人体成分分析及其应用_赵明利
·50··综
述·
Vol．23，No．1，January ，2016肠外与肠内营养2016年1月第23卷第1期Parenteral ＆Enteral Nutrition ，
人体成分分析及其应用
赵明利综述，李
宁审校
（南京军区南京总医院解放军普通外科研究所，江苏南京210002）
［摘要］传统上使用体重指数（BMI ）判断体型和营养状况具有其局限性。利用生物电阻抗法（BIA ）人体成分分析技术可获得脂肪率、去脂体重指数等数据。我们认为，合适的脂肪率是男性12% 22%、女性20% 30%，中女性14．5 18．0。人体成分分析较BMI 能更好地用于体型判断、营养评等的去脂体重指数是男性17．0 21．0、某些疾病的预后判断和调整用药剂量等。估、
［关键词］人体成分分析；中图分类号：
Ｒ151．4
生物电阻抗法；文献标志码：
A
体重指数；
脂肪率；
去脂体重指数
①
DOI ：10．16151/j．1007-810x．2016．01．014
The principle and the use of body composition measurement based
on bioelectrical impedance analysis
ZHAO Ming-li reviewing ，LI Ning checking
（ＲesearchInstitute of General Surgery ，Nanjing General Hospital of Nanjing Military Ｒegion，PLA ，Nanjing 210002，Jiangsu ，China ）
［Abstract ］Body mass index is used for the assessment of nutrition status ，but it cannot reflect the composition of the body．Fat percentage （FP ）and fat free mass index （FFMI ）can be obtained from body composition measurement based on bioelectrical impedance analysis．The moderate range of FP is 12% 22%for male and 20% 30%for female．The moderate range of FFMI is 17 21for male and 14．5 18for female．Body composition can be used for the assessment of somatotype and nutrition status ，judgment of prognosis and adjustment of drug dose．Body composition measurement will be used more widely than body mass index in the future．
［Key words ］Body composition ；
percentage ；
Bioelectrical impedance analysis ；
Body mass index ；
Fat
Fat free mass index
BMI =体重（kg ）/身高2（m 2）。该指数综合考虑了人体的体重和身高。根据过去长期使用的标准，正常
人和住院病人均可通过BMI 粗略评估体型和营养状况，见表1。另外，新发布的亚太地区肥胖标准认
BMI 在18．5 23为正常，23 25为超重，＞25为，
［1］为肥胖。有学者认为，新标准更适合亚太人群。
BMI 曾长期用于指导临床实践，如根据
体重和体重指数（BMI ）是常用的反映人体营养状况的指标，但其不能反映人体肌肉、脂肪等成分的比例，在实际应用中有其局限性。近几年，我科大量采用生物电阻抗测定法（BIA ）进行人体成分分析，可更准确地评判病人的体型和营养状况。根据我们积累的经验并结合相关文献，对人体成分分析及其应用作如下综述，并对脂肪率（FP ）和去脂体重指数（FFMI ）的正常范围提出参考意见。1
体重指数及其缺陷
BMI 是常用的评价人体健康状况的参数。
NＲS2002的评分标准，BMI ＜18．5的住院病人被认
［2］
为具有营养风险，需进行营养支持。2014年，新发布的美国肥胖指南仍推荐对BMI ＞40或合并肥胖相关并发症且BMI ＞35的病人，可以考虑调节胃
①
基金项目：作者简介：通讯作者：
江苏省临床医学科技专项资助项目（BL2012006）
mail ：zhao_ming_li@163．com 赵明利，主治医师，普通外科学博士后，从事胃肠外科和肠外肠内营养专业。E-李
E-mail ：liningrigs@vip．sina．com 宁，
［3］
束带等减重手术治疗。但使用BMI 评价体型有时并不准确。BMI 的缺陷就在于它不能区分体重来
而这种区别对临床源于脂肪还是肌肉等其他成分，
评估有着重要的意义。
表1BMI 与体型评判Table 1
BMI 评价中国人标准WHO 标准
消瘦＜18．5＜18．5
正常18．5 2418．5 25
BMI and sormatotype
超重24 2825 30
轻度肥胖28 3230 35
中度肥胖32 3635 40
重度肥胖＞36＞40
2人体成分分析
通过计算公式得到的人体成分数值与实际情况相差较大；③BIA 的计算公式主要为正常状态的成年人，若病人有严重脱水、水肿、浆膜腔积液等，测量结果
［11］
但BIA 用会产生较大误差。虽有这些缺陷存在，于横向或纵向的比较还是具有较大参考价值的。3
脂肪率和去脂体重指数
人体成分分析是测量人体肌肉和脂肪等不同成
分的含量。以往曾用皮皱厚度和手臂周长测定、水目前广泛使用的主要是双能X 线吸下称重等方法，
MＲI/CT扫描和BIA 等方法。其中收法（DEXA ）、
DEXA 是在利用X 线测定骨密度的基础上发展而
来，可直接测定瘦组织、骨组织和脂肪组织的含量
［4］
。但该方法存在费用较高、射线暴露等问题限
利用人体成分分析的数据评价病人的营养和体
FP 和FFMI 是最重要的两个指标，型，但遗憾的是这两个指标目前尚无公认的参考标准。Abernathy ［12］
FP 的正常范围男性为12% 20%、等提出，女性为20% 30%。美国胸科学会（American Thoracic
Society ）和欧洲呼吸病学会（European Ｒespiratory
［13］
Society ）将低FFMI 定义为男性＜16、女性＜15。但多项调查的数据并不能完全支持上述标准，见表2。
FP 和FFMI 与人种、性别、年龄有关，即使在同等条件下，各家报道的差异也挺大。值得注意的是，上表部分作者虽发现人群中FP 分布较Abernathy 的标准高，但认为这反映了人群中普遍存在的肥胖，
［16］［19］
所以仍赞同Abernathy 的标准。Vestbo 等在临床研究中将低FFMI 定义为男性＜17．05、女性＜14．62。结合上述文献和我单位的经验，我们认为成年人（18 60岁）FP 参考范围定为男性12% 22%，女性20% 30%；FFMI 参考范围定为男性17．0 21．0，女性14．5 18．0。
FP 即脂肪占体重的比例，可从人体成分分析仪直接读出。目前无公认的FP 正常标准。我们认为，成年人FP 男性为12% 22%，女性为20% 30%比较合适。因为FP 与人种、性别、年龄有关，在相同体型的人中，女性FP 通常比男性高5% 8%。成年人随着年龄的增长，FP 逐渐增加，其正常参考值范围也逐渐上移。
FFMI 又称瘦体重指数。其计算方法：（1－FP ）ˑ 体重（kg ）/身高2（m 2）。结合多篇文献，我们
FFMI 的下限男性应＞17，女性应＞14．5。由认为，
于FFMI 反映人体肌肉、骨骼等“健康”成分，所以
制其应用。MＲI/CT扫描法是利用影像技术获取人
体断层图像，可清晰显示肌肉、脂肪等不同成分，再。这种方法仍存脂肪比例利用软件计算肌肉、
CT 扫描也存在射线暴露在费用高、耗时长的缺陷，问题。前述这两种方法一般只用于科研。
在临床上，最常用的人体成分分析仪是利用BIA 法进行测量。该方法利用人体不同成分含水量的不同，导电性能也不同的特点，通过电阻抗的测定，结合身高、体重、性别、年龄等数据，估算人体肌
［7］肉、脂肪等不同成分的比例。BIA 法的人体成分
［8］
BIA 分析始于20世纪90年代，通过多年的发展，
［9－10］
。早期法测定人体成分的可靠性已得到认可
［5－6］
的人体成分分析仪使用单一频率（50kHz ）的电流
测定两腿间电阻抗计算人体成分。而新型的BIA 人体成分分析仪不仅通过多个电极（通常是4个，
5、50、250、500和即双手和双脚）、多个频率（1、1000kHz 等）进行分段测定，而且还同时测定电阻
［7］
和电抗，使人体成分分析的结果更加精确可靠。其不仅能获取四肢和躯干各部位的肌肉、脂肪比例，而且还能区分细胞内、细胞外的水分。详细的人体成分分析结果为病人的营养状况和疾病状态的评估提供了基础。
但BIA 测定人体成分也有其缺陷和局限性：①BIA 不是直接“测定”人体成分，而是测定电阻抗，通过公式“计算”出人体成分。其方法的准确性较
CT 扫描等方法差，双能X 线吸收、不同厂家使用的计算公式不同，测量结果也会有所差异；②BIA 主要
用于BMI 为16 34的病人，若BMI 超出测量范围，
［16］
FFMI 无上限，越高越好。结合文献我们认为，可
FFMI 和FP 后，我们可以对病人的体型和健康状况作出更准确的评价，见表3。
将男性＞21、女性＞18作为高FFMI 的标准。FP 可反映肥胖程度，而FFMI 则反映健壮程度。在使用
表2
作者Schutz
［14］
FP 和FFMI 的人群调查
Population survey of FFMI and FP
项目
FFMI FP （%）FP （%）FFMI FP （%）FFMI FP （%）FFMI FP （%）
表示方式90%置信区间均值ʃ 标准差均值ʃ 标准差均值ʃ 标准差均值ʃ 标准差90%置信区间90%置信区间均值ʃ 标准差均值ʃ 标准差
数
值
男16．8 21．1，女13．8 17．6男17．9ʃ 4．7，女26．6ʃ 5．0男20．7ʃ 5．3，女25．6ʃ 5．1男19．0ʃ 1．3，女15．6ʃ 1．1男18．3ʃ 4．8，女26．5ʃ 5．1男16．3 22．3，女13．3 17．8男9．2 30．5，女20．8 42．2男18．8ʃ 1．8，女15．0ʃ 1．2男18．4ʃ 6．4，女29．3ʃ 7．1
Table 2
方法
BIA 法BIA 法BIA 法
双能X 线吸收法双能X 线吸收法
况明星Kyle ［16］Kim ［17］Hull ［18］
［15］
表3FP 、FFMI 和体型
FFMI ，FP and sornatotype
FP 低瘦弱消瘦健壮
FP 正常虚弱匀称强壮
FP 高虚胖肥胖粗壮
［23］
，最多（2．90kg ）结果提示我们围手术期能量的
Table 3
FFMI 低中等高
补充和瘦体重（主要是肌肉容积）的维持同样重要。
Bryant 等关于炎症性肠病，
［24］
的研究分析发
28%的克罗恩病病人和13%的溃疡性结肠炎病现，
31%的克罗恩病病人和人存在瘦体重明显降低，
13%的溃疡性结肠炎病人存在脂肪组织的减少。可克罗恩病对营养状况的影响比溃疡性结肠炎大。见，
此外，炎症性肠病病人使用糖皮质激素可能出现总但骨密度和瘦体重却明显体重和脂肪比例的增加，降低
［25］
“健壮”表中体型为肌肉饱满、脂肪少，是大多
数人的追求，但脂肪率绝不是越低越好，尤其女性，若FP 极低可能出现严重的内分泌紊乱，甚至发生闭经等问题
［20］
，严重危害身体健康。表中“虚胖”的
。与BMI 比，人体成分分析对临床的指导意
［21］称谓是“肌肉减少型肥胖（sarcopenic obesity ）”，
。“虚胖”是老年病人常出现的状况体型的人肌肉
体质虚弱、明显减少而脂肪（尤其内脏脂肪）增多，
活动力差，且更易合并高血压、糖尿病等，且脑卒中
但由于这类病人体和心血管事件的风险明显增加，
重在正常范围或仅轻度升高，往往难以意识到自己
的健康隐患。44．1
应用人体成分分析评估营养状况
恶性肿瘤病人总体上处于高
义更大，所以，对炎症性肠病病人，有条件时应给予人体成分测定。
除了脂肪和瘦体重的变化，病人还可能存在水分分布的异常，如胃癌病人就存在细胞外水分的增加。肝硬化或腹腔内肿瘤导致腹水时表现为体重增加，但病人的整体营养状况明显恶化。对这类病人，人体成分分析用于准确测定机体组成成分具有一定的局限性，其测定值与实际值会有较大差距
［11］
。我
科对这类病人使用BIA 法测定人体成分进行过探讨，发现其全身水量被低估，瘦组织群的丢失被掩那盖。但若对该类病人注意综合评估和动态观察，么，人体成分分析在其长期治疗过程中，仍是分析病评估营养不良程度的良好工具之人体重变化、一
［26］
代谢状态，存在脂肪和肌肉消耗增加、体细胞群丢失
70．7%胃癌病人在术前等情况。我科的研究发现，
应用BIA 法行人体成分分析有＞10%的体重丢失，
结果表明，胃癌病人脂肪群和瘦组织群均明显下降
［22］
。
。与正常对照组比，胃癌病人脂肪群平均降低
2．68kg ，瘦组织群平均降低5．62kg 。而肠癌病人而脂肪组织并无显著降仅瘦组织群降低4．61kg ，低，说明胃癌和肠癌病人的营养支持和生活方式有短期内所不同。胃癌病人术后第10天与术前比较，体重丢失达4．67kg （7．79%），其中以瘦组织丢失
人体成分分析可分别测定细胞内外水分含量、
肌肉容积和脂肪储备，能更有针对性地给予病人营养支持治疗和康复指导，所以，对营养性疾病（如肥胖、严重营养不良）以及疾病本身或其治疗可能影响营养状态的（如恶性肿瘤、炎症性肠病、肠瘘、大
器官移植、感染性疾病等）均应根据需要手术前后、
动态监测人体成分的变化，以便准确地评价营养状
［27］
况和营养支持的效果。4．2
预测病人预后
Narumi 等［28］通过研究分析发
现，发生心脏事件的病人FFMI 均值显著低于未发生心脏事件的病人（17．0vs 17．6）。经过年龄、性别、心功能等校正后的多因素分析发现，当FFMI 增
慢性心功能不全病人发生心脏事件的概率加1时，
降低32%。该研究所虽使用的计算FFMI 方法有其
局限性，但该研究初步揭示了FFMI 与慢性心力衰
［29］
竭预后的关联性。Gologanu 等用BIA 法测定了36例慢性阻塞性肺病（COPD ）病人的人体成分，发
从而引发比较严重的心血管抑制反应，物剂量偏大，
并使麻醉苏醒时间延长；而以理想体重作为计算标准，则会引发较严重的置管应激反应，说明用药剂量偏小；若以BIA 法测定的去脂体重为计算标准，既又能有效地抑制不会导致严重的心血管抑制反应，
且不影响术后苏醒，是比较合理的方置管应激反应，法。
化疗药物常根据体表面积计算用量。但Prado
［34］
5-FU ）不良反应的发生与其等发现，氟脲嘧啶（5-用量和瘦体重比例有关。该作者观察了62例使用
5-FU 做辅助化疗的结直肠癌病人的化疗不良反应，FU /瘦体重比通过CT 扫描测定人体成分，并计算5-FU 用量＞20mg /kg瘦体重时，值。研究发现，当5-93%的病人出现剂量相关的不良反应，而用量小于此值时，仅52%的病人出现不良反应。该研究还发
现，由于女性的瘦体重通常较低，所以高达43%的FU 用量＞20mg /kg瘦体重，女病人5-这可能是女病人更容易发生化疗不良反应的原因。
因人体成分对药物分布和血药浓度有很大影
Thibault 等［35］认为，响，所以，凡是需要通过体重计如激素、化疗药物、免疫抑制剂算给药量的药物，
（如硫唑嘌呤、英夫利昔单抗）、麻醉用药等均应通过人体成分分析进行校正。
人体成分分析比BMI 更能反映人体的健康状
方便。其结果不仅况。BIA 法测定人体成分快捷、
可用于一般人群评价体型，而且还可用于多种疾病
判断预后和指导用药剂量等。但人病人评估营养、
体成分分析的一些关键数据和具体使用方法还有待
进一步深入的研究。
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现FFMI 与COPD 本身的严重程度无关，但当男性
FFMI ＜16或女性FFMI ＜15时，病人的活动能力显
［30］
著降低。Schols 等在中重度COPD 的研究中使用BIA 法测定计算FFMI ，并随访了2 5年发现，对稳
定期COPD 病人，当男性FFMI ＜16或女性FFMI ＜15时，生存率降低10% 12%，而脂肪含量与病人预后无明显关联。FFMI 是比BMI 更加灵敏的独立
［19］
危险因素。Vestbo 等的研究亦发现，低FFMI 的COPD 病人随访期病死率达57%，而FFMI 正常病人仅为32%，认为低FFMI 病人总体死亡风险是FFMI 正常病人的1．5倍，COPD 相关死亡风险是后BMI 正常FFMI 降低者的2．4倍。值得注意的是，的病人，其死亡风险仍是FFMI 正常病人的1．3倍。我科曾用BIA 法测定了138例择期肠切除吻合手术的克罗恩病病人的人体成分，并分析术后30d 内的并发症发生率。入组病人共有28例（20．3%）发生并发症，其中Ⅲ级以上的严重并发症15例（10．8%）。经多因素分析发现，术前CＲP水平高、骨骼肌比例和FP 低是术后并发症增加的独立危险因素。只有术前骨骼肌比例减少是克罗恩病病人术后严重并发症的独立保护性因素。当术前骨骼肌比例＞24．3%时，病人发生术后严重并发症的风险仅相当于其他病人的58．8%。
由于FFMI 是影响某些疾病预后的重要指标，所以，通过人体成分分析可以筛选出高危病人给予更合理的治疗。
4．3指导用药剂量的调整
人体成分分析对合理
［31］
用药也有帮助。如麻醉用药通常按总体重计算用
量，但病态肥胖的病人若按总体重用药可能出现药物过量。所以Ingrande 等
［32］
认为，肥胖病人使用阿
片类药物和大多麻醉诱导用药应基于瘦体重计算用量，但肌肉松弛药物用量仍应按总体重计算。徐晓莹等
［33］
对BMI ≥40的肥胖病人进行研究发现，若以
实际体重作为麻醉诱导用药剂量的计算标准会使药
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