Оценка погрешности, связанной с отклонениями от рекомендованной процедуры измерений




АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НАРУШЕНИИ ПРОЦЕДУРЫИССЛЕДОВАНИЙ СОСТАВА ТЕЛА БИОИМПЕДАНСНЫМ МЕТОДОМ

Николаев Д.В.1, Пушкин С.В.1, Смирнов А.В.1, Чедия Е.С.2, Гаврик М.В.3, Семенов М.М.4, Романова Т.Ф.4

1 НТЦ «Медасс», 2 РМАПО кафедра питания, 3 Областная клиническая больница г.Иваново, 4 ГОУ ДОСН МГФСО Москомспорта.

ntc@medass.ru

Исследования состава тела одночастотным биоимпедансным методом становятся рутинной диагностической процедурой для оценки основного обмена, состояния липидного, белкового и водного обмена. Требования к проведению таких исследований подробно излагались в ряде статей, монографий и учебных пособий, опубликованных за последние 20 лет [1, 2, 3]. Цель данной работы – исследовать влияние погрешностей измерений и неизбежных мелких отступлений от рекомендованной процедуры на разброс и смещение оценок основных параметров состава тела.

Оценка погрешностей, возникающих при расчете параметров состава тела вследствие погрешностей измерения роста и веса пациента и сопротивления его тела

 

Общий объем жидкости в литрах, как правило, рассчитывается по формуле вида

ООЖ = К1·Рост2/R50 + К2·Вес + К3, (1)

где рост измерен в сантиметрах; вес - в килограммах; активное сопротивление на частоте 50 кГц R50 - в Омах; коэффициент К1 имеет величину порядка 0,4; коэффициент К2 - порядка 0,12; постоянная К3 - порядка 8 л. Используя формулу для погрешности при косвенных измерениях

, (2)

где Δ xi - погрешность измерения i -той переменной, Δ y - погрешность результата косвенных измерений, оценим влияние непосредственно измеряемых параметров на погрешность ООЖ. Возьмем для примера Рост = 170 см, Вес = 70 кг, R50 = 400 Ом. Такие параметры характерны для людей с нормальным весом. При этом погрешность измерения роста, равная 1 см, даст погрешность ООЖ 0,34 л; погрешность измерения веса, равная 0,5 кг даст погрешность ООЖ порядка 0,06 л; погрешность измерения активного сопротивления R50, равная 2 Ома (0,5% от измеренного значения) даст погрешность ООЖ около 0,18 л. Результирующая погрешность ООЖ по формуле (2) составит примерно 0,4 л.

Безжировая масса тела может быть рассчитана по формуле

БЖМ = ООЖ / 0,73. (3)

При этом вклады погрешностей непосредственных измерений в погрешность ТМТ составят для роста - 0,47 кг; для веса - 0,08 кг; для активного сопротивления - 0,25 кг. Результирующая погрешность БЖМ будет равна примерно 0,53 кг.

Жировая масса тела оценивается как разность

ЖМ = Вес - БЖМ. (4)

Для этого параметра вклады погрешностей роста и активного сопротивления будут такие же, как для ТМТ, а вот вклад погрешности измерения веса возрастет до 0,42 кг. Суммарная погрешность ЖМ составит порядка 0,7 кг.

Изменение погрешностей измерения роста, веса и сопротивления приводит к пропорциональному изменению их вкладов в суммарные погрешности вычисляемых параметров.

 

Оценка погрешности, связанной с отклонениями от рекомендованной процедуры измерений

 

С целью оценки влияния каждого из действующих факторов были проведены экспериментальные исследования на группе из пяти добровольцев (3 мужчин и 2 женщины) и привлечены данные пятилетнего опыта эксплуатации методики БИА в 150 организациях, как лечебных, так и физкультурно-оздоровительных. Ниже приводятся средние значения смещения оценки, округленные в сторону увеличения.

Исследования повторяемости результатов при максимальном соблюдении требований процедуры проводилось по следующей методике: все участники эксперимента проходили пятикратно процедуру измерений с интервалом 10-12 минут, во время которого а) сидели в произвольной позе, б) стояли неподвижно, в) ходили в свободном темпе. Результат: максимальные относительные величины разброса оцениваемых параметров составили по БЖМ – 1%, по ЖМ – 2%.

Смещение потенциального электрода на руке в проксимальном направлении дало величину вносимой погрешности по БЖМ - 0,9%/см, по ЖМ - 4,6 %/см, на ноге: по БЖМ – 1,0%/см, по ЖМ – 6,0%/см.

Исследования погрешности при изменении угла разворота руки относительно туловища при положении лежа на спине показали, что в диапазоне 0 – 45о величины погрешностей не выходили из интервала общей повторяемости, при достижении угла разворота 90о смещение составило: по БЖМ – 1,5% по ЖМ – 5,7%, при достижении 180о по БЖМ – 2,0%, по ЖМ – 9,5%.

Практическое применение метода показало, что наиболее приемлемым компромиссом между требованиями процедуры исследований и возможностями их выполнения с использованием стандартных кушеток следует признать позу с отведением правой руки на 30-45о и расположение предплечья параллельно краю кушетки.

Результаты исследования влияния фактора позы при более существенных нарушениях процедуры исследований на смещение оценок состава тела приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Изменение позы % БЖМ %ЖМ
Лежа на левом боку 0,5% -2,9%
Сидя прямо 1,1% -6,7%
Сидя согнувшись 1,7% -10,5%
Стоя в свободной позе 1,1% -6,7%
Стоя с отведенными руками 1,4% -8,6%

Наличие металлической цепочки, провисающей до мечевидного отростка приводит к весьма незначительному смещению оценок: по БЖМ на 0,15%, по ЖМ на 0,5%.

Наличие металлического браслета на предплечье исследуемой руки дало смещение на 0,5% по БЖМ и на 2,7% по ЖМ.

Имитация пропотевания одежды (влажная салфетка в подмышечной области) приводила к смещению оценок по БЖМ до 1,5%, по ЖМ до 6,5%.

Касание стены помещения или металлической поверхности каркаса кушетки левой рукой приводило к смещению оценок по БЖМ до 0,7%, а по ЖМ до 4,5%

Тугое перепоясывание в талии дало смещение оценок по БЖМ – 0,4%, по ЖМ – 2,9%.

Через 30 минут после плотного обеда наблюдалось смещение оценок по БЖМ – 2,3%, по ЖМ – 15,3%.

Интенсивная физическая нагрузка (измерения проводились через 5 минут после серии упражнений из 30 приседаний и 20 отжиманий от пола) приводила к смещению оценок по БЖМ на 2%, по ЖМ на 10%

Сравнение результатов измерений непосредственно после пребывания вне помещения при температуре –25оС и после 20 минут пребывания в помещении продемонстрировало сдвиг оценок по БЖМ +3%, по ЖМ -7%.

Использование для биоимпедансных измерений одноразовых кардиографических электродов и многоразовых (металлических, из проводящей резины и пластмассы) электродов с площадью поверхности от 1,5 до 5 см2 не приводило к смешению оценок выше границ повторяемости.

 

Выводы

1. Результаты проведенных исследований показали, что отклонения результатов оценки БЖМ и ЖМ по методике одночастотного биоимпедансного анализа состава тела при соблюдении рекомендуемых требований процедуры составляют не более 1% по БЖМ и не более 2% по ЖМ.

2. Наиболее существенными факторами, влияющими на смещение оценок, следует признать точность установки потенциальных электродов на запястье и голеностопе.

3.Исследованные в данной работе факторы смещения оценок состава тела можно классифицировать в соответствии с тремя источниками: а) Внешние - ошибки при внесении антропометрических данных; б) Связанные с нарушениями резима прохождения зондирующего тока - при неточной установке электродов, изменении угла разворота рук, наличии металлических предметов, касаниях проводящих поверхностей, пропотевании одежды; в) Зависящие от перераспределения жидкости между регионами организма – несоблюдение позы и теплового режима, при недостаточном интервале времени после физических нагрузок, приема пищи, при изменениях конфигурации частей тела, например, при тугом перепоясывании.

Литература.

1. Heymsfield S.B., Lohman T.G., Wang Z., Going S.B. (eds) Human body composition (2nd ed.) Champeign, IL; Human Kinetics, 2005, 533 p.

2. Heyward V.H., Wagner D.R. Applied body composition assessment. (2nd ed.)

Champeign, IL; Human Kinetics, 2004, 280 p.

3. Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., Руднев С.Г. Технологии и методы определения состава тела человека. М.: Наука, 2006. 256с. (в печати).



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-14 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: