生物電阻抗分析(BIA)技術的物理原理已經確立數十年，但每台新開發的體組成分析儀仍必須回答同一個可能會讓工程師睡不著覺的問題：測量結果準確嗎?技術原理正確，不等於每個實作都可靠。就像你知道煎牛排要用大火逼出肉汁，不代表你煎出來的就不會是鞋底。電極如何設計、測量用什麼頻率、演算法如何調校、面對不同人種體質的適用性……，這些細微的差異，最終都會在測量品質上留下痕跡。這就是為什麼臨床驗證如此重要。它用真實的人體、真實的使用情境、嚴謹的統計方法，證明一台設備不只是「道理上說得通」，更是「實際上測得準」。我們使用興友科技的便攜式體組成分析儀STARBIA201（以下簡稱SA201）進行了一個臨床驗證研究，找了共177位的台灣健康成年人，年齡介於25至86歲間，其中男性55位、女性122位，他們的身體質量指數（BMI）範圍從13.52到39.59 kg/m²不等，幾乎涵蓋了從偏瘦（你真的有好好吃飯嗎？）到肥胖（可能要控制一下手搖飲的量喔）的各種體型。每個人都接受三種儀器的測量，包括興友的SA201、市面上知名的InBody770，以及醫學界公認的體組成黃金標準DXA（雙能X光吸收儀）。接著比對三者的量測結果。先比較了SA201和InBody770測得的身體總體水分、細胞內水分、細胞外水分、腹部內臟脂肪面積、基礎代謝率的測量結果。利用皮爾森相關係數(Pearson′s correlation coefficient)來看兩台儀器測出的結果是否一致。
皮爾森相關係數（Pearson′s correlation coefficient）以r表示，數值介於-1到1之間。適用於描述兩個連續變數之間的關聯性。在這個研究中，我們利用它來評估兩台儀器測量結果的一致程度。r = 1代表完全正相關，兩台儀器的測量結果呈現完美的同向變化，大約可說是雙胞胎等級的默契；r = -1代表完全負相關，也就是兩台儀器唱反調唱到極致，測量結果呈現完全相反的變化趨式；r = 0則代表兩者毫無關聯。相關係數愈接近1，代表兩台儀器測量結果的變化趨勢愈一致。
結果發現，身體總體水分、細胞內水分、腹部內臟脂肪面積、基礎代謝率的相關係數都達到0.99，細胞外水分的相關係數也有0.98。翻成地球人聽得懂的語言就是：兩台儀器量測出之結果幾乎完全一致。這數字漂亮到可以直接裱框了。
接著，比較SA201和DXA量測的體脂肪率、下肢肌肉質量、四肢骨骼肌肉質量、四肢肌肉質量指數、全身骨礦物量，及全身骨密度。
DXA（雙能X光吸收儀）利用兩種不同能量的X光束穿透人體，根據不同組織對X光的吸收程度來區分體組成。骨骼密度最高，吸收最多X光；脂肪組織次之；肌肉等非脂肪組織吸收較少。透過比對兩種能量X光的穿透率差異，DXA能夠計算出這三種組織的質量與分布，測量誤差小，重複測量的變異性也低。 最初DXA是為了測量骨密度、診斷骨質疏鬆症而開發，在臨床醫學中已經使用數十年，累積了大量研究數據與使用經驗。後來研究者發現它也能精確測量體組成，逐漸成為體組成研究的參考標準。用江湖地位來比喻，DXA大概就是體組成測量界的少林寺， 你要證明自己的實力，就得找少林寺的頂尖高手過過招。
圖／AI 生成
結果顯示SA201和DXA在各項指標上都展現高度相關性，包括體脂肪率（r = 0.92）、下肢肌肉量（r = 0.96）、四肢骨骼肌肉量（r = 0.97）、四肢骨骼肌肉量指數（r = 0.93）、骨礦物質含量（r = 0.88）以及骨密度（r = 0.81）。這代表當DXA測出某人體脂肪偏高時，SA201也會得到相應的結果；當DXA顯示某人肌肉量豐富時，SA201同樣測得出來。意即雖然SA201和DXA測量體組成的技術原理不同，（SA201靠的是電阻，DXA靠的是X光）測得的是相同的生理事實。
為什麼細胞內水分、細胞外水分，及總體水分的部分只找InBody比，不找DXA？ 你可能會好奇：為什麼細胞內水分、細胞外水分，及總體水分只與InBody比對，不與DXA比對?難道是DXA不給面子嗎? 並不是。DXA的測量原理是利用不同能量的X光穿透人體組織，根據組織密度的差異來區分骨骼、脂肪和去脂肪組織（lean tissue）。雖然DXA能精確測量這三大類組織的質量與分布，但無法進一步區分去脂肪組織中的水分與蛋白質，更無法細分細胞內或細胞外的水分。這好比你有一台超精密的秤，能告訴你包包有多重，但沒辦法告訴你裡頭有幾支筆、幾張發票、幾個硬幣。不是秤不好，而是這不是它的專長。 相對地，BIA技術測量的核心就是水分。生物電流在人體中的傳導主要依賴體液中的電解質，低頻電流無法穿透細胞膜，只能在細胞外液中傳導；高頻電流則能穿透細胞膜，在細胞內外液中都能傳導。透過利用不同頻率電流造成的電阻抗差異，BIA設備能先估算總體水分，再根據低頻電流的阻抗推算細胞外水分，最後利用全身總水分減去細胞外水分得出細胞內水分的量。 因此，要驗證SA201的水分量測功能時，我們以同樣採BIA技術、且已經過驗證的專業設備—InBody770。要比水分測量，還是得找同門師兄弟來切磋。
BIA技術的物理基礎早已建立，但每台新設備仍需證明：電極擺放位置正確、測量頻率選擇適當、演算法經過調校、在真實使用者身上得到準確結果。
研究結果顯示，SA201不只在「變化趨勢」上與參考設備一致，連「絕對數值」都高度吻合。這代表它不只能用來「追蹤變化」（例如減脂期間體脂肪是否下降），更能提供「絕對評估」（例如當前的肌肉量是否充足）。本次研究在台灣地區進行，驗證了SA201用於國人測量時的可靠性。
當然，再準確的儀器也無法阻止你下班後繞去鹽酥雞攤。但至少，當你站上SA201，它會誠實地告訴你：上禮拜那三次宵夜，你的身體都記得。