邱先琳,趙 林,賀亞群,朱小虎

1.成都醫(yī)學(xué)院 臨床學(xué)院(成都 610500)；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 健康管理中心(重慶 400010)；3.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 超聲科(成都610500)；4.深圳市寶安純中醫(yī)治療醫(yī)院 超聲科(深圳 518101)

生物電阻抗分析法(bioelectrical impedance analysis ,BIA)利用人體不同成分的導(dǎo)電性差異，通過測量人體的電阻值，用公式計算以獲得人體各成分的含量，已被臨床廣泛用于肥胖、糖尿病、慢性腎病等疾病診斷、病情評估、治療及預(yù)后預(yù)測[1-2]。肥胖背景下的臨床實踐研究[3]顯示，BIA作為一種簡單、安全、無創(chuàng)、低成本的有效評估方法被廣泛應(yīng)用。目前腹部脂肪定量測定的金標(biāo)準(zhǔn)為CT和MRI，但由于CT有輻射，MRI耗時較長且可能出現(xiàn)禁忌癥。因此，超聲測量腹部脂肪厚度成為近年來的研究熱點。雖然超聲只能測量脂肪厚度，不能對脂肪組織的體積進(jìn)行評估[4]，但研究[5]表明，超聲與CT、MRI測量腹部脂肪均有較高相關(guān)性，是測量腹部脂肪的有效方法。典型相關(guān)分析(canonical correlation analysis，CCA)是研究兩組變量之間相關(guān)關(guān)系的一種多元統(tǒng)計方法，能夠揭示兩組變量間的內(nèi)在聯(lián)系。本研究利用CCA對超聲測得的各部位脂肪厚度與BIA測得的人體成分進(jìn)行整體分析，研究兩組變量間的典型相關(guān)關(guān)系；并評價超聲方法較BIA的優(yōu)越性和局限性，為超聲方法更好地輔助臨床對肥胖疾病的診治提供理論基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

采用系統(tǒng)抽樣的方法，抽取2020年1—9月成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院246名體檢者為研究對象，年齡18～82(47.15±12.77)歲。排除腫瘤、結(jié)核、先天性心臟病、器質(zhì)性心臟瓣膜病、急性感染性疾病及嚴(yán)重肝、腎、肺部疾病。

1.2 檢測方法與儀器

1.2.1 檢測方法 研究對象均進(jìn)行超聲測量和人體成分分析。應(yīng)用超聲測量不同部位內(nèi)臟脂肪組織(visceral adipose tissue,VAT)、心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue,EAT)及皮下脂肪組織(subcutaneous adipose tissue,SAT)厚度，包括右室前壁EAT、脂肪墊、心尖EAT、肝周VAT、腹膜前VAT最大、腹膜前VAT劍下、臍上SAT、臍下SAT、臍上VAT、臍下VAT、左腎周VAT、右腎周VAT，分別記為X1～X12；采用BIA獲取人體成分相關(guān)數(shù)據(jù)，包括綜合評分、體脂率、內(nèi)臟脂肪指數(shù)、肌肉率、骨骼肌率、脂肪量、皮下脂肪率，分別記為Y1～Y7。應(yīng)用CCA對兩組變量進(jìn)行對比分析。

1.2.2 測量儀器 1)超聲診斷儀及探頭：使用中國邁瑞公司的Mindray-Resona 7彩色多普勒超聲診斷儀；選用M5Sc相控陣探頭(頻率3～5 MHz)；C5凸陣探頭(頻率2～5 MHz)及9 L高頻線陣探頭(頻率7～10 MHz)。2)人體成分分析儀：韓國Inbody 770人體成分分析儀。

1.3 測量方法

1.3.1 超聲測量 研究對象空腹，由2名中級以上富有臨床經(jīng)驗的醫(yī)生在培訓(xùn)后，采用雙盲法完成超聲圖像采集及測量，每個部位要求每名醫(yī)生測量3次取平均值，最終取兩名醫(yī)生測量的均值，如遇有爭議或測量數(shù)據(jù)差異過大時共同商議解決。操作過程中，均要求避免探頭加壓。1)受檢者左側(cè)臥位，選用心臟相控陣探頭分別于3個位置、5個心動周期的收縮末期測量EAT，留存5個心動周期的動態(tài)圖供后期復(fù)查。①右室前壁EAT：胸骨旁左室長軸切面，在右室前壁脂肪最厚處測量心外膜至臟層心包臟面之間的脂肪組織厚度，測量方向為垂直于心包切線方向。 ②脂肪墊：胸骨旁左室長軸切面，從主動脈根部與右室切跡處垂直于心包，從心外膜測量至臟層心包臟面。③心尖EAT：于心尖四腔心切面策動探頭，找到心尖切跡，在心尖切跡處垂直于心包切線方向測量，從心外膜測量至臟層心包臟面。2)受檢者平臥位，雙手置于頭頂，平靜呼吸，于吸氣末凍結(jié)圖像，選用凸陣探頭測量VAT。①肝周VAT：探頭置于右鎖骨中線與第6、7肋間隙交界處，垂直于肝包膜切線方向，從肝包膜前表面測量至臟層腹膜臟面。②臍上方2 cm處腹腔內(nèi)脂肪(臍上VAT)：探頭縱切，使探頭位于腹主動脈最大直徑中線，確保腹白線和椎骨出現(xiàn)在圖像中心，探頭下緣位于臍部上緣，以臍部后方低回聲帶的上緣為起點，垂直于腹壁測量臍上2 cm處腹腔內(nèi)脂肪厚度，游標(biāo)置于腹肌后緣與腹主動脈前壁前緣。③臍下方2 cm處腹腔內(nèi)脂肪(臍下VAT)：同上述方法，探頭上緣位于臍部下緣，測量臍下2 cm處腹腔內(nèi)脂肪厚度。④右腎周VAT：探頭置于患者右側(cè)面，多切面掃查，選取能清晰顯示腎臟長軸的切面。垂直于腎臟長軸切線方向，從腹部肌肉內(nèi)側(cè)面或肝臟內(nèi)側(cè)面測量至腎臟右側(cè)包膜。⑤左腎周VAT：同右腎周VAT測量方法。3)受檢者體位同上，于吸氣末凍結(jié)圖像，選用高頻線陣探頭測量腹膜前脂肪及SAT。①劍下1 cm處腹膜前脂肪(腹膜前VAT劍下)：于劍突下方1 cm處，垂直于腹壁從腹白線的后緣測量至壁層腹膜前表面。②劍下最大腹膜前脂肪(腹膜前VAT最大)：于劍突下方腹膜前脂肪最厚處按照上述方法進(jìn)行測量。③臍部上方2 cm處腹部皮下脂肪(臍上SAT)：探頭縱切，平行于受檢者腹中線，探頭下緣位于臍部上緣，以臍部后方低回聲帶為起點，垂直測量臍上2 cm處腹部皮下脂肪的厚度，游標(biāo)置于真皮層后緣與腹直肌白線前緣。④臍部下方2 cm處腹部皮下脂肪(臍下SAT)：同上述方法，探頭上緣位于臍部下緣，測量臍下2 cm處腹部皮下脂肪的厚度。

1.3.2 BIA測量 研究對象需在空腹條件下進(jìn)行測量，先將其性別、年齡、身高等信息輸入系統(tǒng)，后光腳立于儀器上，雙側(cè)前腳掌和腳后跟分別踏在指定的電極上，雙上肢自然下垂，握住手柄，全身放松，待儀器自動完成檢測，通過測量的抗阻率自動完成計算并生成檢測報告。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件中的Canonical程序聯(lián)合R語言中的corrplot、heplot和candisc軟件包對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和圖形繪制。采用Wilks'Lambda方法對典型相關(guān)系數(shù)(ρ)的顯著性水平進(jìn)行檢驗，檢驗水準(zhǔn)α除特別說明外均設(shè)定為0.05。

2 結(jié)果

2.1 單變量間分析

X變量間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，各變量間均呈正相關(guān)，腹膜前VAT最大與腹膜前VAT劍下間的ρ為0.81，臍上SAT與臍下SAT之間的ρ為0.67，臍上VAT與臍下VAT之間的ρ為0.80，余各變量間的ρ均較低。Y變量間相關(guān)分析顯示，綜合評分與肌肉率、骨骼肌率呈正相關(guān)；與體脂率、內(nèi)臟脂肪指數(shù)、脂肪量、皮下脂肪率呈負(fù)相關(guān)。除骨骼肌率與各變量之間的ρ較低外，其余各變量之間的ρ均較高。X變量與Y變量之間的相關(guān)分析顯示，綜合評分與各X變量呈負(fù)相關(guān)；與臍上SAT、臍下SAT、臍上VAT、臍下VAT的ρ較高(分別為0.59、0.57、0.52、0.50)；內(nèi)臟脂肪指數(shù)與各X變量均呈正相關(guān)，與臍上SAT、臍下SAT、臍上VAT的ρ較高(分別為0.61、0.60、0.52)；脂肪量與各X變量呈正相關(guān)，與臍上SAT的ρ較高(0.56)；皮下脂肪率與各X變量呈正相關(guān)，與臍上SAT、臍下SAT的ρ較高(分別為0.57、0.50)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)分析

來自X變量的第一典型變量的函數(shù)式為U1=0.088X1+0.022X2-0.066X3+0.072X4+0.197X5-0.084X6+0.388X7+0.349X8+0.417X9+0.034X10+0.048X11-0.001X12。來自Y變量的第一典型變量的函數(shù)式為V1=-0.025Y1+0.006Y2+0.654Y3-0.131Y4+0.088Y5+0.208Y6+0.101Y7(表1～2)。

表1 X變量的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)

表2 Y變量的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)

2.3 典型載荷分析

7對典型變量的ρ檢驗顯示，US變量和BIA變量的第一對典型變量之間表現(xiàn)出很強(qiáng)的線性關(guān)系，第一對典型變量的ρ=0.81(P<0.05)，其余6對典型變量P均>0.05。臍上SAT與臍下SAT對第一典型變量U1貢獻(xiàn)最大，貢獻(xiàn)度分別為80.7%和74.0%，其次為臍上VAT、臍下VAT、腹膜前VAT最大、腹膜前VAT劍下。Y變量中，除骨骼肌率外，其余各變量對第一典型變量V1的貢獻(xiàn)均較大。超聲與BIA變量之間的關(guān)系,第一對典型變量解釋了82.9%，第二對典型變量解釋了8.5%(圖1)。

圖1 CCA分析US和BIA變量之間的關(guān)系

3 討論

CCA是主成分分析的進(jìn)一步進(jìn)展，其理論基礎(chǔ)及基本方法為：對兩組變量進(jìn)行綜合分析，分別計算出兩組變量中各變量的線性組和，將其提取出來，成為具有代表性的典型變量(分別為U1和V1)，利用這個典型變量對之間的相關(guān)關(guān)系來反映兩組變量之間的整體相關(guān)性。本研究的單變量分析結(jié)果顯示，綜合評分與臍上SAT、臍下SAT的相關(guān)性較高，CCA得出超聲測得的各部位脂肪厚度與BIA測得的人體成分呈現(xiàn)出較高的線性關(guān)系，典型相關(guān)性為0.81。兩個分析結(jié)果均顯示出超聲與BIA法有高度的相關(guān)性。

有研究[6]表明，BIA法對內(nèi)臟脂肪積累的估計與CT的內(nèi)臟脂肪積累顯著相關(guān)。還有研究[7]得出，BIA能快速、輕松監(jiān)測人體營養(yǎng)狀態(tài)的演變和與身體組成相關(guān)的變化，能被臨床有效利用來進(jìn)行肥胖的評估。本研究得出，超聲與BIA具有高度的線性關(guān)系，說明超聲對人群肥胖的評價具有一定的臨床應(yīng)用價值。

兩組變量的單變量間分析結(jié)果顯示，BIA所測得的綜合評分與臍周部皮下脂肪厚度相關(guān)性最高，與內(nèi)臟脂肪(包括心外膜脂肪、肝周、腎周及腹膜前脂肪)相關(guān)性均較低。內(nèi)臟脂肪指數(shù)、脂肪量和皮下脂肪率均與臍上SAT的相關(guān)性最高，其次為臍下SAT。CCA結(jié)果也顯示，超聲測得的人體各部位脂肪厚度的變量中，臍上SAT、臍下SAT與第一典型變量U1關(guān)系最緊密；臍上VAT、臍下VAT、腹膜前VAT最大、腹膜前VAT劍下與第一典型變量U1關(guān)系處于中上等水平；肝周、腎周脂肪關(guān)系處于中等水平，心外膜脂肪關(guān)系處于中下等水平。二者得出了類似的結(jié)果。

本研究進(jìn)一步顯示：BIA法測得的人體成分中脂肪含量主要反映的是腹部的皮下脂肪，其次為所測量的腹內(nèi)脂肪及腹膜前脂肪，而與肝臟、腎臟及心臟周緣脂肪相關(guān)性較低。說明人體成分的脂肪量主要反映的人體脂肪是腹部的皮下脂肪及腹內(nèi)脂肪，對器官周緣的脂肪量反映較少。有研究[8]表明，器官周緣脂肪是真正具有內(nèi)分泌功能的器官，對人體炎癥因子等具有內(nèi)分泌作用。López-Bermejo等[9]研究發(fā)現(xiàn)，超聲測量的腎臟周圍脂肪厚度與成人動脈粥樣硬化有關(guān)。有研究[10]表明，內(nèi)臟脂肪厚度與代謝綜合征的相關(guān)性最高。因此，在對代謝性疾病及心血管疾病的診斷及預(yù)測方面，超聲測量的腹部脂肪厚度較BIA法測量的人體成分具有更高的相關(guān)性。

Black 等[11]研究發(fā)現(xiàn)，人體成分參數(shù)尤其是骨骼肌數(shù)量減少可以提示胃腸道腫瘤患者預(yù)后不良，并伴有對放化療的耐受性減低及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率增加。營養(yǎng)不良為惡性腫瘤患者的常見體征，患者的營養(yǎng)狀況與預(yù)后有高度的相關(guān)性。本研究的典型結(jié)構(gòu)系數(shù)分析表明，肌肉率、骨骼肌率對X變量及Y變量的第一典型變量貢獻(xiàn)均較小。因此，超聲測量腹部脂肪厚度對惡性腫瘤患者具有一定的局限性，對此類患者的診斷及預(yù)后的輔助評估，超聲測量需要進(jìn)一步研究，以提高準(zhǔn)確度。

綜上所述，超聲方法測量人體脂肪厚度與BIA測量人體成分具有良好的相關(guān)性，最具相關(guān)性的部位是臍上SAT。超聲和BIA對于不同疾病的診斷及預(yù)測價值不同。