БИОИМПЕДАНСОМЕТРИЯ: ИСТОРИЯ МЕТОДА И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ
Основное содержимое статьи
Аннотация
Биоимпедансный анализ состава тела в последние десятилетия претерпевает новый интерес со стороны здравоохранения в связи с простотой исследования и расширением представлений о его практической значимости в различных отраслях медицины. Делая акцент на историю и методику проведения метода, в статье предоставлен результат систематического анализа научных литературных источников по теме применения биоимпедансного анализа состава тела при различных заболеваниях и состояниях. Результаты обзора показали, что оценка широкого спектра компонентов состава тела, как характеристики различных видов обмена и скорости метаболических процессов легко воспроизводится в условиях медицинских учреждений различного профиля. Неинвазивность, точность и простота в использовании данного метода позволяют применять его как в рамках крупных популяционных исследований, так и в качестве профилактических и индивидуальных осмотров различных групп населения. Возможность за короткий период времени получить результаты скорости метаболических процессов, белкового, липидного, водного, минерального обменов помогает оценить риски и предотвратить развитие заболеваний, ассоциированных с нарушением обмена веществ, определяет дальнейшую маршрутизацию и необходимость консультации другими специалистами. Особый интерес использования данный метод заслуживает в педиатрической практике с целью определения возможных факторов риска и профилактики патологических состояний и заболеваний у детей и подростков. Дальнейшее изучение этого метода исследования, как среди взрослых, так и детей, позволит не только выявлять диагностические критерии заболеваний, но и правильно оценивать параметры биоимпедансного анализа состава тела для более широкого внедрения в практику здравоохранения, физической и реабилитационной медицины.
Ключевые слова
Информация о статье
Информация о финансировании и конфликте интересов
Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.
Как цитировать
Список литературы
1. Silva AM, Campa F, Stagi S, Gobbo LA, Buffa R, Toselli S, et al. The bioelectrical impedance analysis (BIA) international database: aims, scope, and call for data. Eur J Clin Nutr. 2023; 77(12): 1143-1150. doi: 10.1038/s41430-023-01310-x
2. Nikolaev DV, Shchelykalina SP. Bioimpedance analysis of human body composition: medical applications, terminology. Clinical nutrition and metabolism. 2021; 2: 80-91. Russian (Николаев Д.В., Щелыкалина С.П. Биоимпедансный анализ состава тела человека: медицинское применение, терминология //Клиническое питание и метаболизм. 2021. № 2. С. 80-91.) doi: 10.17816/clinutr72132
3. Gaivoronsky IV, Nichiporuk GI, Gaivoronsky IN, Nichiporuk NG. Bioimpedansometry as a method for assessing the component composition of the human body (literature review). Bulletin of St. Petersburg State University. 2017; 12(4): 65-84. Russian (Гайворонский И.В., Ничипорук Г.И., Гайворонский И.Н., Ничипорук Н.Г. Биоимпедансометрия как метод оценки компонентного состава тела человека (обзор литературы) //Вестник Санкт-Петербургского университета. 2017. Т. 12, № 4. С. 65-84.)
4. Nikolaev DV, Shchelykalina SP. Lekcii po bioimpedansnomu analizu sostava tela cheloveka. M.: RIO CzNIIOIZ MZ RF. 2016. 152 s. Russian (Николаев Д.В., Щелыкалина С.П. Лекции по биоимпедансному анализу состава тела человека. М.: РИО ЦНИИОИЗ МЗ РФ. 2016. 152 с.)
5. Ward LC. Electrical Bioimpedance: From the Past to the Future. J Electr Bioimpedance. 2021; 12(1): 1-2. doi: 10.2478/joeb-2021-0001
6. Rudnev SG, Soboleva NP, Sterlikov SA Nikolaev DV, Starunova OA, Chernykh SP, et al. Bioimpedance study of body composition of the Russian population. M.: RIO TSNIIOIZ, 2014. 493 p. Russian (Руднев С.Г., Соболева Н. П., Стерликов С. А. Николаев Д.В., Старунова О.А., Черных С.П., и др. Биоимпедансное исследование состава тела населения России. М.: РИО ЦНИИОИЗ, 2014. 493 с.)
7. Du H, Li L, Whitlock G, Bennett D, Guo Y, Bian Zh. Patterns and socio-demographic correlates of domain-specific physical activities and their associations with adiposity in the China Kadoorie Biobank study. BMC Public Health. 2014; 14: 826. doi: 10.1186/1471-2458-14-826
8. Rudnev SG, Starunova OA, Godina EZ, Ivanova AE, Zubko AV, Starodubov VI. The Russian Bioimpedance Database: An Update. J Electr Bioimpedance. 2022; 13(1): 66-72. doi: 10.2478/joeb-2022-0010
9. Lukaski HC, Garcia-Almeida JM. Phase angle in applications of bioimpedance in health and disease. Rev Endocr Metab Disord. 2023; 24(3): 367-370. doi: 10.1007/s11154-023-09799-0
10. Tomiyama AJ, Hunger JM, Nguyen-Cuu J, Wells C. Misclassification of cardiometabolic health when using body mass index categories in NHANES 2005-2012. Int J Obes (Lond). 2016; 40(5): 883-886. doi: 10.1038/ijo.2016.17
11. Marra M, Sammarco R, De Lorenzo A, Iellamo F, Siervo M, Pietrobelli A, et al. Assessment of Body Composition in Health and Disease Using Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) and Dual Energy X-Ray Absorptiometry (DXA): A Critical Overview. Contrast Media Mol Imaging. 2019: 2019: 3548284. doi:10.1155/2019/3548284
12. Norman K, Stobäus N, Pirlich M, Bosy-Westphal A. Bioelectrical phase angle and impedance vector analysis–clinical relevance and applicability of impedance parameters. Clin Nutr. 2012; 31(6): 854-861. doi: 10.1016/j.clnu.2012.05.008
13. Pichler GP, Amouzadeh-Ghadikolai O, Leis A, Skrabal F. A critical analysis of whole body bioimpedance spectroscopy (BIS) for the estimation of body compartments in health and disease. Med Eng Phys. 2013; 35(5): 616-625. doi: 10.1016/j.medengphy.2012.07.006
14. Moonen HPFX, Van Zanten ARH. Bioelectric impedance analysis for body composition measurement and other potential clinical applications in critical illness. Cur Opin Crit Care. 2021; 27(4): 344-353. doi: 10.1097/MCC.0000000000000840
15. Gažarová M, Bihari M, Šoltís J. Fat and fat-free mass as important determinants of body composition assessment in relation to sarcopenic obesity. Rocz Państw Zakł Hig. 2023; 74(1): 59-69. doi: 10.32394/rpzh.2023.0243
16. Fassini PG, Nicoletti CF, Pfrimer K, Nonino CB, Marchini JS, Ferriolli E. Bioelectrical impedance vector analysis as a useful predictor of nutritional status in patients with short bowel syndrome. Clin Nutr. 2017; 36(4): 1117-1121. doi:10.1016/j.clnu.2016.07.011
17. Almeida JMG, García CG, Aguilar IMV, Castañeda VB, Guerrero DB. Morphofunctional assessment of patient´s nutritional status: a global approach. Nutr Hosp. 2021; 38(3): 592-600. doi: 10.20960/nh.03378
18. Filatova OV, Kutseva EV, Burtseva YuS. Comparative analysis of various methods for diagnosing obesity: anthropometry and bioimpedance analysis. Human ecology. 2018; 9: 48-51. Russian (Филатова О.В., Куцева Е.В., Бурцева Ю.С. Сравнительный анализ различных методов диагностики ожирения: антропометрия и биоимпедансный анализ //Экология человека. 2018. Т. 9. С. 48-51.)
19. Lukaski HC, Kyle UG, Kondrup J. Assessment of adult malnutrition and prognosis with bioelectrical impedance analysis: phase angle and impedance ratio. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2017; 20(5): 330-339. doi: 10.1097/MCO.0000000000000387
20. Campa F, Toselli S, Mazzilli M, Gobbo LA, Coratella G. Assessment of Body Composition in Athletes: A Narrative Review of Available Methods with Special Reference to Quantitative and Qualitative Bioimpedance Analysis. Nutrients. 2021; 13(5): 16-20. doi: 10.3390/nu13051620
21. Campa F, Gobbo LA, Stagi S, Cyrino LT, Toselli S, Marini E, Coratella G. Bioelectrical impedance analysis versus reference methods in the assessment of body composition in athletes. Eur J Appl Physiol. 2022; 122(3): 561-589. doi: 10.1007/s00421-021-04879-y
22. Sillanpää E, Häkkinen A, Häkkinen K. Body composition changes by dxa, bia and skinfolds during exercise training in women. Eur J Appl Physiol. 2013; 113: 2331-2341. doi:10.1007/s00421-013-2669-9
23. Gulin J, Ipavic E, Mastnak DM, Brecelj E, Edhemovic I, Kozjek NR. Phase angle as a prognostic indicator of surgical outcomes in patients with gastrointestinal cancer. Radiol Oncol. 2023; 57(4): 524-529. doi: 10.2478/raon-2023-0060
24. Kirillova VV, Sokolova LA, Meshchaninov VN, Myakotnykh VS. Possibilities of the bioimpedance method for studying elderly patients with chronic heart failure. Ural Medical Journal. 2021; 20(3): 38-43. Russian (Кириллова В.В., Соколова Л.А., Мещанинов В.Н., Мякотных В.С. Возможности биоимпедансного метода исследования пациентов пожилого возраста с хронической сердечной недостаточностью //Уральский медицинский журнал. 2021. Т. 20, № 3. С. 38-43.) doi: 10.52420/2071-5943-2021-20-3-38-43
25. Göz M, Sert C, Hazar A, Aydın MS, Kankılıç N. Bioelectrical Impedance Analysis for Monitoring Fluid and Body Cell Mass Changes in Patients Undergoing Cardiopulmonary Bypass. Braz J Cardiovasc Surg. 2020; 35(1): 16-21. doi:10.21470/1678-9741-2019-0152
26. Hoyle G, Chua M, Soiza R. Volaemic assessment of the elderly hyponatraemic patient: Reliability of clinical assessment and validation of bioelectrical impedance analysis. OJM. 2011; 104(1): 35-39. doi: 10.1093/QJMED/HCQ157
27. Deißler L, Wirth R, Frilling B, Janneck M, Rösler A. Hydration Status Assessment in Older Patients. Dtsch Arztebl Int. 2023; 120(40): 663-669. doi: 10.3238/arztebl.m2023.0182
28. Park I, Lee JH, Jang DH, Kim J, Hwang BR, Kim S, et al. Assessment of body water distribution in patients with sepsis during fluid resuscitation using multi-frequency direct segmental bioelectrical impedance analysis. Clin Nutr. 2020; 39(6): 1826-1831. doi:10.1016/j.clnu.2019.07.022
29. Everitt A, Root B, Calnan D, Manwaring P, Bauer D, Halter R. A bioimpedance-based monitor for real-time detection and identification of secondary brain injury. Scic Rep. 2021; 11(1):15454. doi: 10.1038/s41598-021-94600-y
30. Doan DNT, Ku BU, Jun M-H, Lee KH, Kim GU, Kim JU. Segmental bioimpedance variables in association with mild cognitive impairment due to Alzheimer disease. Alzheimer's & Dementia Journal. 2023; 19: 064424. doi:10.1002/alz.064424
31. Hübel C, Yilmaz Z, Schaumberg KE, Breithaupt L, Hunjan A, Horne E, et al. Body composition in anorexia nervosa: Meta-analysis and meta-regression of cross-sectional and longitudinal studies. Int J Eat Disord. 2019; 52(11): 1205-1223. doi: 10.1002/eat.23158
32. Popiołek J, Teter M, Kozak G, Powrózek T, Mlak R, Karakuła-Juchnowicz H, Małecka-Massalska T. Anthropometrical and Bioelectrical Impedance Analysis Parameters in Anorexia Nervosa Patients' Nutritional Status Assessment. Medicina (Kaunas). 2019; 55(10): 671. doi: 10.3390/medicina55100671
33. Company-Se G, Nescolarde L, Pajares V, Torrego A, Riu PJ, Rosell J, Bragós R. Differentiation using minimally-invasive bioimpedance measurements of healthy and pathological lung tissue through bronchoscopy. Front Med (Lausanne). 2023; 10: 1108237. doi: 10.3389/fmed.2023.1108237
34. He Q, Xia B, Liu A, Li M, Zhou Z, Cheung EC, et al. Association of body composition with risk of overall and site-specific cancers: A population-based prospective cohort study. Int J Cancer. 2021; 149(7): 1435-1447. doi: 10.1002/ijc.33697
35. Montalvo R, Bernabe-Ortiz A, Kirwan DE, Gilman RH. Bioimpedance markers and tuberculosis outcome among Hiv-infected patients. Afr J Infect Dis. 2018; 12(2): 47-54. doi: 10.21010/ajid.v12i2.8
36. Ter Beek L, Bolhuis MS, Jager-Wittenaar H, Brijan RXD, Sturkenboom MGG, Kerstjens HAM, et al. Malnutrition assessment methods in adult patients with tuberculosis: a systematic review. BMJ Open. 2021; 11(12): 49-77. doi: 10.1136/bmjopen-2021-049777
37. Echefu G, Stowe I, Burka S, Basu-Ray I, Kumbala D. Pathophysiological concepts and screening of cardiovascular disease in dialysis patients. Front Nephrol. 2023; 3: 1198560. doi:10.3389/fneph.2023.1198560
38. Ng JK, Lau SL, Chan GC, Tian N, Li PK. Nutritional Assessments by Bioimpedance Technique in Dialysis Patients. Nutrients. 2023; 16(1):15. doi: 10.3390/nu16010015
39. Popiolek-Kalisz J, Szczygiel K. Bioelectrical Impedance Analysis and Body Composition in Cardiovascular Diseases. Curr Probl Cardiol. 2023; 48(11): 101911. doi: 10.1016/j.cpcardiol.2023.101911
40. Wang W, Meng X, Liu J, Lou X, Zhang P, He P, et al. Study on the correlation between bioelectrical impedance analysis index and protein energy consumption in maintenance dialysis patients. Nutr J. 2023; 22(1): 56. doi: 10.1186/s12937-023-00890-5
41. Milani GP, Groothoff JW, Vianello FA, Fossali EF, Paglialonga F, Consolo S, et al. Bioimpedance Spectroscopy Imprecisely Assesses Lean Body Mass in Pediatric Dialysis Patients. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2018; 67(4): 533-537. doi: 10.1097/MPG.0000000000002063
42. Gulin J, Ipavic E, Mastnak DM, Brecelj E, Edhemovic I, Kozjek NR. Phase angle as a prognostic indicator of surgical outcomes in patients with gastrointestinal cancer. Radiol Oncol. 2023; 57(4): 524-529. doi: 10.2478/raon-2023-0060
43. Ontan MS, Dokuzlar O, Ates Bulut E, Soysal P, Isik AT. The relationship between osteoporosis and sarcopenia, according to EWGSOP-2 criteria, in outpatient elderly. J Bone Miner Metab. 2021; 39(4): 684-692. doi: 10.1007/s00774-021-01213-6
44. Pawlak A, Olszewska A, Ręka G, Warchulińska J. Methods of assessing body composition and anthropometric measurements – a review of the literature. Journal of Education Health and Sport. 2021; 11(4): 18. doi: 10.12775/JEHS.2021.11.04.002
45. Kurmaev DP, Bulgakova SV, Treneva EV. Bioimpedance analysis of body composition and phase angle in the diagnosis of sarcopenia and senile asthenia (literature review). Advances in gerontology. 2022; 35(2): 294-301. Russian (Курмаев Д.П., Булгакова С.В., Тренева Е.В. Биоимпедансный анализ состава тела и фазовый угол в диагностике саркопении и старческой астении (обзор литературы) //Успехи геронтологии. 2022. Т. 35, № 2. С. 294-301.) doi: 10.34922/AE.2022.35.2.014
46. Perfilova OV, Khramova EB, Shaitarova AV. Possibilities of bioimpedansometry for assessing nutritional status in children with cerebral palsy. Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics. 2021; 66(3): 40-45. Russian (Перфилова О.В., Храмова Е.Б., Шайтарова А.В. Возможности биоимпедансометрии для оценки нутритивного статуса у детей с детским церебральным параличом //Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2021. Т. 66, № 3. С. 40-45.) doi:10.21508/1027-4065-2021-66-3-40-45
47. Houttu N, Kalliomäki M, Grönlund MM, Niinikoski H, Nermes M, Laitinen K. Body composition in children with chronic inflammatory diseases: A systematic review. Clin Nutr. 2020; 39(9): 2647-2662. doi: 10.1016/j.clnu.2019.12.027
48. Tortorella CCDS, Kuhl AM, Coradine AVP, Rabito EI, Sarquis AL. Application of bioelectrical impedance in newborns: an integrative review. Nutr Hosp. 2023; 40(2): 436-443. doi: 10.20960/nh.04365
49. Vashura AYu, Devyaterikova AA, Lukina SS, Kasatkin VN, Karelin AF. Behavioral disorders and their correlation with nutritional status in children who completed treatment for acute lymphoblastic leukemia and embryonal tumors of the central nervous system. Oncohematology. 2020; 15(2): 76-84. Russian (Вашура А.Ю., Девятерикова А.А., Лукина С.С., Касаткин В.Н., Карелин А.Ф. Поведенческие расстройства и их корреляция с нутритивным статусом у детей, завершивших лечение острого лимфобластного лейкоза и эмбриональных опухолей центральной нервной системы //Онкогематология. 2020. Т. 15, № 2. С. 76-84.) doi: 10.17650/1818-8346-2020-15-2-76-84
50. Rumyantsev AG, Tseitlin GYa, Vashura AYu, Rudnev SG, Lukina SS. Somatotype of children and adolescents with cancer in remission and the possibility of its bioimpedance assessment. Pediatrics named after G.N. Speransky. 2017; 96(1): 186-193. Russian (Румянцев А.Г., Цейтлин Г.Я., Вашура А.Ю., Руднев С.Г., Лукина С.С. Соматотип детей и подростков с онкологическими заболеваниями в состоянии ремиссии и возможности его биоимпедансной оценки //Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2017. Т. 96, № 1. С. 186-193.)
51. Powell AW, Mays WA, Wittekind SG, Chin C, Knecht SK, Lang SM, Opotowsky AR. Stable fitness during COVID-19: Results of serial testing in a cohort of youth with heart disease. Front Pediatr. 2023; 11: 1088972. doi: 10.3389/fped.2023.1088972
52. Rajabkadiev RM, Vybornaya KV, Martinchik AN, Timonin AN, Baryshev MA, Nikityuk DB. Anthropometric parameters and component composition of the body of athletes of black sports. Sports Medicine: Science and Practice. 2019; 9(2):46-54. Russian (Раджабкадиев Р.М., Выборная К.В., Мартинчик А.Н., Тимонин А.Н., Барышев М.А., Никитюк Д.Б. Антропометрические параметры и компонентный состав тела спортсменов неигровых видов спорта //Спортивная медицина: наука и практика. 2019. Т. 9, № 2. С. 46-54.) doi:10.17238/ISSN2223-2524.2019.2.46
53. Khafizova GN, Gubaidullina SI, Asmanov RF. Body composition of team sports athletes. Science and sport: modern trends. 2018; 3 (20): 35-40. Russian (Хафизова Г.Н., Губайдуллина С.И., Асманов Р.Ф. Композиционный состав тела спортсменов игровых видов спорта //Наука и спорт: современные тенденции. 2018. Т. 3, № 20. С. 35-40.)