Body Roundness Index (BRI)

Klinischer Hintergrund

Der BMI ist der dominierende anthropometrische Marker der Adipositas, erfasst aber die Fettverteilung nicht. Zwei Personen mit demselben BMI können völlig unterschiedliche Mengen an viszeralem Fettgewebe haben, und gerade das viszerale Fett korreliert am besten mit dem kardiovaskulären und metabolischen Risiko. Der Taillenumfang bildet die zentrale Adipositas besser ab als der BMI, korrigiert aber nicht dafür, dass größere Personen aus rein geometrischen Gründen größere Umfänge haben. Der Taille-Größe-Quotient (Waist-to-Height Ratio) ist ein Versuch, dies zu berücksichtigen, beruht aber auf einer einfachen linearen Beziehung. Der Body Roundness Index (BRI) wurde entwickelt, um den Körper als Ellipse zu modellieren und damit Taillenumfang und Körpergröße zu einem Maß der Körperform zu verbinden, das das viszerale Fett besser abbildet als traditionelle Indizes [1]. Das Instrument ist nicht als diagnostischer Test für die einzelne Person gedacht, sondern als kontinuierlicher Risikomarker, der besonders für die bevölkerungsbezogene Stratifizierung und für Screening nützlich ist.

Berechnung des Body Roundness Index

Der BRI wird aus einem geometrischen Modell abgeleitet, in dem der Körper die Form einer Ellipse annimmt, deren große Halbachse die Körpergröße bildet und deren kleine Achse über den Durchmesser $\text{Taillenumfang}/(2\pi)$ vom Taillenumfang bestimmt wird. Die Exzentrizität $e$ berechnet sich als:

$$e = \sqrt{1 - \left(\frac{\text{Taillenumfang}/(2\pi)}{0{,}5 \times \text{Größe}}\right)^2}$$

Der BRI ergibt sich durch eine lineare Transformation der Exzentrizität auf eine leichter interpretierbare Skala:

$$\text{BRI} = 364{,}2 - 365{,}5 \times e$$

Dabei werden Taillenumfang und Körpergröße in derselben Einheit angegeben. Ein Wert nahe 1 entspricht einem schmalen, zylindrischen Körper; höhere Werte weisen auf eine rundere Körperform hin. In der NHANES-Datenbank lag der niedrigste beobachtete BRI bei etwa 1 und der höchste bei etwa 16 [1].

Die Ableitungsstudie von Thomas et al. (2013) poolte drei Datenbanken: NHANES III (6 439 Erwachsene mit DXA-gemessenem Körperfett), das St. Luke's/Roosevelt Hospital in New York (MRT-gemessenes viszerales Fettgewebe) sowie die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (MRT-gemessenes viszerales Fettgewebe, zur Validierung verwendet). Ziel war es, den BRI sowohl zum prozentualen Körperfett als auch zum prozentualen viszeralen Fettgewebe in Beziehung zu setzen und die Vorhersagekraft mit BMI, Taillen- und Hüftumfang zu vergleichen [1].

Interpretation in der Praxis

Der BRI ist eine kontinuierliche Variable ohne etablierten diagnostischen Trennwert für die einzelne Person. In der großen NHANES-basierten Mortalitätsstudie von Zhang et al. (2024) wurde der BRI in Quintile eingeteilt, und die Assoziation mit der Gesamtmortalität folgte einem U-förmigen Muster [2]:

Diese Bereiche sind aus einer US-amerikanischen bevölkerungsbasierten Kohorte abgeleitet und dürfen nicht als diagnostische Schwellen für die einzelne Person interpretiert werden. Sie können jedoch die Anwendung des BRI als Screening-Marker leiten: Ein Wert unter etwa 3,4 oder über etwa 6,9 sollte zu einer weiterführenden Beurteilung des Ernährungszustands beziehungsweise des kardiometabolischen Risikoprofils führen.

In einer Querschnittsstudie von Qiu et al. (2024) an 11 980 Erwachsenen aus NHANES 2007 bis 2018 war das obere Quartil des BRI (≥ 6,40) nach Adjustierung für Alter, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit und Lebensstilfaktoren mit einer um 83 Prozent erhöhten Chance für Diabetes oder Prädiabetes gegenüber dem niedrigsten Quartil (< 3,81) assoziiert (OR 1,83, 95 %-KI 1,29 bis 2,58) [3]. Jede Zunahme des BRI um eine Einheit entsprach einer um 17 Prozent erhöhten Chance für Diabetes oder Prädiabetes (OR 1,17, 95 %-KI 1,07 bis 1,27) [3].

Validierung und Testgüte

In der Ableitungsstudie erklärte die kombinierte Taillen- und Hüftexzentrizität etwas mehr der Varianz des prozentualen Körperfetts als BMI, Taillenumfang oder Hüftumfang allein, doch die Verbesserung war marginal [1]. Für den Anteil viszeralen Fettgewebes war der Taillenumfang der stärkste einzelne traditionelle Prädiktor, und exzentrizitätsbasierte Modelle waren vergleichbar, aber nicht überlegen, wenn Kovariaten wie Alter und Körpergröße einbezogen wurden [1].

In der externen Validierung von Zhang et al. (2024) an 32 995 Erwachsenen aus NHANES 1999 bis 2018 mit einer medianen Nachbeobachtung von 9,98 Jahren wurde eine U-förmige Assoziation zwischen BRI und Gesamtmortalität bestätigt [2]. Der mittlere BRI stieg im Untersuchungszeitraum von 4,80 auf 5,62, was die zunehmende Adipositasprävalenz in den USA widerspiegelt.

Die Vergleichsstudie von Zhang et al. (2025) prüfte den BRI gegen den BMI und andere Adipositasindizes in drei prospektiven Alterskohorten: CHARLS (China, 5 768 Teilnehmende), HRS (USA, 3 151) und ELSA (England, 3 016), jeweils mit Teilnehmenden ≥ 45 Jahre [4]. Ein multivariates Cox-Modell mit Alter, Hypertonie, systolischem Blutdruck, BMI und BRI als Prädiktoren für inzidente kardiovaskuläre Erkrankungen ergab einen C-Index von 0,63 in der Trainingskohorte (CHARLS), 0,663 in der Testkohorte (HRS) und 0,621 in der externen Validierungskohorte (ELSA) [4]. Der BRI zeigte sowohl in der Trainings- als auch in den Validierungskohorten eine stärkere Assoziation mit kardiovaskulären Erkrankungen als der BMI, doch die Diskrimination des Modells war insgesamt mäßig [4].

In der Diabetesstudie von Qiu et al. (2024) hatte der BRI die höchste AUC (0,68) für die Vorhersage von Diabetes und Prädiabetes im Vergleich zu BMI, Taillenumfang und ABSI [3]. Auch hier war die Diskrimination mäßig und nicht ausreichend, um diagnostische Tests durch den BRI zu ersetzen.

Limitationen

Der BRI beruht auf der Annahme, dass der Körperquerschnitt auf Taillenhöhe kreisrund ist, was in der Realität selten zutrifft. Das Modell berücksichtigt keine Unterschiede in Muskelmasse, Alter oder ethnischer Zugehörigkeit, die die Beziehung zwischen Körperform und viszeralem Fett beeinflussen. Die Ableitungskohorte war überwiegend US-amerikanisch und deutsch mit geringer Repräsentation asiatischer Populationen, was die Generalisierbarkeit einschränkt.

Dem Instrument fehlen etablierte diagnostische Trennwerte für die einzelne Person. Die in der Literatur berichteten Bereiche sind bevölkerungsbezogene Quintil- oder Quartilgrenzen und keine klinisch validierten Schwellen. Den BRI als alleinige Entscheidungsgrundlage zur Einordnung einer Person als gesund oder krank zu verwenden, ist daher nicht gerechtfertigt.

Der BRI korreliert stark mit dem Taillenumfang, und die marginale Verbesserung der Vorhersagekraft gegenüber einfacheren Maßen wie dem Taille-Größe-Quotienten ist gering. In klinisch akuten Situationen oder bei Aszites, Schwangerschaft oder abdomineller Chirurgie ist der Taillenumfang nicht zuverlässig, und der BRI sollte nicht berechnet werden.

Quellen

1. Thomas DM, Bredlau C, Bosy-Westphal A, et al. Relationships between body roundness with body fat and visceral adipose tissue emerging from a new geometrical model. Obesity (Silver Spring). 2013. PMID: 23519954
2. Zhang X, Ma N, Lin Q, et al. Body Roundness Index and All-Cause Mortality Among US Adults. JAMA Network Open. 2024. PMID: 38837158
3. Qiu L, Xiao Z, Fan B, et al. Association of body roundness index with diabetes and prediabetes in US adults from NHANES 2007–2018: a cross-sectional study. Lipids in Health and Disease. 2024. PMID: 39154165
4. Zhang Y, Wang Y, Qiao S, et al. Comparative performance of body roundness index and traditional obesity indices in predicting cardiovascular risk: machine learning insights from three prospective aging cohorts. Frontiers in Endocrinology. 2025. PMID: 41079193