兒童肥胖中測量體脂的身高-體重公式

背景

體成分的評估是兒科肥胖診斷和治療的中心，但標準方法在臨床實踐中不可行。即使使用生物電阻抗分析(BIA)在兒童中也是有限的。身體質量指數(BMI) z評分經常被用作身體組成的替代指標，但它沒有區分脂肪質量和無脂肪質量。我們的目的是評估在意大利南部的肥胖青年中，由身高-體重方程估計的脂肪量和體脂百分比與BIA方程一致的程度。此外，我們還研究了兩種模型估計的BMI z評分與脂肪質量或身體質量百分比的相關性。

方法

174名青少年肥胖患者(男性占52.3%，平均年齡10.8±1.9)參加了這項橫斷麵研究。根據基於身高體重的預測模型和BIA預測模型計算體脂質量和體脂率。

結果

根據Bland-Altman統計，脂肪質量(+ 0.65 kg)和體脂率(+ 1.27%)的均值差異較小，在均值較低時存在高估;大多數價值都在協議的範圍之內。無論采用何種方法，BMI z評分與脂肪質量和體脂百分比均顯著相關，但當考慮身高-體重方程時，相關性強度更高(r= 0.82;p< 0.001)。

結論

在沒有工具工具的情況下，這個公式可以作為體脂估計的替代。用身體脂肪的變化來代替BMI z評分可以幫助孩子和父母關注健康飲食。

肥胖的定義是脂肪堆積過多，對健康構成威脅。流行病學研究使用直接或間接的身體組成方法，表明在一般人群中脂肪量和死亡率之間存在正相關[beplay3网页登录 ］．因此，體脂成分的評估在肥胖的診斷和治療中處於核心地位，但體脂(BF)的估計存在一些局限性，尤其是在兒童和青少年中。

雙能x線骨密度法(DXA)和空氣置換骨密度法被認為是成人身體成分評估的標準方法，而不是兒童。另一種方法是使用生物電阻抗分析(BIA)，它通過基於不同變量(如年齡、身高和最終體重)的預測方程來估計身體的總水分、無脂肪質量(FFM)和脂肪質量(FM)。beplay3网页登录 ，beplay3网页登录 ］．然而，BIA在兒科臨床實踐中的應用是有限的，因為它需要專業的工作人員、標準的條件和患者的相對合作[beplay3网页登录 ］．因此，已經開發了幾種基於人體測量數據(如體重和身高)的方程來評估肥胖的方法，這些方法實用、可重複且不受操作者的影響[beplay3网页登录 ］．在這個方向上，身體質量指數(BMI)已被推薦用於評估醫療保健或臨床環境中的超重和肥胖。盡管BMI有很多優點，但它也有一些局限性，因為相同BMI的受試者FM和FFM可能不同[beplay3网页登录 ］．此外，BMI是一種與性別和年齡相關的測量指標，因此BMI年齡百分位數或其等效值(BMI Z-score)是診斷超重和肥胖的主要工具[beplay3网页登录 ］．

BMI z評分在後續研究中也經常被用作身體成分的替代指標[beplay3网页登录 ］．但對於父母等非專業人士來說，解釋起來比較困難，其含義也不是直接歸結於BF。此外，BMI z-score在BMI值非常高時變平，在考慮隨著時間的變化時，會導致錯誤的結論[5，6，beplay3网页登录 ］．BMI和BMI z評分可能不能反映兒童和青少年身體成分的變化，因為身體比例和BF水平在生長過程中呈非線性變化。由於這個原因，已經提出了其他人體測量方程來估計FM%。例如，一些作者在體重/身高公式的分母上測試了不同的指數[beplay3网页登录 ］．特別是三次冪質量指數(體重/身高^3.)在估計不同兒童人群BF水平方麵比BMI更準確[beplay3网页登录 ，beplay3网页登录 ］．

最近，Hudda等人開發了一個“身高-體重方程”來計算兒童和青少年的FM，該方程在英國不同種族的兒童的大型多種族數據集中通過氘稀釋進行驗證。［beplay3网页登录 ］．該方程具有非常高的預測能力，觀察到的脂肪質量與預測的脂肪質量之間的平均差為−1.29 kg(95%置信區間為−1.62 ~−0.96 kg)。此外，使用氘稀釋法作為參考標準，該模型提供的FM估計與DXA和BIA的估計一樣準確[beplay3网页登录 ］．這個方程也把種族作為一個預測變量，區分不同種族出身的孩子。在之前的一項研究中，我們發現在意大利肥胖兒童和青少年樣本中，通過Hudda方程估計的FM與亞臨床動脈粥樣硬化獨立相關[beplay3网页登录 ］．

考慮到對一種簡單可行的BF估計方法的興趣，我們的目的是通過比較兩種可行的BF估計方法，即Hudda等人的身高-體重方程和生活在意大利南部的肥胖兒童和青少年的BIA模型，來評估FM和BF%的一致程度。作為次要結果，我們比較了BMI z評分與這兩種模型估計的FM或BF%之間的相關性。

本回顧性研究涉及174名意大利肥胖兒童和青少年(52.3%的男性，平均年齡10.8歲，年齡範圍7-15歲)，於2017年4月至2017年12月在意大利那不勒斯聖托博諾·保西利蓬兒童醫院的肥胖統一醫院首次就診。本研究納入以下標準:年齡4-15歲，診斷為原發性肥胖，既往未接受減肥治療。排除標準為超重、參加競技運動、服用可能影響體重的藥物，或遺傳、內分泌和醫源性肥胖。機構審查委員會批準了臨床方案，並在注冊前獲得了所有兒童和/或他們的父母或法定監護人的所有程序的書麵知情同意。

人體測量學，青春期和生活方式評估

人體測量是由同一名研究人員評估的，經過專門培訓。站立高度由Harpenden體育場計(Holtain Limited, Crymych, Dyfed, UK)確定。體重用標準儀器測量至0.1 kg。BMI以體重除以身高計算²(公斤/米²)．采用世界衛生組織年齡和性別BMI百分位數標準計算BMI標準差評分(SDS)。肥胖由BMI z評分> 2定義[beplay3网页登录 ］．青春期由兒科醫生評估。青春期前階段由Tanner階段定義，即女孩乳房發育和男孩睾丸體積[beplay3网页登录 ］．

生活方式通過問卷調查進行評估，包括在過去6個月內參加競技或休閑運動的信息(是/不是)和每周的訓練小時數。

生物電阻抗分析

由同一研究人員在標準條件下進行全身BIA (BIA 101 RJL, Akern, Florence Italy):環境溫度在23-25°C之間，快速> 3小時，空膀胱，仰臥位10分鍾。要求參與者躺下，腿和手臂輕微外擺，以確保身體各節段之間不接觸。測量電極分別放置於腕關節前表麵，注射電極分別放置於手背表麵和足背表麵[beplay3网页登录 ］．

身體成分計算

FM根據Hudda等人提出的基於身高和體重的預測模型計算[beplay3网页登录 ]以及Horlick等人提出的BIA預測模型[beplay3网页登录 ］．

根據Hudda等人[beplay3网页登录 ，使用的公式如下:

Exp =指數函數;Ln =自然對數變換;如果孩子是黑人(BA)，南亞(SA)，其他亞洲(AO)，或其他(其他)民族血統，得分1，如果不是，得分= 0;性別:男性= 1，女性= 0。

對於BIA估計模型，以下方程先前由Horlick等人在4-18歲兒童中驗證[beplay3网页登录 ,使用:

R =電阻;性別:男性= 1，女性= 0。

計算BF%均為FM/weight × 100。

統計分析

社會科學統計軟件包(版本26.0,SPSS, Inc.， Chicago, Illinois)用於統計分析。Shapiro-Wilk檢驗用於評估變量的正態分布。分析前對非正態分布的數據進行對數變換;為了解釋的清晰性，結果表示為未轉換的值。連續變量用平均值±標準差描述。未配對和配對學生的t檢驗被用來比較男孩和女孩之間以及同性之間的平均值。兩種估計方法的差異呈正態分布。因此，Bland-Altman統計[beplay3网页登录 ]，比較兩種模型的BF%和FM %。采用一般線性模型排除所選方程的均值差異與性別或性別與年齡之間的任何相互作用。對兩種方法的差異及其相應的平均值進行未調整和調整的線性回歸模型。對性別、年齡和青春期前階段進行偏相關調整，比較兩種不同方程估計的每周體育參與小時數或BMI z評分與FM或BF%之間的相關性。

研究小組整體或按性別分層的一般特征見表beplay3网页登录 ．年齡、體重和身高差異無統計學意義，男孩的BMI-Z得分明顯高於女孩。無論使用何種方法評估身體組成，女孩的BF%都顯著高於男孩，而FM沒有顯著差異。隻有37%的女孩和49%的男孩參加休閑運動。兩種方法對女生的FM和BF%差異有統計學意義，而對男生無統計學意義。

偏相關分析顯示，在性別、年齡和青春期前階段(FM)調整後，每周運動時間與FM或%BF之間沒有任何顯著關係_{身高-體重方程}-0.076 r % BF_{身高-體重方程}r - 0.156;調頻_BIAr -0.042;% BF_BIA-0.048 r)。

對整個研究組進行Bland-Altman分析。兩種方法估計的FM或BF%的一致性如圖所示。beplay3网页登录 而且beplay3网页登录 )，統計數據彙總在表中beplay3网页登录 ．FM和BF%的平均差異相對較小，大多數值都在一致的上下限範圍內。其中，在兩方程的比較中，FM或BF%的差異平均值均為正，且與0有顯著差異(表beplay3网页登录 )．值得注意的是，在較低的平均值上，高估BF%差異的係統誤差更明顯。

與未調整的相關係數相比，經性別、年齡和青春期前階段調整的偏相關分析顯示，FM和BF%的差異與平均值之間存在更強的負相關(表)beplay3网页登录 )．

按性別、年齡和青春期前階段調整的BMI z評分與不同方程估計的FM或BF%的偏相關情況見表beplay3网页登录 ．BMI z評分與兩種方法估測的絕對和相對FM分布顯著相關。然而，當使用身高-體重方程時，這種關係大大提高。

本研究發現，高度-權重方程[beplay3网页登录 ]以及基於BIA的身體成分評估驗證模型[beplay3网页登录 研究對象是生活在意大利南部的肥胖兒童和青少年。據我們所知，很少有研究將人體成分的人體測量估計與BIA方程進行比較[beplay3网页登录 ]，同時也有大量文獻將人體測量或BIA方程與DXA或空氣置換容積檢測法進行比較[beplay3网页登录 ］．

最近，Hudda等人提出了一個“身高-體重方程”來估計兒童和青少年的FM，並對氘稀釋進行了驗證[beplay3网页登录 ];這個方程提供了至少與DXA和BIA一樣精確的FM估計[beplay3网页登录 ］．在一項對丹麥隊列進行的回顧性研究中，根據身高-體重方程估計，10歲或13歲的FM與30 - 70歲成人患2型糖尿病的風險比兒童體重更相關[beplay3网页登录 ］．此外，該方程估計的FM與亞臨床動脈粥樣硬化獨立相關[beplay3网页登录 ]，並在意大利兒童和青少年中顯示出良好的代謝綜合征檢測能力[beplay3网页登录 ］．

本研究通過比較Hudda預測的FM和BF%與基於BIA的另一個可行模型在意大利肥胖青年臨床樣本中的一致性程度，提供了進一步的見解。兩個方程都揭示了預期中的身體組成的性別差異。然而，與BIA法相比，身高-體重方程在女孩中提供了略高的FM和BF%值，而在男孩中沒有發現顯著差異。Bland-Altman分析結果表明，兩種方法對BF%的估計差異僅為1.27%和0.65 kg。考慮到最理想的測量值之間的零差，兩種方法之間的比較是可以接受的。然而，與BIA方程相比，身高-體重方程高估了FM或BF%的數量，即使在控製了性別、年齡和青春期前階段之後。由於兒童BF的測量取決於個體特征(如年齡、身高、性別和青春期狀況)，因此使用不同的方法估計身體組成時，預期會有差異。事實上，Reilly等人證明了使用BIA和DXA估計FM的誤差[beplay3网页登录 和Lazzer等人的研究[beplay3网页登录 研究對象是嚴重肥胖的年輕人。此外，Hudda等人[beplay3网页登录 ]表明DXA和BIA評估在兒童年齡中的準確性在FM值範圍內存在很大差異，DXA在較高水平高估FM，在較低水平低估FM。

作為第二結果，我們發現，在調整性別、年齡和青春期前階段後，由身高-體重方程估計的BMI z評分與FM或BF%之間的關係比BIA預測模型更大。據我們所知，隻有Calcaterra等人評估了身高-體重方程與其他肥胖指數之間的相關性，如BMI (r= 0.69,p< 0.001)，腰圍(r= 0.32,p< 0.01) (beplay3网页登录 ］．

最近的一項係統綜述報告稱，BMI z評分在評估兒童肥胖的體重減輕時比BMI或BMI百分比(分別為24%、9%和13%)更常用;DXA或BIA遠未被報告(分別為5%及1%)[beplay3网页登录 ］．BMI z評分是根據兒童年齡和性別調整後的相對體重指標，用於對超重和肥胖進行分類，並監測體重減輕情況，但與該指數相關的信息很難向父母和兒童解釋。身高體重方程與BMI z評分的實際應用如下所示beplay3网页登录 ．我們舉了兩個例子，一個10.5歲的男孩在治療6個月後體重增加了3.0公斤或減輕了1.0公斤，線性增長+ 3厘米。在這兩種情況下，都假設BMI z分數降低到0.25以上，這個數值被認為可以有效降低肥胖兒童的心血管風險因素[beplay3网页登录 ］．根據身高-體重公式估計降低0.7 BF%或2.4 BF%， BMI z評分分別降低0.26或0.54。

我們的研究有幾個局限性。首先，研究小組是一個小樣本的兒童和青少年肥胖，因此它不代表一般兒科人口。此外，我們的結果隻適用於白人人口。其次，我們不能用DXA或氘稀釋等參考方法來驗證公式。相反，我們研究的一個優點是使用了兩個方程，這兩個方程之前是通過參考方法在我們人口的相同年齡範圍的青年中驗證的。最後，人體測量變量或BIA數據由一個獨特的算子估計，減少了觀察者的偏差。

我們在一組居住在意大利南部的肥胖青年樣本中發現，兩種簡單易用的工具評估身體成分的結果相當一致。因此，當可行的儀器工具(如BIA)不可用時，高度-重量公式可作為FM估計的替代。從相關預測變量計算FM很簡單，使用作者提供的Excel計算器[beplay3网页登录 ］．由身高-體重方程估計的BMI z得分與BF%之間存在嚴格的相關性，說明兩種公式可以互換。身高-體重公式的有用性可能依賴於處理BF而不是體重或BMI z評分的機會，幫助兒童和父母關注飲食和鍛煉以保持健康。需要進一步研究來比較身高體重方程和BMI Z-Score與DXA對兒童BF的估計。身高-體重公式是否應該比BMI更好，根據性別和年齡製定與肥胖相關的臨界值，可能有助於更好地定義兒童肥胖。

在當前的研究中使用和/或分析的數據集可從通信作者在合理的要求。

BIA:

生物電阻抗分析

男朋友:

身體脂肪

體重指數:

身體質量指數

測定儀:

雙能x線吸收儀

FFM:

不含脂肪的質量

FM:

脂肪量

不適用。

這項研究沒有得到任何資助機構的專門資助。

作者指出

1. Maria Rosaria Licenziati和Giada Ballarin對這項工作做出了同樣的貢獻。

作者和聯係

1. 意大利那不勒斯聖博諾-保西利蓬兒童醫院神經科學、肥胖和內分泌疾病科

   Maria Rosaria Licenziati和Maria Serena Lonardo

2. 那不勒斯大學運動科學與福祉學係，帕特諾普，意大利那不勒斯

   Giada Ballarin和Giuliana Valerio

3. 意大利那不勒斯費德裏科第二大學臨床醫學與外科

   Gabriella Iannuzzo和Olivia Di Vincenzo

4. 意大利那不勒斯費德裏科二大學公共衛生係

   奧利維亞Di Vincenzo

5. 意大利那不勒斯卡達雷利醫院內科及醫學專科

   Arcangelo努誌

貢獻

MRL對研究的概念化、設計和數據的獲取做出了貢獻，並對手稿進行了嚴格的修訂;GB參與了研究的設計、數據的分析和解釋，並起草了稿件;GI對數據的解釋做出了貢獻，並對手稿進行了嚴格的修訂;MSL參與了數據的獲取，並對稿件進行了嚴格的修改;ODV參與了數據的獲取，並對稿件進行了嚴格的修改;人工智能對研究的概念化、設計、數據解釋和嚴格修改手稿做出了貢獻;全球之聲參與了研究的概念化、設計、數據的分析和解釋，並起草了手稿。所有作者批準了提交的版本，並同意對作者自己的貢獻負責，並確保與工作任何部分的準確性或完整性相關的問題，即使是作者沒有親自參與的問題，得到適當的調查，解決，並在文獻中記錄的決議。

相應的作者

對應到古麗亞娜Valerio．

倫理認可和同意參與

所有方法都是按照1964年《赫爾辛基宣言》及其後來的修正所規定的道德標準或類似的道德標準進行的。那不勒斯卡達雷利醫院機構審查委員會批準了臨床規程，並在登記前獲得了所有兒童和/或其父母或法定監護人對所有程序的書麵知情同意。

同意出版

不適用。

相互競爭的利益

作者聲明不存在利益衝突。

出版商的注意

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