абстрактно
ЦЕЛТА: Сравнете оценките на масата на мазнините (FM), масата без мазнини (FFM) и процента на телесните мазнини (% мазнини) по шест различни метода при момичета в предпубертетно време.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ: Изследване в напречно сечение.
ТЕМИ: Нормални, мултиетнически, момичета преди пубертета (възраст = 8, 5 ± 0, 4 y, n = 101).
ИЗМЕРВАНЕ: Съставът на тялото е измерен при всяко дете антропометрично (дебелина на руното на кожата, използвайки уравнението на Кланицата), двуенергийна рентгенова абсорбция (DXA), общ телесен калий (TBK), изотопно разреждане за обща телесна вода (TBW), мултипрецидентен биоелектричен импеданс спектроскопия BIS) и общата електропроводимост на тялото (TOBEC).
РЕЗУЛТАТИТЕ: TOBEC и дебелината на руното на кожата дават най-ниските FM стойности, последвани от DXA, TBK, TBW и BIS, като BIS дава най-високата FM стойност. Всички методи се различават значително за FFM, FM и% мазнини (P 1, 2 и е силно възпроизводим при момичета в предпубертетно време. 3 TBK се счита за много точна мярка за телесно тегло, но DXA, TBK, TOBEC и TBW обикновено са ограничени до високоспециализирани изследователски настройки поради тяхната цена и нуждата от сложно оборудване. Повечето следователи имат достъп само до една техника.
Поради нарастващата честота на затлъстяване при деца 4 и следователно значението на измерването на телесните мазнини, е необходимо кръстосано сравнение и валидиране на методите. Направени са сравнения между методите за състава на тялото при деца 5, 6, 7, 8, 9, 10 и възрастни. 11, 12 При деца се приема, че DXA, BIS и антропометрията не трябва да се използват взаимозаменяемо, когато се изчислява тегловният процент на мазнини. Като цяло, имаше малко съгласие между оценките на процента на телесните мазнини въз основа на модел с четири отделения и оценките, базирани на DXA, кожни гънки или BIS. Сравнявайки телесните мазнини при деца и млади хора, използващи DXA, BIS и TOBEC, Ellis 5 заявява, че класификацията на затлъстяването на субекта като нормално или наднормено тегло/затлъстяване е силно зависима от метода. Сравнително малко проучвания са сравнявали повече от два или три метода и все още не е ясно кой метод е най-подходящ за момичета в пубертета. Следователно целта на това проучване беше да се сравнят оценките на мастната маса (FM), масата без мазнини (FFM) и процента мазнини (% мазнини) по шест различни метода, а именно антропометрия, BIS, TOBEC, DXA, TBK и TBW предпубертетни момичета.
методи
елементи
Здрави, с нормално телесно тегло, момичета преди пубертета (n = 101) бяха допуснати от местния град Хюстън, за да участват в проучването. Всички деца са били на възраст 8-9 години със стойност на мазнините в диапазона 12-30%. Децата със сърдечно-съдови заболявания, анемия, диабет, значимо бъбречно или чернодробно заболяване, хипотиреоидизъм и мускулно-скелетни проблеми бяха изключени. Всички деца и техните родители са дали писмено информирано съгласие да участват в това проучване, което е одобрено от Институционалния орган за преглед на изследванията на човешкия предмет към Медицинския колеж Бейлор и свързаните с него болници.
Протокол за изследване
Всички процедури бяха завършени в Детския изследователски център за хранене на USDA/ARS. При първото посещение бяха измерени телесното тегло, височината, кожната гънка и съставът на децата DXA, TBK, TOBEC и BIS. Изчислява се индекс на телесна маса (ИТМ, тегло (kg)/височина 2 (m)). По-късно децата бяха приети в отдела за метаболитни изследвания. На всяко момиче се дава орална доза от 18 O като част от смес от двойно маркирана вода за определяне на TBW.
антропометрия
Телесното тегло беше измерено с точност до 0,1 kg с помощта на цифрова скала (Scale-Tronix, Dallas, TX), а височината беше измерена с точност до 1 cm с помощта на метър за стадион (Holtain Ltd, Crymmych, UK). Бицепсите, трицепсите, субкапуларните, супралиакалните, талията и бедрените петна бяха отстранени в два екземпляра с помощта на дебеломер на Lange. Обиколката на талията и ханша също беше отстранена в два екземпляра. Процентът на телесните мазнини за момичета се изчислява от уравненията Slaughter et al 13 въз основа само на стойности на трицепс и субкапуларна кожна гънка:% FM = 1,33 * (трицепс + субкапуларен) -0,013 (трицепс + субкапуларен) 2 -2, 5 FM се изчислява като (% мазнини × тегло/100) и FFM се изчислява като тегло-FM.
Спектроскопия на биоелектричен импеданс
BIS измерванията на цялото тяло бяха извършени с помощта на търговски инструмент (Xitron 4000B, Xitron Technologies, Сан Диего, Калифорния). Подробно описание на модела на електрическата верига и модела на теорията на сместа, използвани с този инструмент, е публикувано от De Lorenzo et al. 14 Всички измервания са извършени в съответствие с инструкциите на производителя. За да се измери обектът, единият комплект електроди беше прикрепен към китката, а другият комплект беше поставен върху глезена от лявата страна на тялото. Всички измервания са направени веднага след приключване на измерването на DXA, за да се отговори на изискването субектът да е в легнало положение за около 10 минути. Стойностите на телесния състав бяха получени с помощта на инструменталния софтуер без модификация. За измерване на BIS общата телесна вода (V tbw) е дефинирана като V ecf + V icf, където V ecf = k ecf (Ht2 · Wt 0.5/R e) 2/3 и V icf се получава от (1+) V icf/V ecf) 5/2 = ((R e + R i)/R i) · (1+ k ρ V icf/V ecf). Повторете измерванията в нашата лаборатория в продължение на 2 дни за шест обекта, които дават точност по-добра от 2-3% за стойностите на съпротивлението Ri и Re. Използвани са стандартните стойности за калибрационните константи (k ecf и k ρ), доставени с уреда.
Обща електрическа проводимост на тялото
Използван е инструмент TOBEC (модел HA-2, EM-Scan, Springfield, IL). Всяко дете лежеше легнало на леглото с инструменти с ръце на бедрата. Всяко дете беше сканирано два пъти с устройството, като се използва средната стойност от двата резултата. Използван е модел на коефициент на Фурие с нулев ред. Уравнението за оценка на FFM е FFM (kg) = 0, 2772 × √FC 0 × H + 1, 232 (уравнение, предоставено от производителя), където FC 0 е коефициентът на Фурие от нулев ред, а H е височината (cm) . FM се определя като маса - FFM.
Двуенергийна рентгенова абсорбция
Съставът на тялото беше оценен с помощта на DXA на цялото тяло (Hologic QDR 2000, Madison, WI молив режим, софтуер 5, 56). Детето легнало на леглото и било сканирано от глава до пети в продължение на 10 до 15 минути. DXA позволява определянето на три отделения: чиста тъканна маса (LTM), FM и съдържание на костни минерали (BMC). FFM се определя като сумата от LTM и BMC.
Общо съдържание на калий в организма
TBK се измерва с помощта на брояч на цялото тяло с много детектор с нисък фон, както е описано по-горе. 15 40 K, радиоактивен изотоп, е присъщо количество следи (0,012%) от калий в организма. Той се разпада, излъчвайки гама-лъчение от 1,46 MeV, което може да бъде открито извън тялото. За диапазона на теглото, изследван в това проучване, точността на измерването на TBK е 1-2%. Съотношението между TBK и FFM варира от раждането до зряла възраст. 16, 17, 18 За възрастта, изследвана в това проучване, съотношението TBK/FFM при момичетата е 59,9 mEq/kg.
Изотопно разреждане
Като част от изследването за обща консумация на енергия, TBW се изчислява от съотношенията на фракционния оборот от 18 ° след перорално поглъщане (100 mg/kg 2 H 2 O и 125 mg/kg 18 O като вода). Моделът на разреждане на изотопа беше използван за изчисляване на TBW с 1% корекция за свръхразширение за 18 O индикатор От всяко дете са взети проби от изходната урина. След това той получи орална доза от 18 O като част от двойно маркирана смес от вода. Впоследствие се взема по една проба от урина всеки ден от всеки субект у дома през следващите 13 дни. 180 изобилия от проби от урина бяха измерени чрез мас-спектрометрия на газ-изотоп, както е описано по-горе. 20 TBW се изчислява, както следва: TBW (kg) = d × A × Ea/a × Edx103, където d е дозата на H1818 в грамове; А е количеството лабораторна вода в грамове, използвано при разреждането на партидата; и е количеството H218O в грамове, добавено към лабораторната вода при разреждането на партидата; E d е увеличението на 18 O в части на хиляда (‰) в лабораторната вода след добавяне на изотопна вода; и Ed е увеличението на 18 O в (‰) в пробата след дозата на плазмата. Използваният хидратационен фактор е 77,15%.
Статистически анализ
Данните са представени като средната стойност ± SD на Microsoft Access за Windows 95 (версия 7.0, Microsoft, Сиатъл, Вашингтон) е използвана за управление на базите данни. Статистическите анализи бяха извършени с помощта на Minitab за Windows (версия 12.2, State College, PA) със значението, зададено на P 21 и беше използвано за тестване на пристрастия (средна разлика) и граници на съгласие между всички методи. Последователният анализ на множествената регресия беше използван, за да се определи кои антропометрични променливи (тегло, височина, ИТМ, кожни мерки и обиколка на талията и тазобедрената става) дават най-добрата оценка на теглото на мазнините, използвайки DXA.
резултатът
Характеристики на субекта
Размерът на извадката се състоеше от 101 предпубертетни момичета (52 кавказки, 30 афроамерикански, 19 испански). При деца се отчитат тегло, височина, ИТМ и трицепс, субкапуларна, супралиакална, коремна и бедрена дебелина на кожата и обиколка на талията и тазобедрената става (Таблица 1).
Маса в пълен размер
Сравнение на методите за състава на тялото
Съставът на тялото (FM, FFM и% мазнини) за методите TOBEC, дебелината на кожата (SF), DXA, TBK, TBW и BIS са показани в таблица 2. Всички методи се различават значително един от друг (P 
Диаграма на Bland-Altman за% мазнини според TOBEC и дебелина на състава на кожата (SF) при деца преди предварителна подготовка.
Изображение в пълен размер
Диаграма на Bland - Altman за% мазнини в DXA и TBK при деца.
Изображение в пълен размер
Диаграма на Bland-Altman за% мазнини според TBK и TBW при деца преди покупка.
Изображение в пълен размер
Предвиждане на мастната маса
При последователен регресионен анализ (вж. Таблица 5), теглото на DXA мазнини на дете се прогнозира от теглото и надлинейните, трицепсовите, субкапуларните и бедрените конци с r2 0,89 (виж = 0,69 kg). Само с тегло беше възможно да се предвиди теглото на DXA мазнина със стойност r 2 0, 75. Добавянето само на едно място на кожата (супралиак) увеличи r2 до 0,84. 2 или 0, 05.
Маса в пълен размер
дискусия
В това проучване сравнихме оценките на телесния състав на деца с нормално тегло за ръст. Установихме, че индивидуалните оценки на телесния състав силно зависят от метода и че шестте изследвани метода (DXA, TBK, TBW, TOBEC, BIS и антропометрия) обикновено не са взаимозаменяеми. TOBEC и антропометрията са най-сходни, когато се разглежда пристрастието между методите на FM, FFM и% мазнини. Пристрастието между DXA и TBK показа, че това са другите два най-подобни метода. Най-високите предразсъдъци и най-лошите граници на споразумението бяха между TOBEC и BIS. Малко е изненадващо, че TOBEC участва както в най-добрите, така и в най-лошите случаи. Въпреки това шестте метода се различават и в много случаи границите на споразумението ще се считат за високи.
Много следователи нямат достъп до някои от техниките, които изучаваме тук. Антропометрията е най-широко използваният метод, затова използвахме уравнение 13 на Slaughter et al, за да предскажем FM, FFM и% мазнини, тъй като изисква само две антропометрични измервания. Това изглежда доста добре по отношение на средните разлики (, 0,62% за TOBEC и 2,30% за DXA). За FM уравнението за прогноза за клане обяснява 69% от вариацията на DXA мазнини. Използвайки само две мерки за определяне на телесния състав, бяха открити и високи отклонения от 9,7% и високи граници на съгласие с 9,2% телесни мазнини с BIA (Таблица 4). Roemmich et al. 8 съобщава, че уравнението на кожата Slaughter et al. 13 не се съгласиха добре с децата си в своя четирикомпонентен модел и препоръчаха по-нататъшно подобряване на тези уравнения. Следователно в нашия случай уравнението за предвиждане на клане изглежда доста добре в сравнение с други методи за момичета в предпубертетно, многоетническо отношение. Следователно, въпреки че много изследвания са използвали уравненията на Slaughter et al, 13, изглежда, че в някои случаи може да има добро съгласие, но в други не.
При деца са правени само ограничени сравнения на оценки, базирани на TBK, с други методи. В нашето проучване TBK и DXA бяха доста близки по отношение на средната разлика и ограниченията за съгласуване за% мазнини, както е показано на Фигура 2. Установена е средна разлика от 1,81% между двете мерки. За разлика от нашето проучване, TBK прогнозира телесния състав на затлъстелите жени с най-малка точност и последователност в сравнение с DXA, TBW и хидроденситометрия. В друго проучване корелацията между DXA и TBK за% мазнини е била 0,74 при 389 възрастни кавказци. 23 Нито едно от тези проучвания не е точно за TBK, както за брояча на цялото тяло, използван в това проучване. 15
Няколко проучвания сравняват DXA с BIS. Нашите граници на съгласие между DXA и BIS бяха ± 7,6% за% мазнини (вж. Таблица 4). Чрез сравняване на DXA с BIS при деца на възраст от 9 до 11 години, ограниченията на споразумението бяха -7,2% -12,1% за процента телесни мазнини. 7 В сравнение с метода на четирикомпонентния критерий, уравнението BIA на Houtkeeper подценява процента мазнини при момичета в пубертета и в юношеска възраст, докато DXA има тенденция да надценява% мазнини. 8 Отчетено е много лошо съгласие между четирикомпонентния модел и DXA, и BIS. 8 Тези автори също така предлагат DXA да не се използва като критичен метод, тъй като е установен по-висок% мазнини от техния критерий с четирикомпонентен модел. За разлика от това, в сравнение с четирикомпонентния модел, DXA и разреждането на изотопите не показват умерено отклонение на мазнините при деца на възраст 8-12 години. 10 В проучване, сравняващо BIS, TOBEC и DXA при деца и млади хора, разликата между методите за мастна маса варира от -0,3 ± 6,7 до 4,2 ± 2,7 kg. Нашата разлика между същите три метода за мастна маса би била от -2,9 ± 2, 4 до 0,64 ± 1,80 кг. Действителният обхват и на двете проучвания е относително голям, което показва липса на пряка взаимозаменяемост между трите метода. В допълнение, повечето проучвания показват доста широка граница на съгласие за клинична употреба.
В заключение установихме, че телесният състав е силно зависим от метода и че шестте изследвани метода (DXA, TBK, TBW, TOBEC, BIS и антропометрия) обикновено не са директно взаимозаменяеми. В това проучване са включени само деца с нормално телесно тегло и тегло между 12 и 30%. Много е възможно включването на деца със затлъстяване или с поднормено тегло да е повлияло на нашите констатации. Тези момичета са част от дългосрочно проучване, което разглежда прогнозите за наддаване на тегло и мазнини; следователно не бихме могли да запишем затлъстели деца. Предвид важността на нарастващата честота на детското затлъстяване, са необходими допълнителни усилия за установяване на „златен стандарт“ за телесния състав при децата. Въпреки че прякото сравнение между методите беше слабо, това не изключва нито един метод за изследване на телесния състав, когато се използва същата техника на измерване за лекуваната група и контролната група.
Благодаря
Бихме искали да благодарим на децата, които взеха участие в проучването; Персонал на MRU и персонал, съставен от персонал за техническа помощ; и B Kertz за набиране. Това проучване беше подкрепено от NIH R29 HD34029 (M Treuth) и USDA Споразумение за сътрудничество в областта на селскостопанските изследвания 6250-51000-023-00D/01 (M Treuth, N Butte, W Wong, K Ellis).