Hogyan lehet legjobban felmérni a hasi elhízást

Hongjuan Fang

a Pekingi Tiantani Kórház, Peking, Kína Fővárosi Orvostudományi Egyetem Endokrinológiai Tanszéke

b Gyermekgasztroenterológiai, hepatológiai és táplálkozási osztály, Columbia Egyetem Gyermekgyógyászati Osztály, New York, New York, USA

Erzsébet Berg

b Gyermekgasztroenterológiai, hepatológiai és táplálkozási osztály, Columbia Egyetem Gyermekgyógyászati Osztály, New York, New York, USA

Xiaoguang Cheng

c Radiológiai Osztály, Pekingi Jishuitan Kórház, Peking, Kína

Wei Shen

b Gyermekgasztroenterológiai, hepatológiai és táplálkozási osztály, Columbia Egyetem Gyermekgyógyászati Osztály, New York, New York, USA

d Humán Táplálkozási Intézet, Columbia Egyetem, New York, New York, USA

Absztrakt

A felülvizsgálat célja

A hasi elhízás, különösen a zsigeri zsírszövet (VAT) növekedése szorosan összefügg a szív- és érrendszeri betegségekkel, a cukorbetegséggel és a zsírmáj betegségével kapcsolatos megnövekedett halálozással. Ez az áttekintés áttekintést nyújt a hasi elhízás mérésének legújabb fejleményeiről.

Legfrissebb megállapítások

Az egyszerű derékkörfogathoz képest a kialakulóban lévő háromdimenziós (3D) testszkennelési technikák a has térfogatát és alakját is mérik. A hasi dimenziókat a bioelektromos impedancia elemzésben hajtották végre az áfa becslésének pontosságának javítása érdekében. Geometriai modelleket alkalmaztak ultrahangon a mélységmérés ÁFA területre történő átszámítására. Csak a számítógépes tomográfia (CT) és az MRI adhat közvetlen mértékű áfát. A képalkotás legújabb fejleményei lehetővé teszik a hasi zsír funkcionális aspektusainak, például a barna zsírszövet és a zsírsavösszetétel értékelését.

Összegzés

A derék kerülete egyszerű, olcsó módszer a hasi elhízás mérésére. A CT és az MRI az áfa mérésének referenciamódszere. További vizsgálatokra van szükség a kettős energiájú röntgenabszorpciós módszer pontosságának megállapításához az áfa hosszirányú változásainak becslésénél. További vizsgálatokra van szükség annak megállapításához, hogy a bioelektromos impedancia-elemzés, az ultrahang vagy a 3D-s testszkennelés következetesen felülmúlja-e a derék kerületét az ÁFA becslésében a különböző populációkban.

BEVEZETÉS

Az elhízás globális egészségügyi kérdéssé nőtte ki magát [1]. Az elhízás, különösen a hasi elhízás, metabolikus szindrómával és kardiovaszkuláris betegségekkel, valamint a minden okból bekövetkező halálozás független kockázati tényezőjével jár [2–4]. A harmadik Országos Egészségügyi és Táplálkozási Vizsgálat felmérésben a normál súlyú központi elhízás, amelyet a magas derék/csípő arány határoz meg, magasabb kardiovaszkuláris mortalitással társult, mint a BMI által meghatározott elhízás [4]. Az 1200 elhízott, MRI-n átesett Dallas Heart Study-ban a zsigeri zsírszövet mennyisége (VAT) súlyosabb metabolikus, diszlipidémiás és aterogén elhízási fenotípussal társult a szubkután zsírszövet mennyiségéhez képest [5]. A hasi zsíreloszlás, elsősorban az VAT kvantitatív elemzése szerves részét képezi az elhízással kapcsolatos társbetegségek megértésének és az elhízás kezelésének. Ez az áttekintés áttekinti a hasi elhízás mérésének legnépszerűbb módszereit, és ismerteti az egyes módszerek előnyeit és korlátait.

ANTROPOMETRIA

Az antropometriát széles körben alkalmazták nagyszabású epidemiológiai vizsgálatokban és klinikai körülmények között, alacsony költsége, kedvező biztonsági profilja, egyszerű kezelhetősége és alkalmazhatósága minden testméretnél. A hasi elhízás antropometriai mutatói közé tartozik a derék kerülete, a derék/csípő arány és a derék/magasság arány. Egy országból származó 168 159 résztvevő vizsgálatában a derék kerülete nagyobb esélyeket mutatott a szív- és érrendszeri betegségekkel és a 2-es típusú cukorbetegséggel, mint a BMI a világ legtöbb régiójának résztvevőinél [6]. A derék kerülete nagyobb korrelációt mutatott az MRI-vel mért áfával, mint a BMI (n = 1192; r = 0,80 vs. r ¼ 0,75) [7].

A derék kerülete a központi elhízás mutatója, amelyet az Országos Egészségügyi Intézet, a WHO, az Amerikai Szívszövetség és az International Diabetes Foundation ajánlott az anyagcsere és a szív- és érrendszeri betegségek kockázatának szűrésére. Ennek az értékelési módnak azonban vannak korlátai. A derék kerületének levágási pontjai nemenként és etnikai csoportonként változnak. Nincs egyetértés a derék kerületének mérésére szolgáló legjobb anatómiai helyen; A WHO javasolja az utolsó tapintható borda és a csípőcsík közötti középpontot, az Országos Egészségügyi Intézet pedig a köldök szintjét.

Háromdimenziós testszkennelési technika

A 3D testpásztázással új központi elhízási indexeket lehet levezetni, mint például a has térfogata és a test alakja. Jövőbeli vizsgálatokra van szükség a hasi térfogat és a test alakjának a derék kerülettel való összehasonlításához az áfa és az elhízással kapcsolatos egészségügyi kockázatok előrejelzésében.

BIOELektromos impedancia elemzés

Kettős hasi bioelektromos impedancia-analízist fejlesztettek ki az áfa számszerűsítésére az impedanciáról és a hasi formáról szóló információk ötvözésével, amelyet beépített féknyergekkel lehet mérni a szagittális és a koronális síkban a hasi dimenziók felmérésére, vagy a derék kerületének mérésére beépített lézerrel. Az impedanciát a hasfalra helyezett elektródákkal mérjük. A bioelektromos impedancia-analízis becslései szorosabban korreláltak a teljes hasi zsírral, mint az VAT-kal (r = 0,92–0,94 vs. 0,64–0,65) [11]. A kettős hasi bioelektromos impedancia analízis becslései magasabb korrelációt mutattak a számítógépes tomográfia (CT) által mért áfával, mint az egész test bioelektromos impedancia elemzés becslései (r = 0,89, r = 0,64, P 2 0,82 és 0,86 között (n = 2689) . Az olvasók közötti korreláció kiváló volt (osztályközi korrelációs együttható 0,997), azonban a DXA hajlamos volt alábecsülni az áfa-tömeget alacsony áfa-szinteken, és túlbecsülni azt magas áfa-szintnél [20]. Egy 4950 résztvevővel végzett keresztmetszeti tanulmány kimutatta, hogy a DXA- a meghatározott áfatömegnek nagyobb az esélyaránya a 2-es típusú cukorbetegségre és a szív- és érrendszeri betegségekre, mint a derék kerülete (azaz 1,69–3,64 vs. 1,07–1,83) [21 ■].

Összefoglalva, a DXA és az MRI közötti magas korrelációval az áfa mérése érdekében ésszerű azt hinni, hogy a DXA a keresztmetszeti vizsgálatokban felülmúlja a derék kerületét az áfa mérésekor. Jövőbeni vizsgálatokra van szükség, ideális esetben MRI-vel vagy CT-vel validálva, annak megállapításához, hogy a DXA hatékonyan észleli-e az áfa hosszirányú változásait.

SZÁMÍTOTT Tomográfia és mágneses rezonancia képalkotás

A CT és az MRI közvetlenül méri az áfa-területeket vagy -mennyiségeket, és referenciamódszerként tekintenek a hasi zsírosság értékelésére. Az MRI-hez képest a CT-t ritkábban befolyásolja a légzési artefaktus. A CT-ből származó ionizáló sugárzás korlátozza annak alkalmazását gyermekeknél és longitudinális vizsgálatokban. A legtöbb MRI rendszer 60 cm-es furatokkal rendelkezik, amelyek nem képesek befogadni a súlyos elhízást szenvedő személyeket, bár a hozzávetőlegesen 47 BMI-vel rendelkező személyeket 60 cm furatméretű szkennerekkel vizsgálták [22,23]. A nagyobb, 70 cm-es furatú MRI-létesítmények egyre elérhetőbbé válnak, és szinte minden méretben képesek befogadni őket. Az MRI zsírtér-méréshez történő felhasználásáról átfogó megbeszélések találhatók a korábbi áttekintésekben [24,25].

Felső panel: Eredeti és elemzett multislice MRI a máj kupolájától a combfejig. Habár a teljes áfa-mennyiség hasonló az alap és az utánkövetés között, az egyik MRI-szelet (5) áfa-területe az alapvonalnál nagyobb, mint az utánkövetésnél. Ezt a különbséget befolyásolja a lélegzetvisszatartás: a résztvevő valószínűleg belélegez a kiindulási mérés során, de kilélegez az utólagos mérés során.

A barna zsírszövet (BAT), mint metabolikusan aktív szövet, szorosan kapcsolódik az emberek energiaszabályozásához és elhízásához. A PET-CT, az MRI és a kettős energiájú CT meg tudja különböztetni a BAT-ot a fehér zsírszövettől [27]. Egy nemrégiben végzett PET-CT-tanulmány arról számolt be, hogy a hideg expozícióban szenvedő elhízott férfiaknál összességében kevesebb az aktivált BAT és kevesebb a hasi aktivációjú BAT, mint a sovány férfiaknál (elhízott és sovány, 4,9 ± 7,6 vs. 45,5 ± 43,3 ml, P = 0,02) [28 ■■]. Aktivált BAT-t nem észleltek a hasi szubkután zsírszövetben, sem omentális vagy mesenterialis VAT-ban. A cikkben szereplő BAT-aktivációs képek azt mutatják, hogy az aktivált BAT túlnyomórészt a periális és a para-renalis zsírban található meg. További vizsgálatok feltárhatják, hogy a hasi BAT-nak más metabolikus jellemzői vannak-e más testrégiók BAT-jához képest. A nyaki MRI zsírfrakció változásai termikus kihívások alatt korreláltak a hipermetabolikus BAT térfogattal (r -0,55, P = 0,04 az aktiválás során és r = 0,72, P = 0,003 deaktiváláskor) és a and BAT aktivitással (r = 0,69, P = 0,006 a deaktiválás során) ) PET-CT-vel mérve [29]. Tekintettel arra, hogy a PET-CT magában foglalja az ionizáló sugárzásnak való kitettséget, az MRI alternatív módszerként szolgálhat a BAT tanulmányozására, bár a BAT zsírfrakció alapján történő számszerűsítése még mindig technikai kihívásokkal jár [30].

A proton mágneses rezonancia spektroszkópiával fel lehet mérni a többszörösen telítetlen zsírsavakat a szubkután zsírszövetben, az VAT és a csontvelő zsírszövetében. Jelentős negatív összefüggést figyeltünk meg a telítetlen zsírtartalom és az áfa összege között; azonban nem volt összefüggés a telítetlen zsírtartalommal és a zsírszövet egyéb területeivel [31]. További vizsgálatokra van szükség nagyobb kohorszokban, hogy további betekintést nyerjünk abba, hogy a zsírszövet zsírsavainak összetétele összefügg-e az anyagcsere-egészségügyi kockázatokkal.

A legtöbb tanulmány a Hounsfield-egységet −190 és −30 között használja a szubkután zsírszövet és az VAT kvantifikálásához a CT-vizsgálatok során. Nincs következetes küszöbérték, amely alkalmazható az MRI zsírszövet szegmentálására; az elemzési folyamat automatizálásában azonban óriási növekedés tapasztalható az elmúlt években [32–35]. A víz-zsír képalkotó módszerek és a hagyományos T1-súlyozott MRI automatikus elemzése összehasonlíthatónak bizonyult [35]. Egyes tanulmányok automatikusan szétválasztották az áfát a szubkután zsírszövettől és a csontvelő zsírszövetétől [32–35], más tanulmányok tovább eltávolították az intermuscularis zsírszövetet, amellett, hogy R2 * térképezést alkalmaztak a béltartalom és a csontvelő zsír eltávolítására [34]. A félig automatizált szegmentálást tekintik referenciamódszernek mindaddig, amíg a teljesen automatizált szegmentálási módszereket nem érvényesítik különböző populációkban, beleértve a csecsemőket és a gyermekeket is. A mesterséges intelligencia és a mély tanulás terén a növekedés lehet a jövőbeni irány a zsírszövetraktárak teljesen automatizált, pontos 3D-s szegmentálásához [36].

A hasi szervi zsírmennyiség meghatározása

CT-t és MRI-t alkalmaztak a hasi szervek zsírtartalmának számszerűsítésére, beleértve a májat, a hasnyálmirigyet és a mellékveséket [37]. A zsírtartalom rutin CT-mérése nem specifikus, és zavaró tényezők befolyásolhatják a szövetsűrűséget. Kvantitatív CT-technológiával azonban a CT-vel mért májzsír-tartalom összehasonlítható az MRI-vel mért értékekkel azokban a vizsgálatokban, amelyeket post mortem biokémiai zsíranalízissel validáltak libában [38 ■, 39]. Az MRI kifejezetten számszerűsítheti a zsírtartalmat, és különféle impulzusszekvenciákat és szkennelési paramétereket használhat fel, hogy többdimenziós képalkotást és nagy felbontást hozzon létre a lágy szövetek számára. A zsírszelektív MRI, a kémiai váltással kódolt víz-zsír MRI és a mágneses rezonancia spektroszkópia a legnépszerűbb zsírmennyiség-meghatározási technológia [24,25].

Számos bizonyíték azt mutatja, hogy az intrahepatikus zsír az elhízás metabolikus szövődményeinek fő mozgatórugója. A májzsír zsírsav-összetétele mind a mágneses rezonancia spektroszkópiával, mind az egyedi tervezésű MRI-szekvenciákkal [40 ■] is megbecsülhető, amelyek alkalmazhatók az alkoholmentes zsírmáj betegség altípusainak megkülönböztetésére. A nem alkoholos zsírmájbetegségben szenvedő 32 beteg szövettanát és MRI-jét összehasonlító tanulmányban a telített zsírsavfrakció magasabb volt az alkoholmentes steatohepatitisben szenvedő betegeknél, mint az egyszerű steatosisban szenvedőknél (48 ± 2% vs. 44 ± 4%; P Gregg EW, Shaw JE. A túlsúly és az elhízás globális egészségügyi hatásai. N Engl J Med 2017; 377: 80–81. [PubMed] [Google Scholar]