双能X线吸收法与生物电阻抗法测量肥胖儿童身体成分结果比较
2010-09-02

双能X线吸收法与生物电阻抗法测量肥胖儿童身体成分结果比较

 作者:马军 冯宁 阿布都艾尼·吾布力 张世伟 潘勇平 黄永波    作者单位:北京大学儿童青少年卫生研究所,北京 100083;乌鲁木齐市新市区疾病预防控制中心;北京市东城区中小学卫生保健所;北京市崇文区中小学卫生保健所。 

【摘要】 目的 比较7~15岁肥胖儿童双能X线吸收法(DEXA)与生物电阻抗法(BIA)身体成分测量结果及其与正常儿童的比较,为BIA在肥胖儿童体重控制中的应用提供基础数据。 方法 选择7~15岁体重正常和肥胖儿童共356名,每组各性别、年龄约10名,分别采用DEXA和BIA测定身体脂肪组织和非脂肪组织成分及骨矿含量,分析肥胖儿童2种方法测量结果的相关性和一致性以及与正常儿童的差异。 结果 7~15岁男、女肥胖儿童肌肉组织、骨矿含量、脂肪组织和脂肪百分比BIA与DEXA测量结果的相关系数除11~15岁女生骨矿含量外,差异均有统计学意义(P值均<0.05),脂肪组织相关系数高于其他指标。7~15岁肥胖儿童BIA与DEXA脂肪百分比测量结果的差值均值有随年龄增长而降低的趋势。男生BIA与DEXA脂肪百分比测量值比较的一致性限为-7.5%~8.6%,女生为-7.5%~11.0%。低年龄(<13岁)高脂肪百分比组(≥35%)和高年龄(≥13岁)低脂肪百分比组(<35%)肥胖男、女生脂肪组织指数(FMI)和非脂肪组织指数(FFMI)差值均值较小。 结论 肥胖儿童BIA与DEXA身体成分测量值的相关性以及一致性与体重正常儿童相比时,结果更好。

【关键词】  光密度测定法 X线 电阻抗 身体成分 肥胖症 儿童 对比研究

  肥胖个体减重监测是身体成分定量分析的主要用途之一。生物电阻抗法(BIA)作为重要的身体成分测量方法,其准确性受到关注。以双能X线吸收法(DEXA)为参照,专门观察BIA在肥胖群体中测量结果准确性的研究多是在成年肥胖妇女中开展的。目前的研究结果普遍认为,BIA可低估肥胖个体的脂肪百分比含量,由于低估程度不同,所得结论也不一致。有研究表明,BIA应用Lukaski方程测量美国肥胖黑人妇女的准确性较高 [1] ,Kushner方程对于美国肥胖黑人青春期女孩的准确性较好 [2] 。也有研究认为,BIA与DEXA相比偏差较大,仅可在群体中评价肥胖青少年的身体成分,而不可用于肥胖个体身体成分的评估 [3] 。另有对绝经前肥胖妇女研究认为,BIA与DEXA结果统计学上不可比,临床应用中2种测量方法不能相互替代 [4] 。本研究同时采用BIA和DEXA测定7~15岁肥胖男、女儿童身体成分,了解2种测量方法在中国肥胖儿童中的相关性和一致性,为BIA在肥胖儿童体重控制中的应用提供基础数据。
      
  1 对象与方法
     
  1.1  对象  在北京市分别选择中、小学各1所,在知情同意的基础上,依据2005年全国中小学生体质健康调研身高、体重测量结果,选择接近2000年全国学生相应年龄组体重指数(BMI)平均值的7~15岁儿童青少年为体重正常组,每个年龄组男、女生各约10名,共180名。同时,采用中国肥胖问题工作组(WGOC)制定的“中国儿童青少年超重、肥胖BMI筛查界点”中的肥胖判定标准 [5] ,筛选7~15岁肥胖儿童为肥胖组,每个年龄组男、女生各约10名,共176名。总共选择体重正常和肥胖儿童356名。
    
  经询问病史,排除心、肺、肝、肾等重要脏器病史(心脏病、高血压、肺结核、哮喘、肝炎、肾炎等),身体发育异常(侏儒症、巨人症),身体残缺、畸形(严重脊柱侧弯、鸡胸、跛足、明显的O型腿和X型腿等)以及内分泌疾病、药物副作用等引起的肥胖。

  1.2  方法  受试儿童均空腹、身着纯棉内衣接受BIA和DEXA法测量身体成分。BIA和DEXA测量在1个星期内进行。DEX-A(GE Medical System,Lunar Prodigy DF+14492,美国产)测量时采用标准模式扫描,X射线剂量0.4μGy,支持电流0.15A。儿童测试前2d内停用含钙的药品或保健品,本测量在北京协和医院进行。BIA(Tanita,日本产)测量时,受试儿童采取立位,800mA电流。DEXA和BIA均可给出全身及各部位脂肪组织、肌肉组织质量和骨矿含量等指标的测量值。
    
  1.3  统计分析  采用SPSS分析数据,用Pearson相关分析法分析BIA与DEXA测量值的相关性。分性别、年龄组,用均值和标准差表示BIA与DEXA测量身体脂肪百分比、脂肪组织、肌肉组织和骨含量的差值,并用均值与0相比的t检验,观察差值是否具有统计学意义,用Bland-Altman图分析BIA与DEXA测量结果的一致性。以P<0.05作为有统计学意义的界定值。
     
  2 结果与分析
     
  2.1  BIA与DEXA测量结果的相关性  7~15岁肥胖儿童肌肉组织、骨矿含量、脂肪组织和脂肪百分比BIA与DEXA测量结果的相关系数,除11~15岁女生骨矿含量外,差异均有统计学意义(P值均<0.05);脂肪组织相关系数高于其他指标,骨矿含量相关系数普遍低于其他指标,男、女生均如此。各年龄组肥胖男生脂肪组织和脂肪百分比相关系数高于同年龄组体重正常男生 [6] 。肥胖女生脂肪组织相关系数与体重正常女生 [6] 相近,而7~8岁和13~15岁脂肪百分比相关系数稍高,9~12岁偏低。见表1。
    
  2.2  BIA与DEXA测量结果的一致性  7~15岁肥胖儿童BIA与DEXA脂肪百分比测量结果的差值均值有随年龄增长而降低的趋势。尽管肥胖儿童身体成分中的脂肪组织、非脂肪组织质量均高于体重正常儿童 [6] ,但肥胖儿童BIA与DEXA测量结果差值均值,除13~15岁组肌肉组织、脂肪百分比及女生脂肪组织外,均低于体重正常儿童 [6] ,部分指标的差异有统计学意义(P值均<0.05)。除13~15岁肌肉组织外,各年龄段肥胖男生脂肪组织、脂肪百分比和骨矿含量差值均值低于肥胖女生。肥胖男生肌肉DEXA与BIA测量结果差值均值与0相比的t检验表明,9~11岁肥胖男生肌肉组织、脂肪组织和脂肪百分比差值,11~12岁肥胖男生和13~15岁肥胖女生骨矿含量差值与0差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
      
  BIA与DEXA测量值之差占DEXA测量值百分比,13~15岁女生身体成分各项指标均值在10%以内,男、女生肌肉组织在10%左右。脂肪组织和脂肪百分比差值百分比的均值较高,但不超过25%。女生脂肪百分比差值百分比有随年龄增长而降低的趋势。肥胖男生7~10岁脂肪百分比差值低于11~15岁,而肥胖女生相反。见表3。

  表1 肥胖儿童BIA与DEXA测量结果的相关性分析(略)

  注: *P<0.05。 

  表2 肥胖儿童BIA与DEXA测量结果的差值(略)

  注: △DEXA与BIA测量结果差值均值与0相比,P<0.05;*与同年龄组同性别体重正常儿童相比,P<0.05。

  表3 肥胖儿童BIA与DEXA测量结果的差值占DEXA测量值百分比(略)

  7~15岁肥胖儿童中,男生BIA与DEXA脂肪百分比测量值比较的一致性限为-7.5%~8.6%,女生为-7.5%~11.0%。与体重正常儿童相比,肥胖男生上限较好,肥胖女生下限较好,见图1,2。
    
  7~12岁肥胖男生DEXA得出的脂肪组织指数(FMI)减BIA的FMI均值均为正值,在1.0以内,较高脂肪百分比含量组(≥35%)差值均值低于较低脂肪百分比组(<35%),前者差值均值最低,接近0,为-0.01kg/m 2 ,95%可信区间(CI)为0.35~-0.37。13~15岁肥胖男生FMI差值均值均为负值,较低脂肪百分比含量组(<35%)差值均值低于较高脂肪百分比组(≥35%)。不同年龄组、不同脂肪百分比组肥胖女生FMI差值均值分布趋势与肥胖男生相似,低年龄高脂肪百分比组和高年龄低脂肪百分比组差值均值较小。高年龄高脂肪百分比组肥胖男、女生FMI差值最大,但均值不超过2.0。与同年龄同性别体重正常儿童相比,肥胖男生FMI差值较小,肥胖女生与正常女生相近。见图3,4。
      
  图1 男生BIA与DEXA测量结果一致性Bland-Altman分析图(略)

  图2 女生BIA与DEXA测量结果一致性Bland-Altman分析图(略)
    
  图3 不同脂肪百分比男童2种方法测得的FMI差值(略)
    
  图4 不同脂肪百分比女童2种方法测得的FMI差值(略)

  7~12岁肥胖男生DEXA得出的非脂肪组织指数(FFMI)减BIA的FFMI均值均为负值,在1.0以内,较高脂肪含量百分比组(≥35%)差值均值低于较低脂肪百分比组(<35%);13~15岁肥胖男生FFMI差值均值均为正值,较低脂肪百分比含量组(<35%)差值均值低于较高脂肪百分比组(≥35%),前者差值均值最小,为0.21kg/m 2 ,95%CI为-0.41~0.83。不同年龄、不同脂肪百分比组肥胖男生FFMI差值均值分布趋势与FMI相似,但方向相反。不同年龄、不同脂肪百分比组肥胖女生FFMI差值均值分布趋势与肥胖男生相似,低年龄高脂肪百分比组和高年龄低脂肪百分比组差值均值较小,前者均值最小,为0.01 kg/m 2 ,95%CI为-0.54~0.56。与体重正常儿童相比,肥胖儿童DEXA与BIA的FFMI差值较小,肥胖男生和青春期肥胖女生更为明显。见图5,6。
     
  图5 不同脂肪百分比男童2种方法测得的FFMI差值(略)
    
  图6 不同脂肪百分比女童2种方法测得的FFMI差值(略)
     
  3 讨论
     
  尽管肥胖儿童脂肪组织质量、非脂肪组织质量、骨矿含量和脂肪百分比以及FMI和FFMI均高于体重正常儿童,且大部分指标差异有统计学意义,但肥胖儿童BIA与DEXA身体成分测量值的相关性以及一致性与体重正常儿童相比时,结果更好。肥胖男生BIA与DEXA身体成分测量结果相关性优于体重正常男生,肥胖女生与体重正常女生相近,但高年龄组(11~15岁)肥胖女生骨矿含量相关性较差。
    
  肥胖男生BIA与DEXA测量值差值均值除13~15岁肌肉组织外,均低于体重正常儿童,9~12岁肌肉组织、11~15岁骨矿含量、9~10岁脂肪组织和7~10岁脂肪百分比的差异有统计学意义(P值均<0.05)。其中9~12岁各项指标差值均值与0相比,差异无统计学意义(P>0.05)。肥胖女生BIA与DEXA测量值差值均值与体重正常女生相近,但13~15岁肥胖女生脂肪组织和脂肪百分比差值绝对值显著高于体重正常组(P<0.05),提示与体重正常青春期女孩不同,BIA可高估青春期肥胖女孩脂肪含量。由于肥胖儿童BIA与DEXA测量值差异未大于体重正常儿童,所以差值百分比也比体重正常儿童小,大部分指标在15%以内,最大不超过25%。
    
  与体重正常儿童相比,肥胖儿童由BIA和DEXA得出的身体成分结果计算的FMI和FFMI不仅差值小,年龄趋势和脂肪百分比趋势的规律性也更加明显,并且肥胖男生和肥胖女生趋势相同。BIA与DEXA相比,可低估低年龄组(7~12岁)而高估高年龄组(13~15岁)肥胖儿童的FMI,高估低年龄组而低估高年龄组FFMI;低年龄高脂肪百分比组(脂肪百分比<35%)和高年龄组低脂肪百分比组(脂肪百分比≥35%)FMI和FFMI差值较小,有的甚至接近0,95%CI为-1~1,而各组中最大差值不超过1.5kg/m 2 。这为BIA在肥胖儿童体重控制过程中群体或个体监测FMI和FFMI这2个重要指标提供了支持性依据。而高年龄组FMI随脂肪增加的变化方向 [7] 也与成年肥胖妇女中的研究结果一致,即BIA的准确性随肥胖程度的增加而降低。
    
  BIA作为以测量身体脂肪组织成分为主要用途的仪器,更适用于脂肪较丰富的个体,如BIA与DEXA测量结果的相关性,肥胖男生好于体重正常男生,肥胖女生好于体重正常女生。尽管在肥胖儿童中,不同年龄段和脂肪百分比分组的情况不尽相同。但总体而言,以DEXA为参照,肥胖儿童由BIA得出的FMI和FFMI准确性更高。但对于脂肪含量非常丰富的个体,BIA的准确性也较差,如青春期肥胖女孩,BIA与DEXA测量结果的差值显著高于体重正常的青春期女孩(P<0.05)。这可能均与BIA所应用的公式有关。另外,BIA对于随年龄变化复杂的指标,如青春期体重正常男生的脂肪组织含量和脂肪组织百分比,测量结果与DEXA相关性差但一致性好,大概也与公式的设置有关;而11~15岁肥胖女生骨矿含量也有类似现象,是否也意味着该年龄段肥胖女生骨矿含量的变化较复杂,还有待于进一步研究。
     

【参考文献】
    [1] NEWTON RL,ALFONSON A,YORK-CROW E,et al.Comparison of body composition methods in obese African-American women.Obesity(Silver Spring),2006,14(3):415-422.

  [2] NEWTON RL,ALFONSO,WHITE MA,et al.A Percent body fat measured by BIA and DEXA in obese,African-American adolescent girls.Int J Obes(Lond),2005,29(6):594-602.

  [3] LAZZER S,BOIRIE Y,MEYER M,et al.Evaluation of two foot-to-foot bioelectrical impedance analysers to assess body composition in overweight and obese adolescents.Br J Nutr,2003,90(5):987-992.

  [4] KIM HJ,GALLAGHER D,SONG MY.Comparison of body composition methods during weight loss in obese women using herbal formula.Am J Chin Med,2005,33(6):851-858.

  [5] 季成叶.中国学生超重肥胖BMI筛查标准的应用.中国学校卫生,2004,25(1):125-128.

  [6] 马军,冯宁,阿布都艾尼·吾布力,等.双能X线吸收法与生物电阻抗法测量儿童身体成分结果比较.中国学校卫生,2007,28(1):3-6.

  [7] NEOVIUS M,HEMMINGSSON E,FREYSCHUSS B,et al.Bioelectrical impedance underestimates total and truncal fatness in abdominally obese women.Obesity(Silver Spring),2006,14(10):1731-1738.

广州杰士路信息科技有限公司

广州市杰士路信息科技有限公司 Copyright 2009 - 2010 www.jesloo.com All Rights Reserved.

咨询热线:020—37266323 020—84725460 QQ在线客服:

地址:广州市天河区海文路2号尚德楼2002 邮编:510000

粤ICP证05000194号