ECW/TBW、VFA、HbA1c呈負相關；與BFM無明顯相關性；ICW、ECW/TBW、BMI、VFA是PA的影響因素。PA可以用來評價某些疾病的預后和營養(yǎng)狀況，相關影響因素較多，建議可以納入不同種類人群來明確相位角與各相關因素的關系，為臨床工作提供參考。