Ganz schön vermessen

Zürcher Forscher sammeln mithilfe eines 3-D-Ganzkörperscanners zahlreiche Daten von Testpersonen. Sie wollen so Gesundheitsrisiken vorhersagen können. Ein Selbsttest.

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Die Schreibende gehört nicht gerade zu den Datensammlern in eigener Sache, steigt nur auf die Waage, wenn sie ahnt, dass ihr die angezeigten Ziffern nicht die Laune verderben – nach einer Magen-Darm-Infektion etwa –, und geht sicher nicht mit ihrem Hüftumfang hausieren.

Doch was tut man nicht alles für die Wissenschaft. Da gibt es nämlich eine Zürcher Forschergruppe, die mithilfe eines 3-D-Ganzkörperscanners Testpersonen vermisst, die sich freiwillig melden, und dadurch allerlei über deren Körperform und Gesundheit herausfinden möchte.

Körper aufrichten, Arme vom Körper, Fäuste ballen. So wird gescannt.

Kaspar Staub vom Institut für Evolutionäre Medizin der Universität Zürich führt die Besucherin an einem sonnigen Vormittag in einen schmucklosen Kellerraum, zwei Etagen tief in einem Bürogebäude im Uniquartier. Dort steht der Scanner, ein topmodernes, hochpräzises Gerät. Es ähnelt einer überdimensionierten Umkleidekabine mit zwei Meter hohen Wänden.

Staub leitet die Gruppe Anthropometrie und Scan-Labor. Anthropometrie ist die Lehre von den menschlichen Körpermassen: Grösse, Gewicht, Schulterbreite, Hüft-, Bauchumfang oder Beinlänge wurden bisher in der Regel manuell erfasst. Der 41-jährige Forscher ist dabei, das zu ändern. Er hat mit seinem Team bereits mehr als 400 meist junge Männer und etwa 50 Frauen mithilfe des 3-D-Scanners vermessen.

«Das Gewicht explodierte»

Staub interessierten zunächst die letzten 200 Jahre. «Da hat sich viel getan», sagt der Evolutionsbiologe. Herkömmlich erhobene Daten zeigten beispielsweise, dass die Menschen früher um einiges kleiner waren als heute. Seit sich die Ernährung und die medizinische Versorgung Ende des 19. Jahrhunderts verbesserten, ist die Schweizer Bevölkerung im Durchschnitt um 15 Zentimeter grösser geworden. «Die Entwicklung stoppte aber seit den 1970er-Geburtsjahrgängen», sagt der Wissenschaftler. «Und dann explodierte das Körpergewicht. Alle verfügbaren Datensätze zeigen, dass in den 1980er-Jahren die Übergewichtsepidemie begann.»

Jetzt möchte der Forscher die individuellen Unterschiede des menschlichen Körpers genauer erfassen und auch wissen, welche Kurven und Pölsterchen auf ein mögliches Gesundheitsrisiko hindeuten. Mithilfe der Messwerte möchte Staub quasi in die Zukunft schauen.

Es klopft. Frank Rühli, der Institutsdirektor, tritt ein. Ist es nicht etwas übertrieben, gleich einen Mumienexperten aufzubieten, wenn eine 50-jährige Journalistin in den Körperscanner steigt? Rühli lacht. Er hat den Bodyscanner angeschafft. Schliesslich hat er bereits früher in einem Forschungsprojekt in Australien Aborigines vermessen – mit Massband und Waage.

Flughafenscanner sind anders

In einem 3-D-Scanner war die Autorin zuletzt am Flughafen. «Das Gerät funktioniert anders», erklärt Rühli. Der Körperscanner am Flughafen sucht mit elektromagnetischer Strahlung im Terahertz-Wellenlängenbereich nach Sprengstoff oder Waffen. Das wasserhaltige Körpergewebe der Reisenden reflektiert die Terahertz-Strahlen, Objekte unter der Kleidung werden sichtbar.

«Die Terahertz-Scanner eignen sich aber tatsächlich auch, um Mumien zu untersuchen», sagt Rühli. Da die präparierten Körper nahezu ausgetrocknet sind, dringen die Strahlen tief ins Gewebe ein und liefern ähnliche Bilder wie Röntgenstrahlen, schädigen jedoch die empfindlichen Mumien nicht.

Für die quicklebendigen Freiwilligen nutzen Staub und Rühli hingegen einen Oberflächenscanner, der statt mit Terahertz-Strahlung mit Lasertechnik arbeitet – mit vollkommen unschädlichen Strahlen. Nicht einmal ein Augenschutz ist nötig. Die Probandin trägt eng anliegende Sportkleidung. Dass sie sich die Haare geföhnt hat – schliesslich kommt ja auch ein Fotograf –, ist für die Forscher völlig irrelevant. Jede Testperson bekommt eine Badekappe aufs Haupt. Sie sei wichtig für die Vermessung des Kopfbereichs, sagt Staub. Fotogener macht sie einen jedoch nicht gerade.

Wert kann in die Irre führen

Schon heute gibt es gängige Messwerte wie den Body-Mass-Index (BMI), den Bauchumfang oder das Hüfte-zu-Taille-Verhältnis, die auf Risiken für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Bluthochdruck oder Unfruchtbarkeit hindeuten können. Dabei müsse man aber immer berücksichtigen, welchen Indikator man wofür verwende, sagt Staub. Beispielsweise sei der BMI, der das Verhältnis des Körpergewichts zur Grösse (im Quadrat) berechnet, zu Recht umstritten.

Gerade bei jungen Männern und Sportlern kann der Wert in die Irre führen. Wenn diese Gruppe einen grossen Muskelanteil aufweist, ist der BMI zu hoch, aber nicht das Krankheitsrisiko. Betrachtet man jedoch in der Gesamtbevölkerung das Ganzkörperfett, dann sei der BMI tatsächlich aussagekräftig. Der BMI der Journalistin ist normal – schonungslos wird hier aufgeklärt –, er liegt bei 20,4. Allerdings macht ihr der Bauchumfang Sorgen. Er sei für Frauen bei 74 Zentimetern optimal, hat sie kürzlich gelesen. Beim Messen zu Hause zeigte das Massband einen deutlich höheren Wert an. Mal schauen, was der Scanner dazu meint – gefrühstückt hat die Probandin extra nichts.

Rühli erklärt die Scannerhaltung: Beide Füsse auf die weissen Fussabdrücke stellen, den Körper aufrichten. «Die Arme müssen etwas abstehen», sagt der Professor. Dazu soll die Journalistin die Unterarme leicht einknicken und die Fäuste ballen. In der Pose kommt sie sich vor, als könne sie schneller schiessen als ihr Schatten. Staub schliesst die Türen. Noch während die nun gefangene Testperson überlegt, vielleicht ein bisschen den Bauch einzuziehen, hat Staub schon «jetzt» gesagt. Das Licht geht an, gleissend wie in den Umkleidekabinen, in denen man immer aussieht wie eine Scheintote.

Von acht Lasersensoren vermessen

Tatsächlich wurden solche Bodyscanner ursprünglich für die Bekleidungsindustrie entwickelt. Zahlreiche Personen werden regelmässig vermessen, um Kleidergrössen möglichst passend zu normieren nach dem internationalen Standard: DIN ISO 20685. Rühli ist derzeit mit einer grossen Schweizer Bekleidungsfirma im Gespräch, die zukünftig einmal ihren Kunden den eigenen Bodyscan auf einem Chip anbieten könnte. So müssten die Käufer nur noch die Hosen, Röcke und T-Shirts anprobieren, die ihnen sicher passen.

Jetzt gilt es die Luft anzuhalten und nicht zu wackeln. Die acht Lasersensorköpfe – in jeder Ecke zwei – bewegen sich zügig von oben nach unten. Sie sind gegeneinander versetzt und messen verschiedene Winkel des reflektierten Laserlichts – ein Verfahren, das Doppeltriangulation genannt wird.

Innerhalb von lediglich zehn Sekunden haben die Sensoren mehr als sieben Millionen Punkte des Körpers erfasst und eine Datenwolke auf Staubs Computer hinterlassen. Ruckzuck erscheinen dort 3-D-Modelle: ein blauer Avatar oder ein buntes Comicmännchen – es gibt neben den Lasersensoren auch vier Kameras für Farbaufnahmen. Die dritte Ansicht glänzt golden. Die «And the Oscar goes to . . .»-Variante gibt es auch als Filmversion, die sich um 360 Grad dreht. Diese Funktion heisst schmeichelhaft «beauty turn», drehende Schönheit.

Und was verrät der Scan? Körpergrösse: 176,4 Zentimeter, Beinlänge 82,2, Bauchumfang 78,7. Also doch. «Ja, der ist etwas höher als der Durchschnitt», sagt Staub und beruhigt dann aber, den müsse man im Verhältnis zur Körpergrösse betrachten. Ein von der WHO empfohlener Wert besagt, dass das Verhältnis zwischen Bauchumfang zur Grösse unter 0,5 sein sollte. Ist es, gut.

Körperform wird archiviert

Die Fettverteilung kann Staub allerdings mit dem Bodyscanner nicht direkt messen. «Um die Körperzusammensetzung präzise zu bestimmen, müssen wir die Probanden in einen Magnetresonanztomografen schieben.» Genau das hat er im nächsten Jahr vor. Das Team möchte die bereits vermessenen Männer noch einmal einbestellen, um zu verfolgen, wie sich die Körperform eines Individuums über die Zeit verändert, und weitere Daten aus der Magnetresonanz­tomografie sammeln.

Aber mal ehrlich: Was kann der Bodyscanner herausfinden, was nicht ein kritischer Blick in den Spiegel auch erkennen könnte? «Für den Einzelnen liefern die Scannerresultate derzeit noch nicht entscheidende Zusatzinformationen», sagt Staub. «Abgesehen davon, dass wir ein detailliertes Abbild von der Körperform des Probanden elektronisch archivieren.»

Für die Forschung sei es wichtig, die Bevölkerung zu vermessen und möglichst viele Daten zu sammeln. «Interessant wird es, wenn wir einzelne Untergruppen betrachten und mit anderen vergleichen oder die Entwicklungen in Kohortenstudien über grössere Zeiträume verfolgen können», sagt Staub. Vielleicht findet man zukünftig auch einmal Hinweise aus den Körperformen, die wir heute noch nicht kennen und die ein Krankheitsrisiko viel besser vorhersagen können als der Body-Mass-Index.

Kaspar Staub sucht weitere Freiwillige: kaspar.staub@iem.uzh.ch

Erstellt: 06.05.2018, 18:06 Uhr

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Ausgewählte Körperwerte

Gesundheitsindikatoren

Body-Mass-Index kg/m²

Untergewicht: unter 18,5

Normalgewicht: 18,5 bis 25

Übergewicht: 25 bis 30

Fettleibig: grösser als 30

Bauchumfang Messen: Bauchumfang etwas oberhalb vom Bauchnabel (siehe: www.bag.ch, Körpergewicht, Bauchumfang messen)

Sollte bei Frauen nicht über 80 cm, bei Männern nicht über 94 cm sein. Ansonsten ist das Risiko für Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht.

Verhältnis von Bauchumfang (cm) zu Hüftumfang (cm)

Messen: Hüfte an der dicksten Stelle über dem Gesäss.

Das Verhältnis sollte bei Männern kleiner als 0,9 und bei Frauen kleiner als 0,85 sein.

Verhältnis von Bauchumfang (cm) zu Körpergrösse (cm)

Ab 0,5 ist das Risiko für Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht, ab 0,6 ist es stark erhöht.


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