L’analisi dell’impedenza bioelettrica (BIA) è una metodica ormai consolidata per determinare la composizione corporea di una persona. L’analisi ci consente di trarre conclusioni significative sullo stato generale, nutrizionale e di idratazione, che possono influenzare direttamente il trattamento di molte malattie. Poiché la BIA è un processo indiretto, l’accuratezza della misurazione di un dispositivo si basa sugli algoritmi e sui metodi di riferimento corretti, che vengono utilizzati per la validazione.

L’analisi dell’impedenza bioelettrica utilizza una debole corrente alternata per misurare la resistenza elettrica del corpo. Dalle resistenze parziali del corpo, il dispositivo misura quindi la quantità di massa grassa, massa muscolare scheletrica e acqua corporea. I singoli compartimenti non vengono quindi misurati direttamente ma calcolati indirettamente. L’accuratezza dei risultati BIA è determinata dalle equazioni matematiche, la base per il calcolo dei compartimenti corporei. Le equazioni sono l’elemento centrale di ogni dispositivo BIA, sviluppate con procedure complesse e validate con altri metodi di riferimento.

I dispositivi BIA disponibili sul mercato differiscono per gli algoritmi utilizzati e per i diversi tipi di validazione. Ciò può portare a notevoli differenze nella precisione di misurazione.

Nonostante il ruolo centrale della validazione, attualmente non esiste una procedura standardizzata. Allo stesso modo, vi è disaccordo tra i produttori sulla selezione dei metodi di riferimento.

Tuttavia, i dispositivi spesso menzionano di essere stati testati rispetto al “gold standard”. Questo termine è ampiamente utilizzato in campo medico e si riferisce a un metodo insuperabile che viene utilizzato come riferimento. Allo stesso tempo, il suo utilizzo non è esente da critiche. La composizione di un corpo può essere esaminata in molti modi. Nessuno dei metodi attualmente disponibili è considerato l’unico standard. Piuttosto, alcuni metodi sono considerati come riferimento per i singoli compartimenti del corpo. La selezione dei metodi di riferimento determina l’accuratezza della misurazione di un dispositivo BIA e rappresenta un importante elemento di differenziazione.

Ad esempio, molti produttori utilizzano l’assorbimetria raggi X a doppia energia, abbreviata DEXA, per calibrare i loro dispositivi. E’ un metodo di riferimento per la determinazione della massa magra (FFM) e della massa muscolare scheletrica (SMM).

La dexa è un metodo a raggi X comune per misurare la densità ossea ed è lo standard nella diagnostica dell’osteopenia e dell’osteoporosi. Inoltre, viene utilizzato anche per analizzare la composizione corporea. A tale scopo vengono utilizzati raggi X a due livelli di energia, che vengono attenuati a gradi diversi mentre attraversano il corpo, a seconda della loro energia e della densità dei tessuti. Con l’attenuazione del raggio ad alta e bassa energia, il sistema può distinguere tra tessuti ossei e molli e visualizzarli come pixel bidimensionali. A seconda della densità dei pixel, il tessuto molle può essere ulteriormente suddiviso in massa grassa (FM) e tessuto molle magro (LST).

Tuttavia, il calcolo della massa muscolare, della massa grassa e dell’acqua corporea richiede una serie di presupposti. Questi includono uno spessore uniforme dei tessuti molli, una densità dei tessuti costante e una frazione di acqua e di proteine ​​solide costante della massa magra.

In realtà, i tessuti umani sono eterogenei e soggetti a cambiamenti dinamici, che possono influenzare negativamente l’accuratezza della DEXA. Ciò è particolarmente vero per le persone obese e gli anziani. Inoltre, il naturale processo di invecchiamento, così come il livello di attività fisica e una malattia, possono far sì che lo stato di idratazione sia significativamente diverso.

Il modello a 4 compartimenti (4C) è considerato il metodo più accurato per rilevare FM e FFM. Si basa su diverse tecniche di misurazione e divide il corpo in quattro compartimenti: grasso, acqua, minerali ossei e proteine. Combinando diverse tecniche, il modello 4C richiede meno ipotesi rispetto alla DEXA e riflette meglio le differenze individuali. In molti casi, è stato possibile dimostrare differenze sistematiche tra i risultati misurati della DEXA e il modello 4C. Pertanto, la DEXA tende a sottostimare la massa grassa e sovrastimare la massa magra (Schoeller, 2005, Tylavsky, 2003).

E’ stato dimostrato inoltre che la DEXA, soprattutto in termini di sovrappeso e obesità, può limitare il valore informativo del metodo (LaForgia, 2012).

La massa muscolare scheletrica è un altro parametro di misurazione di elevata rilevanza diagnostica e scientifica. Può essere calcolato approssimativamente  utilizzando la DEXA. Tuttavia, la risonanza magnetica total body è considerata superiore ed è generalmente il metodo di riferimento preferito. A differenza della DEXA, fornisce immagini in sezione trasversale ad alta risoluzione a qualsiasi livello, che corrisponde a una determinazione precisa della massa muscolare scheletrica regionale e totale.

Se si confrontano i risultati della misurazione della DEXA e della risonanza magnetica, diventano evidenti le differenze significative riguardo alla SMM. Gli studi hanno dimostrato che la DEXA sovrastima sistematicamente la SMM (Bosy-Westphal, 2017). Come per la FM, una delle possibili fonti di errore è l’assunzione di una costante di idratazione e di composizione dei tessuti. Oltre allo stato di idratazione, possono cambiare anche le proporzioni dei LST. Come parte del processo di invecchiamento, la SMM diminuisce, mentre la proporzione di tessuto connettivo aumenta. Ciò nasconde la perdita di SMM e porta una valutazione errata dei risultati.

Il confronto con altri metodi di riferimento dimostra che la DEXA è soggetta ad errori sistematici, che si verificano soprattutto in caso di scostamenti da una normale composizione corporea. Per questo motivo, il suo utilizzo come metodo di riferimento per la validazione dei dispositivi medici BIA è discutibile.

Se il metodo di validazione stesso è soggetto a errori sistematici, la precisione del dispositivo BIA calibrato è compromessa e la validità dei suoi risultati di misurazione è limitata.

seca mBCA  è un dispositivo BIA sviluppato appositamente per il settore medico. È stato sottoposto a un lungo e complesso processo di validazione. Come metodi di riferimento, sono state selezionate le procedure più esatte, come il modello 4C, la risonanza magnetica e la diluizione di deuterio e di bromuro di sodio. Studi scientifici hanno dimostrato un’alta correlazione tra seca mBCA  e i metodi individuali. Inoltre, i valori di riferimento sono stati definiti in uno studio su larga scala con più di 1.000 volontari sani di diversa età, sesso ed etnia, che consente un’interpretazione sicura dei parametri di output di seca mBCA. Grazie alla sua ampia validazione, seca mBCA non solo soddisfa i requisiti della ricerca medica, ma è anche uno strumento di misurazione preciso per l’uso regolare in ambito ambulatoriale e clinico.