Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Окороков П.Л.

ФГБУ "Эндокринологический научный центр" МЗ РФ, Москва

Васюкова О.В.

ФГУ Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ;
Институт детской эндокринологии, Москва

Воронцов А.В.

ФГУ Эндокринологический научный центр Минздравсоцразвития РФ

Методы оценки количества и распределения жировой ткани в организме и их клиническое значение

Авторы:

Окороков П.Л., Васюкова О.В., Воронцов А.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Проблемы эндокринологии. 2014;60(3): 53‑58

Просмотров: 8468

Загрузок: 324

Как цитировать:

Окороков П.Л., Васюкова О.В., Воронцов А.В. Методы оценки количества и распределения жировой ткани в организме и их клиническое значение. Проблемы эндокринологии. 2014;60(3):53‑58.
Okorokov PL, Vasiukova OV, Vorontsov AV. The methods for the characteristic of adipose tissue in the organism and their clinical significance. Problemy Endokrinologii. 2014;60(3):53‑58. (In Russ.).
https://doi.org/10.14341/probl201460353-58

?>

Жировая ткань представлена в разном количестве во всех тканях организма, а ее распределение зависит от множества факторов, включающих пол, возраст, этническую принадлежность, генетические особенности, уровень физической активности, характер питания. С развитием новых высокоразрешающих визуализирующих технологий появилась возможность оценки как общего количества жировой ткани в теле, так и исследования топографических особенностей ее распределения.

В настоящее время выделяют два подтипа интраабдоминальной жировой ткани с различными метаболическими характеристиками: подкожную (ПЖТ) и висцеральную (ВЖТ). Особый интерес представляет изучение именно висцерального отложения жировой массы, так как показана его взаимосвязь с высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа (СД2), инсулинорезистентности (ИР) и дислипидемии. ВЖТ является источником ряда биологически активных пептидов, адипокинов (висфатин и др.). Адипонектин - уникальный «кардиопротективный адипокин», снижение сывороточного уровня которого при прогрессировании ожирения является независимым фактором риска и предиктором сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома (МС) и СД2 [1, 2]. Уровень адипонектина в сыворотке обратно пропорционален количеству ВЖТ и отрицательно коррелирует с основными компонентами МС [3]. Таким образом, именно висцеральное ожирение определяет высокий кардиометаболический риск, а оценка общего количества жировой ткани и ВЖТ (одномоментно и при динамическом наблюдении) приобретает особую актуальность.

Существует множество методов определения количества и распределения жировой ткани в организме. Наиболее распространенными в клинической практике являются те, которые не требуют больших временных затрат и дают быстрый результат. К ним относятся антропометрические методы и биоимпедансный анализ. Наряду с простыми, существуют более технологичные визуализирующие методики, такие как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), при проведении которых возможна непосредственная визуализация жировой ткани и ее количественная оценка. Однако данные методы трудоемки и дороги, что ограничивает их широкое применение в клинической практике. У каждого из методов есть свои достоинства, недостатки и область применения, которые и будут рассмотрены в данном обзоре.

Антропометрические методы

Антропометрические методы являются самыми простыми и доступными для оценки количества жировой массы в организме.

Индекс массы тела (ИМТ) - наиболее широко используемый в клинической практике метод, характеризующий наличие ожирения и его выраженность. У взрослых лиц ИМТ <25 кг/м2 указывает на избыточную массу тела, а его значение <30 кг/м2 - на ожирение.

H. Kvist и соавт. [4] показали, что ИМТ коррелирует с общим количеством жировой ткани, но не с ВЖТ. Недостатками ИМТ являются невозможность оценки количества тощей и висцеральной жировой массы. У детей использование ИМТ еще более затруднительно, так как возникает необходимость вносить поправки на пол и возраст (т.е. использовать перцентильные таблицы).

Окружность талии (ОТ) - другой антропометрический показатель, широко используемый во взрослой популяции для косвенной оценки висцерального ожирения. Существует как минимум 7 различных методик измерения ОТ. Она измеряется посередине расстояния между нижним ребром и краем гребня подвздошной кости согласно критериям международной группы по ожирению и ВОЗ (IOTF, WHO, 1997).

Показано, что ОТ коррелирует с количеством ВЖТ, определяемой с помощью КТ и МРТ. Согласно рекомендациям NCEP ATP III (National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III - Третья группа экспертов по лечению взрослых, Национальная образовательная программа по изучению холестерина), ОТ <88 см у женщин и <102 см у мужчин является признаком абдоминального ожирения и ассоциирована с высоким риском развития заболеваний. Международная диабетическая федерация (IDF - International Diabetes Federation) установила границу ОТ <94 см у мужчин и <80 см у женщин соответственно. Несколько стран разработали национальные перцентильные таблицы для оценки ОТ у детей. При этом следует отметить, что величины ОТ, характеризующие висцеральное ожирение в педиатрической популяции, значительно меньше, чем у взрослых [5].

Коэффициент ОТ/ОБ и сагиттальный диаметр (высота живота в положении пациента лежа на спине) являются дополнительными показателями, используемыми в клинической практике для оценки распределения жировой ткани (ЖТ) в теле. Показано, что ОТ и сагиттальный диаметр отражают степень висцерального ожирения, в то время как коэффициент ОТ/ОБ (отношение окружности талии и бедер) - степень развития подкожной жировой клетчатки. Значение коэффициента ОТ/ОБ <1 у мужчин и <0,85 у женщин указывает на преобладание ВЖТ. J. Kullberg и соавт. [6] показали, что ИМТ и саггитальный диаметр положительно коррелируют с количеством ВЖТ, измеренным с помощью МРТ.

Все антропометрические методы являются индикаторами аккумуляции ВЖТ, однако не позволяют количественно оценить ее. К достоинствам всех антропометрических методик можно отнести простоту их выполнения и широкую доступность. Тем не менее все они обладают большой погрешностью измерений. Поэтому для оценки количества жировой массы и ВЖТ необходимо применение более точных методов.

Биоимпедансный анализ

Биоимпедансный анализ (БИА) - электрофизический метод, основанный на измерении электрического сопротивления тканей всего тела и отдельных его частей. По величине сопротивления исходно рассчитывается общее содержание воды в организме, а затем с помощью математических алгоритмов - количество тощей массы. Количество жировой массы получают, вычитывая безжировую массу из общей массы тела. Таким образом, на количественную оценку ЖТ с помощью БИА будет влиять количество воды в организме, которое зависит от пола, возраста, уровня физической активности и водной нагрузки, а также от погрешности при измерении массы тела. Все эти факторы значительно снижают точность данного метода. При сравнении результатов, полученных с помощью БИА, с данными двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (ДРА) у взрослых показана хорошая сопоставимость этих методов в определении количества жировой и тощей массы [7-10]. БИА несколько переоценивает количество жировой ткани в организме, в сравнении с ДРА, но достаточно точно отражает содержание тощей массы, особенно в отсутствие ожирения [11].

Преимуществами метода являются его невысокая стоимость и доступность, отсутствие лучевой нагрузки и возможность проведения исследований в динамике. БИА позволяет оценить как общее количество жировой и тощей массы в организме, так и его регионарное распределение. Как и антропометрические методы, БИА не дает возможности напрямую оценить количество ВЖТ и ПЖТ, однако последние поколения анализаторов состава тела позволяют математически рассчитать объем ВЖТ. По возможностям оценки общего содержания жировой массы в организме данный метод значительно превосходит антропометрические, но существенно уступает другим высокоразрешающим методам.

В педиатрической практике отсутствует единый стандарт проведения исследования и нормативы для различных показателей БИА. Данные о сопоставимости результатов БИА и ДРА у детей крайне противоречивы. Ряд авторов [11-14] указывают на их сопоставимость, особенно при определении количества тощей массы как у детей с ожирением, так и без избытка массы тела. Другие [15, 16] считают, что данные методы не эквивалентны и не взаимозаменяемы, а для детской популяции необходима разработка отдельных нормативов в зависимости от пола, возраста и стадии полового развития.

В 2012 г. Kai-Yu Xiong и соавт. [17] провели БИА у 1548 детей и подростков и впервые определили нормативы количества жировой и тощей массы в китайской популяции в зависимости от возраста и пола. Менее чем через 1 год H. McCarthy и соавт. [18] создали перцентильные кривые для оценки тощей массы, а также относительного и абсолютного значений мышечной массы для европейской популяции, проведя биоимпедансный анализ у 1985 детей и подростков без ожирения и избыточной массы тела. Дальнейшее проведение подобных исследований позволит разработать единые стандарты оценки показателей состава тела методом БИА в зависимости от пола и возраста в педиатрической популяции.

Таким образом, БИА и антропометрические методы могут быть полезны в клинической практике для начальной диагностики ожирения и определения типа распределения жира.

Ультразвуковое исследование

Ультразвуковое исследование (УЗИ) широко распространено в различных областях медицины.

С развитием техники и улучшением разрешающей способности стали предприниматься попытки оценки количества ПЖТ и ВЖТ с помощью УЗИ. Методика определения толщины мезентериального жира состоит в измерении расстояния между передней брюшной стенкой (прямые мышцы живота) и передней стенкой аорты на уровне 5 см ниже мечевидного отростка [19]. Толщина ЖТ, при которой диагностируется ВЖТ, по разным данным, колеблется от 7 до 11 см. Приводятся данные о сопоставимости ультразвуковых оценок ВЖТ и ПЖТ с результатами эталонных методов. Другие авторы [20] сообщают о низкой точности измерений ПЖТ и ВЖТ, не совпадающих с данными КТ или МРТ. Кроме того, к недостаткам УЗИ можно отнести высокую вариабельность результатов при проведении повторных исследований, в особенности разными специалистами.

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА) - метод лучевой диагностики, основанный на регистрации ослабления рентгеновского излучения при прохождении через ткани тела разной плотности. Программный аппарат прибора проводит расчет ослабления рентгеновского излучения и по заданным алгоритмам определяется количество тканей той или иной плотности. ДРА является «золотым стандартом» в оценке минеральной плотности костной ткани и диагностики остеопороза. Однако модуль сканирования всего тела, представленный в современных рентгеновских денситометрах, позволяет оценивать не только минеральную плотность скелета, но и количество жировой и мышечной ткани, а также их регионарное распределение. Исследование проводится в положении лежа на спине, длительность сканирования всего тела колеблется от 10 до 30 мин в зависимости от используемого прибора. Лучевая нагрузка при проведении исследования в 10 раз меньше той, что получает пациент при проведении стандартной рентгенографии легких и составляет 0,02-0,04 мЗв на одно сканирование. Данный метод прост в выполнении, не требует больших временных затрат и специальной подготовки пациента. Кроме того, минимальная доза облучения позволяет использовать ДРА при проведении исследований в динамике. Точность оценки количества жировой ткани сопоставима с таковой КТ и МРТ [21]. Все эти преимущества обусловливают широкое применение ДРА в научных исследованиях, посвященных проблеме ожирения.

В настоящее время имеются противоречивые данные о корреляции показателей ДРА с количеством висцерального жира. A. Hill и соавт. [22] показали, что площадь ВЖТ, оцененная с помощью КТ при анализе отдельных срезов на уровне L4-L5, строго коррелирует с процентным содержанием ЖТ в туловище, определенным с помощью ДРА, однако другие авторы [23] не находят подобных взаимосвязей. Это может быть связано с тем, что при ДРА дифференциация между тканями осуществляется по плотности. ЖТ обладает минимальной плотностью, а костная - максимальной. При оценке региона тела, содержащего преимущественно костную и ЖТ, программное обеспечение усредняет плотность тканей исследуемого региона и относит их к тощей массе, что может влиять на оценку общего количества жировой массы. Ряд работ [24, 25] посвящен регионарной оценке жировой ткани в области на 5-10 см выше подвздошного гребня, так как данная зона традиционно используется для оценки висцерального ожирения методами КТ и МРТ. Однако такие измерения обладают низкой точностью и в настоящее время не могут использоваться как альтернатива КТ и МРТ. Несмотря на определенные недостатки, ДРА является значительно более точным методом оценки ЖТ, чем антропометрия и БИА.

Компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ)

Благодаря высокой разрешающей способности, данные методы позволяет прямо оценивать количество ВЖТ и ПЖТ у взрослых и детей [26]. КТ - метод лучевой диагностики, основанный на расчете коэффициента ослабления интенсивности рентгеновского излучения при прохождении через ткани, выраженного в единицах Хаусфилда. Диапазоном визуализации жировой ткани является область от –190 до –30 единиц Хаусфилда [27]. Одной из проблем при оценке ВЖТ с помощью КТ и МРТ является выбор уровня среза, на котором определяется площадь, занимаемая висцеральной ЖТ. G. Borkan и соавт. [28] предложили определять ВЖТ на уровне пупка, так как данному уровню соответствует максимальное количество ВЖТ. Однако измерение на уровне пупка является крайне неточными из-за вариабельности данного анатомического ориентира в зависимости от степени ожирения. Поэтому было рекомендовано использовать костные ориентиры для определения уровня среза. Таким ориентиром стал уровень межпозвоночного диска L4-L5. Исследования ВЖТ на данном уровне показывают максимальную воспроизводимость и высокую точность измерений. В ряде работ [29, 30] показано, что оценка ВЖТ на 5-6 см выше L4-L5 является более точной при проведении МРТ и КТ в динамике.

Несмотря на большое количество исследований, в настоящее время не существует единых критериев оценки наличия и степени выраженности висцерального ожирения. Ряд авторов [31, 32] указывают, что площадь висцерального жировой массы <100 см2 как у мужчин, так и женщин и отношение ВЖТ/ПЖТ <0,4 ассоциированы со значительным повышением риска сердечно-сосудистых заболеваний. Другие авторы [33] предлагают показатель в 130 см2.

Основной проблемой в использовании КТ и МРТ для оценки ЖТ являются двигательные артефакты. Кроме того, проведение КТ связано с лучевой нагрузкой, что ограничивает использование данного метода в детской популяции, в особенности при необходимости длительных динамических наблюдений. Стоимость оборудования и самого исследования, а также подготовка специально обученного персонала также ограничивают возможность применения КТ для оценки ВЖТ в повседневной клинической практике.

МРТ является другим высокотехнологичным методом визуализации интраабдоминальной и эктопической ЖТ как у взрослых, так и у детей. При исследовании ВЖТ используют Т1-взвешенные спин-эхопоследовательности, так как ЖТ в отличие от большинства «нежировых» тканей имеет высокий Т1-взвешенный сигнал и хорошо визуализируется в данном режиме. Количественные оценки ВЖТ методом МРТ сопоставимы с данными КТ [26]. При МРТ, помимо Т1-взвешенных изображений, могут быть использованы и другие импульсные последовательности: 3D градиент-эхо-последовательность и быстрая Диксон-последовательность, которые сокращают время обследования и повышают его информативность. МРТ в значительно большей степени, чем КТ, подвержена возникновению двигательных артефактов, связанных с дыханием и сердечной деятельностью. Минимизировать их количество позволяет фиксация исследуемой части тела пациента, синхронизация томографии с ЭКГ и дыханием и использование быстрой томографии (FISP - fast imaging with steady-state precission) [34].

В настоящее время возможно проведение МРТ с получением отдельных и множественных срезов через определенные анатомические уровни с последующей мультипланарной реконструкцией и определение количества ЖТ. При МРТ-исследовании отдельных срезов проводится сканирование тела на тех же уровнях, что и при КТ. Далее осуществляется реконструкция изображения с помощью программного обеспечения. Врач лучевой диагностики, имеющий опыт оценки ЖТ, вручную производит маркировку ВЖТ и ПЖТ, а затем автоматически проводится расчет площади, занимаемой каждой из них (см. рисунок).

Рисунок 1.
Рисунок 3. МРТ-исследование интраабдоминальной ЖТ. а - оригинальное МР-изображение (одиночный срез на уровне L4—L5); б - ВЖТ; в - ПЖТ.

Таким образом, квалификация специалиста лучевой диагностики играет важную роль в оценке количества жировой ткани данным методом. Еще одним ограничивающим условием для МРТ являются трудности в применении данных методов у пациентов с морбидным ожирением в связи с лимитом нагрузки на стол томографа (как правило, не более 130 кг) и большой окружностью талии, несовместимой с диаметром тоннеля сканера. МРТ с оценкой множества срезов позволяет оценить объем, занимаемый интраабдоминальной ЖТ. При этом проводится сканирование тела от уровня Th 9-10 до S1. В дальнейшем каждый из срезов оценивается отдельно и полученные данные суммируются, что позволяет вычислить объем ЖТ, а не только ее площадь, как при МРТ-исследовании одного среза. Данный метод требует значительно больше временных затрат, что существенно ограничивает его широкое применение. Кроме того, анализ отдельных МРТ-срезов по точности оценки ВЖТ сопоставим с расчетом по методике множественных МРТ-срезов при одномоментном исследовании. Однако их точность недостаточна для оценки динамики количества ВЖТ при длительном наблюдении в ходе снижения массы тела. Это обстоятельство диктует необходимость создания полностью автоматизированного программного обеспечения для оценки количества и топографии ЖТ с помощью МРТ. Подобные алгоритмы обеспечат снижение временных затрат на проведение МРТ-исследований с оценкой множественных срезов и значительно уменьшат его стоимость, что будет способствовать повышению доступности данной методики.

Заключение

В настоящее время существует множество методов, позволяющих оценить количество и распределение ЖТ в организме.

Антропометрические методы являются наиболее простыми, удобными и дешевыми, а потому широко применяются в клинической практике. Главными их недостатками являются невозможность оценить количество тощей массы и дифференцировать ВЖТ и ПЖТ. ОТ может использоваться для косвенной оценки ВЖТ у взрослых, однако информативность данного метода в педиатрической практике остается спорной.

БИА позволяет оценить не только количество тощей и жировой массы, но и их регионарное распределение. Доступность и простота метода позволяют использовать его для динамического наблюдения за пациентами с ожирением и оценки эффективности проводимых лечебных мероприятий.

К главным недостаткам метода можно отнести низкую воспроизводимость результатов и невозможность оценить количество ВЖТ.

УЗИ позволяет непосредственно визуализировать ВЖТ, однако нет убедительных данных о сопоставимости результатов УЗИ с данными эталонных методов. Кроме того, УЗИ не позволяет оценить общее количество жировой и тощей массы в организме. Рентгеновская денситометрия в режиме Total Body является «золотым стандартом» оценки количества жировой и тощей массы тела и используется в большинстве клинических исследований, посвященных проблемам ожирения. Сопоставимость количественных оценок ВЖТ данным методом с результатами эталонных методов (МРТ и КТ) в настоящее время не изучена.

МРТ и КТ являются эталонными методами оценки количества ВЖТ и ПЖТ. Однако высокая стоимость, а также лучевая нагрузка при КТ ограничивают их применение рамками научных исследований. МРТ является более перспективным методом для оценки висцерального ожирения в клинической практике, особенно у детей.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail