儿童体成分分析:定量磁共振技术对比空气置换法



儿童体成分分析:定量磁共振技术对比空气置换法

L.-W. Chen et al.

 

介绍

定量磁共振技术(QMR)是一种公认的测量动物体内成分的先进方法(在精度、速度和易用性方面),并已被越来越多地应用到人类的体成分分析中。与ADPDXA相比,QMR更快速(测量时间小于3分钟)、微创(无电离辐射),受试者可以移动,这使得QMR成为一种可长期跟踪测量儿童身体成分的潜在方法。目前,只有一项关于西方的婴儿和儿童的研究对QMR测量的有效性进行了评估。这项研究采用两种方法对57例大龄儿童(≥6岁)的脂肪量进行测量,结果表明QMR4-C模型的测量结果具有良好的一致性。目前尚不清楚QMR是否适合儿童的体成分分析。与体重指数类似的白种人相比,亚洲人有不同脂肪总量和脂肪分布。据我们所知,目前尚没有研究评估过QMR对任何年龄段的亚洲人体成分分析的有效性。为了填补这些空白,我们针对新加坡的一个多民族的亚洲儿童群体,比较了QMRADP两种方法的体成分分析结果。

 

方法:

具有新加坡,马来西亚,中国或印度血统的6685岁的儿童参加了测试,其中256人完成了QMR测量,251人完成了ADP测量,152人同时做了两种测量。

 

体成分分析

采用EchoMRI 青少年人体成分分析仪(EchoMRI 公司,新加坡)进行QMR测量。根据厂商推荐的方法实施每日质量控制。采用已知质量的八瓶菜籽油(总计36 kg)每日对系统进行校准和常规测试。被测试儿童在测量之前排尿,测量时穿单衣并保持卧姿。虽然QMR扫描不受轻微移动的影响,我们仍然要求被测试儿童在测量过程中尽量避免移动。QMR测量比较简易迅速,可以在不到3分钟内完成。 

使用Bodpod身体成分跟踪系统5.2.0版(Cosmed,罗马,意大利)进行ADP分析。每天对系统进行校准;采用已知容积的圆筒(50 L)对测量小室进行校准,采用两个10 kg重的砝码校准电子秤。被测量者在测量之前穿上紧身衣,戴一个紧帽子,以减少头发间的空气含量。采用BodPod精密电子秤(620 s,根据被测量者的移动情况而不同)测量体重,在BodPod的测量小室内测量身体体积。每人身体体积测量两次,每次约50秒,如果两次体积数值有显著差异,则再测量第三次。总ADP测量时间大约是5分钟。身体密度,体脂比例以及脂肪质量由体重和体积计算得出。

 

人体测量学

儿童的体重和身高分别由校准过的数字天平和测距仪测量。脂肪质量指数(FMI)根据公式FMI = 脂肪质量/身高的平方(kg/m2)计算得出。腹围由非弹性测量带测量,并参考标准的测量流程,多次测量取平均值。采用Holtain皮褶卡钳测量肩胛下皮褶(SS)和肱三头肌皮褶厚度(TS),测量三次,取最接近两次数值的平均值。皮褶测量是在身体的右边测得的并且精确到0.2 mm。肩胛下皮褶(SS)和肱三头肌皮褶厚度(TS)相加即得总皮肤褶皱厚度(SST)。

 

统计学分析

采用配对t检验分析ADPQMR测量结果的差异;采用组内相关系数(ICC),减少长轴回归(RMAR)和布拉-阿尔特曼点状图评估QMRADP对脂肪量和FMI的测量结果的一致性。

结果

1显示了参与本研究的儿童的特点。儿童(45%为男孩)平均年龄为5±0.1岁,体重18.4±3.2 kg。约一半的儿童是中国人,其余的是马来人或印度人。基于QMR测得的平均脂肪量(FMI(3.9 kg [3.3 kg/m2])低于基于ADP法测得的数值(4.4 kg [3.7 kg/m2])

1是脂肪量和FMI的双向散点图。基于ADPQMR测量的一致性是很高的(ICC = 0.85,脂肪量;ICC = 0.82FMI)。然而,RMAR分析显示出了系统性的偏差,ADP的测量结果总是比QMR的测量结果高。(脂肪量:斜率= 1,截距= 0.6FMI:斜率= 1,截距= 0.4)。 

布兰德-奥特曼分析显示脂肪量的平均差(95% LOAs)为+ 0.5-1.1+2.1kgFMI的平均差+ 0.4-0.9+1.8kg/m2(图2;基于ADP测量值减去QMR测量值)。

 

讨论

在这项亚洲学龄前儿童的研究中,我们观察到基于QMR测得的脂肪量和FMI与基于ADP所测得的结果基本一致。并且,基于QMR测得的结果总是比基于ADP所测得的结果低。据我们所知,对任何年龄段的亚洲人的QMRADP测量结果的比较,我们的研究尚属首次。由于亚洲人与白种人有不同的身体形状和脂肪分布,这些差异可能影响了身体成分的构成。 

我们知道以往只有一项美国的研究曾评估过QMR在儿童体成分测量中的有效性。在这一针对576岁以上儿童的研究中,相对于4-C模型,基于QMR测得的脂肪量的偏差最小(+10%),其余偏差从小到大依次是氘稀释技术(+ 16.1%),ADP-18.1%)和DXA+ 26.5%)。此外,这一研究还报道了QMR测量的最高精度(脂肪量,变异系数=1.4%ADP测量值的变异系数是6.4%)。然而,对于由4-C模型决定的脂肪量,QMR倾向于高估,而ADP倾向于低估,所以这个研究的结论与我们的QMR测量值总是比ADP测量值低这一结论不同。 

相对于常用的人体成分测量方法,QMR技术有诸多优点:QMR测量是无创的,无电离辐射的,可以在3分钟之内完成。并且,相比较ADPDAX必须要求被测量者静止不动,其不受轻微身体活动影响这一特点,,尤其适合于儿童的身体成分测量。 

因为QMR技术是基于氢核在不同组织中的的弛豫特性,它没有设定恒定的脂肪密度和无脂肪密度,所以受身体体积和密度的影响较小。QMRADP不同,它也可以量化净体重(LBM,无固体成分,主要分布在骨骼),虽然这种方法还有待进一步的验证。在我们的研究中,QMR的完成率(47%)比ADP的完成率(38%)好,部分原因可能是测量时间比较短,并且受到的限制较少(不需要像ADP测量那样换紧身的衣帽,对身体活动的耐受性比ADP好)。总之,QMR的这些优点使它可能成为一个追踪儿童身体成分组成的理想测量方法。

 

结论

基于QMR测量的脂肪量和FMI与基于ADP测量的结果基本一致。QMR测量结果精确度高,并且适合长期追踪儿童身体成分组成,有可能成为一个追踪儿童身体成分的理想方法。当前流行的儿童肥胖症对儿童身体组成的测量方法提出了更高的要求。QMR能够长期地,迅速并精确地跟踪儿童身体成分,即使成本较高也是合理的,可被接受的。

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1,(a)脂肪质量散点图,(b)脂肪量指数散点图;

虚线表示恒等线(yx),实线表示减少长轴回归线;

ADP,空气置换法;QMR,定量磁共振;ICC,组内相关系数。

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2布拉-阿尔特曼点状图:(a)基于ADPQMR的脂肪量,(b)基于ADPQMR的脂肪质量指数。

中线代表ADPQMR测量的脂肪量或脂肪量指数之差的平均值(ADP减去QMR),顶线和底线代表平均值的±1.96的标准差。

ADP,空气置换法;QMR,定量磁共振。





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