成人肥胖评价方法与测量指标研究进展

刘晓龙

肥胖是各种心脑血管疾病、能量代谢疾病、恶性肿瘤的危险因素，也是困扰医学界的重大难题。简单精准的测量指标有助于筛选肥胖人群与评价个体肥胖程度，不同评价方法又因测量原理不同而各有优劣。当前成人肥胖的测量方法主要有密度测量法、人体测量法、生物电阻抗分析法、双能X线吸收法、计算机成像法等，测量指标主要有体重、臀围、腰围、颈围、皮褶厚度等。现对各类成人肥胖评价方法及测量指标进行综述，以期为肥胖评价方法的创新提供数据与思路。

1 密度测量法

假设人体是由脂肪组织与非脂肪组织所构成，测量人体体重与体积数值后，代入公式计算得到人体密度（Density of the body，Db）与体脂百分比（体脂率）。体积的测量可分为排水法与排气法，得到体积数据后代入密度计算公式求出体脂百分比。人类对人体密度的算法研究从未停止，1964年Suzuki[1]提出著名的铃木方程用于计算人体密度，1978年Jackson 等[2]改良了算法，提出Jackson-Pollock方程，这两种算法都有较高的准确度。体脂百分比的计算方法发展到现阶段约百种，较主流的算法主要有Siri公式[3]与Brozek 公式[4]等。其中Siri方程为：体脂率=[（4.950/身体密度）-4.50]×100%；Brozek方程为：体脂率=[（4.570/身体密度）-4.142]×100%。

密度测量法能大致计算出身体脂肪总量与非脂肪组织的含量，不足之处是计算复杂、耗时长、无法评估脂肪分布情况、少年和老年人群由于组织密度与成人不同易导致测量结果不准。

1.1 排气量体积描记法运用BOD POD 密闭舱对受试者进行测试，受试者进入测试舱后会将与身体同体积的气体排出，通过对比舱内前后气体体积的变化得到受试者体积，进一步运算得出身体成分数据。这种方法测量体脂率的误差为1%～2%，对比其他测量法其可重复性高，测量结果较为准确，欠缺之处在于操作较复杂、设备较贵、测量耗时长[5]。

1.2 水下称重法水下称重法是通过机体在陆地与水中的重量差来计算人体密度，从而推算出脂肪组织与非脂肪组织含量的方法。水下称重法作为金标准一度被认为有相对较高的效度与可信度。受试者完全浸入水中，通过与外界连接的管道保持呼吸，测量出体积与水下体重后，通过公式求出人体密度与体脂百分比。人体密度算法为：人体密度=地面重量/（地面重量-水下重量-残气量-胃肠道气量）。成年男性残气量=0.24×肺活量，成年女性残气量=0.28×肺活量。由于胃肠道气量因人而异（正常成人100～150ml）且无法精确测量，所以该方法测得人体密度有一定误差。尽管如此，水下称重法仍是最经典的身体成分估算方法。其原理简单，误差相对于其他测量方法较小。缺点在于对场地设备要求较高、操作繁琐、受肺及胃肠道气量影响较大、运算量大、不适用于无法在水下使用呼吸器呼吸者及无法全身浸入水者。

2 人体测量法

2.1 体质指数体质指数（Body mass index，BMI）也称体重指数、身体质量指数，算法为BMI=体重（kg）/身高（m）2。此指标现如今用来衡量人体健康水平、肥胖程度、肥胖变化趋势等。世界卫生组织（WHO）定义BMI≥30kg/m2者为肥胖，并将分级标准确定为BMI≥40.0kg/m2为重度肥胖（3级肥胖），BMI=35.0～39.9kg/m2为中度肥胖（2级肥胖），BMI=30.0～34.9kg/m2为轻度肥胖（1级肥胖）[6]。国际肥胖工作组则提出适用于中国的肥胖切点为BMI≥25kg/m2[7]，2003年中国卫生部疾病控制司宣布将BMI≥28kg/m2作为肥胖切点[8]。运用BMI 评价肥胖具有简易、适用范围广等优点，缺点是无法区分脂肪组织与非脂肪组织含量，并且无法对水肿患者、营养不良综合征患者、老年肌少症患者、低体脂人群、肌含量较多人群做出准确评价[9]。单独使用BMI 来筛选肥胖人群显示灵敏度低的特性，并且采用BMI 评判肥胖与各类疾病线性关系时结果并不一致[10]。

2.2 腰围腰围（Waist circumference，WC）指经脐点的腰部水平围长，作为临床用来评价中心型肥胖最常用测量指标，能间接反映机体腰腹部脂肪堆积程度与分布情况。由于机体腰腹部脂肪堆积异常导致的肥胖被称为中心型肥胖、腹型肥胖或向心型肥胖。过多的腰腹部脂肪与内脏脂肪贮量上升密不可分，有报道中心型肥胖程度与心血管疾病、能量代谢疾病、癌症等疾病的发病风险高度相关[11]，因此中心型肥胖的判别更具病理意义。WHO 提倡用腰臀比与WC 来评价中心型肥胖，这两个指标测量简单且适用面广，对于肥胖的初级筛选意义重大。

WHO 提出男性WC≥102cm、女性WC≥88cm即可确定为腹型肥胖患者；国际糖尿病联盟针对中国人提出男性WC≥90cm、女性WC≥80cm可作为向心型肥胖切点；我国于2002年提出将男性≥85cm、女性≥80cm 定为腹型肥胖判定标准[12]。三种评价标准差异明显，其筛选精度也截然不同。因此根据不同国家经济状况、种族差异、性别差异等因素因地制宜地制定切点尤为重要。WC 的测量方法主要有：①美国国立卫生研究院采用的髂嵴最高点所在水平面周径[13]；②亚洲国际心血管病合作研究（InterASIA）提出的肚脐上1cm水平面周径[14]；③WHO 提出的髂嵴与肋弓下缘在腋中线中点所在水平面的围长[15]。近期有学者利用核磁共振成像技术分析各体表测量指标对于肥胖的评价能力，研究表明用WC 评价中心型肥胖比BMI、腰臀比更加敏感与精准[16]。WC作为代谢综合征评价指标之一，具有测量简便、成本低等特点，可以较好地预估心血管疾病与糖尿病发病风险。由于忽视了身高的影响，单纯使用WC 评价肥胖显得不够准确，尤其是针对身高过高或过低者、摄食量过多者、腹部肌含量过多者、孕妇等特殊人群。

2.3 臀围臀围（Hip circumference，HC）是指环绕臀部的骨盆最突出点周径。对新疆肥胖人群筛查发现HC 与BMI 相关性最大，是初步筛查肥胖人群的最佳体表测量指标[17]。有研究建议将女性HC＞101.5cm作为肥胖疑似指标，疑似者进一步满足BMI≥28kg/m2可诊断为肥胖[18，19]。与此相反，有学者指出较大的HC 能降低患代谢综合征风险[20]。HC作为肥胖的初级筛查指标与BMI 联用，对臀部肌含量较多人群的评价就显得不够准确。但由于只需要测量一个数值，测量方法也较为统一，较其他指标的测量相对经济与便捷。

2.4 身体肥胖指数身体肥胖指数（Body adiposity index，BAI）通过身高与HC 来评估肥胖程度，BAI= HC（cm）/身高（m）1.5-18。作为肥胖的预测指标，BAI 能够较全面地反映全身体脂含量，与血液尿酸含量、血液甘油三酯水平、空腹血糖浓度等指标关联系数较大，并且与WC、BMI、WHR 等肥胖评价指标有极为显著的正相关性[21]。由于只需测量身高与HC，测量简单、操作简易。虽然BAI 与双能X线测量结果高度相关，但在预测肥胖时BAI 的价值低于WC 与BMI，但高于WHR[22]。

2.5 腰臀比腰臀比（Waist-to-hip ratio，WHR）是指腰围与臀围的比值，该数值与血脂异常风险显著正相关[23]，是WHO 最早提出判定腹型肥胖的体外测量指标，由于腰围的测量方法不同，WHR 数值也存在差异性。WHO 规定：WHR 男性≥0.90、女性≥0.85 即为向心型肥胖。WHR 由于需要测量两个数值，对比单一部位测量较为繁琐，用来评价中心型肥胖具有一定局限性，如具有相同WHR 数值的人腰腹部脂肪未必相同。WHR 与血脂、尿酸、血糖、血压等指标的异常存在较高关联系数，特别是在评估2型糖尿病与血脂异常时，WHR 精准度显著高于BMI[24，25]。

2.6 腰围身高比腰围身高比（Waist-to-height ratio，WHtR）也称腰高比、腰身指数等，其数值为：WHtR=腰围/身高。国际上大多采用WHtR＞0.5作为向心型肥胖的评判标准，研究表明此标准也可作为我国中年人群中心型肥胖评价标准[26，27]。其特点是与WC 相关系数大，几乎无性别差异，用以筛选肥胖人群较为理想。除此之外，WHtR 还被用来预测冠状动脉粥样硬化性心脏病、代谢综合征、成人发病型糖尿病等疾病，用以评估不同个体患病风险。在预测或筛选血脂异常方面其精准度显著高于BMI、WHR、WC 等测量指标[28，29]。

2.7 颈围颈围指喉结下缘颈部最细部位的水平周径，作为中心型肥胖的评价指标之一，能间接反映上身皮下脂肪与内脏脂肪含量，较好地预测2型糖尿病、心血管疾病、代谢综合征等风险[30，31]，并且与阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征发病风险高度相关。以色列研究表明，男性颈围≥37.00cm，女性颈围≥34.00cm 则需要进行额外的肥胖评价调查。经过大量统计研究，我国学者将颈围预测中心型肥胖的标准确定为：男性＞37.05cm，女性＞32.73cm[32]。由此可见，颈围诊断不同种族人群肥胖时，切点有较大差异性，不同国家应推行适合本国不同族群的标准。颈围可作为BMI 与腰围的替代指标用来评价中心型肥胖，其测量结果较为准确与稳定，重复性高[33]，缺点是不同种族颈围标准差异较大，缺乏统一标准。

2.8 皮褶厚度推算法通过不同仪器测量局部皮褶厚度，进而推算出人体密度与体脂百分比。皮褶厚度测量方法主要有：皮褶钳测量法、X 光测量法、超声波测量法等。主要测量部位有：肱三头肌皮褶（Triceps skinfold，TS）、腓肠肌皮褶（Calf skinfold，CS）、肩胛下皮褶（Subscapular skinfold，SBS）、肱二头肌皮褶（Biceps skinfold，BS）、腹部皮褶（Abdomen skinfold，AS）、髂上皮褶（Suprailiac skinfold，SPS）、股四头肌皮褶（Quadriceps skinfold，QS）等，每次挑选2～7个部位进行重复测量，结果取平均值。皮褶厚度推算法测量简便，测量工具多种多样，经济性高、可用于大规模测量，不足之处为测量结果准确性较其他方法低，测试者捏皮褶的力度、测试部位受卡钳按压时间长短、受试者皮肤松弛度、皮肤薄厚、是否水肿等因素都可对测试结果产生影响。

3 生物电阻抗分析法

生物电阻抗分析法（Bioelectric impedance analysis，BIA）是利用生物体内脂肪组织与其他组织导电系数不同计算人体阻抗，依据体脂含量与机体阻抗之间的回归方程计算体脂百分比的方法。常用的有双电极、四电极、六电极、八电极设备。其精准度取决于受试者与电极接触部位的湿度以及贴合度、测试室温度、受试者皮肤温度、受试者水合程度、测试仪器的精密度以及算法等。体脂率又称体脂百分比，是体内脂肪质量占总体质量的比值，可直接反映人体脂肪含量与比例。WHO 提出判定肥胖的体脂百分比切点为：男性≥25%，女性≥35%。研究发现体重正常的人体脂含量不一定正常，尤其是正常体重肥胖（Normal weight obesity）人群。这部分人群体重显示正常，但身体组成物质中脂肪占比较大，用BMI、WC、HC 等体外测量很难筛选出这部分人群，因此采用BIA 分析体脂率就显得尤为重要。

BIA 能够较为全面地计算出机体骨骼肌与脂肪组织的含量，相同人群不同时相测量值稳定性较高。不足之处是测量结果影响因素较多、不适用于局部脂肪含量的测量、不同人群的流行病学调查 等[34]。此外，由于电阻抗方程多数由国外研发设计，不同算法是否适用于我国人群，还有待验证。

4 双能X线吸收法

双能X线吸收法（dual-energy X-ray absorptiometry，DEXA）是将X线球管射出的X线通过kedge 过滤与吸收分成高、低两种射线，根据体内不同组织对X线吸收率不同的原理，测定出骨骼矿物质含量、骨骼矿物质密度、骨脂肪组织、肌肉组织的含量。作为体脂含量测量与评价的金标准，其特点是高效且精准。DEXA 测定结果与CT 测量结果关联度极高、重复性好、耗时短。缺点是依赖设备、有放射性、测试成本较其他方法高、对评估腰腹部脂肪含量精度不足、易受性别与年龄等因素影响[35]。

5 计算机成像法

计算机成像法主要包括磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）与电子计算机断层扫描（Computed tomography，CT），无论是CT 还是MRI，都可以精确地区分并测量出内脏脂肪或皮下脂肪，是判定与测量肥胖的金标准。CT 的优点是精度高、影响测量结果因素较少，但测量耗时长、成本高、依赖设备等都是其短板，并且CT 有放射性，因此在肥胖的筛查工作中很少使用计算机成像法，如何有效提高成像质量同时降低辐射量也是后续研究重点之一。MRI 相对于CT 能够无损地测量人体空间信息与组织结构，解决了长久以来CT只能获取体内解剖学信息的不足，适用广泛，但测量耗时长、费用高、无法用于体内有金属植入物的人群。

总之，肥胖的测量指标与评价方法众多，各有优劣，不同评价方法也有其独特的适用范围。在评价肥胖时不可忽视由于性别、年龄、人种、民族等不同因素所导致的身体成分差异，在运用中应结合实际条件按需选择，通过不同测量指标联用，采用双标准、多标准筛查策略增强肥胖判定方法的精确性显得尤为重要。随着生物医学工程的兴起，BIA 凭借其安全、快速、准确的优点，在筛选肥胖与评价肥胖程度方面表现出较好的潜力，显示出广阔的应用前景。