来自商用三维光学身体扫描仪的躯干-腿部体积和四肢瘦体重用于疾病风险识别

背景与目的：身体形态以躯干与腿部的体积比表示，与糖尿病和死亡率相关，这是因为较高的肥胖和较低的瘦体重与代谢综合征（MetS）风险相关。四肢肌肉量减少与营养不良风险和年龄相关的虚弱有关，并且是与MetS和其他临床状况（如癌症）相关的不良治疗结局的危险因素。这些测量传统上通过双能X射线吸收法（DXA）评估，后者在临床环境中可能难以获得。Shape Up! Adults试验（SUA）证明了三维光学成像（3DO）在身体成分方面与DXA和其他标准测量相比的准确性和精确性。在此，我们评估了从3DO获得的躯干-腿部体积估计是否与MetS风险相关，其方式与DXA测量的相似。我们进一步探索是否可以使用3DO来估计四肢瘦体重（ALM），以进一步提高测量这一重要的虚弱和疾病风险因素的可及性。方法：SUA招募了按性别、年龄（18-40岁、40-60岁、>60岁）、BMI（体重不足、正常、超重、肥胖）和种族/民族（非西班牙裔[NH]黑人、NH白人、西班牙裔、亚裔、夏威夷原住民/太平洋岛民）类别划分的参与者。每位参与者都接受了全身DXA和3DO扫描，以及心血管健康测量。将3DO的躯干和腿部体积测量校准到DXA，以表达等效的躯干-腿部体积比。我们根据先前由美国国家健康与营养调查（NHANES）定义的躯干-腿部体积四分位数，将每项血液指标和总体MetS风险表达为分级。最后，我们利用3DO测量值，通过整个数据集的十倍交叉验证来估计DXA ALM。结果：参与者为502名（273名女性）成年人，平均年龄=46.0±16.5岁，BMI=27.6±7.1 kg/m2，DXA躯干-腿部体积比平均为1.47±0.22（女性：1.43±0.23；男性：1.52±0.20）。在调整年龄和性别后，3DO躯干-腿部体积每增加一个标准差，MetS风险增加3.3倍（95%比值比[OR]=2.4-4.2），处于躯干-腿部体积最高四分位的个体，其MetS风险比最低四分位高27.4倍（95%CI：9.0-53.1）。与高3DO躯干-腿部体积比相关的血液生物标志物升高的风险与先前使用DXA躯干-腿部体积比的已发表比较相似。通过十倍交叉验证，3DO估计的ALM与DXA相关（r2=0.96，均方根误差=1.5 kg）。结论：使用基于美国代表性成人样本开发的与MetS相关的躯干-腿部阈值，经过偏移调整后，3DO的躯干-腿部比与血液参数和MetS风险显著相关。3DO扫描在研究的样本所包含的身体尺寸范围内提供了ALM的精确和准确估计。这些附加测量的开发提高了3DO在评估MetS风险以及识别与不良心肺代谢和功能健康相关的低肌肉量方面的临床实用性。