バイオインピーダンス分光法による体組成計

🧠 全体像： 生体電気インピーダンス分析bioelectrical impedance analysis, BIA 生体電気インピーダンス分析（bioelectrical impedance analysis, BIA）bioelectrical impedance analysis, BIA（生体電気インピーダンス分析） （BIA）は、身体に微弱な電流を流し、電流の通りにくさから体水分量を推定して、脂肪量・筋肉量muscle mass 筋肉量（muscle mass）muscle mass（筋肉量） などの体組成 body composition 体組成（body composition） body composition（体組成） を間接的に評価する方法である。BIAが直接測定するのはレジスタンスとリアクタンスのみで、体組成body composition 体組成（body composition）body composition（体組成） の値はそこから推定式を介して算出される。

生体電気インピーダンス分析の原理

• 体組成body composition体組成（body composition）body composition（体組成）、とくに体脂肪量と筋肉量 muscle mass筋肉量（muscle mass） muscle mass（筋肉量）を推定する。
• 身体に微弱な電流を流して電圧を測定し、インピーダンスimpedance インピーダンス（impedance）impedance（インピーダンス） （交流に対する電気抵抗）を算出する。
• インピーダンスimpedance インピーダンス（impedance）impedance（インピーダンス） は、体液中の電解質を通る成分であるレジスタンス（R）と、細胞膜が持つ電気容量によるリアクタンス（Xc）に分けられる。
• 体水分の多くは筋組織に含まれるため、一般に筋肉量 muscle mass 筋肉量（muscle mass） muscle mass（筋肉量） が多いほど体水分量も多く、インピーダンスimpedance インピーダンス（impedance）impedance（インピーダンス） は低くなる。

flowchart TD
    A["身体に微弱な電流を流す"] --> B["電圧を測定する"]
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='impedance'>インピーダンス</span>を算出する"]
    C --> D["体水分量を推定する"]
    D --> E["脂肪量・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fat-free mass'>除脂肪量</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='muscle mass'>筋肉量</span>などを推定する"]

💡 筋組織は脂肪組織より水分と電解質を多く含むため、電流を通しやすい。この組織間の電気的性質の差が、体組成body composition 体組成（body composition）body composition（体組成） 推定の基礎になる。

評価できる指標

⚠️ FM・PBF・FFM・VFA・SMM・TBW・BMRなどは直接の測定値ではない。実測されるのはレジスタンスとリアクタンスのみで、これらの値は年齢・性別・身長・体重などを組み込んだ推定式（回帰式regression equation回帰式（regression equation）regression equation（回帰式））から算出される。VFAの判定基準も、機器・集団・採用基準に応じて確認する。

推定値の妥当性 validity 妥当性（validity） validity（妥当性） には、次の3つの前提がある¹。

⚠️ ESPENの総説が「妥当に決定できる」としているのは除脂肪量fat-free mass 除脂肪量（fat-free mass）fat-free mass（除脂肪量） （FFM）と総体水分量 total body water, TBW 総体水分量（total body water, TBW） total body water, TBW（総体水分量） （TBW）までであり、体細胞量・細胞外液extracellular fluid, ECF細胞外液（extracellular fluid, ECF）extracellular fluid, ECF（細胞外液）・細胞内液intracellular fluid, ICF 細胞内液（intracellular fluid, ICF）intracellular fluid, ICF（細胞内液） を分けて求めることや、体液分布が変化した状態で多周波数BIA・バイオインピーダンス impedance インピーダンス（impedance） impedance（インピーダンス） 分光法 spectroscopy 分光法（spectroscopy） spectroscopy（分光法） を使うことは、なお研究段階と位置づけられている¹。臨床での具体的な注意点は生体電気インピーダンスbioelectrical impedance 生体電気インピーダンス（bioelectrical impedance）bioelectrical impedance（生体電気インピーダンス） 測定の臨床応用 clinical applications臨床応用（clinical applications） clinical applications（臨床応用）を参照。

💡 同じ作業部会の臨床応用 clinical applications 臨床応用（clinical applications） clinical applications（臨床応用） 編は、BMIの両極端や体液量 body fluid volume 体液量（body fluid volume） body fluid volume（体液量） の異常がある対象では推定式の正確さが検証されるまで日常の評価に推奨できないとし、BIAで体組成 body composition 体組成（body composition） body composition（体組成） の経過を追えるのは体液量 body fluid volume 体液量（body fluid volume） body fluid volume（体液量） の異常がないBMI 16〜34 kg/m²の対象で、それも慎重に解釈するとしている²。体液量body fluid volume 体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量） の異常だけでなく、極端なやせ・高度肥満severe obesity 高度肥満（severe obesity）severe obesity（高度肥満） も推定を狂わせると覚える。

💡 単一周波数BIAは1つの周波数（通常50 kHz）でしか測らないため、細胞内外の水分を分けられない。バイオインピーダンス impedance インピーダンス（impedance） impedance（インピーダンス） 分光法 spectroscopy分光法（spectroscopy） spectroscopy（分光法）は多数の周波数で測定し、低周波low frequency 低周波（low frequency）low frequency（低周波） の電流が細胞膜を通り抜けにくく高周波 high frequency 高周波（high frequency） high frequency（高周波） では通り抜けるという性質を利用して、細胞外液extracellular fluid, ECF 細胞外液（extracellular fluid, ECF）extracellular fluid, ECF（細胞外液） と細胞内液 intracellular fluid, ICF 細胞内液（intracellular fluid, ICF） intracellular fluid, ICF（細胞内液） を分離しようとする方法である。ただし上記のとおり、体液分布が乱れた状態での妥当性 validity 妥当性（validity） validity（妥当性） は確立していない。

位相角

レジスタンスとリアクタンスの比から求める位相角は、推定式を介さない生の測定パラメータ Parameterパラメータ（Parameter） Parameter（パラメータ）である。

⭐ 細胞膜の健全性や細胞量を反映するとされ、低値は複数の臨床設定で死亡率上昇・術後合併症増加などの予後不良と関連することが報告されている³。

⚠️ ただし、「位相角なら体液の影響を受けない」わけではない。 体液分布が変化して体組成 body composition 体組成（body composition） body composition（体組成） の算出が破綻する患者の評価に使えるとされているのは、レジスタンスとリアクタンスを身長で正規化して2次元プロットするバイオインピーダンス impedance インピーダンス（impedance） impedance（インピーダンス） ベクトル解析（BIVA）のほうである³。位相角は「推定式を介さない予後指標」、BIVAは「推定式が使えない場面での体液・体細胞量の評価法」と役割を分けて覚える。

まとめ