中华流行病学杂志  2015, Vol. 36 Issue (7): 701-704   PDF    
http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2015.07.008
中华医学会主办。
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王政和, 付连国, 阳益德, 王烁, 马军. 2014.
Wang Zhenghe, Fu Lianguo, Yang Yide, Wang Shuo, Ma Jun. 2014.
双能X线吸收法和生物电阻抗法测量成年超重/肥胖人群体脂率一致性分析
Comparison of consistency in measurement of body fat percentage by dual-energy X-ray absorptiometry and multi-frequency bioelectrical impedance analysis in overweight and obese adults in China
中华流行病学杂志, 2015, 36(7): 701-704
Chinese Journal of Epidemiology, 2015, 36(7): 701-704
http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2015.07.008

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投稿日期:2014-12-05
双能X线吸收法和生物电阻抗法测量成年超重/肥胖人群体脂率一致性分析
王政和1, 付连国2, 阳益德1, 王烁1, 马军1     
1. 100191 北京大学公共卫生学院 北京大学儿童青少年卫生研究所;
2. 蚌埠医学院预防医学系
摘要目的 分析生物电阻抗(MF-BIA)法和双能X线吸收(DXA)法测量成年超重/肥胖人群体脂率的一致性,并建立MF-BIA法校正预测模型。方法 招募志愿成年超重/肥胖者1 323人,分别采用MF-BIA法和DXA法测定受试者的体脂率,分析两方法测量结果的一致性,并建立MF-BIA法校正预测模型。结果 成年男女性超重/肥胖的MF-BIA法与DXA法测量体脂率差值分别为-6.5%、-4.3%和-2.5%、0.5%,差异均有统计学意义(均P<0.01),其体脂率的组内相关系数分别为0.746、0.807和0.628、0.674,差异均有统计学意义(均P<0.01)。MF-BIA法校正预测模型包括超重男性人群:体脂率(DXA法)=13.425+0.719×体脂率(MF-BIA法);肥胖男性人群:体脂率(DXA法)=12.572+0.741×体脂率(MF-BIA法);超重女性人群:体脂率(DXA法)=9.785+0.802×体脂率(MF-BIA法);肥胖女性人群:体脂率(DXA法)=20.348+0.532×体脂率(MF-BIA法)。结论 MF-BIA法和DXA法测量我国成年超重/肥胖人群体脂率一致性较差,使用MF-BIA法测量体脂率需进行校正。
关键词肥胖     体脂率     生物电阻抗法     双能X线吸收法     预测模型    
Comparison of consistency in measurement of body fat percentage by dual-energy X-ray absorptiometry and multi-frequency bioelectrical impedance analysis in overweight and obese adults in China
Wang Zhenghe1, Fu Lianguo2, Yang Yide1, Wang Shuo1, Ma Jun1     
1 School of Public Health and Institute of Child and Adolescent Health, Peking University, Beijing 100191, China;
2 Department of Preventive Medicine, Bengbu Medical College
Abstract: Objective To compare the consistency in the measurement of percentage of body fat(PBF) by multi-frequency bioelectrical impedance analysis (MF-BIA) and dual energy X-ray absorptiometry (DXA) in overweight and obese adults in China, and provide evidence for the accurate MF-BIA application in China. Methods A total of 1 323 overweight/obese adults aged 22-55 years were recruited in this study. All the subjects received PBF measurement by both MF-BIA and DXA. The consistency in PBF measurement by MF-BIA and DXA was evaluated by using interclass correlation coefficients(ICC), then the correction prediction models was established. Results The differences in PBF measurement in male subjects and female subjects between MF-BIA and DXA were statistical significant (all P<0.01), the mean difference values were -6.5% for overweight males and -4.3% for obese males, -2.5% for overweight females and 0.5% for obese females, respectively. The difference in ICC of PBF between MF-BIA and DXA measurement were statistically significant in all subgroups (P<0.01). The ICC was 0.746 for overweight males, 0.807 for obese males, 0.628 for overweight females and 0.674 for obese females, respectively. The correction prediction models included:PBF(DXA)=13.425+0.719×PBF (MF-BIA) for overweight males; PBF(DXA)=12.572+0.741×PBF(MF-BIA) for obese males; PBF(DXA)=9.785+0.802× PBF(MF-BIA) for overweight females; PBF(DXA)=20.348+0.532×PBF(MF-BIA) for obese females. Conclusion The consistency in PBF measurement in overweight/obese adults by MF-BIA and DXA was poor in China. Correction should be conducted when MF-BIA is used in the measurement of PBF.
Key words: Obesity     Percentage of body fat     Bioelectrical impedance analysis     Dual energy X-ray absorptiometry     Prediction models    

双能X线吸收(DXA)法采用X线作为放射源,探测全身或某个部位骨和软组织含量,测量结果准确、可靠,正逐步取代“水下称重法”成为测量身体成分的“金标准”,但其测试费用较高,设备精细、昂贵,不适用于大规模流行病学调查。生物电阻抗(BIA)法是一种快速、非损伤测量身体成分的方法[1],具有操作简单、成本低廉、测试速度快等优点,在大规模流行病学调查中应用广泛。已有研究显示,BIA法与DXA法比较缺乏准确性[2, 3, 4],如单频生物电阻抗仪(SF-BIA)与DXA的测量一致性较差[5, 6, 7],尤其是肥胖个体[6, 7]。近年来,发展的多频生物电阻抗仪(MF-BIA)在一定程度上能更准确测量体成分,但对于MF-BIA在我国成年超重/肥胖个体中应用的适用性尚不清楚。为此本研究同时采用MF-BIA法和DXA法分别测量成年超重/肥胖个体的体脂率,评价两方法的一致性及建立校正方程,为MF-BIA 法在我国成人超重/肥胖人群中准确测量体脂率提供依据。 对象与方法

1. 研究对象:2014年4月1日至5月2日采用志愿招募方式,在知情同意情况下,招募在北京市居住满1年,年龄22~55岁、BMI≥24 kg/m2的志愿者,在首次身高、体重测量后,依据中国肥胖问题工作组制定的《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》肥胖诊断标准[8][超重:24≤BMI(kg/m2)<28;肥胖:BMI≥28]排除非超重/肥胖志愿者;并经内科医生询问既往病史,排除曾患有心血管疾病、肺炎、肝炎、胃炎、肾炎等疾病及身体发育缺陷、继发性肥胖、身体内安置金属医疗器械(如心脏起搏器、金属钢钉等)的志愿者。最终招募1 323名超重/肥胖成人,其中男性522人(超重183人、肥胖339人),女性801人(超重391人、肥胖410人)。

2. 体脂率测试方法:

(1)MF-BIA法:采用TANITA MC-180体成分仪(日本TANITA公司)由经过专业培训的测试者测量受试者全身体脂率。测量时要求受试者脱去外衣、鞋、袜等衣物,且摘掉手表、戒指等金属饰品。

(2)DXA法:采用DXA(美国GE公司) 由专业医师测量受试者的全身体脂率。采用标准模式扫描,X射线剂量 0.4 LGy,支持电流0.15 A。

(3)判定超重/肥胖标准:采用长岭晋吉体脂率法判断超重/肥胖的标准,男性体脂率≥20.0%、女性体脂率≥30.0%判定为超重/肥胖[9]

3. 统计学分析:采用EpiData 3.1软件建立数据库,平行双录入。采用SPSS 17.0软件,组间差异采用配对t检验;采用组内相关系数(ICC)和Bland- Altman分析MF-BIA法与DXA法测量体脂率的一致性;以DXA法测量的体脂率为因变量,MF-BIA法测量的体脂率为自变量进行线性回归,校正MF-BIA法测量的体脂率。 结果

1. 一般情况:共测量1 312人,其中男性522人,女性801人;平均年龄(37.2±9.1)岁,其中男性(35.5±8.5)岁,女性(38.2±9.4)岁;平均BMI(29.4±4.0)kg/m2,男性为(30.1±4.1) kg/m2,女性为(29.0±3.8) kg/m2。MF-BIA法测量体脂率其判定超重/肥胖率为98.7%,其中男性为100%,女性为99.6%;DXA法测量体脂率其判定超重/肥胖率为99.8%,其中男性为97.6%,女性为99.4%。

2. 两法测量体脂率的一致性:分别采用MF-BIA法和DXA法测量超重男性、肥胖男性、超重女性、肥胖女性的体脂率平均差值分别为-6.5%、-4.3%、-2.5%和0.5%;配对t检验结果显示,超重男性、肥胖男性、超重女性和肥胖女性MF-BIA法与DXA法测量体脂率的差异均有统计学意义(P值均<0.05),见表 1

表 1 MF-BIA法和DXA法测量超重/肥胖人群体脂率(x±s,%)的比较

进一步计算MF-BIA法和DXA法测量体脂率的ICC值。结果显示,超重男性ICC=0.746(F=6.86,P<0.01),肥胖男性ICC=0.807(F=9.35,P<0.01),超重女性ICC=0.628(F=4.38,P<0.001),肥胖女性ICC=0.674(F=5.14,P<0.001)。绘制Bland-Altman图显示,MF-BIA法和DXA法测量的体脂率一致性:超重男性为-11.47%~-1.51%,肥胖男性为-9.97%~1.30%,超重女性为-7.62%~2.52%,肥胖女性为-5.75%~6.74%(图 1)。

图 1 MF-BIA法与DXA法测量男女性体脂率一致性的Bland-Altman分析

3. MF-BIA法测量体脂率的校正预测模型:将MF-BIA法测量的体脂率作为自变量,DXA法测量的体脂率为因变量,进行线性回归分析。结果显示,超重男性人群回归模型:体脂率(DXA法)=13.425+0.719×体脂率(MF-BIA法),决定系数R2=0.557;肥胖男性人群回归模型:体脂率(DXA法)=12.572+0.741×体脂率(MF-BIA法),决定系数R2=0.656;超重女性人群回归模型:体脂率(DXA法)=9.785+0.802×体脂率(MF-BIA法),决定系数R2=0.414,肥胖女性人群回归模型:体脂率(DXA法)=20.348+0.532×体脂率(MF-BIA法),决定系数R2=0.490(表 2)。4个回归模型的残差分别为超重男性(-0.01±2.33)%、肥胖男性(0.02±2.59)%、超重女性(0.00±2.53)%和肥胖女性(0.02±2.41)%;将回归模型的残差与MF-BIA法和DXA法测量的体脂率差值的绝对值进行配对t检验,结果显示:预测模型的差值显著小于实测值的差值(P值均<0.01),即矫正后的模型具有较好的使用价值(表 3)。

表 2 MF-BIA法测量体脂率校正预测模型

表 3 MF-BIA法测量体脂率校正预测模型效果评价
讨论

本研究对MF-BIA法与DXA法测量成年超重/肥胖人群体脂率进行配对t检验、组内相关分析和Bland-Altman分析显示:两法检测体脂率的一致性较差,存在较大系统误差。表明MF-BIA不能准确测量我国成年超重/肥胖人群的体脂率。DXA法是采用身体成分三间隔模型,通过X线束滤过式脉冲技术获得两种能量的X线来测量机体脂肪组织、非脂肪组织和骨矿含量的方法[10],是国际公认测定机体成分的“金标准”之一。研究证实,在不同年龄、性别、身体活动水平、种族及脂肪比例的群体中,采用DXA法检测体脂率的偏性很小[11]。因此,DXA法测量值可作为参考方法用以评定MF-BIA法测量我国超重/肥胖人群的准确性。

本研究发现,与DXA法相比,MF-BIA法显著低估了超重男性、肥胖男性和超重女性人群的体脂肪率,绝对低估值分别为6.5%、4.3%和2.5%。这与国外的研究结果相一致[3, 4, 5, 12]。另外,还发现MF-BIA法稍高估了肥胖女性人群的体脂率,虽然绝对高估值仅为0.5%,但差异有统计学意义(P<0.05),这与已有的研究结果不同,例如Gába等[13]比较了该两种方法测量绝经后妇女体脂率一致性显示,MF-BIA法低估绝经后肥胖妇女的体脂肪量约1.8 kg。这可能与研究人群生理状态不同有关,本研究中肥胖女性大部分未绝经,提示对于不同生理状态的肥胖女性人群采用MF-BIA法测量的结果其偏差也不同,但具体关系还有待进一步研究。另外,也可能与人种的差异及MF-BIA仪器内置预测模型的差异有关。

通过ICC分析和配对t检验发现,两种方法对于男性超重、男性肥胖人群体脂率测量值的ICC均>0.7,且均高于女性,表明在男性超重/肥胖人群两种方法测量值的相关性较好;但MF-BIA法低估超重男性和肥胖男性人群的体脂率分别为6.5%和4.3%,占DXA法测量值的20.7%和12.0%。表明MF-BIA仪器内置预测模型对于我国男性超重人群体脂率的测量值准确性差,存在较大的系统误差。研究中以MF-BIA法测量的体脂率作为自变量,DXA法测量的体脂率为因变量,进行线性回归分析,建立适用于我国成年超重/肥胖人群的校正预测模型。结果显示,预测模型的残差明显低于MF-BIA法实测值与DXA实测值之差,表明MF-BIA的校正模型好于MF-BIA实测值,具有一定的使用价值。但本研究仅是基于超重/肥胖人群拟合校正预测模型,对于推广至体重正常人群尚具有局限性。

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