Agreement analysis of abdominal subcutaneous adipose tissue thickness measurements: a comparative evaluation of ultrasound scanner use in multidisciplinary hospital patients

Full Text

Оценка интегральных характеристик состава тела и регионального распределения жировой массы тела для индивидуального фенотипирования пациентов и здоровых людей – тренд современных исследований в области физической антропологии и смежных областях медицины. Современные ультразвуковые (УЗ) сканеры позволяют точно, быстро, неинвазивно определить интегральные характеристики состава тела, а также количественно оценить региональные характеристики жировой и скелетно-мышечной ткани. Поставляемое с приборами программное обеспечение и существующие онлайн-сервисы дают врачу-диагносту широкие возможности по оценке получаемых данных. Портативный сканер BodyMetrix (IntelaMetrix, США) показал высокую точность определения жировой и безжировой массы тела в сравнении с референсным методом (гидростатическое взвешивание), что стимулировало дальнейшее изучение точности и воспроизводимости результатов оценки состава тела для данного оборудования [1, 2]. В настоящее время BodyMetrix является наиболее изученным прибором для УЗ-ассистированной оценки состава тела, использующим А-режим [3, 4]. Программное обеспечение сканера BodyMetrix – BodyView – позволяет использовать сканер в двух режимах: А (Amplitude) – для оценки толщины подкожно-жировой клетчатки (ПЖК) и скелетной мышцы в конкретных анатомических областях и последующего расчета состава тела и B (Brightness) – для получения 2D-эхограмм в низком разрешении любой интересующей исследователя области. Важно отметить, что программное обеспечение BodyMetrix автоматически определяет амплитудные пики. В нескольких исследованиях показано, что точность определения максимальных амплитуд вызывает вопросы [5], но характеризуется отличной воспроизводимостью [6] при оценке процента жира в организме. И хотя его отличная воспроизводимость при оценке процента жира в организме может подтвердить надежность А-режима как инструмента для измерения толщины жировой ткани, информация о его точности для разных участков тела противоречива [3]. Именно поэтому необходимо проверить гипотезу о том, что графический подход, реализованный в А-режиме, будет надежным инструментом для измерения толщины жировой ткани. С этой точки зрения анализ 2D-изображений, получаемых в B-режиме низкочастотным УЗ-датчиком, где исследователь может самостоятельно определить границы между тканями и оценить толщину интересующего его фрагмента, выглядит перспективным подходом, корректирующим недостатки А-режима [7]. Активное развитие данной области порождает техническое разнообразие приборного парка и протоколов оценки получаемых данных, что в известной степени затрудняет сопоставление и объединение данных из различных источников.

Клиническая значимость количественной оценки регионального жира и мышечной ткани в абдоминальной области обусловлена тем, что индекс массы тела (ИМТ) и масса тела плохо отражают метаболический риск и не позволяют различать фенотипы ожирения (в том числе нормальный ИМТ при абдоминальном ожирении, саркопеническое ожирение, выраженную центральную адипозность при относительно умеренной массе тела). На популяционном уровне проблема носит масштабный характер: по данным Всемирной организации здравоохранения, в 2022 г. 43% взрослых имели избыточную массу тела, а ожирение затрагивало каждого восьмого человека в мире [8]. Для клиники многопрофильного стационара это означает, что существенная доля госпитализированных пациентов изначально имеет кардио- и метаболически неблагоприятный профиль, требующий быстрой фенотипизации для стратификации рисков и выбора тактики ведения. Отдельный аргумент в пользу важности оценки абдоминальной жировой клетчатки – эпидемиология стеатозной болезни печени, ассоциированной с метаболической дисфункцией (МАСБП): по данным современных обзоров и метаанализов, распространенность МАСБП среди взрослых достигает 38%, увеличение доли пациентов с ожирением и сахарным диабетом 2-го типа усугубляет бремя заболевания [9]. Для стационарной когорты это особенно актуально в кардиологии, эндокринологии, нефрологии и общей терапии, где МАСБП и кардиометаболические коморбидности часто сосуществуют и взаимно усиливают риск неблагоприятных исходов. Практический смысл количественных региональных измерений здесь – объективизация фенотипа (абдоминальная адипозность и мышечный компонент) для мониторинга, междисциплинарной маршрутизации и оценки предполагаемого эффекта вмешательств (рациональное питание, физическая нагрузка, лечение сахарного диабета 2-го типа, коррекция факторов риска) [10].

Еще одна клинически значимая плоскость – мышечная ткань и риск развития саркопении в стационаре. По данным систематических обзоров, у госпитализированных пациентов пожилого возраста распространенность саркопении существенно варьирует (14–55% в зависимости от критериев), саркопения также может формироваться в ходе госпитализации. На этом фоне сочетание центральной адипозности и снижения мышечной массы – саркопеническое ожирение – становится клинически «невидимым» при опоре только на вес / ИМТ, при этом имеет прямое значение для прогноза: функциональный статус, переносимость лечения, риск осложнений, длительность реабилитации. Следовательно, согласованное измерение толщины ПЖК и мышц в абдоминальной области приобретает прикладной смысл для следующих когорт: пациенты с сахарным диабетом 2-го типа / метаболическим синдромом и МАСБП, кардиологические пациенты с ограничением активности и отечным синдромом, у которых ИМТ может искажаться, пожилые и пациенты реабилитационного профиля, хирургические пациенты (предоперационная оценка нутритивного / функционального резерва) [9, 10].

Наконец, именно техническая неоднородность (разные сканеры, частоты, программные алгоритмы, операторская разметка тканей, различия в протоколах) препятствует сопоставимости данных и их использованию в динамическом наблюдении и многоцентровых исследованиях. На практике это приводит к ситуации, когда измерение «в миллиметрах» формально есть, но его нельзя уверенно интерпретировать: непонятно, является ли изменение результатом терапии / реабилитации или следствием межприборной / межоператорной вариабельности. В этой связи исследование согласованности между BodyMetrix BX2000 и типичным представителем мобильного УЗ-сканера SonoStar UProbe C5PL (Sonostar Technologies, Китай) решает прикладную задачу: определить, может ли один и тот же пациент быть корректно фенотипирован и отслежен в динамике при использовании разных устройств (в условиях реального стационара) и какие ограничения / поправки нужны для клинической интерпретации.

Отметим: настоящее исследование имеет целенаправленный методический характер и не претендует на комплексную оценку состава тела или сопоставление УЗ-методик с высокоточными референсными технологиями, такими как рентгеновские, магнитно-резонансные или радионуклидные методы. Практическая значимость работы определяется более узкой, но клинически важной задачей: оценить согласованность результатов измерения толщины ПЖК в одной анатомической области при использовании разных УЗ-сканеров и режимов. Такая постановка вопроса особенно актуальна для динамического наблюдения, поскольку при использовании скрининговых и прикладных методик интерпретация изменений во времени возможна только при понимании межприборной вариабельности и соблюдении стандартизированных условий измерения.

Цель исследования – проанализировать межприборную и межрежимную согласованность показателей толщины ПЖК в абдоминальной области при использовании УЗ-сканеров BodyMetrix BX2000 и SonoStar UProbe C5PL.

Материал и методы

Проведено одноцентровое одномоментное сравнительное методическое исследование согласованности парных измерений толщины ПЖК в абдоминальной области, полученных при использовании УЗ-сканеров BodyMetrix BX2000 и SonoStar UProbe C5PL. Исследование выполнено на базе проблемной научно-исследовательской лаборатории «Диагностические исследования и малоинвазивные технологии» ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России. Набор пациентов и проведение УЗ-исследований (УЗИ) осуществлялись в период с марта по июнь 2025 г. на клинической базе ОГБУЗ «Клиническая больница № 1» в условиях проблемной научно-исследовательской лаборатории «Диагностические исследования и малоинвазивные технологии» ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России. В рамках исследования оценивали межприборную и межрежимную согласованность результатов однократного УЗ-обследования; повторные измерения с временным интервалом не выполняли, поэтому временную воспроизводимость метода не оценивали. Изучаемая популяция включала пациентов многопрофильного стационара, которым выполнялась УЗ-оценка толщины ПЖК в абдоминальной области. Критериями включения были возраст 18 лет и старше и возможность выполнения измерений в положении стоя, критерием невключения – возраст менее 18 лет. Выборка формировалась произвольным способом из пациентов, доступных для обследования в период проведения исследования.

Все измерения проводили в положении обследованных стоя. Длину тела измеряли медицинским ростомером с точностью до 1 мм. Массу тела измеряли на медицинских электронных весах с точностью до 0,1 кг; измерение выполняли без обуви и верхней одежды. Антропометрические показатели использовали для общей характеристики обследованной выборки и для расчета ИМТ (кг/м²). Основной анализ был ограничен сопоставлением УЗ-показателей толщины ПЖК в абдоминальной области, полученных с использованием сканеров BodyMetrix BX2000 (частота 2,5 МГц) и SonoStar UProbe C5PL (частота 10 МГц) [11, 12]. Измерение толщины ПЖК проводили возле пупка, край датчика прилегал к краю пупочного кольца справа, угол соприкосновения – 90°, без компрессии¹. УЗИ выполнял один исследователь – врач УЗ-диагностики со стажем работы 8 лет, предварительно обученный работе с обоими сканерами. У каждого пациента измерения на сканерах BodyMetrix BX2000 и SonoStar UProbe C5PL выполняли последовательно в рамках одного визита, в один день, в одинаковом положении тела и в одной анатомической точке. Интервал между измерениями двумя сканерами не превышал 5 минут. Такой порядок обследования был выбран для минимизации влияния изменения массы тела, положения пациента, дыхания, натяжения передней брюшной стенки и других факторов, способных повлиять на толщину измеряемого слоя.

По результатам измерений были определены следующие показатели:

• ПЖК SonoStar, мм – толщина ПЖК, определенная в В-режиме УЗ-сканера SonoStar UProbe C5PL на частоте 10 МГц по эхограммам высокого разрешения в ручном режиме (рис. 1 А, Б);
• ПЖК BodyMetrix, мм – толщина ПЖК, определенная в В-режиме УЗ-сканера BodyMetrix BX2000 на частоте 2,5 МГц по эхограммам низкого разрешения в ручном режиме (рис. 1 В);
• SFL, мм – толщина ПЖК, определенная в программе BodyView в А-режиме УЗ-сканера BodyMetrix BX2000 на частоте 2,5 МГц (рис. 1 Г).

 

Рис. 1. Эхограммы передней брюшной стенки в высоком разрешении: А – определение толщины брюшной стенки с использованием оборудования SonoStar в В-режиме (белая разметка – эпидермис и дерма, желтая разметка – поверхностные отделы гиподермы, оранжевая разметка – глубокие отделы гиподермы, красная разметка – поверхностный мышечный пучок); Б – определение толщины брюшной стенки с использованием оборудования SonoStar в панорамном сканировании; В – определение толщины брюшной стенки с использованием оборудования BodyMetrix; Г – автоматическое определение толщины подкожной жировой клетчатки в А-режиме сканера BodyMetrix BX2000 в программе BodyView (SFL) (желтая область – SFL, красная – толщина скелетных мышц)

 

По эхограммам, полученным с помощью УЗ-сканеров BodyMetrix BX2000 и SonoStar UProbe C5PL, в ручном режиме размечали и фиксировали толщину ПЖК, в том числе ее наружный и глубокий слои.

Этическая экспертиза. Протокол исследования был рассмотрен и одобрен независимым этическим комитетом при ОГБУЗ «Клиническая больница № 1» (протокол заседания № 18 от 11.03.2025). В этический комитет были представлены заявление на проведение этической экспертизы исследования, протокол исследования, подробное описание дизайна исследования, информационный листок для пациента, форма информированного добровольного согласия на участие в исследовании, индивидуальная регистрационная карта участника, сведения об исследователях и распределении функций в исследовании, сведения о клинической базе проведения исследования, а также материалы по обеспечению конфиденциальности и обезличиванию данных. Все пациенты до включения в исследование подписали информированное добровольное согласие на участие в нем. Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации.

Статистический анализ. Анализ согласованности парных измерений выполнен согласно рекомендациям Руководства по представлению результатов исследований надежности и согласованности (англ. Guidelines for Reporting Reliability and Agreement Studies, GRRAS) [13]. Проведен разведочный анализ, который включал оценку соответствия распределения признаков нормальному закону (критерий Шапиро – Уилка), оценку наличия выбросов и равенства дисперсий в подгруппах обследованный выборки. Для анализа различий между подгруппами мужчин и женщин применяли t-тест для независимых выборок, для анализа различий между приборами – t-тест для связанных выборок. В качестве размера эффекта использовали d Коуэна (для независимых выборок) и g Хеджеса (для парных). Корреляционный анализ выполняли с помощью коэффициента корреляции Пирсона. Для оценки согласованности результатов определения толщины ПЖК в области живота применяли анализ Бленда – Альтмана, а также рассчитывали коэффициент конкордантной корреляции Лина (англ. Lin's concordance correlation coefficient, CCC) и коэффициент внутриклассовой корреляции (англ. intraclass correlation coefficient, ICC). Для оценки CCC была использована вербальная шкала: < 0,90 – низкая согласованность, 0,90–0,95 – умеренная согласованность, 0,95–0,99 – высокая согласованность, > 0,99 – почти идеальная согласованность [14]. Размер выборки предварительно не рассчитывали. Двухфакторная смешанная (англ. two-way mixed-effects) модель была использована для расчета и оценки ICC. Для оценки ICC применяли вербальную шкалу: < 0,50 – низкая согласованность, 0,50–0,75 – умеренная согласованность, 0,75–0,90 – хорошая согласованность, > 0,90 – отличная согласованность [15].

Для всех используемых статистик были рассчитаны 95% доверительные интервалы (ДИ), которые в тексте указаны в круглых скобках после точечной оценки статистики. Для контроля ошибки первого рода при множественных попарных сравнениях использовали поправку Холма. Везде в тексте статьи приведены p_holm-значения после коррекции на множественные сравнения.

Статистический анализ и визуализацию полученных результатов проводили в среде R (версия 4.5.2)².

Результаты

В исследование были включены 74 пациента многопрофильного стационара: 41 женщина и 33 мужчины. Возраст обследованных варьировал от 19 до 82 лет. Мужчины характеризовались большей длиной и массой тела по сравнению с женщинами. Значения толщины ПЖК, измеренные с использованием показателей SFL и ПЖК SonoStar, были выше у женщин, тогда как для показателя ПЖК BodyMetrix статистически значимых межполовых различий не выявлено (табл. 1). Межполовые различия касались длины тела, массы тела, а также УЗ-показателей толщины ПЖК в абдоминальной области.

 

Таблица 1. Клинико-антропометрическая характеристика выборки и ультразвуковые показатели толщины подкожной жировой клетчатки в подгруппах мужчин и женщин

Признак	Пол	M (95% ДИ)	СО	pholm*	d Коуэна**
Возраст, лет	ж	51,8 (46,2; 57,4)	17,6	1	-0,018 (-0,479; 0,443)
	м	52,1 (45,8; 58,5)	17,9
ИМТ, кг/м2	ж	27,8 (25,6; 29,9)	6,7	1	0,046 (-0,415; 0,507)
	м	27,5 (25,4; 29,6)	6,0
МТ, кг	ж	73,4 (67,8; 78,9)	17,4	0,028	-0,578 (-1,046; -0,105)
	м	83,6 (77,2; 90,1)	18,2
ДТ, см	ж	162,8 (161,0; 164,7)	5,8	0,007	-2,046 (-2,611; -1,471)
	м	174,4 (172,4; 176,3)	5,5
SFL, мм	ж	34,6 (30,5; 38,7)	12,9	0,03	0,683 (0,206; 1,155)
	м	26,4 (22,6; 30,2)	10,7
ПЖК SonoStar, мм	ж	34,3 (30,4; 38,1)	12,1	0,035	0,653 (0,178; 1,125)
	м	27,1 (23,8; 30,4)	9,4
ПЖК BodyMetrix, мм	ж	17,4 (15,1; 19,6)	7,0	0,297	0,393 (-0,074; 0,857)
	м	15,0 (13,5; 16,6)	4,3

M – среднее значение, SFL – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в A-режиме сканера BodyMetrix BX2000, ДИ – доверительный интервал, ДТ – длина тела, ж – женщины, ИМТ – индекс массы тела, м – мужчины, МТ – масса тела, ПЖК BodyMetrix – толщина подкожно-жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера BodyMetrix BX2000, ПЖК SonoStar – толщина подкожно-жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера SonoStar UProbe C5PL, СО – стандартное отклонение

^* Уровень статистической значимости в t-тесте для независимых выборок с поправкой на множественные сравнения

^** Размер эффекта в t-тесте для независимых выборок

 

При анализе антропометрических показателей и УЗ-измерений толщины ПЖК в абдоминальной области установлены статистически значимые корреляционные связи (рис. 2). Наиболее выраженная положительная связь определялась между SFL и ПЖК SonoStar (r = 0,861; p < 0,001), что указывает на близкое ранжирование пациентов по толщине ПЖК при использовании A-режима BodyMetrix и B-режима SonoStar. Связи SFL с ПЖК BodyMetrix и ПЖК SonoStar с ПЖК BodyMetrix были менее выраженными (r = 0,504 и r = 0,484 соответственно; p < 0,001), что свидетельствует о наличии общей направленности изменений показателей, но не подтверждает их прямую взаимозаменяемость. Таким образом, согласно результатам корреляционного анализа, сравниваемые УЗ-показатели связаны между собой, однако для оценки их согласованности необходимы дополнительные методы анализа.

 

Рис. 2. Термокарта корреляционных связей между возрастом, длиной (ДТ) и массой (МТ) тела, индексом массы тела (ИМТ) и ультразвуковыми показателями толщины подкожной жировой клетчатки в абдоминальной области, определенными сканером BodyMetrix BX2000 в А-режиме (SFL) и В-режиме (ПЖК BM) и сканером SonoStar в В-режиме (ПЖК SS). В ячейках указаны значения коэффициента корреляции Пирсона. * p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001

 

Результаты сравнительного анализа значений толщины ПЖК, полученных в А- и В-режимах разными сканерами, позволяют заключить, что толщина ПЖК, определенная в А-режиме сканером BodyMetrix (SFL), и толщина ПЖК, определенная в ручном режиме по эхограмме абдоминальной области в В-режиме сканером SonoStar, не имели статистически значимых различий. В отношении пар SFL – ПЖК BodyMetrix и ПЖК SonoStar – ПЖК BodyMetrix получены статистически значимые различия (рис. 3, табл. 2).

 

Рис. 3. Значения толщины подкожной жировой клетчатки (ПЖК) в подгруппах женщин (А) и мужчин (Б), определенные в А-режиме сканера BodyMetrix (SFL), B-режимах сканеров BodyMetrix (ПЖК BM) и SonoStar (ПЖК SS)

 

Таблица 2. Сравнительный анализ толщины подкожной жировой клетчатки, полученной разными сканерами в А- и В-режимах

Пара признаков	pholm*	g Хеджеса (95% ДИ)**
SFL – ПЖК SonoStar, мм	0,894	-0,009 (-0,239; 0,22)
SFL – ПЖК BodyMetrix, мм	< 0,001	1,319 (1,002; 1,631)
ПЖК SonoStar – ПЖК BodyMetrix, мм	< 0,001	1,475 (1,14; 1,805)

SFL – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в A-режиме сканера BodyMetrix BX2000, ДИ – доверительный интервал, ПЖК BodyMetrix – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера BodyMetrix BX2000, ПЖК SonoStar – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера SonoStar UProbe C5PL

^* Уровень статистической значимости в t-тесте для парных выборок с поправкой на множественные сравнения

^** Размер эффекта и его 95% ДИ в t-тесте для парных выборок

 

В целом значения ПЖК BodyMetrix оказались ниже по сравнению с SFL и ПЖК SonoStar; этот паттерн сохранялся независимо от пола пациентов (рис. 4).

 

Рис. 4. Графики Гарднера – Альтмана для парных сравнений ультразвуковых показателей толщины подкожной жировой клетчатки (ПЖК) в абдоминальной области. А – толщина ПЖК, определенная в A-режиме сканера BodyMetrix (SFL), и толщина ПЖК, определенная в B-режиме сканера SonoStar (ПЖК SS); Б – SFL и толщина ПЖК, определенная в B-режиме сканера BodyMetrix (ПЖК BM); В – ПЖК SS и ПЖК BM. Difference – разность значений двух парных измерений, Mdiff – разность средних значений

 

Визуальная оценка межметодических различий показала, что наименьшая разность измерений наблюдалась для пары SFL – ПЖК SonoStar, тогда как сравнения с ПЖК BodyMetrix сопровождались более выраженным расхождением значений (см. рис. 4). Видно, что размер эффекта для пары SFL – ПЖК SonoStar (рис. 4А) близок к нулю, его 95% ДИ узкий и накрывает нулевое значение. Отсутствие статистически значимых различий между SFL – ПЖК SonoStar и нулевой размер эффекта позволяют заключить, что на групповом уровне данные оценки практически идентичны. В парах SFL – ПЖК BodyMetrix и ПЖК SonoStar – ПЖК BodyMetrix размер эффекта свидетельствует о значимых различиях между данными группами. Разность средних для этих пар составила 14,8 и 13,7 мм соответственно (рис. 4 Б и В).

На групповом уровне статистически значимых различий между SFL BodyMetrix и ПЖК SonoStar не выявлено. Дополнительная оценка по методу Бленда – Альтмана позволила определить наличие систематического смещения и ширину границ согласованности для каждой пары измерений (рис. 5, табл. 3).

 

Рис. 5. Графики Бленда – Альтмана для сравниваемых пар признаков. А – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в A-режиме сканера BodyMetrix (SFL), и толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера SonoStar (ПЖК SS), мм; Б – SFL и толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера BodyMetrix (ПЖК BM), мм; В – ПЖК SS и ПЖК BM, мм

 

Таблица 3. Анализ согласованности значений толщины подкожной жировой клетчатки в области пупка

Параметр	SFL – ПЖК SonoStar	SFL – ПЖК BodyMetrix	ПЖК SonoStar – ПЖК BodyMetrix
CCC	0,84 (0,76; 0,90)	0,20 (0,11; 0,28)	0,19 (0,10; 0,27)
ICC	0,85 (0,77; 0,90)	0,20 (-0,09; 0,47)	0,19 (-0,09; 0,47)
Разность, мм	-0,1 (-1,8; 1,6)	14,6 (12,1; 17,1)	14,7 (12,4; 17,0)
Верхняя граница согласованности, мм	14,1 (11,2; 17,0)	35,3 (31,0; 39,5)	33,8 (29,9; 37,8)
Нижняя граница согласованности, мм	-14,3 (-17,3; -11,4)	-6,1 (-10,3; -1,8)	-4,4 (-8,3; -0,5)
Диапазон согласованности, мм	28,4	41,4	38,3

CCC (Lin’s concordance correlation coefficient) – коэффициент конкордантной корреляции Лина, ICC (intraclass correlation coefficient) – коэффициент внутриклассовой корреляции, SFL – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в A-режиме сканера BodyMetrix BX2000, ПЖК BodyMetrix – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера BodyMetrix BX2000, ПЖК SonoStar – толщина подкожной жировой клетчатки, определенная в B-режиме сканера SonoStar UProbe C5PL

Данные представлены в формате: точечная оценка показателя (95% доверительный интервал). Для диапазона согласованности указана точечная оценка в миллиметрах. Средняя разность, верхняя и нижняя границы согласованности, а также диапазон согласованности рассчитаны в рамках анализа Бленда – Альтмана

 

Из трех пар сравниваемых признаков только для пары SFL – ПЖК SonoStar отсутствует систематическое смещение – все точки равномерно распределены вдоль нулевого значения (рис. 5А), а средняя разность между парами измерений составляет десятые доли миллиметра и 95% ДИ накрывает нулевое значение (см. табл. 3). Для пар SFL – ПЖК BodyMetrix и ПЖК SonoStar – ПЖК BodyMetrix анализ выявил наличие систематического смещения оценок. В области низких значений признака оценки толщины ПЖК в А-режиме BodyMetrix и В-режиме SonoStar были ниже, чем соответствующие оценки BodyMetrix в В-режиме, – разность сравниваемых пар измерений меньше 14,6 мм. При увеличении толщины ПЖК оценки BodyMetrix в В-режиме оказались выше, чем в А-режиме BodyMetrix и В-режиме SonoStar, – разность сравниваемых пар измерений больше 14,6 мм (см. рис. 5 Б и В, табл. 3). Помимо наличия средней разности в парах измерений А-режим BodyMetrix vs В-режим BodyMetrix и В-режим SonoStar vs В-режим BodyMetrix в 14 мм, для них обнаружен тренд, связанный с выраженностью подкожного жироотложения: оценки ПЖК BodyMetrix систематически выше у пациентов с более высоким значением ИМТ.

Таким образом, оценки толщины ПЖК, полученные в низком разрешении сканером BodyMetrix, оказались систематически ниже, чем оценки в А-режиме BodyMetrix и в В-режиме SonoStar.

Оценка согласованности данных, получаемых разными приборами, на индивидуальном уровне показала, что для всех рассматриваемых пар признаков она низкая (CCC < 0,95), тогда как значение ICC для пары SFL – ПЖК SonoStar соответствовало хорошему уровню межметодической согласованности. Следовательно, прямое сопоставление данных о толщине ПЖК между рассматриваемыми режимами и моделями УЗ-сканеров на индивидуальном уровне затруднено и требует калибровки значений.

Обсуждение

Стандартизация УЗ-измерений распределения ПЖК заложила основу для точного и надежного отслеживания количества ПЖК у здоровых людей и у пациентов с различными заболеваниями, которые могут влиять на размер и распределение жировых отложений [16]. Оценка массы ПЖК на основе данных о толщине ПЖК, полученных с помощью УЗИ, может приобрести дополнительные преимущества благодаря появлению новых методов, с помощью которых можно получить трехмерную (3D) характеристику формы тела, таких как 3D-фотонное сканирование и приложения для смартфонов [17]. Результаты нашего исследования следует интерпретировать в рамках выбранного дизайна. Работа была направлена не на комплексную оценку состава тела и не на проверку диагностической точности УЗ-методов относительно референсных технологий, а на оценку согласованности результатов измерения толщины ПЖК при использовании разных УЗ-сканеров и режимов. В связи с одномоментным характером исследования его результаты характеризуют межприборную и межрежимную сопоставимость измерений, но не позволяют оценивать временную воспроизводимость метода при повторных обследованиях.

Точность определения толщины ПЖК в А-режиме УЗИ была исследована ранее на кадаврах. Из шести измеренных областей (на животе, под лопаткой, над трицепсом, на медиальной поверхности бедра, на голени, над остисто-подвздошным гребнем и на груди) для всех областей исследования, кроме верхнеостисто-подвздошной, было показано, что А- и В-режимы УЗИ не имеют значимых различий, а разность средних укладывается в 1 мм. Результаты, полученные в нашем исследовании, подтверждают, что различия между А-режимом сканера BodyMetrix и В-режимом сканера SonoStar укладываются в 1 мм, а систематическое смещение отсутствует (см. табл. 3). Сравнение А- и В-режимов УЗИ в семи областях исследования показало хороший уровень согласованности данных режимов во всех областях, кроме живота. Различия между режимами также не превышали 1 мм [18]. Для толщины ПЖК возле пупка нами был получен хороший уровень согласованности А- и В-режимов двух приборов. Несмотря на «нулевую» среднюю разность между SFL и ПЖК SonoStar, анализ показывает, что клиническая / индивидуальная взаимозаменяемость ограничена шириной границ согласованности: средняя разность составляет -0,1 мм, при этом диапазон согласованности достигает 28,4 мм. При переходе от групповых сравнений к наблюдению конкретного пациента (например, динамика терапии / реабилитации, оценка небольших изменений ПЖК во времени) ошибка метода может быть сопоставима или превышать ожидаемую величину реальных изменений. В таких клинических сценариях предпочтительнее фиксировать один и тот же прибор / режим, жестко стандартизировать условия сканирования и/или применять корректирующие формулы.

Сопоставление SFL и ПЖК SonoStar с толщиной ПЖК, определенной в В-режиме низкого разрешения сканером BodyMetrix, выявило несравнимо более низкий уровень согласованности и наличие систематического смещения оценок (см. рис. 5 Б и В, табл. 3). На групповом уровне оценки толщины ПЖК оказались значимо ниже, однако паттерн меняется с увеличением толщины ПЖК (см. рис. 4, рис. 5 Б и В). Вероятно, это связано с качеством получаемого изображения, а именно с частотой передатчика. Датчик BodyMetrix BX2000 работает на частоте 2,5 МГц. Его осевое разрешение недостаточно для определения границ кожи, поэтому толщина ПЖК определяется как расстояние между головкой датчика и границей жировой и мышечной ткани; последняя проявляется в виде первого основного пика на скане¹. SonoStar использует линейный датчик (7,5–10 МГц), что облегчает визуализацию границ слоев абдоминальной стенки, тогда как частота BodyMetrix 2,5 МГц обеспечивает бо`льшую глубину проникновения луча, но низкую детализацию получаемой визуализации. Это повышает риск «слипания» границ тканей и включения в измерение лишних структур или некорректного позиционирования границы. Даже небольшие расхождения в том, какие именно структуры оператор включает в «ПЖК» при ручной разметке (особенно на низком разрешении), могут давать систематическую разницу порядка сантиметра и более. Другой причиной может быть бо`льшая вариабельность морфологических структур жировой ткани на корпусе, чем на конечностях [18]. Определение толщины ПЖК над остисто-подвздошным гребнем вызвало затруднения у экспертов в связи со сложностью распознавания эхограммы даже в случае высокочастотного сканирования в В-режиме [19].

Следует подчеркнуть, что практическая ценность УЗ-оценки толщины ПЖК особенно актуальна у пациентов с ожирением, поскольку именно в этой группе наиболее востребованы быстрые, доступные и повторяемые инструменты фенотипирования состава тела без лучевой нагрузки. В амбулаторной практике и при динамическом наблюдении (включая коррекцию питания, физической активности, бариатрические программы, медикаментозную терапию ожирения) УЗ-методы потенциально могут использоваться для мониторинга региональных изменений жировой ткани в точках клинического интереса, например в абдоминальной области, где ПЖК и ее перераспределение часто ассоциированы с метаболическими рисками. При этом с учетом полученных нами данных на уровне групповых оценок наиболее рациональным для задач скрининга и популяционного мониторинга у пациентов с ожирением выглядит использование подхода, демонстрирующего минимальное среднее смещение между методами, что позволяет сопоставлять средние показатели в группах пациентов и отслеживать направленность изменений при наблюдении больших когорт.

Вместе с тем при клиническом ведении конкретного пациента с ожирением ключевым становится вопрос индивидуальной точности и воспроизводимости, поскольку даже умеренные расхождения в миллиметрах могут приводить к ошибочной интерпретации динамики (например, ложное ухудшение или ложное улучшение на фоне терапии), особенно если ожидаемый эффект вмешательства сопоставим с шириной границ согласованности. Именно поэтому при клиническом применении у пациентов с ожирением предпочтительно избегать смены приборов и режимов в процессе динамического наблюдения и фиксировать один и тот же метод измерения, строго стандартизируя технику (точка измерения, давление датчика, фаза дыхания, положение пациента). Полученные нами результаты также указывают на ограниченную пригодность В-режима BodyMetrix для прямого сравнения с альтернативными подходами без калибровки из-за систематического смещения, что особенно критично в группе ожирения, где абсолютные значения толщины ПЖК выше и риск пропорционального смещения возрастает.

К ограничениям исследования относятся небольшой размер выборки и выполнение УЗ-измерений одним врачом. Такой дизайн позволяет снизить влияние межоператорной вариабельности, однако не дает возможности оценить, насколько результаты могут изменяться при выполнении исследования специалистами с разным опытом работы. Кроме того, ручная разметка эхограмм, особенно изображений низкого разрешения, может зависеть от человеческого фактора и качества визуализации границ тканей. На результаты измерений также могли влиять технические и физиологические факторы: давление датчика, натяжение передней брюшной стенки, дыхание пациента и выбор точки разметки. Эти обстоятельства следует учитывать при интерпретации выявленного смещения, особенно у пациентов с большей толщиной ПЖК.

Заключение

На групповом уровне сравнения оценки толщины ПЖК в области пупка, получаемые автоматически в А-режиме сканера BodyMetrix, практически идентичны аналогичным оценкам, получаемым сканером SonoStar в В-режиме в высоком разрешении. Однако на индивидуальном уровне ни одна из пар исследуемых признаков не показала хорошего и/или отличного уровня согласованности, что затрудняет прямое сопоставление полученных данных и требует калибровки приборов или использования корректирующих формул. В клинических задачах мониторинга предпочтительны фиксирование одного прибора и режима, стандартизация техники сканирования и (при необходимости) корректирующие формулы / калибровка.

Дополнительная информация

Финансирование

Научное исследование проведено при поддержке Российского научного фонда (грант РНФ № 22-75-10122).

Конфликт интересов

Все авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов

Э.А. Бондарева, Д.Ю. Шестакова – концепция и дизайн исследования, организация сбора материала, редактирование текста; Ч. Ян, Е.С. Кетлерова – методология исследования, интерпретация данных, участие в обсуждении, редактирование текста; А.А. Арутюнян, Б.А. Гарасько – сбор материала, интерпретация данных, статистический анализ, написание текста; А.В. Борсуков – критическое рецензирование, доработка и утверждение финальной версии. Все авторы прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.

 

¹ Da Silva L. An introduction to ultrasound and the BodyMetrix System. IntelaMetrix: Livermore, CA, USA, 2010. [Internet] Available from: https://bodytastic.com.au/wp-content/uploads/BodyMetrixTechBrief.pdf

² R Core Team (2025). _R: A Language and Environment for Statistical Computing_. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. [Internet] Available from: https://www.R-project.org/

About the authors

Elvira A. Bondareva

Lopukhin Federal Research and Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical Biological Agency; N.I. Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Bondareva.E@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3321-7575

PhD (in Biol.), Senior Research Fellow, Laboratory of Human Molecular Genetics; Specialist in Educational and Methodological Work, Center of Integrative Anthropology and Hygienic Expertise, Institute of Anatomy and Morphology named after Academician Yu.M. Lopukhin

Russian Federation, 1a Malaya Pirogovskaya ul., Moscow, 119435; 1 Ostrovityanova ul., Moscow, 117513

Alexey V. Borsukov

Smolensk State Medical University

Email: bor55@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4047-7252

MD, PhD, Professor, Head of the Problem Scientific Research Laboratory “Diagnostic Research and Minimally Invasive Technologies”

Russian Federation, 40 Frunze ul., Smolensk, 214006

Zhuyu Yang

The Russian University of Sport “GTSOLIFK”

Email: 1071713498@qq.com
ORCID iD: 0009-0005-9649-896X

Postgraduate Student, Chair of Theory and Methodology of Track and Field named after N.G. Ozolin

Russian Federation, 4 Sirenevy bulvar, Moscow, 105122

Evgeniia S. Ketlerova

The Russian University of Sport “GTSOLIFK”

Email: ketlerova.es@gtsolifk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6957-7631

PhD (in Ped.), Associate Professor, Chair of Theory and Methodology of Track and Field named after N.G. Ozolin

Russian Federation, 4 Sirenevy bulvar, Moscow, 105122

Anait A. Arutiunian

N.I. Pirogov Russian National Research Medical University

Email: anaitarutiunian@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-1816-5810

MD, Head of the Center of Integrative Anthropology and Hygienic Expertise, Institute of Anatomy and Morphology named after Academician Yu.M. Lopukhin

Russian Federation, 1 Ostrovityanova ul., Moscow, 117513

Boris A. Garasko

Lopukhin Federal Research and Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical Biological Agency

Email: kb123.luchds@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-7396-521X

MD, PhD, Head of the Department, Center of Radiation Diagnostics

Russian Federation, 1a Malaya Pirogovskaya ul., Moscow, 119435

Daria Y. Shestakova

Smolensk State Medical University

Author for correspondence.
Email: daria@venidiktova.ru
ORCID iD: 0000-0001-5497-1476

MD, PhD, Senior Research Fellow, Problem Scientific Research Laboratory “Diagnostic Research and Minimally Invasive Technologies”

Russian Federation, 40 Frunze ul., Smolensk, 214006

References

Supplementary files