成人肥胖評價方法與測量指標研究進展

劉曉龍

肥胖是各種心腦血管疾病、能量代謝疾病、惡性腫瘤的危險因素，也是困擾醫學界的重大難題。簡單精準的測量指標有助于篩選肥胖人群與評價個體肥胖程度，不同評價方法又因測量原理不同而各有優劣。當前成人肥胖的測量方法主要有密度測量法、人體測量法、生物電阻抗分析法、雙能X線吸收法、計算機成像法等，測量指標主要有體重、臀圍、腰圍、頸圍、皮褶厚度等?，F對各類成人肥胖評價方法及測量指標進行綜述，以期為肥胖評價方法的創新提供數據與思路。

1 密度測量法

假設人體是由脂肪組織與非脂肪組織所構成，測量人體體重與體積數值后，代入公式計算得到人體密度（Density of the body，Db）與體脂百分比（體脂率）。體積的測量可分為排水法與排氣法，得到體積數據后代入密度計算公式求出體脂百分比。人類對人體密度的算法研究從未停止，1964年Suzuki[1]提出著名的鈴木方程用于計算人體密度，1978年Jackson 等[2]改良了算法，提出Jackson-Pollock方程，這兩種算法都有較高的準確度。體脂百分比的計算方法發展到現階段約百種，較主流的算法主要有Siri公式[3]與Brozek 公式[4]等。其中Siri方程為：體脂率=[（4.950/身體密度）-4.50]×100%；Brozek方程為：體脂率=[（4.570/身體密度）-4.142]×100%。

密度測量法能大致計算出身體脂肪總量與非脂肪組織的含量，不足之處是計算復雜、耗時長、無法評估脂肪分布情況、少年和老年人群由于組織密度與成人不同易導致測量結果不準。

1.1 排氣量體積描記法運用BOD POD 密閉艙對受試者進行測試，受試者進入測試艙后會將與身體同體積的氣體排出，通過對比艙內前后氣體體積的變化得到受試者體積，進一步運算得出身體成分數據。這種方法測量體脂率的誤差為1%～2%，對比其他測量法其可重復性高，測量結果較為準確，欠缺之處在于操作較復雜、設備較貴、測量耗時長[5]。

1.2 水下稱重法水下稱重法是通過機體在陸地與水中的重量差來計算人體密度，從而推算出脂肪組織與非脂肪組織含量的方法。水下稱重法作為金標準一度被認為有相對較高的效度與可信度。受試者完全浸入水中，通過與外界連接的管道保持呼吸，測量出體積與水下體重后，通過公式求出人體密度與體脂百分比。人體密度算法為：人體密度=地面重量/（地面重量-水下重量-殘氣量-胃腸道氣量）。成年男性殘氣量=0.24×肺活量，成年女性殘氣量=0.28×肺活量。由于胃腸道氣量因人而異（正常成人100～150ml）且無法精確測量，所以該方法測得人體密度有一定誤差。盡管如此，水下稱重法仍是最經典的身體成分估算方法。其原理簡單，誤差相對于其他測量方法較小。缺點在于對場地設備要求較高、操作繁瑣、受肺及胃腸道氣量影響較大、運算量大、不適用于無法在水下使用呼吸器呼吸者及無法全身浸入水者。

2 人體測量法

2.1 體質指數體質指數（Body mass index，BMI）也稱體重指數、身體質量指數，算法為BMI=體重（kg）/身高（m）2。此指標現如今用來衡量人體健康水平、肥胖程度、肥胖變化趨勢等。世界衛生組織（WHO）定義BMI≥30kg/m2者為肥胖，并將分級標準確定為BMI≥40.0kg/m2為重度肥胖（3級肥胖），BMI=35.0～39.9kg/m2為中度肥胖（2級肥胖），BMI=30.0～34.9kg/m2為輕度肥胖（1級肥胖）[6]。國際肥胖工作組則提出適用于中國的肥胖切點為BMI≥25kg/m2[7]，2003年中國衛生部疾病控制司宣布將BMI≥28kg/m2作為肥胖切點[8]。運用BMI 評價肥胖具有簡易、適用范圍廣等優點，缺點是無法區分脂肪組織與非脂肪組織含量，并且無法對水腫患者、營養不良綜合征患者、老年肌少癥患者、低體脂人群、肌含量較多人群做出準確評價[9]。單獨使用BMI 來篩選肥胖人群顯示靈敏度低的特性，并且采用BMI 評判肥胖與各類疾病線性關系時結果并不一致[10]。

2.2 腰圍腰圍（Waist circumference，WC）指經臍點的腰部水平圍長，作為臨床用來評價中心型肥胖最常用測量指標，能間接反映機體腰腹部脂肪堆積程度與分布情況。由于機體腰腹部脂肪堆積異常導致的肥胖被稱為中心型肥胖、腹型肥胖或向心型肥胖。過多的腰腹部脂肪與內臟脂肪貯量上升密不可分，有報道中心型肥胖程度與心血管疾病、能量代謝疾病、癌癥等疾病的發病風險高度相關[11]，因此中心型肥胖的判別更具病理意義。WHO 提倡用腰臀比與WC 來評價中心型肥胖，這兩個指標測量簡單且適用面廣，對于肥胖的初級篩選意義重大。

WHO 提出男性WC≥102cm、女性WC≥88cm即可確定為腹型肥胖患者；國際糖尿病聯盟針對中國人提出男性WC≥90cm、女性WC≥80cm可作為向心型肥胖切點；我國于2002年提出將男性≥85cm、女性≥80cm 定為腹型肥胖判定標準[12]。三種評價標準差異明顯，其篩選精度也截然不同。因此根據不同國家經濟狀況、種族差異、性別差異等因素因地制宜地制定切點尤為重要。WC 的測量方法主要有：①美國國立衛生研究院采用的髂嵴最高點所在水平面周徑[13]；②亞洲國際心血管病合作研究（InterASIA）提出的肚臍上1cm水平面周徑[14]；③WHO 提出的髂嵴與肋弓下緣在腋中線中點所在水平面的圍長[15]。近期有學者利用核磁共振成像技術分析各體表測量指標對于肥胖的評價能力，研究表明用WC 評價中心型肥胖比BMI、腰臀比更加敏感與精準[16]。WC作為代謝綜合征評價指標之一，具有測量簡便、成本低等特點，可以較好地預估心血管疾病與糖尿病發病風險。由于忽視了身高的影響，單純使用WC 評價肥胖顯得不夠準確，尤其是針對身高過高或過低者、攝食量過多者、腹部肌含量過多者、孕婦等特殊人群。

2.3 臀圍臀圍（Hip circumference，HC）是指環繞臀部的骨盆最突出點周徑。對新疆肥胖人群篩查發現HC 與BMI 相關性最大，是初步篩查肥胖人群的最佳體表測量指標[17]。有研究建議將女性HC＞101.5cm作為肥胖疑似指標，疑似者進一步滿足BMI≥28kg/m2可診斷為肥胖[18，19]。與此相反，有學者指出較大的HC 能降低患代謝綜合征風險[20]。HC作為肥胖的初級篩查指標與BMI 聯用，對臀部肌含量較多人群的評價就顯得不夠準確。但由于只需要測量一個數值，測量方法也較為統一，較其他指標的測量相對經濟與便捷。

2.4 身體肥胖指數身體肥胖指數（Body adiposity index，BAI）通過身高與HC 來評估肥胖程度，BAI= HC（cm）/身高（m）1.5-18。作為肥胖的預測指標，BAI 能夠較全面地反映全身體脂含量，與血液尿酸含量、血液甘油三酯水平、空腹血糖濃度等指標關聯系數較大，并且與WC、BMI、WHR 等肥胖評價指標有極為顯著的正相關性[21]。由于只需測量身高與HC，測量簡單、操作簡易。雖然BAI 與雙能X線測量結果高度相關，但在預測肥胖時BAI 的價值低于WC 與BMI，但高于WHR[22]。

2.5 腰臀比腰臀比（Waist-to-hip ratio，WHR）是指腰圍與臀圍的比值，該數值與血脂異常風險顯著正相關[23]，是WHO 最早提出判定腹型肥胖的體外測量指標，由于腰圍的測量方法不同，WHR 數值也存在差異性。WHO 規定：WHR 男性≥0.90、女性≥0.85 即為向心型肥胖。WHR 由于需要測量兩個數值，對比單一部位測量較為繁瑣，用來評價中心型肥胖具有一定局限性，如具有相同WHR 數值的人腰腹部脂肪未必相同。WHR 與血脂、尿酸、血糖、血壓等指標的異常存在較高關聯系數，特別是在評估2型糖尿病與血脂異常時，WHR 精準度顯著高于BMI[24，25]。

2.6 腰圍身高比腰圍身高比（Waist-to-height ratio，WHtR）也稱腰高比、腰身指數等，其數值為：WHtR=腰圍/身高。國際上大多采用WHtR＞0.5作為向心型肥胖的評判標準，研究表明此標準也可作為我國中年人群中心型肥胖評價標準[26，27]。其特點是與WC 相關系數大，幾乎無性別差異，用以篩選肥胖人群較為理想。除此之外，WHtR 還被用來預測冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、代謝綜合征、成人發病型糖尿病等疾病，用以評估不同個體患病風險。在預測或篩選血脂異常方面其精準度顯著高于BMI、WHR、WC 等測量指標[28，29]。

2.7 頸圍頸圍指喉結下緣頸部最細部位的水平周徑，作為中心型肥胖的評價指標之一，能間接反映上身皮下脂肪與內臟脂肪含量，較好地預測2型糖尿病、心血管疾病、代謝綜合征等風險[30，31]，并且與阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征發病風險高度相關。以色列研究表明，男性頸圍≥37.00cm，女性頸圍≥34.00cm 則需要進行額外的肥胖評價調查。經過大量統計研究，我國學者將頸圍預測中心型肥胖的標準確定為：男性＞37.05cm，女性＞32.73cm[32]。由此可見，頸圍診斷不同種族人群肥胖時，切點有較大差異性，不同國家應推行適合本國不同族群的標準。頸圍可作為BMI 與腰圍的替代指標用來評價中心型肥胖，其測量結果較為準確與穩定，重復性高[33]，缺點是不同種族頸圍標準差異較大，缺乏統一標準。

2.8 皮褶厚度推算法通過不同儀器測量局部皮褶厚度，進而推算出人體密度與體脂百分比。皮褶厚度測量方法主要有：皮褶鉗測量法、X 光測量法、超聲波測量法等。主要測量部位有：肱三頭肌皮褶（Triceps skinfold，TS）、腓腸肌皮褶（Calf skinfold，CS）、肩胛下皮褶（Subscapular skinfold，SBS）、肱二頭肌皮褶（Biceps skinfold，BS）、腹部皮褶（Abdomen skinfold，AS）、髂上皮褶（Suprailiac skinfold，SPS）、股四頭肌皮褶（Quadriceps skinfold，QS）等，每次挑選2～7個部位進行重復測量，結果取平均值。皮褶厚度推算法測量簡便，測量工具多種多樣，經濟性高、可用于大規模測量，不足之處為測量結果準確性較其他方法低，測試者捏皮褶的力度、測試部位受卡鉗按壓時間長短、受試者皮膚松弛度、皮膚薄厚、是否水腫等因素都可對測試結果產生影響。

3 生物電阻抗分析法

生物電阻抗分析法（Bioelectric impedance analysis，BIA）是利用生物體內脂肪組織與其他組織導電系數不同計算人體阻抗，依據體脂含量與機體阻抗之間的回歸方程計算體脂百分比的方法。常用的有雙電極、四電極、六電極、八電極設備。其精準度取決于受試者與電極接觸部位的濕度以及貼合度、測試室溫度、受試者皮膚溫度、受試者水合程度、測試儀器的精密度以及算法等。體脂率又稱體脂百分比，是體內脂肪質量占總體質量的比值，可直接反映人體脂肪含量與比例。WHO 提出判定肥胖的體脂百分比切點為：男性≥25%，女性≥35%。研究發現體重正常的人體脂含量不一定正常，尤其是正常體重肥胖（Normal weight obesity）人群。這部分人群體重顯示正常，但身體組成物質中脂肪占比較大，用BMI、WC、HC 等體外測量很難篩選出這部分人群，因此采用BIA 分析體脂率就顯得尤為重要。

BIA 能夠較為全面地計算出機體骨骼肌與脂肪組織的含量，相同人群不同時相測量值穩定性較高。不足之處是測量結果影響因素較多、不適用于局部脂肪含量的測量、不同人群的流行病學調查 等[34]。此外，由于電阻抗方程多數由國外研發設計，不同算法是否適用于我國人群，還有待驗證。

4 雙能X線吸收法

雙能X線吸收法（dual-energy X-ray absorptiometry，DEXA）是將X線球管射出的X線通過kedge 過濾與吸收分成高、低兩種射線，根據體內不同組織對X線吸收率不同的原理，測定出骨骼礦物質含量、骨骼礦物質密度、骨脂肪組織、肌肉組織的含量。作為體脂含量測量與評價的金標準，其特點是高效且精準。DEXA 測定結果與CT 測量結果關聯度極高、重復性好、耗時短。缺點是依賴設備、有放射性、測試成本較其他方法高、對評估腰腹部脂肪含量精度不足、易受性別與年齡等因素影響[35]。

5 計算機成像法

計算機成像法主要包括磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）與電子計算機斷層掃描（Computed tomography，CT），無論是CT 還是MRI，都可以精確地區分并測量出內臟脂肪或皮下脂肪，是判定與測量肥胖的金標準。CT 的優點是精度高、影響測量結果因素較少，但測量耗時長、成本高、依賴設備等都是其短板，并且CT 有放射性，因此在肥胖的篩查工作中很少使用計算機成像法，如何有效提高成像質量同時降低輻射量也是后續研究重點之一。MRI 相對于CT 能夠無損地測量人體空間信息與組織結構，解決了長久以來CT只能獲取體內解剖學信息的不足，適用廣泛，但測量耗時長、費用高、無法用于體內有金屬植入物的人群。

總之，肥胖的測量指標與評價方法眾多，各有優劣，不同評價方法也有其獨特的適用范圍。在評價肥胖時不可忽視由于性別、年齡、人種、民族等不同因素所導致的身體成分差異，在運用中應結合實際條件按需選擇，通過不同測量指標聯用，采用雙標準、多標準篩查策略增強肥胖判定方法的精確性顯得尤為重要。隨著生物醫學工程的興起，BIA 憑借其安全、快速、準確的優點，在篩選肥胖與評價肥胖程度方面表現出較好的潛力，顯示出廣闊的應用前景。