引言
在生命科学和健康医学领域,准确测量人体相关指标对了解身体状况、评估健康风险、制定个性化医疗和健身方案等至关重要。传统的人体测量参考方法,如用卷尺测量身体周长、用校准秤测量体重、用身高计测量身长、水下称重法(UWW)测量身体体积(BV)、双能 X 线吸收法(DXA)测量体脂百分比等,在临床和科研中应用广泛且被视为标准。随着移动技术的飞速发展,移动应用数字人体测量学(DAM)作为新兴方法逐渐崭露头角,为人体测量带来新的可能性。本综述旨在全面评估 DAM 与参考方法相比,在测量各类人体指标时的重复性和准确性,探索其在相关领域的应用潜力与局限。
DAM 的研究现状
通过在 2024 年 12 月 8 日进行全面搜索,且不受语言、时间、性别、种族、年龄或健康状况限制,研究人员在 23 项纳入研究中发现了 14 种不同的 DAM。这些 DAM 涵盖了多种人体测量维度、身体体积和身体成分的测量功能,显示出该领域研究的丰富性和多样性。
研究方法
针对不同的估计变量,研究选取了相应的参考方法:身体周长使用卷尺测量;体重用校准秤测量;身长通过身高计测量;身体体积以水下称重法(UWW)为参考;体脂百分比采用双能 X 线吸收法(DXA)、BOD POD、3、4 和 5 - 房室模型测量;脂肪质量和去脂质量借助 DXA、3 和 4 - 房室模型评估;附属瘦体重利用 DXA 测定。在对 DAM 和参考方法进行比较时,主要关注重复性和准确性两个关键指标。重复性反映了在相同条件下多次测量结果的一致性,准确性则体现了测量结果与真实值的接近程度。
DAM 的重复性和准确性表现
在多数研究中,DAM 在平均水平上展现出较高的重复性和准确性。这意味着从总体数据来看,DAM 能够较为稳定地测量人体相关指标,且测量结果与参考方法所得结果在一定程度上相符。然而,当进行个体层面的分析时,DAM 的准确性有所降低。例如,在追踪个体身体指标随时间的变化时,DAM 可能无法精确反映实际的变化情况。这可能是由于个体差异的复杂性,如不同个体的身体形态、姿势、测量环境等因素对 DAM 测量结果产生了干扰,而这些因素在平均水平分析中可能被掩盖。
不同指标测量的准确性分析
- 身体体积(BV)测量:在身体体积测量方面,DAM 表现出较高的准确性。与水下称重法(UWW)相比,相关数据显示,估计的 BV 具有较高精度(SEE = 0.68;MD = 0.04 至 0.1;LoA = 2.86)。即使是将基于 BV 衍生的 DAM 集成到替代多房室模型中,与参考方法相比,其准确性依然可观。这表明在身体体积测量领域,DAM 有潜力成为一种可靠的测量手段,尤其在一些无法使用水下称重法的场景,如日常健康监测、健身场所等,DAM 可以提供较为准确的测量结果。
- 其他指标测量:对于体脂百分比、脂肪质量、去脂质量和附属瘦体重等指标,虽然多数研究中 DAM 平均水平的重复性和准确性尚可,但在个体层面和追踪变化时仍存在准确性不足的问题。例如,DAM 在测量体脂百分比时,可能无法像双能 X 线吸收法(DXA)那样精确区分不同部位的脂肪含量和变化情况。这对于需要精准了解身体脂肪分布和变化趋势的人群,如肥胖症患者、运动员等,可能无法满足其需求。
DAM 的优势与局限
- 优势:作为相对较新的方法,DAM 具有诸多优势。它借助移动设备的便捷性,使人们可以随时随地进行人体测量,无需像传统参考方法那样依赖特定的设备和场所。这大大提高了测量的便利性和频率,有助于人们长期监测自身健康状况。此外,DAM 还可以整合多种功能,如数据记录、分析和可视化展示,方便用户直观了解自己的身体变化趋势,为健康管理提供了更丰富的信息。
- 局限:然而,DAM 也存在局限性。如前文所述,其在个体层面的准确性较低或未知。这意味着对于个体而言,使用 DAM 测量得到的结果可能存在较大误差,不能完全依赖其进行精确的健康评估和医疗决策。另外,不同 DAM 之间的测量标准和算法可能存在差异,这也增加了数据的不一致性和可比性问题,给大规模的数据整合和分析带来困难。
未来研究方向
鉴于 DAM 的现状,未来研究有许多可探索的方向。一方面,需要进一步优化 DAM 的算法和测量技术,提高其在个体层面的测量准确性。例如,可以结合人工智能和机器学习技术,对个体的身体特征进行更精准的识别和分析,减少测量误差。另一方面,建立统一的 DAM 测量标准,规范市场上各类应用的测量方法,增强数据的可比性和可靠性。此外,开展更多长期的纵向研究,观察 DAM 在追踪个体身体指标变化方面的有效性,也是未来研究的重要方向之一。
结论
移动应用数字人体测量学(DAM)在人体测量领域展现出一定的潜力,在多数研究中平均水平的重复性和准确性较高,尤其是在身体体积(BV)测量方面表现突出。但在个体层面分析和追踪变化时,其准确性存在不足。在应用 DAM 时,需谨慎对待个体测量结果,避免因不准确的测量数据导致错误的健康决策。未来,通过技术改进、标准制定和深入研究,有望进一步提升 DAM 的性能,使其在生命科学和健康医学领域发挥更大的作用。