Consumentengids – BIA

Inleiding

Deze gids bevat een overzicht van veel voorkomende relevante bio-impedantie analyse (BIA) toestellen in Nederland anno 2018. De beschreven informatie geeft inzicht in de kenmerken van de verschillende BIA’s die kunnen helpen bij het kiezen van een BIA voor de setting waarin u werkt. Er bestaan verschillende typen BIA’s en daarop gebaseerde technieken. In deze gids worden ze apart beschreven: single-frequency, multi-frequency, bio-elektrische vectoranalyse en bio-impedantie spectroscopie. Verder worden nog enkele begrippen toegelicht die in de gids zijn gebruikt. Voor informatie over de uitvoer van de BIA meting verwijzen we u naar de Standard Operating Procedure van het Nutritional Assessment Platform.

Deze gids is met de best mogelijke zorg door de NAP samengesteld op basis van de beschikbare informatie uit brochures van en communicatie met fabrikanten en wetenschappelijke bronnen. Desondanks kan het zijn dat er informatie incompleet of incorrect is. In dat geval stellen wij het op prijs dat er met ons contact wordt opgenomen.

Single-frequency BIA (SF-BIA)

Hierbij wordt de impedantie bij één frequentie (50 kHz) gemeten. Met een formule wordt op basis van de gemeten weerstand, lichaamslengte, gewicht, geslacht en leeftijd de vetvrije massa (VVM; kg) berekend. Deze benadering heeft een acceptabele nauwkeurigheid bij gezonde personen. Met een SF‑BIA kan het intracellulair (ICW) en extracellulair water (ECW) niet worden berekend.

Multi-Frequency BIA (MF-BIA)

Hierbij wordt de impedantie bij meerdere frequenties gemeten, meestal 4 verschillende frequenties, bijvoorbeeld 5-50-100-200 kHz. Bij lage frequenties wordt de stroom alleen door ECW geleid. Bij hoge frequenties gaat deze eigenschap verloren en vindt er geleiding door zowel ECW als ICW plaats. ECW en TBW worden berekend aan de hand van de gemeten weerstand bij de specifieke frequenties.

Bio-elektrische impedantie vectoranalyse (BIVA)

BIVA geeft een beeld van de actuele voedings- en hydratietoestand van een persoon. BIVA wordt uitgevoerd met een SF-BIA die beschikt over geavanceerde software waarmee een BIVA plot kan worden gemaakt. In deze plot worden de reactantie per meter lengte uitgezet tegen resistentie per meter lengte. Op basis van deze ruwe waarden kan worden ingeschat hoe de individuele meting zich verhoudt tot de bio-elektrische impedantie meting bij gezonde mannen en vrouwen.

Bio-impedantie spectroscopie (BIS)

BIS meet de impedantie van het lichaam met een serie van frequenties, waarbij de data worden toegepast op een theoretisch model, het Cole-Cole model (Cole, Kenneth S., Robert H., 1941). Op deze manier kan de weerstand naar een frequentie van 0 en een frequentie van oneindig worden geëxtrapoleerd. Impedantie bij een hele lage frequentie is een maat voor ECW en bij een hele hoge frequentie voor TBW. Het heeft het voordeel dat het niet alleen TBW meet (zoals de SF-BIA), maar ook het verschil kan meten tussen ECW en ICW om zo een schatting van lichaamscel massa (BCM) te maken. Vergeleken met een standaard BIA verschilt de BIS qua benadering omdat het geen populatie-specifieke formules vereist.

Ruwe waarden

In de vergelijkingen tussen de apparaten zijn de meet- en weergavemogelijkheden van een apparaat weergegeven in het overzicht. Wanneer een BIA apparaat de ruwe, gemeten waarden, zoals impedantie (Z), weerstand (R), reactantie (Xc) en de fasehoek, weergeeft kan de gebruiker zelf een geschikte formule kiezen om de lichaamssamenstelling en andere eigenschappen te berekenen. De aanname die hierbij wordt gedaan is dat impedantie metingen van het ene apparaat overeenkomen met die van een ander apparaat; dat is helaas lang niet altijd het geval. Bij een apparaat die bepaalde ruwe waarden niet weergeeft is de gebruiker afhankelijk van de – veelal onbekende – formule in het apparaat zelf. Een apparaat is fasegevoelig wanneer het de R en Xc meet. De fasehoek wordt bepaald door deze bij 50 kHz te meten. Sommige BIA apparaten meten de fasehoek en geven deze weer, andere apparaten laten alleen de R en Xc waarden zien.

Staand of liggend gebruik

Er zijn BIA apparaten die staand meten en BIA apparaten die liggend meten. De voorkeur gaat uit naar een BIA die liggend meet, omdat het vocht dan beter verdeeld is in het lichaam en de electroden onder de voet bij een staande meting minder betrouwbaar zijn vanwege verschil in huiddikte door eelt (Earthman, 2015). De impedantie is meestal wat hoger wanneer liggend wordt gemeten.

Gebruiksgemak

Onder gebruiksgemak wordt verstaan hoe het apparaat te gebruiken is, de manier van weergave van de gemeten gegevens, exporteerbaarheid van gegevens, duur van de meting en of er extra opties en/of diensten worden meegeleverd bij het apparaat.

Verklarende woordenlijst

Appendiculaire skeletspiermassa (ALM) De skeletspiermassa van alle vier de ledematen; armen en benen.
Bio-elektrische impedantie vectoranalyse (BIVA) Een methode voor de beoordeling van de hydratatie en voedingstoestand van een persoon gebruik makend van een vectoranalyse.
Bio-impedantie spectroscopie (BIS) Meting van impedantie bij verschillende frequenties voor bepaling van ECW, ICW, TBW en (schatting van) BCM.
Extracellulair water (ECW) Vocht dat zich buiten de celmembraan bevindt
Fasehoek Elektrische parameter die de verhouding uitdrukt tussen de gemeten reactantie en resistentie en wordt vaak gezien als een merker van de cellulaire integriteit.
Impedantie (Z) De elektrische weerstand van het lichaam -> uitkomst van de formule met weerstand en reactantie
Intracellulair water (ICW) Vocht dat zich binnen de celmembraan bevindt
Metabool actieve celmassa (body cell mass) (BCM) Is het lichaamsgewicht minus de hoeveelheid lichaamsvet minus de extracellulaire vloeistof minus deel van bot zoals collageen en mineralen die zijn afgezet.
Multi frequency (MF) De impedantie wordt bij meerdere frequenties gemeten
Weerstand (R) De weerstand die de stroomgeleiding ondervindt wanneer een (wissel)stroompje door het lichaam wordt geleid.
Reactantie (Xc) Vermogen van cellen om gedurende heel korte tijd lading vast te houden en kan worden gezien als de elektrische weerstand opgewekt door celmembranen en ongeladen celcomponenten in de cellen. De membranen gedragen zich dus als condensatoren
Skelet spiermassa (SMM) Spiermassa (kg) dat met pezen aan het skelet is bevestigd. De spiermassa die te beïnvloeden is door krachttraining.
Single frequency (SF) Meten van de impedantie bij één frequentie.
Totaal lichaamswater (TBW) De totale hoeveelheid water dat zich in het lichaam bevindt.

 

De consumentengids

Download hier de gids over het onderdeel Single-frequentie BIA.

Download hier de gids over het onderdeel Multi-frequentie BIA.

Download hier de gids over het onderdeel Bio-impedantie spectroscopie.

 

Literatuur

Bosy-Westphal, A., Later, W., Hitze, B., Sato, T., Kossel, E., Glüer, C., . . . Müller, M. J. (2008). Accuracy of Bioelectrical Impedance Consumer Devices for Measurement of Body Composition in Comparison to Whole Body Magnetic Resonance Imaging and Dual X-Ray Absorptiometry. Obesity Facts. doi:10.1159/000176061

Bosy-Westphal, A. (2013). What makes a BIA equation unique? Validity of eight-electrode multifrequency BIA to estimate body composition in a healthy adult population. European Journal of Clinical Nutrition.

Bosy-Westphal, A. (2017). Quantification of whole-body and segmental skeletal muscle mass using phase-sensitive 8-electrode medical bioelectrical impedance devices. European Journal of Clinical Nutrition.

Buckinx, F., Reginster, J., Dardenne, N., Croisiser, J., Kaux, J., Beaudart, C., Slomain, J., & Bruyère, O. (2015). Concordance between muscle mass assessed by bioelectrical impedance analysis and by dual energy X-ray absorptiometry: a cross-sectional study. BMC Musculoskeletal Disorders.

Cole, Kenneth S, Robert H (1941). “Dispersion and Absorption in Dielectrics: I – Alternating Current

Characteristics”. Journal of Chemical Physics. 9: 341–351. doi:10.1063/1.1750906.

Donini, L. M., Poggiogalle, E., Balzo, V. D., Lubrano, C., & Faliva, M. (2013). How to Estimate Fat Mass in Overweight and Obese Subjects. International Journal of Endocrinology.

Earthman, C. P. (2015). Body Composition Tools for Assessment of Adult Malnutrition at the Bedside: A Tutorial on Research Considerations and Clinical Applications. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 39(7), 787-822. doi:10.1177/0148607115595227

Guang, S., French, C.R., Martin., G.R. et. al. (2005). Comparison of multifrequency bioelectrical impedance analysis with dual-energy X-ray absorptiometry for assessment of percentage body fat in a large, healthy population. The American Journal of Clinical Nutrition.

Kyle, U., De Lorenzo, A., Deurenberg, P., Elia, M., Gómez, J., Heitmann, B., . . . Pichard, C. (2004). Bioelectrical impedance analysis–part I: Review of principles and methods. Clinical Nutrition, 1226-1243. doi:10.1016/j.clnu.2004.06.004

Ling, C. H. Y., de Craen, A.J.M., & Slagboom, P.E. (2011). accuracy of direct segmental multi-frequency bioimpedance analaysis in the assessment of total body and segmental body composition in middle-aged adult population. Clinical Nutrition.

Lukashi, H., Bolonchuk, W., Hall, C., & Siders, W. . (1986). Validation of tetrapolar bioelectrical impedance method to assess human body composition. Journal of Applied Physiology.

Maughan, R. J. (1993). An evaluation of a bioelectrical impedance analyser for the estimation of body fat content.

Miller. R., C., T.L., & Burns, S.P. (2016). Validating InBody ® 570 Multi-frequency Bioelectrical Impedance Analyzer versus DXA for Body Fat Percentage Analysis. Journal of Exercise Physiology Online.

Savastano, S., Belfiore, A., Di Somma, C. et al. (2009). Validity of Bioelectrical Impedance Analysis to Estimate Body Composition Changes After Bariatric Surgery in Premenopausal Morbidly Women. The Journal of Metabolic Surgery and Allied Care.

Thivel, D., Verney, J., Miguet, M., Masurier, J., Cardenoux, C., Lambert, C., . . . Pereira, B. . (2018). The accuracy of bioelectrical impedance to track body composition changes depends on the degree of obesity in adolescents with obesity. Nutrition Research.

Wabel, P., Chamney, P., Moissl, U., & Jirka, T. (2009). Importance whole-body bioimpedance spectroscopy for the management of fluid balance. Fresenius Medical Care.