Bioelektromos impedancia vektor elemzés elhízott és túlsúlyos gyermekeknél

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, formális elemzés, vizsgálat, módszertan, szoftver, felügyelet, vizualizáció, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

Valladolid Egyetem Orvostudományi Kar Táplálkozási és Élelmiszertudományi Tanszéke, Valladolid, Spanyolország

Szerepek Adatmegőrzés, nyomozás, írás - áttekintés és szerkesztés

Valladolid Egyetem Orvostudományi Kar Táplálkozási és Élelmiszertudományi Tanszéke, Valladolid, Spanyolország

Szerepek Adatmegőrzés, nyomozás, írás - áttekintés és szerkesztés

Valladolid Egyetem Orvostudományi Kar Táplálkozási és Élelmiszertudományi Tanszéke, Valladolid Egyetem, Valladolid, Spanyolország

Szerepek vizsgálata, módszertan, írás - áttekintés és szerkesztés

Valladolid Egyetem Orvostudományi Kar Táplálkozási és Élelmiszertudományi Tanszéke, Valladolid, Spanyolország

Szerepek Források, Felügyelet, Írás - áttekintés és szerkesztés

A Clínico Universitario Kórház gyermekgyógyászati osztálya, Valladolid Egyetem, Valladolid, Spanyolország

Szerepek konceptualizálás, adatgondozás, vizsgálat, módszertan, felügyelet, vizualizáció, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

Valladolid Egyetem Orvostudományi Kar Táplálkozási és Élelmiszertudományi Tanszéke, Valladolid Egyetem, Valladolid, Spanyolország

Beatriz de-Mateo-Silleras,
Sandra de-la-Cruz-Marcos,
Laura Alonso-Izquierdo,
Alicia Camina-Martín,
José Manuel Marugán-de-Miguelsanz,
Mª Paz Redondo-del-Río

Ábrák

Absztrakt

Bevezetés

A BMI a leggyakrabban használt mutató a túlsúly és az elhízás értékelésére, de nem képes megkülönböztetni a testösszetétel változásait. Az elmúlt években bebizonyosodott, hogy a bioelektromos impedancia elemzés (BIA) pontosabb módszer a testösszetétel elemzésére. A bioelektromos impedancia vektor-elemzés (BIVA) feltárta hatékonyságát a táplálkozási állapot és a hidratáció mutatójaként.

Célkitűzés

A bioimpedancia-elemzés hasznosságának felmérése a testösszetétel vizsgálatánál túlsúlyos és elhízott gyermekek csoportjában.

Anyagok és metódusok

Keresztmetszeti megfigyelési vizsgálat. 167 (79 12 évnél idősebb) túlsúlyos és elhízott gyermek antropometriai paramétereit rögzítették. Testösszetételüket BIA és BIVA alkalmazásával elemezték, és különböző kritériumok alapján osztályozták. A konkordanciát elemeztük (osztályon belüli korrelációs együttható, Bland-Altman-elemzés és súlyozott Kappa-együttható). Az alcsoportok BIVA-ját a Mahalanobis-távolság és a Hotelling's T 2 segítségével hasonlítottuk össze. Statisztikai szignifikanciát vettünk figyelembe a p -2 +1 2 statisztika esetében. A statisztikai szignifikanciát p 1. táblázattal értük el. A teljes minta fő antropometriai és testösszetétel-változóinak Z-pontszáma.

A sávok a gyermekek százalékos arányát jelentik. Fekete sávok: elhízás vagy hasi elhízás; szürke oszlopok: túlsúlyos, túlzott a központi zsírtömeg vagy a túlzsír; fehér oszlopok: normál központi zsírtömeg vagy normál zsír. BMI: testtömeg-index; ACi: haskörfogat; FM: zsírtömeg; Stat .: határértékek a statisztikai kritériumok szerint; IOTF: cut-offok az IOTF kritériumai szerint.

A teljes minta% FM átlagos Z-pontszáma 1,64 (0,73) volt. Az alanyok Z-% FM-je a BMI szerinti besorolásuk alapján 1,14 (0,60) volt a túlsúlyosnak tekintett alanyokban, és 1,76 (0,71) az elhízott személyekben.

Figyelembe véve a statisztikai kritériumok szerinti Z-% FM besorolást, a gyermekek csak 12% -ának (N = 20) volt normális FM-aránya, 61,1% -ának (N = 102) volt túlsúlyos, és 26,9% -ának (N = 45) elhízott (1. táblázat és 1. ábra). Az IOTF kritériumai [26] ugyanezeket a gyermekeket úgy sorolták be, mint akik normális FM-arányúak voltak, de a maradékot nem: túlsúlyos (34,1%, N = 57) és elhízás (53,9%, N = 90) (1. táblázat és 1. ábra). Vagyis a statisztikai kritériumok alapján túlsúlyosnak minősített gyermekek majdnem fele elhízottnak számít az IOTF kritériumai szerint.

Az FMI és az FFMI becsléséhez a mintát két csoportba osztották: 12 év feletti gyermekek [N = 79; 34 férfi (43%) és 45 nő (57%)] és 12 évesnél fiatalabb gyermek [N = 88; 35 férfi (39,8%) és 53 nő (60,2%)]. Az FMI-t és az FFMI-t az első csoportban becsülték meg Bibiloni et al. kritériumok [27]. A 2. táblázat a fő antropometriai és testösszetételi változókat mutatja be. A 2. ábra a táplálkozási osztályozást tükrözi mindkét csoportban a Z-BMI és a Z-% FM, valamint a 12 évesnél idősebb gyermekek FMI alapján. Szinte az összes 12 év alatti gyermeket elhízottnak (N = 82) osztályozták; 93,2%) a BMI szerint, míg a 12 évnél idősebb gyermekeknél 27 beteget (34,2%) soroltak túlsúlyosnak, 52-et (65,8%) pedig elhízottnak. A testösszetétel elemzése ezekben a csoportokban hasonló volt a teljes mintánál kapotthoz: a statisztikai kritériumok több gyereket minősítenek túlzsírosnak, míg az IOTF kritériumai nagyobb számú elhízottnak számítanak. Az FMI osztályozása szerint e gyermekek közül 66 (83,5%) elhízott; ezért az FMI minden gyermeket elhízottnak minősít úgy, mint aki meghaladja az FM-t.

A sávok a gyermekek százalékos arányát jelentik. Fekete oszlopok: elhízás; szürke sávok: túlsúlyos vagy túlzsíros; fehér oszlopok: normális zsír vagy nem elhízás. BMI: testtömeg-index; FM: zsírtömeg; Stat .: határértékek a statisztikai kritériumok szerint; IOTF: az IOTF kritériumai szerinti határértékek; FMI: zsírtömeg-index.

A Z-BMI pontszámok és a Z-% FM pontszámok között egyeztető elemzést végeztünk, és gyenge egyetértést sikerült elérni [ICC 0,276 (95% CI: -0,094-0,570) (p> 0,05)], nagyobb nézeteltéréssel. alacsonyabb átlagértékek (3. ábra). A mindkét mutató (Z-BMI és Z-% FM, statisztikai és IOTF kritériumok szerint osztályozva) táplálkozási osztályozásának összhangját a 3. táblázat mutatja. A statisztikai kritériumok felhasználásával 44,2% -os egyezést sikerült elérni; a Kappa index 0,122 (95% CI: 0,055-0,191) (p = 0,004). Az IOTF kritériumok alkalmazásával az egyezés némileg magasabb volt: Kappa = 0,241 (95% CI: 0,100-0,382) (p. 3. ábra. Bland-Altman-elemzés a Z-BMI és a Z-% FM pontszámok között.

A BMI és a Z-% FM közötti Z-pontszámok közötti különbség -1,088 (95% CI: -2,602-0,426) volt, és csak egy eset (0,6%) volt a felső küszöbérték felett a megállapodási intervallum, és 9 (5,3%) az alsó küszöb alatt.

A 4. táblázat azt mutatja, hogy a Z-BMI pontszámok és a Z-% FM pontszámok, valamint a Z-BMI és Z-% FM osztályozás közötti egyeztetési indexek mind a 12 évesnél fiatalabb, mind a 12 évnél idősebb gyermekek esetében szegény is.

(a) p 5. ábra: A megállapított táplálkozási besorolás alapján a 12 évesnél idősebb egyének magabiztos ellipszisei alkotják a BMI Z-pontszámát (a), (b) a Z-% FM-et (a statisztikai kritériumok szerint rangsorolva), ( c) a Z-% FM (az IOTF kritériumok szerint rangsorolva), és (d) a zsírtömeg-index alapján történő táplálkozási osztályozásból.

(a) p 0,05 csoportok között. (d) p 6. ábra: A megállapított táplálkozási besorolás alapján 12 év alatti egyének magabiztos ellipszisei a BMI Z-pontszámát (a), (b) a Z-% FM-et (a statisztikai kritériumok szerint rangsorolva) és c) a Z-% FM (az IOTF kritériumai szerint rangsorolva).

(b) p 7. ábra. A tolerancia-ellipszisek az (a) BMI Z-pontszámán alapuló táplálkozási osztályozás alapján, (b) Z-% FM rangsorolva a statisztikai kritériumokkal, (c) Z-% FM rangsorolva a IOTF kritériumok a teljes mintában; és d) 12 évesnél idősebb gyermekek zsírtömeg-indexe.

Sárga pontok: súlyos elhízás; piros pontok: elhízás; kék pontok: túlsúlyos (testtömeg-index), túlzsíros (% zsírtömeg) vagy nincs elhízás (zsírtömeg-index); zöld pontok: normál zsír.

Vita

Ez a tanulmány különféle módszerek, például a BMI vagy a derék kerülete alapján értékelte a túlsúlyos és elhízott gyermekek és serdülők csoportjának táplálkozási állapotát. Testösszetételüket bioimpedancia (hagyományos és vektoros modalitások) alkalmazásával is megvizsgálták. Ezt a munkát azért javasolták, mivel nehéz volt helyes táplálkozási értékelést készíteni e korosztály számára, mivel az elhízás osztályozásáról nincs nemzetközi megállapodás. Ezenkívül az egyes módszerek esetében nehéz konszenzusos kritériumokat találni az osztályozáshoz. Ezen korlátozások mellett különbségek vannak az egyes országokban használt referenciapopulációk vagy az etnikai hovatartozás alapján.

A BMI hasznos antropometrikus mutató az epidemiológiában, tekintve, hogy értékeli a túlsúly vagy az elhízás kockázatát, de egyéni szinten van néhány fő korlátja. A magas BMI a súlyfelesleget tükrözi, amelynek oka lehet az FM vagy az FFM növekedése. Különböző tanulmányok [29,30] azt figyelték meg, hogy a BMI alapján alkalmazott osztályozásnak megfelelően az adipozitás szintje sok esetben meglehetősen eltér a vártól. Ennek a mutatónak magas a specifitása, de alacsonyabb az érzékenysége, ezért sok alanyban nem alkalmazható a túlzott zsírosság kimutatására [11,31,32]. Valójában sok szerző megkérdőjelezte a BMI hasznosságát az elhízás diagnosztizálásában [33]. Gyermekkorában a BMI nem képes átgondolni a testösszetétel azon változásait, amelyek a testsúly-magasság fejlődésének sajátos szakaszától függhetnek [34].

Másrészt jelenleg ismert, hogy az elhízás összefügg a gyulladásos állapot alacsony szintjével, amely kedvez a kardio-metabolikus szövődmények kialakulásának [35]. A legfrissebb tanulmányok már a gyermekkorban is megfigyelték a központi zsírbetegség fontosságát a kardio-metabolikus kockázat szempontjából [36]. Így a derék kerülete jobban jelzi a zsírtömeg megoszlását, mint a BMI, mivel meghatározza a hasi zsír felhalmozódásának létét, amely összefügg a kardio-metabolikus kockázattal [37], és értéke jó korrelációt mutat a A DXA becslése szerint az FM [38]. A derék kerülete használatának azonban megvannak a maga korlátai, mivel nincs egyetértés abban a pontban, ahol a kerületet meg kell mérni, és mivel nincsenek határértékek, amelyek jeleznék a testzsír feleslegét gyermekeknél és serdülőknél [39].

Az antropometriai módszerek meglévő korlátai, különösen ebben a korcsoportban, igazolják a testösszetétel-elemzés elvégzésének szükségességét. Az adipozitás értékeléséhez két mutató használható: testzsírszázalék vagy újabban a zsírtömeg-index (FMI). A fő probléma az, hogy nincs megegyezés a% FM határértékéről a túlsúly és az elhízás diagnosztizálására. Noha van némi vita, a férfiaknál a 25% -ot, a nőknél a 30% -ot meghaladó FM-arányok a leggyakrabban használt elválasztási pontok az adipozitás felesleges meghatározásához a felnőtteknél [40]. A gyermekek határértékeivel kapcsolatban azonban nincs egyetértés. Ebben a tanulmányban statisztikai kritériumokat alkalmaztak, a WHO által javasolt standardizált pontszámok alapján, antropometriai és súlymagasság-mutatókkal [5], valamint az IOTF-kritériumokkal [26]. Ebben a tanulmányban a két kritériummal való besorolás egybeesik a normál FM csoportokkal (1. táblázat és 1. ábra). Az IOTF-kritériumok sokkal több gyereket soroltak elhízássá, tekintve, hogy annak elhízási küszöbértéke sokkal alacsonyabb (Z = 1,64), mint a statisztikai kritériumoknál (Z = 2).

Másrészt a zsírtömeg-index (FMI) hasznos a serdülők súlyfeleslegének diagnosztizálásához, kiváló kapcsolattal rendelkezik az érzékenység és az ezen mutató specifitása között, amint azt Alvero-Cruz és mtsai. [41], de a 12 évesnél fiatalabb népességre vonatkozóan nincsenek referenciaértékek. A% FM különböző szintjei közötti összefüggést, amint azt korábban kifejtettük, megfigyeltük a 12 évesnél fiatalabb személyeknél és a gyermekeknél is. 12 ebben a vizsgálatban (2. táblázat és 2. ábra).

Kevés tanulmány vizsgálta a gyermekek BMI és% FM közötti összhangját. Wohlfahrt-Veje C és mtsai. [42] 2677 egészséges gyermek testméretét mérték DXA-val, és kiderült, hogy normál BMI-vel rendelkező gyermekeknél az% FM meglehetősen változó volt (6% és 37% között), és a BMI érzékenysége és specifitása nagyrészt a az adipozitás feleslegének osztályozásához használt határértékek. Vagyis a% FM-re megállapított kritériumok alapján (a DXA szerint) a BMI 195 gyermekből 148-at azonosított FM-t meghaladó mértékben, míg a felnőtt FM-határértékek% FM-re történő alkalmazásakor a BMI érzékenysége csökkent, és csak 195-ből 97-et a DXA-n keresztül elhízottnak minősítettek. Ebben a tanulmányban az egyeztetés elemzése megerősítette, hogy a BMI nem tükrözi a testösszetételt (3. ábra, valamint 3. és 4. táblázat), így a teljes minta 20 alanyát (12%) normál FM-vel osztályozták túlzott testtömegűnek a BMI.

Az említett korlátozásokra tekintettel a bioimpedancia vektoros elemzését végeztük. Bár kevés tanulmány vizsgálta az ilyen típusú BIA gyermekeknél történő alkalmazását, az egészséges fiataloktól referencia mintákat nyertek [19,43]. Ez a technika ígéretesnek tűnik a gyermekgyógyászatban, tekintve, hogy a nyers, szabványosított elektromos adatokat közvetlenül használják, a magasság (R/H és Xc/H) alapján, testtömegtől függetlenül és prediktív modellek alkalmazása nélkül. Továbbá megerősítést nyert, hogy ez a módszer hasznos klinikai körülmények között az elhízott alanyok hidratációs és táplálkozási állapotának változásainak felmérésére [44]. Felnőtteknél végzett validációs vizsgálatok azt mutatták, hogy a szöveti impedancia kóros értékű alanyainak vektorai a 75% -os tolerancia ellipszison kívül helyezkednek el [45].

A konfidencia ellipszisben szereplő 95% -os csoportok összehasonlításából kiderül, hogy a statisztikai kritériumokat alkalmazó Z-BMI és Z-% FM alapján történő osztályozás szignifikánsan megkülönböztette a normálisnak minősített alanyokat, a túlsúlyosakat és az elhízottakat (4a. És 4b. Ábra). Ugyanakkor az ellipszisek átfedései a Z-% FM és az IOTF kritériumok osztályozásában azt mutatják, hogy ezek a határértékek átfedik a túlsúly és az elhízás kategóriáit (4c. Ábra). Ugyanez figyelhető meg a 12 évesnél fiatalabb gyermekeknél is (6. ábra). 12 évesnél idősebb gyermekeknél csak a BMI osztályozása és a zsírtömeg-index különbözteti meg az elhízás és a túlsúly (5a. Ábra) és az elhízás rangját a nem elhízáshoz képest (5d. Ábra). Ezért egy statisztikai kritérium alkalmazása jobban besorolja a teljes minta és a 12 év alatti gyermekek csoportjának zsírosságát, míg a 12 évesnél idősebb gyermekeknél a zsírtömeg-index jobb mutató.

A vizsgálatban résztvevők egyes vektorainak helyzetének vizsgálatához az RXc-score-gráfot használtuk. A táplálkozási besorolás összehasonlítása mind a Z-BMI, mind pedig a Z-% FM és a 12 évesnél idősebbek esetében az FMI-nél is mutat néhány jelentős különbséget (7. ábra). Ahogy az várható volt, a túlsúlyos vagy elhízott gyermekeknél és felnőtteknél végzett korábbi vizsgálatoknak megfelelően [45,46] az egyes vektorok többsége a bal alsó negyedben helyezkedik el, ahol az alanyok testtömege meghaladja a testtömegüket. szabad zsírmasszát helyeznek el, ami túlzott zsírosságra utal. Az egyes vektorok 19,8% -a, 23,9% -a és 15,2% -a azonban a teljes minta 95% -os tolerancia ellipszisén kívül helyezkedik el, a 12 év alatti gyermekek és a 12 évesnél idősebb gyermekek csoportjában. rendellenes impedancia vektorokat jelez (7. ábra). Ezek a megállapítások hasonlóak a felnőtteknél végzett vizsgálatok többségében dokumentáltakhoz, amelyek során azt tapasztalták, hogy az elhízott alanyok egyes vektorainak nagy százaléka a 75% -os bizalmi ellipszison kívül helyezkedik el [44,47].

A BIVA előnyei ellenére ez a módszer nem teszi lehetővé a testösszetétel értékelését a bi-compartmental modell szerint, amint azt Buffa et al. [48]. Bár ebben a tekintetben nincs általános egyetértés, néhány szerző megerősítette, hogy a BIA két módja hasonlóan besorolt alanyok [46], és más eredmények nem voltak következetesek [49]. Felnőtteken végzett vizsgálatok, amelyek DXA-t alkalmaztak referenciatechnikaként a testösszetétel értékelésére, rávilágítottak arra, hogy a BIVA képes megkülönböztetni a különböző FM-% -al rendelkező alanyokat, bár csökkentett pontossággal [50].

Felnőtteknél megfigyelték, hogy az alsó kvadránsban elhelyezkedő egyes vektorok jobbra történő elmozdulása inkább folyadéktúlterhelésre utal, mint a zsírtömeg felhalmozódására [44]. Az egyes vektorok eltolódása a jobb alsó negyed (cachexia) felé, a tolerancia ellipszisek alsó tengelyével párhuzamosan, a reaktancia értékének csökkenésével járt, ami sejt sejtelemcsökkenésre és talán a a sejtmembrán integritása. Ez a mintázat összefügghet a test teljes víz/extracelluláris víz arányának növekedésével is. Bár nincsenek olyan vizsgálatok, amelyek ezeket a megállapításokat gyermekkorban reprodukálnák, eredményeink hasonló viselkedést mutatnak a gyermekeknél.

A BIVA egyéb típusai, például a nemrég felnőtteknél és időseknél kifejlesztett specifikus BIVA [50,51], javíthatják a gyermekkori testösszetétel tanulmányozását. Ez a módszer abban különbözik a klasszikus BIVA-tól (eddig BIVA-nak hívták), hogy a magasság alapján standardizált elektromos változókat (R és Xc) Ohm törvénye szerint egy olyan tényezővel korrigálják, amely a testszegmensek keresztirányú szakaszát képviseli ( kar, derék, láb). Felnőtteknél és idős egyéneknél végzett vizsgálatok során azt figyelték meg, hogy a DXA-hoz képest a specifikus-BIVA különbséget tud tenni az FM.

Ez a tanulmány bizonyos korlátokat mutat be. Bár a minta mérete nem kicsi, egy nagyobb minta lehetővé teszi a pontosabb eredmények elérését. Másrészt az adatgyűjtést retrospektíven, 2003 és 2015 között végezték el. A vizsgálat célja azonban a bioelektromos impedancia vektor-elemzés hatékonyságának és hasznosságának felmérése volt a testösszetétel vizsgálatán túlsúlyos és túlsúlyos gyermekek csoportjában. elhízás, ezért az adatok kora nem releváns. Végül egy arany standard technikát nem alkalmaztak a zsírtömeg értékelésére, de az alkalmazott technika (bioimpedancia-elemzés) az egyik leggyakrabban alkalmazott klinikai gyakorlat; Tehát úgy gondoljuk, hogy a bemutatott eredmények hasznosak a táplálkozási állapot nyomon követésére klinikai körülmények között.

Összegzésképpen elmondható, hogy a bioimpedancia vektoros elemzése a BMI és a statisztikai kritériumok alapján rangsorolt, különös súlyú és elhízott gyermekek bioelektromos mintáinak különbségeit tükrözi. Sőt, a 12 évesnél idősebb gyermekeknél a BIVA egyértelműen megkülönbözteti az elhízott és a nem elhízott egyéneket a zsírtömeg-index alapján. Az elhízott gyermekeknél a BIVA korlátai ellenére az RXc-score-grafikon használata gyors és egyszerű módon lehetővé teszi az évek során a táplálkozási állapot és a testösszetételhez kapcsolódó változások nyomon követését. Továbbá, ezt a modalitást nem befolyásolják a hagyományos BIA predikciós egyenletek használatából eredő hibák, amikor az egyes vektorok kívül esnek a 75% -os tűrési ellipszison. Tehát a BIVA előnye magában foglalja azt a képességet, hogy meghatározza, mely gyermekeknél a testrészek kvantitatív becslése a hagyományos BIA alapján meglehetősen pontos lesz.