The effect of body fat in skin temperature with infrared thermography

The increase in the prevalence of overweight and obesity indicate the need of precise methods to estimate body composition. The aim of this study was to analyze the possibility of calculating body fat percentage of young women, aged 18 to 35 years, using infrared thermography (IRT), which estimates a body's surface temperature by means of its infrared radiation. Sample was 130 women aged 26,06 ± 4,41 years and with body mass index (BMI) from 18,5 to 24,99kg/m², from the city of Curitiba. Participants were evaluated with three methods: anthropometry, by means of stature, body mass, BMI and body circumferences from arm, forearm, waist, abdomen (umbilicus and largest portion), hip, thigh and leg; body composition, by lean mass per anatomical segment, body fat percentage (BF%) and percentage of fat per anatomical site (F%) with Dual-Energy X-Ray Absorptiometry; and skin surface temperature (T), with IRT, in 30 regions of interest (ROI) on the trunk, upper and lower limbs from anterior and posterior views. Mean, minimum and maximum temperatures (TMe, TMi, TMa) were registered from each ROI. Sample was divided in groups of high and low F% of trunk, upper and lower limbs from right and left sides separately. Student's T test was used to compare lean mass and TMe of these groups. For all women as a single group, Pearson's correlation was calculated for anthropometric variables and T with BF%. In this analysis, TMe, TMi and TMa were considered as the mean values between left and right sides of the same ROI. Variables with the most significant results were used to estimate mathematical models for the calculus of BF%. Three equations were developed based on IRT and body circumferences and one without IRT. Groups with the highest F% had lower TMe results in the ROI of the respective segment. Lean mass was significantly different only between groups of high and low F% on the left upper limb. All body circumferences correlated positively with BF%. Palm variables of T were the only ones positively correlated with BF%. Most T values from other ROI were negatively correlated with BF%. The most significant mathematical model with IRT was calculated with TMe from posterior lower limbs, TMi from posterior arms, TMa from palms and the circumference of the largest portion of the abdomen (R = 0,764 and R² = 0,583). The equation based on body circumferences was estimated with the circumference of the largest portion of the abdomen, hip circumference and body mass (R = 0,744 e R² = 0,554). It has been concluded that skin surface temperature is influenced by body fat. The IRT may be an effective instrument to estimate BF%.O aumento da prevalência de sobrepeso e obesidade traz a necessidade da utilização de métodos precisos para estimar a composição corporal. Nesta direção, o objetivo deste estudo foi analisar a possibilidade de se calcular o percentual de gordura de mulheres jovens, idade de 18 a 35 anos, com o uso da termografia infravermelha (TIV), tecnologia que estima a temperatura da superfície de um corpo por meio de sua irradiação infravermelha. A amostra foi composta por 130 mulheres com idade média de 26,06 ± 4,41 anos e índice de massa corporal (IMC) de 18,5 a 24,99kg/m², da cidade de Curitiba. As participantes foram avaliadas de três formas: antropometria, por meio de estatura, massa corporal, IMC e por circunferências corporais do braço, antebraço, cintura, abdome (cicatriz umbilical e maior porção), quadril, coxa e perna; massa magra por segmento corporal, percentual de gordura corporal total (%G) e por segmento corporal %GS com Dual-Energy X-Ray Absorptiometry; e temperatura cutânea (TP), por TIV, em 30 regiões de interesse (ROI) no tronco, nos membros superiores e inferiores, em visões anterior e posterior. Foram registradas as temperaturas média, mínima e máxima (TMe, TMi, TMa) de cada ROI. A amostra foi separada em grupos de alto e baixo %GS, para tronco, membros superiores e inferiores direitos e esquerdos separadamente. Entre esses grupos, utilizou-se do teste T de Student para comparar os valores de massa magra e de TMe das ROI referentes ao segmento. Na amostra como um todo, aplicou-se o teste de correlação de Pearson nas variáveis de antropometria e TP com o %G. Nesta análise, foram utilizadas TMe, TMi e TMa, as quais foram consideradas pela média do lado esquerdo e direito da mesma ROI. As variáveis cujos resultados apresentaram maiores correlações foram utilizadas para estimar modelos matemáticos para o cálculo do %G. Três equações foram desenvolvidas com base em TIV e circunferências corporais e uma sem o uso da TIV. Os grupos de maior %GS apresentaram menores TMe nas ROI do segmento. A massa magra se diferenciou entre os grupos somente no membro superior esquerdo. Todas as circunferências corporais se correlacionaram positivamente com o %G. As variáveis de TP das palmas das mãos foram as únicas que apresentaram correlação positiva com o %G. As TP de outras ROI demonstraram correlação negativa significativa com o %G. O modelo matemático mais significativo obtido com o uso de TIV foi calculado com TMe da porção posterior dos membros inferiores, TMi da porção posterior dos braços, TMa das palmas e circunferência da maior porção abdominal (R = 0,764 and R² = 0,583). O outro modelo matemático foi calculado com circunferência da maior porção abdominal, circunferência do quadril e a massa corporal (R = 0,744 e R² = 0,554). Com base nesses resultados, concluiu-se que há influência da gordura corporal na temperatura da pele. A TIV pode ser um instrumento eficaz para se estimar %G