兒童體成分分析:定量磁共振技術對比空氣置換法



兒童體成分分析:定量磁共振技術對比空氣置換法

L.-W. Chen et al.

 

介紹

定量磁共振技術(QMR)是一種公認的測量動物體內成分的先進方法(在精度、速度和易用性方面),并已被越來越多地應用到人類的體成分分析中。與ADPDXA相比,QMR更快速(測量時間小于3分鐘)、微創(無電離輻射),受試者可以移動,這使得QMR成為一種可長期跟蹤測量兒童身體成分的潛在方法。目前,只有一項關于西方的嬰兒和兒童的研究對QMR測量的有效性進行了評估。這項研究采用兩種方法對57例大齡兒童(≥6歲)的脂肪量進行測量,結果表明QMR4-C模型的測量結果具有良好的一致性。目前尚不清楚QMR是否適合兒童的體成分分析。與體重指數類似的白種人相比,亞洲人有不同脂肪總量和脂肪分布。據我們所知,目前尚沒有研究評估過QMR對任何年齡段的亞洲人體成分分析的有效性。為了填補這些空白,我們針對新加坡的一個多民族的亞洲兒童群體,比較了QMRADP兩種方法的體成分分析結果。

 

方法:

具有新加坡,馬來西亞,中國或印度血統的6685歲的兒童參加了測試,其中256人完成了QMR測量,251人完成了ADP測量,152人同時做了兩種測量。

 

體成分分析

采用EchoMRI 青少年人體成分分析儀EchoMRI 公司,新加坡)進行QMR測量。根據廠商推薦的方法實施每日質量控制。采用已知質量的八瓶菜籽油(總計36 kg)每日對系統進行校準和常規測試。被測試兒童在測量之前排尿,測量時穿單衣并保持臥姿。雖然QMR掃描不受輕微移動的影響,我們仍然要求被測試兒童在測量過程中盡量避免移動。QMR測量比較簡易迅速,可以在不到3分鐘內完成。 

使用Bodpod身體成分跟蹤系統5.2.0版(Cosmed,羅馬,意大利)進行ADP分析。每天對系統進行校準;采用已知容積的圓筒(50 L)對測量小室進行校準,采用兩個10 kg重的砝碼校準電子秤。被測量者在測量之前穿上緊身衣,戴一個緊帽子,以減少頭發間的空氣含量。采用BodPod精密電子秤(620 s,根據被測量者的移動情況而不同)測量體重,在BodPod的測量小室內測量身體體積。每人身體體積測量兩次,每次約50秒,如果兩次體積數值有顯著差異,則再測量第三次。總ADP測量時間大約是5分鐘。身體密度,體脂比例以及脂肪質量由體重和體積計算得出。

 

人體測量學

兒童的體重和身高分別由校準過的數字天平和測距儀測量。脂肪質量指數(FMI)根據公式FMI = 脂肪質量/身高的平方(kg/m2)計算得出。腹圍由非彈性測量帶測量,并參考標準的測量流程,多次測量取平均值。采用Holtain皮褶卡鉗測量肩胛下皮褶(SS)和肱三頭肌皮褶厚度(TS),測量三次,取最接近兩次數值的平均值。皮褶測量是在身體的右邊測得的并且精確到0.2 mm。肩胛下皮褶(SS)和肱三頭肌皮褶厚度(TS)相加即得總皮膚褶皺厚度(SST)。

 

統計學分析

采用配對t檢驗分析ADPQMR測量結果的差異;采用組內相關系數(ICC),減少長軸回歸(RMAR)和布拉-阿爾特曼點狀圖評估QMRADP對脂肪量和FMI的測量結果的一致性。

結果

1顯示了參與本研究的兒童的特點。兒童(45%為男孩)平均年齡為5±0.1歲,體重18.4±3.2 kg。約一半的兒童是中國人,其余的是馬來人或印度人?;?/span>QMR測得的平均脂肪量(FMI(3.9 kg [3.3 kg/m2])低于基于ADP法測得的數值(4.4 kg [3.7 kg/m2])。

1是脂肪量和FMI的雙向散點圖?;?/span>ADPQMR測量的一致性是很高的(ICC = 0.85,脂肪量;ICC = 0.82,FMI)。然而,RMAR分析顯示出了系統性的偏差,ADP的測量結果總是比QMR的測量結果高。(脂肪量:斜率= 1,截距= 0.6;FMI:斜率= 1,截距= 0.4)。 

布蘭德-奧特曼分析顯示脂肪量的平均差(95% LOAs)為+ 0.5-1.1+2.1kg,FMI的平均差+ 0.4-0.9+1.8kg/m2(圖2;基于ADP測量值減去QMR測量值)。

 

討論

在這項亞洲學齡前兒童的研究中,我們觀察到基于QMR測得的脂肪量和FMI與基于ADP所測得的結果基本一致。并且,基于QMR測得的結果總是比基于ADP所測得的結果低。據我們所知,對任何年齡段的亞洲人的QMRADP測量結果的比較,我們的研究尚屬首次。由于亞洲人與白種人有不同的身體形狀和脂肪分布,這些差異可能影響了身體成分的構成。 

我們知道以往只有一項美國的研究曾評估過QMR在兒童體成分測量中的有效性。在這一針對576歲以上兒童的研究中,相對于4-C模型,基于QMR測得的脂肪量的偏差最?。?/span>+10%),其余偏差從小到大依次是氘稀釋技術(+ 16.1%),ADP-18.1%)和DXA+ 26.5%)。此外,這一研究還報道了QMR測量的最高精度(脂肪量,變異系數=1.4%,ADP測量值的變異系數是6.4%)。然而,對于由4-C模型決定的脂肪量,QMR傾向于高估,而ADP傾向于低估,所以這個研究的結論與我們的QMR測量值總是比ADP測量值低這一結論不同。 

相對于常用的人體成分測量方法,QMR技術有諸多優點:QMR測量是無創的,無電離輻射的,可以在3分鐘之內完成。并且,相比較ADPDAX必須要求被測量者靜止不動,其不受輕微身體活動影響這一特點,,尤其適合于兒童的身體成分測量。 

因為QMR技術是基于氫核在不同組織中的的弛豫特性,它沒有設定恒定的脂肪密度和無脂肪密度,所以受身體體積和密度的影響較小。QMRADP不同,它也可以量化凈體重(LBM,無固體成分,主要分布在骨骼),雖然這種方法還有待進一步的驗證。在我們的研究中,QMR的完成率(47%)比ADP的完成率(38%)好,部分原因可能是測量時間比較短,并且受到的限制較少(不需要像ADP測量那樣換緊身的衣帽,對身體活動的耐受性比ADP好)。總之,QMR的這些優點使它可能成為一個追蹤兒童身體成分組成的理想測量方法。

 

結論

基于QMR測量的脂肪量和FMI與基于ADP測量的結果基本一致。QMR測量結果精確度高,并且適合長期追蹤兒童身體成分組成,有可能成為一個追蹤兒童身體成分的理想方法。當前流行的兒童肥胖癥對兒童身體組成的測量方法提出了更高的要求。QMR能夠長期地,迅速并精確地跟蹤兒童身體成分,即使成本較高也是合理的,可被接受的。

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1,(a)脂肪質量散點圖,(b)脂肪量指數散點圖;

虛線表示恒等線(yx),實線表示減少長軸回歸線;

ADP,空氣置換法;QMR,定量磁共振;ICC,組內相關系數。

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2,布拉-阿爾特曼點狀圖:(a)基于ADPQMR的脂肪量,(b)基于ADPQMR的脂肪質量指數。

中線代表ADPQMR測量的脂肪量或脂肪量指數之差的平均值(ADP減去QMR),頂線和底線代表平均值的±1.96的標準差。

ADP,空氣置換法;QMR,定量磁共振。





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