IMC et surface corporelle

Contexte clinique

L'indice de masse corporelle (IMC) et la surface corporelle (BSA) sont deux mesures anthropométriques aux fonctions différentes. L'IMC classe le statut pondéral et sert à la stratification du risque de maladie métabolique et cardiovasculaire. La BSA sert à indexer les variables hémodynamiques, par exemple le débit cardiaque (index cardiaque = débit cardiaque/BSA), et constitue la base posologique des médicaments à marge thérapeutique étroite, avant tout les cytostatiques.

Les deux mesures reposent uniquement sur le poids et la taille. Ce qui les rend pratiques, à savoir qu'elles n'exigent ni analyse de laboratoire ni matériel de mesure sophistiqué, constitue aussi leur faiblesse : elles réduisent la composition corporelle à deux dimensions externes et ne séparent pas la masse grasse de la masse musculaire.

Calcul de l'IMC et de la surface corporelle

L'IMC se calcule comme le poids divisé par le carré de la taille :

$$\text{BMI} = \frac{\text{poids (kg)}}{\text{taille (m)}^2}$$

La surface corporelle se calcule au moyen de formules dérivées empiriquement. Le calculateur en présente trois :

Mosteller [1] : $$\text{BSA} = \sqrt{\frac{\text{taille (cm)} \times \text{poids (kg)}}{3600}}$$

Du Bois : $$\text{BSA} = 0{,}007184 \times \text{taille (cm)}^{0{,}725} \times \text{poids (kg)}^{0{,}425}$$

Haycock : $$\text{BSA} = 0{,}024265 \times \text{taille (cm)}^{0{,}3964} \times \text{poids (kg)}^{0{,}5378}$$

La formule de Mosteller a été publiée en 1987 comme simplification de formules antérieures, avant tout de l'équation de Du Bois, et s'est rapidement répandue par sa simplicité [1]. L'équation de Du Bois a été dérivée en 1916 à partir de neuf sujets, dont plusieurs nourrissons, et elle est restée, malgré cette base de dérivation étroite, la formule de surface corporelle la plus utilisée pendant un siècle [2]. La formule de Haycock a été validée en 1978 chez des nourrissons, des enfants et des adultes et est souvent préférée en pédiatrie [2].

Interprétation en pratique

L'IMC se classe selon l'OMS en quatre grandes catégories :

Les seuils de 25 et 30 ont été choisis d'après l'association entre IMC et mortalité dans de grandes études de cohorte et sont maintenus par l'OMS depuis 1997. Pour un IMC en zone limite, en particulier entre 24 et 26, la mesure doit être interprétée avec l'obésité abdominale et le profil de risque métabolique plutôt que comme critère de classement isolé.

La BSA n'a pas de bandes de classification. La valeur est utilisée comme variable continue : la dose de cytostatique est adaptée à la BSA (mg/m²), et le débit cardiaque est indexé en le divisant par la BSA (L/min/m²). L'index cardiaque normal se situe autour de 2,5–4,0 L/min/m². Chez les patients adultes en routine clinique, la BSA se situe le plus souvent entre 1,5 et 2,2 m².

Lorsqu'on compare plusieurs formules de BSA chez un même patient, les résultats diffèrent le plus souvent de quelques pour cent. En cas d'obésité marquée, l'écart peut être plus important, ce qu'il faut prendre en compte pour la posologie des cytostatiques à marge thérapeutique étroite.

Validation et performance

La capacité de l'IMC à identifier l'obésité, définie par un pourcentage de masse grasse élevé mesuré par impédancemétrie bioélectrique, a été évaluée dans la cohorte NHANES III comptant 13 601 participants adultes âgés de 20 à 80 ans [3]. Au seuil d'IMC ≥30, la spécificité était élevée : 95 pour cent chez l'homme et 99 pour cent chez la femme. La sensibilité était en revanche faible : 36 pour cent chez l'homme et 49 pour cent chez la femme. L'IMC était modérément corrélé au pourcentage de masse grasse (R² = 0,44 chez l'homme, 0,71 chez la femme) mais tout autant à la masse maigre (R² = 0,50 et 0,55 respectivement), ce qui confirme que la mesure ne sépare pas la graisse de la masse musculaire. La performance diagnostique diminuait avec l'âge, et l'outil était le plus faible pour les IMC de la plage intermédiaire de 25 à 30.

Pour les formules de BSA, Verbraecken et al. [2] ont comparé Mosteller, Du Bois et six autres formules chez 1868 patients adultes répartis en poids normal, surpoids et obésité. Toutes les formules étaient fortement corrélées entre elles. L'équation de Du Bois sous-estimait la surface corporelle chez les patients obèses par rapport à une méthode de référence fondée sur la 3D, et la formule de Mosteller a été recommandée chez l'adulte pour sa simplicité et sa concordance satisfaisante.

Fancher et al. [4] ont comparé les formules de Du Bois et de Mosteller aux valeurs extrêmes de taille et de poids et ont constaté que l'écart pouvait entraîner des différences cliniquement significatives de dose de cytostatique, en particulier chez les patients situés dans les percentiles supérieurs de taille et de poids.

Limites

L'IMC repose sur l'hypothèse que le poids et la taille rendent compte de la composition corporelle, ce qui n'est que partiellement vrai. Des sujets entraînés à forte masse musculaire peuvent avoir un IMC dans la classe de l'obésité sans excès de masse grasse. Inversement, des patients âgés sarcopéniques au pourcentage de masse grasse relativement plus élevé peuvent avoir un IMC normal tout en présentant un risque métabolique. Chez les patients avec ascite ou œdèmes, le poids ne reflète pas la masse corporelle mais la rétention hydrique.

Les formules de BSA partagent une même faiblesse : elles sont dérivées empiriquement de cohortes petites et pas toujours représentatives. L'équation de Du Bois repose sur neuf sujets, dont plusieurs enfants. Aucune de ces formules n'a été validée contre un scanner 3D moderne chez des patients avec obésité marquée, et leur concordance mutuelle est justement la plus mauvaise dans ce groupe.

Pour la posologie des cytostatiques, la question a été posée de savoir si un dosage fondé sur la BSA est rationnel, la pharmacocinétique variant indépendamment de la surface corporelle. Certains protocoles sont de ce fait passés à des doses fixes ou à un dosage par kg de poids corporel plutôt que par BSA.

Sources

1. Mosteller RD. Simplified calculation of body-surface area. N Engl J Med. 1987;317(17):1098. PMID: 3657876
2. Verbraecken J et al. Body surface area in normal-weight, overweight, and obese adults. A comparison study. Metabolism. 2006;55(4):515–524. PMID: 16546483
3. Romero-Corral A et al. Accuracy of body mass index in diagnosing obesity in the adult general population. Int J Obes (Lond). 2008;32(6):959–966. PMID: 18283284
4. Fancher KM et al. Comparison of two different formulas for body surface area in adults at extremes of height and weight. J Oncol Pharm Pract. 2016;22(5):690–695. PMID: 26385906