วัดไขมัน Skinfold 3 จุด vs. 7 จุด สำหรับติดตามองค์ประกอบร่างกาย

สำหรับการติดตามการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบร่างกายในระยะยาว โพรโทคอลการวัดความหนาของชั้นไขมันใต้ผิวหนัง (Skinfold) แบบ 3 จุด ให้ความสมดุลในทางปฏิบัติระหว่างความรวดเร็วและความน่าเชื่อถือได้ดีเมื่อเทียบกับการประเมินแบบ 7 จุด แม้ว่าจะไม่มีโพรโทคอลใดที่ให้ความแม่นยำสัมบูรณ์ได้อย่างไร้ที่ติก็ตาม [1, 8] แม้ว่ารูปแบบ 7 จุดจะประเมินการกระจายตัวของเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนังได้ครอบคลุมกว่า แต่การเพิ่มจุดวัดก็ทำให้ภาระทางเทคนิคโดยรวมเพิ่มขึ้น และต้องวัดในบริเวณกายวิภาคที่แยกจับชั้นไขมันได้ยากในทางเทคนิค [1, 13, 16] ยิ่งไปกว่านั้น ค่าเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายสัมบูรณ์ที่คำนวณจากสมการ 3 จุดและ 7 จุดยังมีความแตกต่างกันอย่างเป็นระบบ และมีความคลาดเคลื่อนในการประมาณค่าจากสมการอยู่ที่ราว 3% ถึง 5% โดยธรรมชาติ [8, 16, 19]

ความคลาดเคลื่อนระหว่างสมการ 3 จุด และ 7 จุด

การประเมินด้วยวิธี Skinfold ไม่ได้เป็นการวัดไขมันในร่างกายโดยตรง แต่คาลิปเปอร์จะวัดความหนาของการพับทบสองชั้นของผิวหนังและเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง จากนั้นจึงนำไปแปลงเป็นความหนาแน่นของร่างกายหรือเปอร์เซ็นต์ไขมันโดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์ [10, 16, 19] ปัจจุบันมีสมการมากกว่า 100 สมการเพื่อจุดประสงค์นี้ และการใช้สมการทั่วไปแทนที่จะเป็นสมการเฉพาะสำหรับกลุ่มประชากรอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการประมาณค่าได้สูงถึงราว 5% [8]

การเปรียบเทียบโดยตรงแสดงให้เห็นว่าสมการแบบ 3 จุดและ 7 จุดมักให้ค่าประมาณไขมันในร่างกายที่แตกต่างกัน แม้จะวัดในบุคคลเดียวกันก็ตาม:

• นักกีฬาระดับมหาวิทยาลัย: ในการศึกษาของนักกีฬาหญิงระดับ NCAA Division-II จำนวน 40 คน สูตร Jackson-Pollock 3 จุด (ประเมินบริเวณต้นขา, เหนือกระดูกเชิงกราน [suprailiac] และไตรเซปส์) ให้ค่าเฉลี่ยเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายอยู่ที่ 23.21 ± 3.61% ซึ่งต่ำกว่าค่า 25.75 ± 4.39% ที่คำนวณผ่านสูตร 7 จุดอย่างมีนัยสำคัญ [1]
• นักกีฬาเยาวชน: ในการศึกษาความถูกต้องข้ามกลุ่ม (cross-validation) ของนักกีฬาเยาวชน 91 คนที่ประเมินเทียบกับแบบจำลองอ้างอิง 3 องค์ประกอบ (3-compartment model) พบว่าสมการ Evans 7 จุด และสมการ Jackson & Pollock 3 จุด ให้ผลลัพธ์ที่ดีใกล้เคียงกันในเพศหญิง โดยมีค่า concordance correlation coefficients (CCC) อยู่ที่ 0.82 (standard error of estimate [SEE] = 2.01 กก.) และ 0.78 (SEE = 2.21 กก.) ตามลำดับ [2] ส่วนในนักกีฬาเยาวชนชาย สมการ Evans 3 จุด เป็นวิธี skinfold ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด (CCC = 0.93) [2]
• บุคลากรทางทหาร: ในกลุ่มทหารชาย 101 นาย สูตร Jackson-Pollock 3 จุด (21.1 ± 5.8%) และ 7 จุด (20.9 ± 5.7%) ให้ค่าเฉลี่ยที่ใกล้เคียงกันและใกล้กับค่าจากการตรวจ DEXA (21.2 ± 4.3%, $R^2=0.98$) ในขณะที่สมการ 4 จุดมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 22.2 ± 6.0% [14]

เนื่องจากการกำหนดตำแหน่งจุดวัดที่ต่างกันส่งผลให้ได้เปอร์เซ็นต์สัมบูรณ์ที่แตกต่างกัน การสลับไปมาระหว่างสูตร 3 จุดและ 7 จุดจึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของมวลไขมันที่คำนวณได้โดยไม่ได้เกิดขึ้นจริง [1, 14]

ความคลาดเคลื่อนในการวัดและความซับซ้อนทางกายวิภาค

ไม่มีวิธีการวัดองค์ประกอบร่างกายใดที่มีขอบเขตความคลาดเคลื่อน (margin of error) ต่ำกว่า 1% [8] ในบุคคลที่มีน้ำหนัก 70 กก. ความคลาดเคลื่อนในการประเมิน 700 กรัม ถึง 1,000 กรัม หมายความว่าระดับไขมันในร่างกายที่วัดได้ 15% อาจสะท้อนไขมันในร่างกายจริงที่อยู่ระหว่าง 13.6% (9.5 กก.) ถึง 16.4% (11.5 กก.) [8] สำหรับการเปรียบเทียบ การตรวจ DEXA มีความคลาดเคลื่อนในการทำนายอยู่ระหว่าง 2% ถึง 3% และมีความน่าเชื่อถือลดลงในนักกีฬาที่มีรูปร่างลีน ขณะที่การวิเคราะห์ความต้านทานไฟฟ้าของเนื้อเยื่อ (BIA) สามารถเบี่ยงเบนได้สูงถึงประมาณ 5% จากความเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำในร่างกาย [8]

สำหรับการใช้คาลิปเปอร์วัด Skinfold ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานเมื่อเทียบกับการชั่งน้ำหนักใต้น้ำ (Hydrostatic weighing) อยู่ที่ประมาณ 3% ถึง 4% [16] เมื่อทดสอบกับแบบจำลองอ้างอิง 4 องค์ประกอบ สมการมาตรฐานจะแสดงความเอนเอียงเฉลี่ยอย่างเป็นระบบ (systematic mean bias) ตัวอย่างเช่น สมการ Durnin & Womersley แสดงความเอนเอียง -2% ในขณะที่สมการ Jackson & Pollock แสดงความเอนเอียง -6.6% ซึ่งประเมินปริมาณไขมันต่ำกว่าความเป็นจริงในบุคคลที่มีรูปร่างใหญ่ [19]

ความคลาดเคลื่อนส่วนใหญ่ในการติดตามด้วย Skinfold เกิดจากเทคนิคการวัดและความซับซ้อนของตำแหน่งทางกายวิภาค มากกว่าความละเอียดของอุปกรณ์ [13, 17] การตรวจสอบความถูกต้องด้วยอัลตราซาวนด์และร่างกายของอาจารย์ใหญ่ยืนยันว่า สามารถวัดชั้นไขมันใต้ผิวหนังได้ด้วยความแม่นยำระดับต่ำกว่ามิลลิเมตร (ภายใน ±1 มม.) แต่ความคลาดเคลื่อนจะพุ่งสูงขึ้นเมื่อประเมินจุดที่มีความซับซ้อน เช่น บริเวณใต้สะบัก (subscapular), เหนือกระดูกเชิงกราน (suprailiac) และหน้าท้อง [13] โพรโทคอลมาตรฐาน Jackson-Pollock 7 จุด กำหนดให้ต้องวัดบริเวณหน้าอก, ใต้รักแร้แนวกลางลำตัว (midaxillary), ไตรเซปส์, ใต้สะบัก, หน้าท้อง, เหนือกระดูกเชิงกราน และต้นขา [15, 16] ในทางตรงกันข้าม โพรโทคอล 3 จุดจะเลือกวัดเฉพาะตำแหน่งที่จำเพาะตามเพศ ได้แก่ หน้าอก หน้าท้อง และต้นขาสำหรับผู้ชาย และไตรเซปส์ เหนือกระดูกเชิงกราน และต้นขาสำหรับผู้หญิง [10, 16] การหลีกเลี่ยงตำแหน่งอย่างรอยพับใต้รักแร้แนวกลางลำตัวและใต้สะบัก ทำให้โพรโทคอล 3 จุดช่วยลดจำนวนตำแหน่งอ้างอิงทางกายวิภาคที่ซับซ้อนลงได้ [1, 16]

ความน่าเชื่อถือและการติดตามการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป

เมื่อผู้ประเมินที่ผ่านการฝึกฝนเพียงคนเดียวใช้โพรโทคอลที่เป็นมาตรฐาน การวัด Skinfold จะมีความสามารถในการทำซ้ำได้สูงมาก [2, 17] ภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่ได้มาตรฐานที่อุณหภูมิ 21°C นักกายวิภาคศาสตร์ที่ได้รับการรับรองสามารถทำ Technical error of measurement (TEM) ได้ที่ 0.01% [17] ในทำนองเดียวกัน ผู้ประเมินที่ผ่านการฝึกอบรมซึ่งทำการประเมินแบบจำลอง 8 จุดซ้ำ 3 ครั้ง ได้ค่า Intraclass correlation coefficient (ICC) อยู่ที่ 0.991 (95% CI: 0.987–0.994) [2]

อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือจะลดลงอย่างมากเมื่อมีการเปลี่ยนโพรโทคอลหรือเปลี่ยนตัวผู้ตรวจวัด:

• ความแตกต่างระหว่างผู้ประเมิน: ความแปรปรวนระหว่างผู้ประเมินต่างคนกันคิดเป็น 3% ถึง 9% ของความแตกต่างที่พบในการประเมินองค์ประกอบร่างกาย [8] ในการประเมินที่ใช้ผู้ตรวจวัดแปดคนในการวัด Skinfold 3 จุด ค่า ICC ของผู้ประเมินมีช่วงตั้งแต่ 0.62 ถึง 0.85 สำหรับแต่ละตำแหน่ง และ 0.79 ถึง 0.91 สำหรับผลรวมของการวัดและเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกาย ทำให้นักวิจัยสรุปได้ว่าการประเมิน Skinfold โดยใช้ผู้ตรวจวัดหลายคนนั้นขาดความแม่นยำเพียงพอที่จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ จากการออกกำลังกายเมื่อเวลาผ่านไป [4]
• ความไม่คงที่ของคาลิปเปอร์: คาลิปเปอร์ทำงานด้วยกลไกทางกายภาพเฉพาะ เครื่องมือระดับงานวิจัยอย่างคาลิปเปอร์ Harpenden จะใช้แรงกดของปากหนีบที่ได้มาตรฐานที่ 10 กรัม/มม.² (หรือ 10 กรัม/ซม.³) [17, 19] แม้ว่าคาลิปเปอร์แบบกลไกและแบบดิจิทัลที่ผ่านการปรับเทียบมาตรฐานจะมีความสัมพันธ์อย่างมากกับการประมาณมวลกล้ามเนื้อจาก DEXA (เช่น $r=0.954$ ถึง $0.955$ ผ่านสมการ Lee) [17] แต่การทดสอบข้ามรุ่นของคาลิปเปอร์ (เช่น Harpenden, Holtain, Slim Guide และ Lipowise) แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากการวิเคราะห์แบบ Bland–Altman ($p<0.001$) [18] เนื่องจากความสามารถในการบีบอัดของชั้นไขมันแตกต่างกันไปตามอุปกรณ์ คาลิปเปอร์ต่างรุ่นกันจึงไม่สามารถนำมาใช้แทนกันได้สำหรับการติดตามผลในระยะยาว [18]

การนำไปใช้ในทางปฏิบัติ

สำหรับการติดตามผลเป็นประจำ โพรโทคอล 3 จุดมีข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติอย่างมาก การใช้โพรโทคอล 3 จุดใช้เวลาน้อยกว่าโพรโทคอล 7 จุดโดยเฉลี่ย 2 นาที 13 วินาทีต่อการประเมินหนึ่งครั้ง [1] เนื่องจากทั้งสองวิธีแสดงความน่าเชื่อถือในการทดสอบซ้ำ (test-retest reliability) ในระดับสูงเมื่อทำโดยบุคคลที่ผ่านการฝึกฝนคนเดียวกัน เวลาที่ลดลงและความซับซ้อนของตำแหน่งที่น้อยกว่าจึงทำให้การทดสอบ 3 จุดเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับการติดตามผลในระยะยาว [1, 2, 8]

เพื่อลดความคลาดเคลื่อนในการติดตามการเปลี่ยนแปลง:

1. ใช้ผู้ประเมินคนเดิม: ใช้ผู้ประเมินคนเดิมสำหรับการทดสอบติดตามผลทั้งหมด เพื่อขจัดความแปรปรวนระหว่างผู้ประเมินที่อาจเกิดขึ้น 3% ถึง 9% [8]
2. ใช้อุปกรณ์เดิม: ใช้คาลิปเปอร์รุ่นเดิมในการทดสอบทุกครั้ง แทนที่จะสลับใช้อุปกรณ์ต่างชนิดกัน [17, 18]
3. ปฏิบัติตามจังหวะเวลาและเทคนิคมาตรฐาน: วัดที่ร่างกายฝั่งขวาในแนวตั้งฉากกับรอยพับ โดยจับผิวหนังและไขมันขึ้นมา 1 ซม. เหนือจุดวัด [10, 15] อ่านค่าบนหน้าปัดคาลิปเปอร์ภายใน 1 ถึง 4 วินาทีหลังจากปล่อยคันโยกเพื่อกำหนดผลของการบีบอัดเนื้อเยื่อให้เป็นมาตรฐาน และวัดซ้ำโดยเว้นระยะห่าง 15 วินาทีหากค่าที่อ่านได้ในครั้งแรกต่างกันมากกว่า 1 มม. [10, 15, 18, 19]
4. ติดตามจากผลรวมมิลลิเมตรดิบ: เนื่องจากการแปลงค่ามิลลิเมตรของ Skinfold ไปเป็นเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายจะเพิ่มความคลาดเคลื่อนในการทำนายเฉพาะของแต่ละสมการ (สูงสุดประมาณ 5%) และความเอนเอียงอย่างเป็นระบบ การติดตามผลรวมดิบของความหนา Skinfold ตลอดช่วงเวลาจึงเป็นตัวบ่งชี้การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่ตรงไปตรงมามากกว่าการดูเฉพาะเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกายที่คำนวณได้เพียงอย่างเดียว [8, 18, 19]