Identyfikacja konstytucji wilgotnej na podstawie analizy bioimpedancji: niezależne powiązania między płynem pozakomórkowym a reaktancją tułowia

Podsumowanie

Niniejsze badanie przekrojowe wykazuje, że woda pozakomórkowa oraz reaktancja tułowia, mierzone za pomocą analizy impedancji bioelektrycznej, są niezależnie powiązane z konstytucją wilgotną. Te mierzalne parametry sugerują różnice w stanie płynów ustrojowych oraz bioelektrycznych właściwościach tułowia.

Streszczenie

Celem niniejszego badania było zidentyfikowanie obiektywnych parametrów analizy impedancji bioelektrycznej (BIA), które są niezależnie powiązane z konstytucją wilgotną (konstytucje flegmowo-wilgotna oraz wilgotno-gorączkowa) w Tradycyjnej Medycynie Chińskiej (TCM), aby dostarczyć potencjalnych wskaźników do jej obiektywnej identyfikacji. W tym badaniu przekrojowym zrekrutowano kolejno 232 uczestników (129 z konstytucją harmonijną i 103 z konstytucją wilgotną) w ramach społecznego programu badań przesiewowych. Zmierzono rozkład płynów w całym organizmie i w poszczególnych segmentach, parametry bioelektryczne oraz siłę ścisku dłoni. Główne cechy zidentyfikowano za pomocą regresji LASSO (Least Absolute Shrinkage and Selection Operator), a ich niezależne powiązania z konstytucją wilgotną oceniono za pomocą wieloczynnikowej regresji logistycznej; przeprowadzono również analizy z podziałem według płci oraz analizy wrażliwości (winsoryzacja i dodatkowa korekta o stosunek obwodu talii do bioder lub obwód brzucha). Metoda LASSO zidentyfikowała pięć głównych cech: kąt fazowy lewej kończyny dolnej (PA_LL), reaktancję tułowia (Reactance_TR), wodę pozakomórkową (ECW), procent tkanki tłuszczowej (PBF) oraz średnią siłę ścisku dłoni. W modelu wieloczynnikowym ECW (OR = 1,307, 95% CI: 1,046–1,649, p = 0,021) oraz Reactance_TR (OR = 2,163, 95% CI: 1,124–4,267, p = 0,023) były niezależnie i dodatnio powiązane z konstytucją wilgotną. W analizach z podziałem według płci oba powiązania były istotne statystycznie u mężczyzn (ECW: OR = 1,407, p = 0,038; Reactance_TR: OR = 2,764, p = 0,030), ale nie u kobiet. Formalne testy interakcji nie potwierdziły statystycznie istotnej różnicy między płciami (płeć × ECW: p = 0,573; płeć × Reactance_TR: p = 0,605), co sugeruje, że widoczna różnica może wynikać z niższej mocy statystycznej w mniejszej podgrupie kobiet. Powiązania te pozostały stabilne we wszystkich analizach wrażliwości. Podsumowując, ECW i Reactance_TR są dwoma głównymi wskaźnikami BIA niezależnie powiązanymi z konstytucją wilgotną, co sugeruje retencję płynów w tułowiu i zmienione właściwości bioelektryczne u osób z tą konstyytucją. Parametry te stanowią wstępne wskaźniki do obiektywnej identyfikacji konstytucji wilgotnej i wymagają walidacji w niezależnych populacjach.

Wprowadzenie

Zgodnie z teorią medycyny konstytucyjnej w Tradycyjnej Medycynie Chińskiej (TCM), konstytucja danej osoby stanowi wewnętrzny kontekst dla pojawienia się, rozwoju i wyniku choroby¹. Wśród nich konstytucje wilgotne (konstytucje z flegmą i wilgocią oraz konstytucje z wilgocią i gorącem) są częstymi typami niezrównoważenia konstytucyjnego spotykanymi w praktyce klinicznej² i są istotnie powiązane ze zwiększonym ryzykiem niekorzystnych skutków zdrowotnych, takich jak zaburzenia metaboliczne, zespół kruchości oraz choroby sercowo-naczyniowe i metaboliczne^3,4. Jednakże obecna ocena konstytucji wilgotnych opiera się głównie na ewaluacjach kwestionariuszowych lub ocenie klinicznej praktyków TCM⁵, natomiast zdolność parametrów BIA do dokładnego określenia konstytucji danej osoby pozostaje do zweryfikowania.

BIA może dostarczyć potencjalnych wskaźników umożliwiających skuteczną identyfikację typów składu ciała. Poprzednie badania wykazały, że parametry rozkładu płynów ustrojowych pochodzące z BIA, wraz z parametrami funkcji błony komórkowej, mogą wykraczać poza tradycyjne pomiary masy mięśniowej, odzwierciedlając w sposób bardziej czuły stan funkcjonalny organizmu i długoterminowe rokowania. Na przykład wykazano, że pochodzący z BIA stosunek wody pozakomórkowej do wody wewnątrzkomórkowej (ECW/ICW) jest niezależnie powiązany ze śmiertelnością z wszystkich przyczyn oraz niekorzystnymi wynikami klinicznymi^6,7. Podwyższony stosunek wody pozakomórkowej do całkowitej wody ustrojowej (ECW/TBW) jest również ściśle powiązany z pogorszeniem funkcji kończyn dolnych i zmniejszeniem siły mięśniowej⁸. Ponadto kąt fazowy (PhA) i reaktancja (Xc), jako markery integralności błony komórkowej i masy komórek organizmu, oferują unikalne zalety w monitorowaniu wczesnego spadku funkcji, niedożywienia i stanów zapalnych^8,9,10. Szczególną uwagę zwraca fakt, że lokalne parametry płynów ustrojowych mogą dokładniej przewidywać sprawność funkcjonalną w konkretnych obszarach niż wskaźniki systemowe^11,12, a bezpośrednie wykorzystanie surowych parametrów, takich jak Xc, może odzwierciedlać zmiany w funkcji mięśni bardziej bezpośrednio niż masa mięśniowa szacowana za pomocą równań¹³. Badania te stanowią solidną podstawę teoretyczną do opracowania metod opartych na BIA w celu oceny konstytucji wilgotnej (dampness constitution).

W odniesieniu do typowania konstytucyjnego, poprzednie badania próbowały skorelować parametry BIA z konstytucjami TCM. Analiza proteomiki surowicy wykazała różnicową ekspresję białek związanych z odpornością i stanami zapalnymi u osób z konstytucją wilgotną². Ponadto wykazano, że stosunek ECW/TBW wyznaczony za pomocą BIA jest ściśle powiązany z pogorszeniem funkcji i przeładowaniem objętościowym¹⁴, a zwiększenie ilości wody pozakomórkowej wyznaczonej przez BIA może wiązać się z podwyższonymi poziomami stanu zapalnego¹⁵. Nieprawidłowości w metabolizmie płynów i stany zapalne stanowią kluczowe mechanizmy patologiczne leżące u podstaw cech „lepkości i mętności” konstytucji wilgotnej. Jednakże w badaniach nie oceniano systematycznie wielowymiarowych parametrów BIA specjalnie w odniesieniu do konstytucji wilgotnej, a potencjalna wartość surowych parametrów elektrycznych segmentowych pozostaje w dużej mierze niezbadana. Dlatego też oczekuje się, że zbadanie niezależnego związku między wielowymiarowymi parametrami BIA a konstytucją wilgotną dostarczy nowego wymiaru dla obiektywnej identyfikacji tej konstytucji.

Podsumowując, w niniejszym badaniu wykorzystano system regresji LASSO w celu zidentyfikowania kluczowych wskaźników BIA niezależnie powiązanych z konstytucją wilgotną, a następnie oceniono niezależny wkład wybranych wskaźników za pomocą wieloczynnikowej regresji logistycznej. Ponadto przeprowadzono analizy wrażliwości, aby zbadać potencjalne różnice w tych zależnościach ze względu na płeć. Wyniki te stanowią podstawę teoretyczną i wskazują potencjalne wskaźniki do opracowania pomiarów opartych na BIA, które skutecznie identyfikują konstytucję wilgotną.

Protokół

Badanie to zostało przejrzane i zatwierdzone przez Komisję Etyczną Shanghai Pudong New Area Beicai Community Health Service Center (numer zatwierdzenia 20250425AR; zatwierdzone 25 kwietnia 2025 r.). Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę przed włączeniem do badania.

Projekt badania i populacja badawcza

Celem tego badania przekrojowego była identyfikacja obiektywnych wskaźników związanych z konstytucjami wilgotnymi (flegmowo-wilgotną i wilgotno-gorączkową) przy użyciu BIA. Uczestników zrekrutowano w ramach społecznego programu przesiewowego zdrowia przeprowadzonego w Beicai Community Health Service Center (Pudong New Area, Szanghaj) w okresie od 1 lipca 2025 r. do 5 stycznia 2026 r. Do badania włączono kolejno wszystkie osoby, które w tym czasie przeszły zarówno ocenę konstytucji według TCM, jak i pomiar BIA. Wykluczono uczestników z brakującymi danymi w jakiejkolwiek kluczowej zmiennej. Ostatecznie włączono łącznie 232 uczestników, w tym 129 w grupie konstytucji harmonijnej i 103 w grupie konstytucji wilgotnej.

Kryteria diagnostyczne dla konstytucji wilgotnej

Ocenę konstytucji przeprowadzono przy użyciu opatentowanego przenośnego inteligentnego lustra do analizy konstytucji w tradycyjnej medycynie chińskiej (TCM) (Hi-Face22; chiński patent na wzór użytkowy nr ZL 2021 2 1286496.5), które wykorzystuje zestandaryzowany system klasyfikacji dziewięciu konstytucji TCM i generuje ilościową diagnozę konstytucjonalną na podstawie cech twarzy oraz odpowiedzi w zintegrowanym kwestionariuszu. Uczestników zidentyfikowanych jako posiadający przeważający typ konstytucji śluzowo-wilgotnej lub wilgotno-gorącej włączono do grupy z konstytucją wilgotną; osoby spełniające kryteria konstytucji harmonijnej i niewykazujące innych zaburzeń konstytucjonalnych włączono do grupy kontrolnej². Z naszej wiedzy nie opublikowano recenzowanej walidacji tego urządzenia w odniesieniu do niezależnego standardu referencyjnego (np. oceny eksperckiej TCM lub zwalidowanego kwestionariusza), co zostało uznane za ograniczenie badania.

Pomiar BIA i składu ciała

Pomiary BIA przeprowadzono przy użyciu wieloczęstotliwościowego, ośmiopunktowego segmentowego analizatora impedancji bioelektrycznej z elektrodami dotykowymi (InBody 770, patrz Tabela materiałów), w ścisłej zgodności ze standardowymi procedurami operacyjnymi producenta. Urządzenie przykłada prądy przemienne o wielu częstotliwościach (1, 5, 50, 250, 500 i 1 000 kHz) i jest czułe na fazę, bezpośrednio mierząc oporność (R), reaktancję (Xc) oraz kąt fazowy (PhA) dla całego ciała i pięciu segmentów (prawe ramię, lewe ramię, tułów, prawa noga, lewa noga) za pomocą tetrapolarnych konfiguracji elektrod. Oporność, reaktancja i kąt fazowy tułowia były mierzone między elektrodami prawej dłoni i prawej stopy i rejestrowane przy częstotliwości 50 kHz. Należy zauważyć, że urządzenia BIA bezpośrednio mierzą parametry bioelektryczne, na które wpływ ma stan płynów ustrojowych i elektrolitów; raportowane objętości płynów i wartości składu ciała są szacunkami wyprowadzonymi z równań predykcyjnych urządzenia. Przed pomiarem badani byli zobowiązani do bycia na czczo przez co najmniej 2 h, unikania intensywnego wysiłku fizycznego przez 12 h oraz opróżnienia pęcherza moczowego. Podczas pomiaru badani stali boso na elektrodach stóp i trzymali elektrody dłoni obiema rękami. Zarejestrowano następujące parametry składu ciała: całkowitą wodę ustrojową (TBW), wodę wewnątrzkomórkową (ICW), wodę pozakomórkową (ECW), stosunek ECW/TBW (wartość liczbowa i procentowa), stosunek TBW do beztłuszczowej masy ciała (TBW/FFM), procent tkanki tłuszczowej (PBF), masę tkanki tłuszczowej (BFM), powierzchnię tłuszczu trzewnego (VFA), wskaźnik masy tłuszczowej (FMI), stopień otyłości, masę mięśni szkieletowych (SMM), beztłuszczową masę ciała (SLM), masę beztłuszczową (FFM), masę komórek ciała (BCM), białko, obwód ramienia (AMC) oraz podstawową przemianę materii (BMR). Zarejestrowano następujące segmentowe parametry bioelektryczne: kąt fazowy całego ciała (PA_Whole), kąt fazowy prawej kończyny górnej (PA_RA), kąt fazowy lewej kończyny górnej (PA_LA), kąt fazowy tułowia (PA_TR), kąt fazowy prawej kończyny dolnej (PA_RL), kąt fazowy lewej kończyny dolnej (PA_LL), impedancję tułowia (Impedance_TR) oraz reaktancję tułowia (Reactance_TR). Jednocześnie zmierzono następujące parametry antropometryczne: wzrost, wagę, wskaźnik masy ciała (BMI), stosunek obwodu talii do obwodu bioder (WHR), obwód brzucha oraz obwody lewej i prawej łydki.

Pomiar siły ścisku dłoni

Siłę uścisku dłoni mierzono za pomocą cyfrowego dynamometru ręcznego (patrz Tabela materiałów). Po wykonaniu dwóch maksymalnych skurczów izometrycznych każdą dłonią, naprzemiennie lewą i prawą, z zachowaniem jednej minuty przerwy między skurczami, obliczono średnią z dwóch prób dla dłoni dominującej, która została wykorzystana do analizy (Mean_Grip)

Analiza statystyczna

Ogólna struktura analityczna (przesiewanie cech w oparciu o metodę LASSO, a następnie wieloczynnikowa regresja logistyczna, wraz z analizami stratyfikowanymi ze względu na płeć oraz analizami wrażliwości) została zdefiniowana a priori. Jednakże konkretne cechy włączone do modelu końcowego zostały określone na podstawie selekcji LASSO sterowanej danymi, a analizy stratyfikowane według płci oraz analizy wrażliwości należy uznać za eksploracyjne. W przypadku żadnej z zmiennych uwzględnionych w analizie nie odnotowano brakujących wartości. Zmienne ciągłe o rozkładzie normalnym przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe; zmienne o rozkładzie innym niż normalny przedstawiono jako mediana (rozstęp międzykwartylny); zmienne kategoryczne przedstawiono jako częstość (procent). Porównania między grupami przeprowadzono za pomocą testu t-Studenta dla prób niezależnych, testu U Manna-Whitneya lub testu chi-kwadrat, przyjmując, że P < 0,05 oznacza istotność statystyczną.

Następnie przesiewowo wyselekcjonowano cechy BIA za pomocą regresji LASSO; optymalny parametr kary λ określono poprzez 10-krotną walidację krzyżową, a wybrano cechy o niezerowych współczynnikach przy wartości λ, która minimalizowała błąd walidacji krzyżowej (λ.min). Zdolność dyskryminacyjną modelu oceniono za pomocą pola pod krzywą charakterystyki operacyjnej odbiornika (AUC). Procedura 10-krotnej walidacji krzyżowej została zastosowana wyłącznie do wyboru parametru kary LASSO λ i nie służyła jako walidacja końcowego modelu; wewnętrzną walidację końcowego modelu przeprowadzono przy użyciu korekty optymizmu metodą bootstrap (1 000 reprobowań) oraz 5-krotnej walidacji krzyżowej, a współliniowość oceniono za pomocą współczynnika inflacji wariancji (VIF), przyjmując, że wartości poniżej pięciu są akceptowalne. Kalibrację modelu oceniono za pomocą testu dopasowania Hosmera–Lemeshow oraz skorygowanego metodą bootstrap nachylenia kalibracji. Korzyść kliniczną netto oceniono za pomocą analizy krzywych decyzyjnych (DCA). Analizę DCA przeprowadzono dla pełnego zakresu prawdopodobieństwa progowego od 0 do 1,0, a korzyść netto wyrażono w stosunku do strategii referencyjnych „lecz wszystkich” oraz „nie lecz nikogo”. Scenariusz decyzji klinicznej dotyczył tego, czy zalecić dalszą ocenę lub interwencję w przypadku konstytucji wilgotnej (dampness constitution) wśród uczestników przesiewowych z populacji ogólnej.

Następnie cechy zidentyfikowane w ramach przesiewu LASSO, wraz z wiekiem i płcią, włączono do wieloczynnikowego modelu regresji logistycznej, aby ocenić niezależny związek każdego wskaźnika z konstytucją wilgotną, co pozwoliło na wyznaczenie ilorazów szans (OR) oraz 95% przedziałów ufności (CI).

Analizy w podgrupach przeprowadzono z podziałem na płeć, aby ocenić stabilność powiązań. Analizy wrażliwości obejmowały: (1) zastosowanie winsoryzacji na poziomie 1% i 99% dla zmiennych ciągłych oraz (2) dodatkową korektę o stosunek obwodu talii do bioder lub obwód brzucha. Wszystkie analizy statystyczne wykonano przy użyciu programu R w wersji 4.5.2.

Wyniki

Charakterystyka wyjściowa

W badaniu wzięło udział 232 uczestników, w tym 129 (55,6%) w grupie o konstytucji harmonijnej i 103 (4,4%) w grupie o konstytucji wilgotnej (Tabela 1). Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic między obiema grupami pod względem wieku, płci ani siły uścisku dłoni (P > 0,05). Zaobserwowano jednak istotne różnice w wskaźnikach składu ciała między grupą o konstytucji wilgotnej a grupą o konstytucji harmonijnej. Grupa o k...

Dyskusja

W niniejszym badaniu zbadano możliwość identyfikacji konstytucji wilgotnej (dampness constitution) w Tradycyjnej Medycynie Chińskiej przy użyciu parametrów BIA. Poprzez systematyczny przesiew i analizę korelacji wykazano, że ECW oraz Reactance_TR są kluczowymi wskaźnikami niezależnie powiązanymi z konstytucją wilgotną. Powiązania te pozostały stabilne we wszystkich analizach wrażliwości. W analizach z podziałem na płeć były one statystycznie istotne u mężczyzn, ale nie u kobiet, a formalne testy interakcji nie potwierdzi...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Cyfrowy dynamometr do pomiaru siły chwytu	ANTA	EH101	N/A
Inteligentne lustro Hi-Face22	Beijing Xima Medical Technology Co., Ltd.	ZL202121286496.5	N/A
Analizator składu ciała InBody 770	InBody Co., Ltd.	770	N/A
Oprogramowanie statystyczne R (wersja 4.5.2)	R Foundation for Statistical Computing	https://www.r-project.org/	RRID:SCR_001905