立体スキャンの体脂肪率は、お腹を引き込むだけでも変わるのか。若い成人の姿勢比較、女性を含む機器の検証、系統的レビューを手がかりに、体表の形からの推定と脂肪そのものの変化を分ける。毎回似た数字が出ることと正確さの違い、同じ人の記録を比べるときに確認したい条件を読む。
撮影の合図で、ついお腹を引いて立つ。立体像の輪郭を整えたつもりが、体脂肪率の表示まで変わったらどう読むか。そのひと手間は、画像の輪郭だけでなく、表示される体脂肪率まで動かす可能性がある。若い成人を同じ場で続けて測った研究では、腹部を膨らませた場合と引き込んだ場合で、立体画像から推定した脂肪の割合が違った。[7]
したがって、立体スキャンで体脂肪率を推定することはできても、立ち姿を変えた前後の数字を、そのまま脂肪が増減した証拠にはできない。姿勢をそろえることと、その機器が基準の測定法にどの程度合うかを確かめることが、別々に必要だ。[4][7]
既存記事「体脂肪率は女性の写真から分かる？画像推定の平均誤差と自分のずれを読む」には写真推定の読み方を譲る。ここで扱うのは、立体スキャンの前でどう立ったか、そして翌回の自分と何を比べるかという問いである。数字をよく見せる立ち方を覚えるための記事ではない。また、「背中痩せは立体スキャンで分かる？姿勢をそろえた輪郭と測定誤差を研究で読む」には背中の輪郭の比較という論点を譲り、ここでは腹部の形の操作で全身の推定体脂肪率が動く問題に絞る。
立体像に映る輪郭と、体脂肪率の表示は同じ測定ではない
スマートフォンによる立体計測の検証研究では、カメラの画像から人の形をした立体モデルを組み立て、体の寸法を数値化し、さらに体組成を推定している。つまり、画面に見える体表の形と、そこから計算される脂肪の割合には、推定という段階が挟まる。内部の脂肪をそのまま撮影した画像として読むのは適切ではない。[6]
この違いは、表示が精細になるほど忘れやすい。腰のくびれが立体的に見えると、その横にある体脂肪率も同じように直接見えている気がする。しかし、輪郭を測る性能と、その輪郭から脂肪を推定する性能は分けて評価される。実際に携帯型の立体スキャナーを検証した研究では、周囲の長さは手で測った値と強く関連した一方、体脂肪率は比較の基準と十分には一致しなかった。[4]
ここでいう比較の基準は、二重エネルギーのエックス線を使う体組成測定法である。以後は基準測定と呼ぶ。携帯型スキャナーの研究でも、スマートフォンの研究でも、この方法と推定値を比較している。同じ相手に照らして検証することで、画像が自然に見えるかとは違う角度から、測定の性質を確かめられる。[4][6]
たとえば、自分の立体像の腰回りが前回と違って見えたとする。そこで考えたいのは、体内の変化だけではない。輪郭が変わったのか、その輪郭から計算した推定値が変わったのか、撮るときの腹部の形が違ったのかという分岐がある。腹部の形を意図的に変えるだけでも表示が動いた研究は、この分岐を無視できないことを示している。[7]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
お腹を引き込むと、連続した測定でも値が変わった
腹部の姿勢を直接比べたのは、平均年齢が21.3歳の若い成人20人の研究だ。参加者は腹部を普通に緩めた状態、膨らませた状態、引き込んだ状態で、立体光学画像による測定と、生体電気インピーダンス法による測定を連続して受けた。後者は、電気を用いて体組成を推定する測定法である。測定する順番は無作為に決められた。若い成人の比較であり、18〜39歳の女性全体で同じ大きさの変化が出ると一般化せず、腹部の形が推定に影響する実例として読む。[7]
立体画像から推定された脂肪の割合は、膨らませた状態で平均28.1%、普通に緩めた状態で26.7%、引き込んだ状態で25.8%だった。各状態の間には統計的な差が認められた。同じ参加者が続けて測っているのに、腹部をどう保つかによって数値の位置が変わったのである。[7]
この結果が否定するのは、「表示された割合が違えば、それは必ず脂肪量の変化だ」という読み方だ。研究は運動や食事による減量を比べたものではない。腹部の形を変えた条件を比べている。引き込んだときに低い値が出たことを、お腹に力を入れれば脂肪が減るという話に置き換えてはいけない。[7]
腹囲にも差があった。立体画像で得た腹囲は、膨らませた状態で79.6cm、普通の状態で77.9cm、引き込んだ状態で76.3cmだった。これらにも統計的な差が認められている。体脂肪率と腹囲が一緒に動いても、それだけで内部の変化を二重に確認できたことにはならない。同じ腹部の形の操作に、両方の表示が反応した可能性を考える必要がある。[7]
撮影前の自分に「いつも通り」と言っても、その意味は案外曖昧だ。前回は気を抜いて立ち、今回は姿勢を正そうとしてお腹を引いていたかもしれない。研究者は腹部の膨張や収縮を最小限にする、そろった指示が必要だとしている。日常の記録に移すなら、見栄えのよい輪郭を作るより、案内された同じ立ち方を再現することが先になる。[7]
毎回似た数字が出る安定性と、基準との一致を分ける
測定を読み解くときには、繰り返した際の安定性と、基準にどれだけ合うかを分けたい。携帯型の立体スキャナーを調べた研究には、女性25人と男性25人が参加した。手による身体計測、立体スキャンの繰り返し、基準測定を組み合わせ、安定性と一致の程度を別々に評価している。男女を含む検証なので、18〜39歳の女性に集団全体の誤差をそのまま当てはめることはできない。[4]
この研究では、体の周囲の長さや体組成について、繰り返しの測定は高い安定性を示した。ところが、体脂肪率や脂肪量の推定は基準とよく一致するとはいえなかった。体脂肪率の平均絶対百分率誤差は11〜29%だった。安定して表示できる能力と、個人の体組成を正確に表す能力が、同じではないことが分かる。[4]
平均絶対百分率誤差は、基準の値に対する誤差の割合を平均した指標として読む必要がある。ここでの11〜29%を、「体脂肪率が必ず11〜29ポイントずれる」と読み替えてはいけない。研究で用いる誤差の単位や表し方を取り違えると、機器の評価を必要以上によくも悪くも見積もってしまう。[4]
同じ研究でも、除脂肪量、つまり脂肪以外の部分の量の推定は、基準測定との一致が最も強かった。一方、腹部寄りや腰・臀部寄りの脂肪量では、平均絶対百分率誤差が59〜74%だった。表示項目が同じ画面に並んでいるからといって、項目ごとに精度を確かめる必要がある。全身の項目と部位別の項目も分けて見るべきだ。[4]
毎回同じ方向へずれる測定なら、数字は落ち着いて見える。画面がぶれないことに安心する気持ちは自然だが、安定性だけを根拠に精密な判定を任せることはできない。この研究の著者らも、経時的な追跡への利用可能性を述べつつ、除脂肪量以外の体組成推定を個人の正確な表現とみなすことには注意を求めている。[4]
良好な結果の研究も、機器を越えた保証にはならない
比較的良好な成績を示した立体スキャンの研究もある。女性58人と男性73人が参加したスマートフォンの検証では、立体モデルを用いる新しい推定式を基準測定と比較した。参加者の平均年齢は33.7歳で、体脂肪率の平均は29.9%だった。特定の方式と推定式について、比較的良好な結果が得られている。男性も含む集団の成績であり、18〜39歳の女性に同じ精度を保証する結果としては扱えない。[6]
この研究では、繰り返し測定の技術的な誤差は0.5〜0.7%、基準との平均絶対誤差は約3.5%と報告された。平均絶対誤差は、ずれの方向を打ち消さずに大きさを平均したものとして読む。繰り返しのぶれが小さくても、基準とのずれは別に残るという点は、良好な研究でも変わらない。[6]
また、基準との関係は強く、事前に設定した範囲を用いる統計的な同等性も認められた。ただし、これは参加者全員が同じ幅だけずれたという意味ではない。集団として推定法を評価した結果と、いま画面を見ている自分の誤差は区別したい。自分の数値から平均誤差を引けば正解になる、という使い方もできない。[6]
数字で読む立体スキャンと腹部の形
20人：腹部を緩める・膨らませる・引き込む条件を比べた若い成人の人数。[7]
28.1%・26.7%・25.8%：それぞれ膨張・通常・収縮時の立体画像による平均推定値。[7]
79.6cm・77.9cm・76.3cm：同じ条件で変わった立体画像による平均腹囲。[7]
50人：女性と男性を含め、携帯型スキャナーの安定性と基準との一致を検証した人数。[4]
約3.5%：別のスマートフォン方式で報告された、基準に対する平均絶対誤差。[6]
初日の汗は、予約した人だけが持ち帰れる。
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