Ханджуански зъб

отдел по ендокринология, столичен медицински университет, болница Тиантан в Пекин, Пекин, Китай

b Отдел по детска гастроентерология, хепатология и хранене, Катедра по педиатрия, Колумбийски университет, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Елизабет Берг

b Отдел по детска гастроентерология, хепатология и хранене, Катедра по педиатрия, Колумбийски университет, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Сяогуанг Ченг

c Отделение по радиология, болница Джишуйтан в Пекин, Пекин, Китай

Уей Шен

b Отдел по детска гастроентерология, хепатология и хранене, Катедра по педиатрия, Колумбийски университет, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

d Институт по човешко хранене, Колумбийски университет, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ

Резюме

Цел на прегледа

Коремното затлъстяване, особено увеличаването на висцералната мастна тъкан (ДДС), е тясно свързано с повишена смъртност, свързана със сърдечно-съдови заболявания, диабет и мастни чернодробни заболявания. Този преглед предоставя преглед на последните постижения за измерване на коремното затлъстяване.

Последни открития

В сравнение с обикновената обиколка на талията, появяващите се триизмерни (3D) техники за сканиране на тялото също измерват обема и формата на корема. В анализа на биоелектричния импеданс са приложени мерки за коремни измерения, за да се подобри точността при изчисляване на ДДС. В ултразвука са приложени геометрични модели за превръщане на измерването на дълбочината в ДДС зона. Само компютърната томография (КТ) и ЯМР могат да осигурят директни мерки за ДДС. Последният напредък в изобразяването позволява да се оценят функционалните аспекти на коремните мазнини като кафява мастна тъкан и състав на мастни киселини.

Обобщение

Обиколката на талията е прост, евтин метод за измерване на коремното затлъстяване. CT и MRI са референтни методи за измерване на ДДС. Необходими са допълнителни проучвания, за да се установи точността на двуенергийната рентгенова абсорбциометрия при оценка на надлъжни промени на ДДС. Необходими са допълнителни проучвания, за да се установи дали анализът на биоелектричния импеданс, ултразвук или 3D сканиране на тялото е постоянно по-добър от обиколката на талията при изчисляване на ДДС при различни популации.

ВЪВЕДЕНИЕ

Затлъстяването прерасна в глобален здравен проблем [1]. Затлъстяването, особено коремното затлъстяване, е свързано с метаболитен синдром и сърдечно-съдови заболявания, а също и независим рисков фактор за смъртност от всички причини [2–4]. В третото проучване на Националното изследване на здравето и храненето, централното затлъстяване с нормално тегло, както се дефинира от високото съотношение между талията и ханша, е свързано с по-висока сърдечно-съдова смъртност, отколкото затлъстяването, определено с ИТМ [4]. В Далаското сърдечно проучване на 1200 затлъстели участници, подложени на ЯМР, количеството на висцералната мастна тъкан (ДДС) е свързано с по-тежък метаболитен, дислипидемичен и атерогенен фенотип на затлъстяването в сравнение с количеството на подкожната мастна тъкан [5]. Количественият анализ на разпределението на мазнините в корема, по-специално ДДС, е неразделна част от разбирането на свързаните със затлъстяването съпътстващи заболявания и лечението на затлъстяването. Този преглед предоставя преглед на най-популярните методи за измерване на коремното затлъстяване и описва предимствата и ограниченията на всеки метод.

АНТРОПОМЕТРИЯ

Антропометрията е широко използвана в мащабни епидемиологични проучвания и клинични условия поради ниската си цена, благоприятен профил на безопасност, лекота на употреба и приложимост за всички размери на тялото. Антропометричните измервания на коремното затлъстяване включват обиколката на талията, съотношението талия-ханш и съотношението талия-височина. В проучване на 168 159 участници от страни, обиколката на талията показва по-високо съотношение на шансовете за сърдечно-съдови заболявания и диабет тип 2, отколкото ИТМ при участници от повечето региони на света [6]. Обиколката на талията е с тенденция за по-висока корелация с ЯМР, измерен ДДС от BMI (n = 1192; r = 0,80 спрямо r ¼ 0,75) [7].

Обиколката на талията е индекс на централното затлъстяване, препоръчан от Националните здравни институти, СЗО, Американската сърдечна асоциация и Международната фондация за диабет за скрининг за риск от метаболитни и сърдечно-съдови заболявания. Има обаче ограничения за този режим на оценка. Граничните точки на обиколката на талията варират в зависимост от пола и етническите групи. Няма консенсус относно най-доброто анатомично място за измерване на обиколката на талията; СЗО препоръчва средната точка между последното осезаемо ребро и илиачния гребен, а Националният здравен институт препоръчва нивото на пъпа.

ТРИИЗМЕРНА ТЕХНОЛОГИЯ ЗА СКАНИРАНЕ НА ТЯЛО

3D сканирането на тялото може да се използва за получаване на нови централни индекси на затлъстяването като обем на корема и форма на тялото. Необходими са бъдещи проучвания за сравняване на обема на корема и формата на тялото с обиколката на талията при прогнозиране на ДДС и свързаните със затлъстяването рискове за здравето.

АНАЛИЗ НА БИОЕЛЕКТРИЧЕН ИМПЕДАНС

Анализът на двойния коремен биоелектричен импеданс е разработен за количествено определяне на ДДС чрез комбиниране на информация за импеданса и коремната форма, която може да бъде измерена чрез вградени апарати за оценка на коремните размери в сагиталната и короналната равнини или чрез вграден лазер за измерване на обиколката на талията. Импедансът се измерва с електроди, поставени върху коремната стена. Оценките на анализа на биоелектричния импеданс са по-силно корелирани с общата мастна тъкан в корема, отколкото ДДС (r = 0,92–0,94 срещу 0,64–0,65) [11]. Оценките за анализ на двойния коремен биоелектричен импеданс показват по-висока корелация с ДДС, измерено с компютърна томография (CT), отколкото оценките на анализа на биоелектричния импеданс на цялото тяло (r = 0,89, r = 0,64, съответно, P 2 в диапазона от 0,82 до 0,86 (n = 2689) . Корелацията между четците е отлична (коефициент на корелация на междукласовия клас 0,997), но DXA има тенденция да подценява масата на ДДС при ниски нива на ДДС и да я надценява при високи нива на ДДС [20]. Проучване в напречно сечение на 4950 участници показа, че DXA- определената ДДС маса има по-силни коефициенти на шансове за диабет тип 2 и сърдечно-съдови заболявания, отколкото обиколката на талията (т.е. 1,69–3,64 срещу 1,07–1,83) [21 ■].

В обобщение, с високата корелация между DXA и MRI за измерване на ДДС, разумно е да се смята, че DXA превъзхожда обиколката на талията при измерване на ДДС при проучвания в напречно сечение. Необходими са бъдещи проучвания, идеално валидирани чрез ЯМР или КТ, за да се установи дали DXA ефективно открива надлъжни промени на ДДС.

КОМПЮТЪРНА ТОМОГРАФИЯ И МАГНИТНО РЕЗОНАНСНО ИЗОБРАЖЕНИЕ

CT и MRI директно измерват областите или обемите на ДДС и се считат за референтни методи за оценка на коремното затлъстяване. В сравнение с ядрено-магнитен резонанс, CT е по-малко вероятно да бъде повлиян от дихателен артефакт. Йонизиращото лъчение от КТ ограничава използването му при деца и при надлъжни изследвания. Повечето ядрено-магнитен резонанси имат отвори с диаметър 60 cm, които може да не приемат лица с тежко затлъстяване, въпреки че лица с приблизително ИТМ от 47 са сканирани със скенери с размер на отвора 60 cm [22,23]. По-големите 70-сантиметрови ядрено-магнитен резонанс стават все по-достъпни и могат да приемат пациенти с почти всички размери. Изчерпателни дискусии за използването на ЯМР за измерване на мастните отделения могат да бъдат намерени в по-ранни рецензии [24,25].

най-добре

Горен панел: Оригинален и анализиран многослоен ЯМР от купола на черния дроб до главата на бедрената кост. Въпреки че общият обем на ДДС е сходен между изходното ниво и проследяването, площта на ДДС в един MRI фрагмент (5) е по-голяма в началото, отколкото при проследяването. Тази разлика се влияе от задържането на дъха: участникът вероятно вдишва по време на измерването на базовата линия, но издишва по време на последващото измерване.

Кафявата мастна тъкан (НДНТ), като метаболитно активна тъкан, е тясно свързана с регулирането на енергията и затлъстяването при хората. PET-CT, MRI и двуенергийна CT могат да разграничат НДНТ от бяла мастна тъкан [27]. Неотдавнашно проучване на PET-CT съобщава, че мъжете със затлъстяване с излагане на студ имат по-малко активирана НДНТ като цяло и по-малко активирана НДНТ в корема, отколкото слаби мъже с излагане на студ (затлъстяване срещу постно, 4,9 ± 7,6 срещу 45,5 ± 43,3 ml, P = 0,02) [28 ■■]. Активирана НДНТ не е открита в подкожна мастна тъкан на корема, нито на салфетка или мезентериална ДДС. Изображенията за активиране на НДНТ, включени в статията, показват, че активираните НДНТ са открити предимно в околобъбречната и пара-бъбречната мазнина. По-нататъшно разследване може да изследва дали BAT на корема има различни метаболитни характеристики в сравнение с BAT в други области на тялото. Промените в ЯМР на мастната фракция на шията при термични предизвикателства корелират с хиперметаболичния обем на НДНТ (r −0,55, P = 0,04 по време на активиране и r = 0,72, P = 0,003 по време на деактивиране) и с ), измерено чрез PET-CT [29]. Като се има предвид, че PET-CT включва излагане на йонизиращо лъчение, ЯМР може да служи като алтернативен метод за изследване на НДНТ, въпреки че все още има технически предизвикателства за количествено определяне на НДНТ въз основа на фракцията на мазнините [30].

Протонната магнитно-резонансна спектроскопия може да се използва за оценка на полиненаситени мастни киселини в подкожната мастна тъкан, ДДС и мастната тъкан на костния мозък. Наблюдавана е значителна отрицателна корелация между съдържанието на ненаситени мазнини и размера на ДДС; обаче няма корелация със съдържанието на ненаситени мазнини и други отделения на мастната тъкан [31]. Необходими са допълнителни проучвания в по-големи кохорти, за да се получи по-нататъшна представа дали съставът на мастните киселини на мастната тъкан е свързан с метаболитните рискове за здравето.

Повечето проучвания използват Hounsfield Unit от около -190 до -30 за подкожна мастна тъкан и количествено определяне на ДДС при CT изследвания. Няма постоянен праг, който да може да се приложи за MRI сегментиране на мастната тъкан; през последните години обаче се наблюдава огромен ръст в автоматизацията на процеса на анализ [32–35]. Автоматичният анализ на методите за изобразяване на водна мазнина и конвенционалната Т1-претеглена ЯМР е доказано сравним [35]. Някои проучвания автоматично отделят ДДС от подкожната мастна тъкан и мастната тъкан на костния мозък [32–35], други проучвания допълнително премахват междумускулната мастна тъкан, в допълнение към използването на R2 * картографиране за премахване на съдържанието на червата и мазнините в костния мозък [34]. Полуавтоматизираното сегментиране се счита за референтен метод, докато напълно автоматизирани методи за сегментиране не бъдат валидирани в различни популации, включително бебета и деца. Растежът в областта на изкуствения интелект и дълбокото обучение може да бъде бъдеща насока за напълно автоматизирано, точно 3D сегментиране на депата на мастната тъкан [36].

КОЛИЧЕСТВО НА МАСЛИТЕ ВЪРХУ БЪРЗА

CT и MRI са използвани за количествено определяне на съдържанието на мазнини в коремните органи, включително черния дроб, панкреаса и надбъбречните жлези [37]. Рутинното КТ измерване на съдържанието на мазнини е неспецифично и може да бъде повлияно от объркващи фактори, които променят плътността на тъканите. Въпреки това, с количествената CT технология, съдържанието на чернодробни мазнини, измерено чрез CT, е съпоставимо с измереното чрез ЯМР в проучвания, валидирани с биохимичен анализ на мазнини при гъски след смъртта [38 ■, 39]. ЯМР може конкретно да определи количествено съдържание на мазнини и да използва различни импулсни последователности и параметри на сканиране, за да създаде многоизмерни образи и висока разделителна способност за меките тъкани. Ядрено-магнитен резонанс, селективен на мазнини, кодирана с химически смени водно-мастна резонансна томография и магнитно-резонансна спектроскопия са най-популярните технологии за количествено определяне на мазнините [24,25].

Значителни доказателства сочат, че интрахепаталните мазнини са основен двигател на метаболитните усложнения на затлъстяването. Съставът на мастните киселини в чернодробните мазнини може също да бъде оценен както чрез магнитно-резонансна спектроскопия, така и по поръчка на MRI последователности [40 ■], които могат да бъдат приложени за разграничаване на подвидовете безалкохолни мастни чернодробни заболявания. В проучване, сравняващо хистология и ЯМР при 32 пациенти с неалкохолна мастна чернодробна болест, фракцията на наситените мастни киселини е по-висока при пациенти с неалкохолен стеатохепатит, отколкото при пациенти с проста стеатоза (48 ± 2% срещу 44 ± 4%; P Gregg EW, Shaw JE. Глобални здравни ефекти от наднорменото тегло и затлъстяването. N Engl J Med 2017; 377: 80–81. [PubMed] [Google Scholar]