InBody представя изключително точен професионален анализатор на телесния състав
InBody представя изключително точен професионален анализатор на телесния състав
Научете повече за анализа на телесния състав и как InBody е подобрила съществуващата BIA технология, за да предостави точен анализ на телесния състав на професионалистите.
Устройствата InBody използват метод, наречен Bio-electrical Impedance Analysis (BIA), за измерване на телесния състав, който разделя теглото ви на различни компоненти, като чиста телесна маса и мастна маса, за да оцени здравето и храненето.
Анализът на биоелектрическия импеданс (BIA) измерва импеданса чрез прилагане на променливи токове върху човешкото тяло.
За да илюстрирате по-добре как работи това, представете си потока от автомобили в трафика. Вашата кола е източник на напрежение или ток, а магистралата, по която се движите, е телесна вода. Ако нямаше други коли, можеше да минеш покрай магистралата, точно както ако човешкото тяло беше пълно с телесна вода и нищо друго, нямаше да има съпротива.
Но водата не е единственият елемент в човешкото тяло, точно както вие не сте единствената кола на магистралата. Колкото повече автомобили излизат на магистралата, толкова повече време ви отнема да преминете през пътеката, създавайки съпротива. Други елементи като мазнини, мускули, кости и минерали създават устойчивост на електрическия ток, който преминава през тялото ви.
В BIA, колкото повече вода има в тялото ви, толкова по-малко е съпротивлението. Мускулите в тялото ви съдържат вода, за разлика от мазнините, така че колкото повече мускули имате, толкова повече вода в тялото ви. И колкото повече вода в тялото имате, толкова по-малко е съпротивлението на електрическия ток
Реактивно съпротивление , известно още като капацитивно съпротивление,
е противопоставянето на мигновеното протичане на електрически ток, причинено от капацитет. Реактивното съпротивление помага да се измери способността на клетката да съхранява енергия и е косвено измерване на клетъчната здравина и цялост.
Импедансът е векторната сума на съпротивлението и реактивното съпротивление и е измерването, което BIA устройствата използват за определяне на телесния ви състав. BIA прилага цилиндричен модел за връзката между импеданса и човешкото тяло.
Изчисляване на обема на цилиндър (обем = дължина x площ)
Характеристика на импеданса: импедансът е обратно пропорционален на площта на напречното сечение и право пропорционален на дължината.
Познавайки импеданса и дължината на цилиндъра, можем да измерим общия обем на телесната вода.
В човешкото тяло се прилага същата формула, където дължината е височината на човека. Следователно можем да изчислим обема на общата телесна вода само като знаем импеданса и височината на индивидите . Ето защо е наложително да имате точно измерване на височината.
През 1969 г. Хофер провежда серия от експерименти, за да докаже, че общата телесна вода и биологичният импеданс са силно свързани, което предполага, че измерването на импеданса може да се използва за определяне на общата телесна вода . Той показа, че квадратната стойност на височината, разделена на импеданса, е силно свързана с общата вода в тялото.
Хофер направи измервания на импеданса на дясната половина на тялото, включително дясната ръка, торса и десния крак. Стойността на квадрат, разделена на импеданс, показва коефициент на корелация от 0,92 с общата телесна вода , което е по-високо от други индекси, включително телесно тегло. Уравнението, доказано от Хофер, е индексът на импеданса, използван днес в BIA.
През 1979 г. RJL Systems комерсиализира импедансметъра за първи път и методът BIA започва да набира популярност. Устройството измерва импеданса чрез прикрепване на електроди към гърба на дясната ръка и горната част на десния крак на пациент и провеждане на ток от 50 kHz през дясната половина на тялото.
Преди това съставът на тялото можеше да се измерва само с дебеломер или подводно претегляне. Такива методи трябваше да се извършват от квалифицирани хора и инсталирането не беше лесно. Освен това само определени типове пациенти могат да се възползват от тях. BIA обаче беше лесна, бърза, по-евтина и по-малко натрапчива. Ето защо много изследователи на телесния състав, диетолози и медицински експерти започнаха да използват BIA.
Изследванията на Лукаски, Сегал и други учени ускориха еволюцията на BIA. Проучванията доказват, че BIA има висока корелация с методите на златен стандарт като подводно претегляне и DEXA. Но техническите ограничения на BIA започнаха да се появяват в края на 80-те години.
Едно ограничение беше, че BIA приема, че човешкото тяло е във формата на един цилиндър и използва една честота (50 kHz). Това може да е проработило при пациенти със стандартен тип тяло, но не е било толкова точно за други популации. И така, изследователите излязоха с различни уравнения в допълнение към индекса на импеданса, така че да допълнят техническото ограничение на BIA и да постигнат по-голяма точност за групи пациенти от различна възраст, пол и т.н.
Примерно уравнение за емпирична оценка
Източник: Оценка на обемите на телесните течности с помощта на тетраполярни измервания на биоелектрически импеданс
За да повишат точността на резултатите, изследователите излязоха с емпирични уравнения, които използваха емпирични данни като пол и възраст, за да изчислят състава на тялото на човек.
Емпиричните данни са знания, придобити чрез наблюдение или експериментиране. Чрез събиране на данни за извадкова популация, която (да се надяваме) представлява дисперсията на цялата популация, изследователите се опитват да извлекат тенденции, които могат да бъдат използвани за прогнозиране на резултатите. В състава на тялото изследователите идентифицират тези тенденции в мускулната и мастната маса; те използват тези данни, за да прогнозират състава на тялото въз основа на специфични променливи (възраст, пол, етническа принадлежност и т.н.)
През 1986 г. Лукаски използва публикуваните уравнения, използвайки индекс на импеданс, телесно тегло и реактивно съпротивление; и през 1986 г. Kushner публикува уравнения, използващи индекса на импеданса, телесното тегло и пола.
Въпреки че емпиричните оценки могат да ви дадат точна оценка на общия телесен състав на потребителя, има значителни проблеми, когато се използват за медицински цели.
Да предположим, че има устройство, което използва емпирично уравнение за изчисляване на общата телесна вода. И има двама души , които имат еднакво количество чиста телесна маса, но единият човек е на 30 години, а другият е на 40 години. Въпреки че имат еднакво количество чиста телесна маса, емпиричните уравнения ще изчислят, че тези двама души ще имат 0,8 L разлика в общата телесна вода само поради възрастта, което не е нито справедливо, нито точно.
Поради технологични ограничения устройствата на BIA станаха устройства за домашна употреба, а не болнични устройства. В края на 80-те години японските производители пуснаха различни видове базирани на BIA устройства за телесен състав, които лесно биха могли да се използват от широката публика. Някои устройства измерват импеданса между два крака, докато потребителят стои на скалата, докато други измерват импеданса между две ръце, докато държат устройството.
Тъй като неточността на BIA се дължи на технически ограничения, мнозина твърдят, че това може да бъде подобрено. През 1992 г. Кушнер твърди, че човешкото тяло е изградено от пет цилиндъра (дясна ръка, лява ръка, торс, десен крак, ляв крак) вместо от един.
Докато тънките крайници влияят на общия импеданс, торсът, който има най-голямото напречно сечение, има малко влияние върху импеданса. Въпреки това, тъй като торсът съставлява 50% от чистата телесна маса, Кушнер подчертава, че измерването на импеданса на торса на тялото отделно би било много важно.
Измерването на общия импеданс само по себе си не би било достатъчно, но всичките пет части трябва да се измерват поотделно при различни честоти , като се прави разлика между извънклетъчна вода и вътреклетъчна вода . С други думи, техническите ограничения на BIA трябва да бъдат преодолени чрез измерване на различни части при различни честоти.
През 1996 г. д-р Кичул Ча, специалист по биоинженерство в Харвардското медицинско училище, разработи първата в света 8-точкова тактилна електродна система с директен сегментен анализ , който измерва импеданса за петте различни части на тялото на множество честоти .
Измерването на импеданс чрез прилагане на многочестотни токове върху петте части на тялото изисква отделно измерване на импеданса. Освен това позволява отделна проверка на импеданса на торса. Това доведе до много точни резултати без използване на емпирични данни. Така анализаторите за телесен състав InBody се превърнаха в прецизно медицинско устройство. Стойностите на импеданса за всички цилиндри, включително торса, могат да бъдат намерени в InBody Result Sheet.
Много продукти на BIA днес осигуряват мускулна маса за всяка част от тялото. Повечето от тези продукти обаче не могат да извършват измервания на секционен импеданс, особено на импеданса на торса. Въпреки това, както е показано на лист с резултати InBody, можете да видите стойностите на импеданса на всичките пет части на тялото, включително торса, като използвате както високи, така и ниски честоти.
Анализаторите на медицинския състав на тялото на InBody разчитат на четири стълба на технологията, за да ви дадат изключително точни и прецизни резултати от BIA, които са силно свързани с методите на златен стандарт.
При измерване на импеданс с електроди възниква контактно съпротивление. InBody отчита контактното съпротивление чрез стратегическо поставяне на електроди за точно измерване на импеданса в тялото.
Директният сегментен многочестотен анализ на биоелектрическия импеданс (DSM-BIA) разглежда човешкото тяло като пет цилиндъра: лява ръка, дясна ръка, ляв крак, десен крак и торс. InBody предоставя независими измервания за всеки цилиндър, за да осигури точни измервания за цялото тяло.
Електрическите токове проникват по различен начин в зависимост от честотата. Някои честоти са по-подходящи за измерване на телесната вода извън клетката, докато други могат да преминат през клетъчните мембрани за измерване на общата телесна вода. InBody използва множество токове с различни честоти, за да осигури най-прецизния анализ на водата в тялото.
Не се използват емпирични оценки за изчисляване на телесния ви състав. InBody измерва вашия импеданс независимо, така че вашите резултати не се влияят от вашата възраст, етническа принадлежност или пол.
Заедно всички тези технологии позволяват на устройствата InBody да ви предоставят лесен, бърз
и прецизен анализ на телесния състав на BIA.
Ако началната позиция на измерване се промени, импедансът също се променя и внася грешка.
8-точкова тактилна електродна система с електроди на палеца
Когато човешкото тяло влезе в контакт с електрод, възниква контактно съпротивление. При измерване на съпротивлението в човешкото тяло е важно да се контролира това контактно съпротивление.
Използвайки ергономичните характеристики на човешкото тяло, когато потребителят на InBody държи около ръката електрод, токът протича от електрода и напрежението се измерва на електрода, докоснат от палеца.
Тъй като измерването винаги се прави на едно и също място на китката, този дизайн може да се похвали с високо ниво на възпроизводимост. Точното измерване е възможно, тъй като няма намеса на контактното съпротивление от кожата, независимо от контактните точки на ръката.
Това работи по същия начин като електрода за крака, където токът протича от електрода на предната подметка и напрежението се измерва на електрода на задната подметка. Измерването винаги се извършва на нивото на глезена.
Методът с 8-точков сензорен електрод, използващ електрода на палеца, е уникална характеристика на устройствата InBody, която дава изключително висока степен на възпроизводимост на резултатите.
8-те контактни точки идват от двата електрода на палеца, двата електрода на дланта, двата електрода на ходилото и двата електрода на петата.
Анатомичният дизайн на ръчния електрод създава проста позиция за задържане, която е лесна за възпроизвеждане. Използването на напрежен електрод за палец гарантира, че измерването на тока винаги започва от китката; същите стойности на измерване се връщат дори когато пациентът промени позицията на задържане на електрода или контактните точки на ръката.
Продуктите на конкурентите, които имитират тази технология, обикновено нямат електрода за палеца и имат бутон за стартиране на измерването на негово място. В този случай и електродът за ток, и електродът за напрежение влизат в контакт с дланта и следователно началната точка на измерване не винаги е една и съща, тъй като електродът се държи в различни позиции.
Традиционната BIA разглежда човешкото тяло като един цилиндър. Въпреки това, торсът на тялото трябва да се измерва отделно, тъй като дори грешка от 1-2 ома в измерването може да доведе до значителна грешка в измерванията на общата телесна вода.
Директният сегментен многочестотен анализ на биоелектрическия импеданс (DSM-BIA) разглежда човешкото тяло като пет цилиндъра: лява ръка, дясна ръка, ляв крак, десен крак и торс. InBody предоставя независими измервания за всеки цилиндър, за да осигури точни измервания за цялото тяло.
Традиционните BIA системи разглеждат човешкото тяло като единичен цилиндър с вода, използвайки импеданс на цялото тяло, за да определят общата телесна вода.
Този метод обаче имаше редица недостатъци:
Предполага се, че разпределението на чистата телесна маса и телесните мазнини във всички сегменти на тялото са постоянни.
Формата и дължината на ръцете, краката и торса се различават, така че тялото не може да се разглежда само като един цилиндър, а всъщност като пет отделни части.
Тъй като импедансът се основава на дължината и площта на напречното сечение, изчисляването на TBW е неточно, тъй като всеки сегмент от тялото има различна дължина и площ на напречното сечение.
Един от най-големите проблеми при едноцилиндровия метод е липсата на измерване на торса. Торсът има най-малката дължина и най-голямото напречно сечение, което води до много нисък импеданс (обикновено 10-40 ома). Въпреки това, тялото съдържа около 50% от чистата телесна маса (LBM) на индивида.
При измерването на импеданса на цялото тяло импедансът на торса се игнорира и по този начин промяната на импеданса на торса на тялото се подценява. Промяната на импеданса на торса с 5 ома всъщност е огромна разлика, но се показва като по-малко от 1% разлика в измерването на импеданса на цялото тяло.
С други думи, ако торсът на тялото не се измерва отделно, импедансът на торса на тялото може да бъде пренебрегнат. Но тъй като торсът на тялото съставлява повече от половината от нашето телесно тегло, можем да кажем, че измерването на импеданса на цялото тяло игнорира половината от цялото тяло .
Тъй като торсът на тялото съдържа много повече вода и мускули от крайниците, 1 ом импеданс на торса и 1 ом импеданс на крайниците могат да имат напълно различни последици. Тъй като всеки ом представлява голямо количество LBM, разлика от дори 1-2 ома може да доведе до голяма грешка при определянето на TBW .
Някои BIA устройства измерват само стойностите на импеданса на два цилиндъра и оценяват останалите. За скалите на BIA се измерват само стойностите на краката ви. За ръчните устройства на BIA се измерват само стойностите на ръката ви. Някои устройства на BIA, които казват, че измерват цялото тяло, всъщност измерват само ръка и крак и оценяват останалата част от тялото.
Когато използвате устройство BIA, важно е да намерите устройство, което действително измерва торса и го измерва отделно, а не да оценява стойностите на това, което може да бъде. В противен случай оценките водят до големи грешки в общата телесна вода и на свой ред масата без мазнини и чистата телесна маса.
С InBody няма оценка чрез Direct Segmental Multi-frequency BIA, което казано по-просто означава, че всеки сегмент от тялото ви (дясна ръка, лява ръка, торс, десен крак, ляв крак) се измерва отделно на множество честоти .
Повечето BIA устройства използват само една честота при 50 kHz за измерване на общата телесна вода. Тъй като 50 kHz или по-ниски честоти едва преминават през клетъчната мембрана, точното измерване на импеданса във вътреклетъчната вода не беше възможно. Способността за точно измерване на вътреклетъчната спрямо извънклетъчната вода е важна за тези в нефрологията или рехабилитацията.
InBody използва различни високи и ниски честоти за измерване на вътреклетъчната и извънклетъчната вода за най-прецизния общ анализ на телесната вода. Използването на множество честоти прави устройствата InBody достатъчно точни, за да им се вярва за използване в областта на медицината.
Ранните BIA устройства използват само честота от 50 kHz за изчисляване на общата телесна вода. Водата се съхранява в цялото тяло и общата телесна вода (TBW) може да бъде разделена на 2 отделения:
Вътреклетъчна вода (ICW) – вътре в клетките на мускулите, костите, органите и др.
Екстрацелуларна вода (ECW) – вода в кръвта и интерстициални течности
Въпреки това, 50 kHz или по-ниски едва преминават през клетъчната мембрана и не могат да дадат точно измерване на вътреклетъчната вода. Следователно вътреклетъчната вода трябваше да бъде оценена чрез изчисляването й пропорционално на базата на извънклетъчната вода.
Оценката на вътреклетъчната вода е възможна, тъй като типичното съотношение на вътреклетъчната вода към извънклетъчната вода е около 3:2. Въпреки това, пациентите в напреднала възраст и пациентите със затлъстяване, които се нуждаят от анализ на състава на тялото, са склонни да имат високо съотношение на извънклетъчна вода, което анулира съотношението 3:2.
По този начин, когато се измерват пациенти, оценяването на вътреклетъчната вода на базата на извънклетъчната вода със съотношение 3:2 може да доведе до сериозна грешка.
InBody използва множество токове с различни честоти, за да осигури най-прецизния анализ на водата в тялото. Електрическите токове проникват по различен начин в зависимост от честотата. Някои честоти са по-подходящи за измерване на телесната вода извън клетката, докато други могат да преминат през клетъчните мембрани за измерване на общата телесна вода.
С други думи, високочестотен ток може да премине добре през клетъчната мембрана, което прави възможно измерването както на вътреклетъчната, така и на извънклетъчната вода . Обратно, нискочестотен ток почти не преминава през клетъчната мембрана. Следователно, те са склонни да текат през извънклетъчната вода, измервайки извънклетъчната вода .
InBody е в състояние да измерва както вътреклетъчната вода, така и извънклетъчната вода, тъй като използва множество честоти от 1 kHz до 1 MHz.
Като се има предвид, че степента на проникване през клетъчната мембрана се различава по честота, вътреклетъчната вода може да бъде получена чрез директно измерване вместо предположение. Използването на множество честоти осигурява много по-подробен анализ на индивидуалния телесен състав.
Чрез разграничаване на вътреклетъчната вода и извънклетъчната вода може да се получи индекс на оток и други цифри. Това позволява анализаторът на телесния състав да се прилага в областта на нефрологията и рехабилитацията.
Бяха създадени и използвани емпирични уравнения, за да се компенсира липсата на импеданс на торса (поради измерването на импеданса на цялото тяло). Тези емпирични уравнения включват данни като възраст, пол и етническа принадлежност, за да изчислят състава на тялото на потребителя, вместо да измерват действителния състав на тялото на индивида.
Не се използват емпирични оценки или уравнения за изчисляване на телесния ви състав. InBody измерва вашия импеданс независимо, така че вашите резултати не се влияят от вашата възраст, етническа принадлежност или пол.
BIA устройствата обикновено използват емпирични уравнения за изчисляване на състава на тялото на потребителя, тъй като повечето BIA устройства използват импеданс на цялото тяло. Тези уравнения помагат да се компенсира липсата на измерване на импеданса на торса чрез включване на емпирични данни като възраст и пол.
Емпиричните уравнения могат да дадат до известна степен точна оценка на състава на тялото на потребителя, ако потребителят има типична форма на тялото за своята конкретна възраст, пол и етническа принадлежност. Тези уравнения вземат предвид, че с напредване на възрастта мускулната маса на човек вероятно ще намалее и че мъжете обикновено имат повече мускулна маса от жените.
Включването на данни в уравнение обаче не означава, че се измерва вашият специфичен телесен състав. Ами ако сте възрастна жена културист? В действителност вероятно имате повече мускулна маса от другите във вашата възрастова и полова група, но емпиричните оценки ще изчислят друго.
Проблемът с емпиричните оценки е, че вие сте поставени в предварително конструирано уравнение, което оценява телесния ви състав. Вашите резултати винаги са предварително определени, независимо от действителния ви телесен състав.
Ето примерно емпирично уравнение, създадено от Лукаски през 1988 г., използващо височина, телесно тегло, импеданс, възраст и пол за изчисляване на общата телесна вода:
TBW = 0,377 H2/R + 0,14 тегло – 0,08 възраст + 2,9 пол + 4,65
InBody не е необходимо да използва емпирични уравнения, за да изчисли вашите резултати, тъй като анализаторите за състава на тялото InBody измерват цялото ви тяло в 5 цилиндъра, като ви дават измерване на торса отделно от останалата част на тялото. Композицията на вашето тяло се определя единствено чрез използване на стойностите на импеданса, получени от всеки от петте сегмента на тялото и вашата височина.
Ще получите същите измервания на състава на тялото за мускулна маса, мастна маса и т.н., независимо дали потребителят е въведен като мъж или жена, защото Inbody ви измерва вместо вас.
Как можете да определите дали вашето BIA устройство използва емпирични оценки? Опитайте да тествате потребител два пъти един след друг, като смените възрастта или пола.
Ако устройството дава два различни резултата, то използва емпирични оценки. Тези BIA устройства са програмирани винаги да извеждат данни, които показват, че мъжете имат повече мускулна маса от жените – независимо какво всъщност е вярно.
Благодарение на своята технология InBody се превърна в едно от най-точните BIA устройства на пазара и беше установено, че има висока корелация от 0,99 към DEXA за чиста телесна маса в популация от възрастни.
Устройствата InBody се използват от практикуващи лекари и здравни специалисти по целия свят, за да предоставят на своите клиенти резултати, на които могат да се доверят и да ги проследяват.
InBody е световен лидер в индустрията за анализ насъстава на тялото с технологичен напредък от световна класа.