基于潛在剖面分析法的學(xué)齡前兒童膳食模式研究

馬永紅,尚 磊,譚 姣,門 可,張海瑞,馮彥成

(1西安醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)教研室,西安 710021;2陜西省公共安全醫(yī)學(xué)防控研究中心;3空軍軍醫(yī)大學(xué)軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)系;*通訊作者,E-mail:2456292789@qq.com)

營(yíng)養(yǎng)是兒童生長(zhǎng)發(fā)育和體質(zhì)健康的基礎(chǔ),膳食攝入決定營(yíng)養(yǎng)狀況[1]。學(xué)齡前期是兒童生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,這一時(shí)期的營(yíng)養(yǎng)狀況直接決定學(xué)齡前兒童的生長(zhǎng)發(fā)育及未來的體質(zhì)健康水平[2]。居民每日攝入的食物多種多樣,且食物和所含營(yíng)養(yǎng)素之間互相影響、互相聯(lián)系,只分析某單一食物或營(yíng)養(yǎng)素對(duì)居民健康的影響,缺乏膳食研究的客觀性和全面性,是傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)流行病學(xué)的不足[3]。因此,近年來隨著現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)流行病學(xué)的快速發(fā)展,相關(guān)學(xué)者提出用居民膳食模式(food pattern)來綜合評(píng)價(jià)個(gè)體食物及營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入狀況[4]。膳食模式也稱膳食結(jié)構(gòu),指的是日常攝入的各類食物的數(shù)量以及比重,判斷膳食模式是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是膳食中各類食物所能提供的能量及各種營(yíng)養(yǎng)素的數(shù)量和比例是否恰當(dāng)[5]。利用膳食模式進(jìn)行兒童營(yíng)養(yǎng)狀況調(diào)查,是在掌握兒童食物攝入等基本情況的基礎(chǔ)上,綜合考慮不同食物和營(yíng)養(yǎng)素的交互作用,這樣不僅可以全面反映兒童的膳食攝入情況,還可以反映居民膳食結(jié)構(gòu),從而能提出更有效的營(yíng)養(yǎng)干預(yù)措施。本研究通過對(duì)西安、蘭州等地區(qū)學(xué)齡前兒童膳食模式和飲食特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查分析,為制定有針對(duì)性的學(xué)齡前兒童膳食干預(yù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象

本研究采用方便抽樣的方法,在西安市、蘭州市、西寧市、銀川市和烏魯木齊市等5個(gè)城市,每個(gè)城市選取城市和農(nóng)村幼兒園各一所,以幼兒園不同年級(jí)3-7歲學(xué)齡前兒童為研究對(duì)象進(jìn)行膳食調(diào)查。共發(fā)放問卷600份,回收有效問卷541份,有效率90.17%。

1.2 研究方法

通過查閱文獻(xiàn)、專家咨詢等方法[6-8],按照問卷開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)流程編制《西北地區(qū)學(xué)齡前兒童半定量食物頻率問卷》,包括主食類、肉類及其制品、蛋奶類及其制品、豆類及其制品、水果類、深色蔬菜類、淺色蔬菜類、菌菇類蔬菜和飲料類等9大類66種的食物。為了減少飲食時(shí)令性的影響,本次調(diào)查特于2019年6-10月開展學(xué)齡前兒童的膳食現(xiàn)況調(diào)查。本研究采用Cronbach’s α系數(shù)來測(cè)量問卷內(nèi)部一致性,問卷Cronbach’s α=0.819,內(nèi)部一致性良好,問卷信度尚好。根據(jù)調(diào)查資料,利用潛在剖面分析法提取學(xué)齡前兒童膳食模式,為了避免攝入量較少的食物信息丟失,將9類66種食物根據(jù)其種類及營(yíng)養(yǎng)成分合并為20大類進(jìn)行分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

潛在類別模型(latent class model,LCM)是指研究的群體內(nèi)部含有多個(gè)構(gòu)成比例不明確的且部分各異的亞組時(shí),便可利用LCM通過構(gòu)建不同變量來解釋研究群體內(nèi)部存在的異質(zhì)性,并以此為依據(jù)將研究群體進(jìn)行分類。根據(jù)潛變量的數(shù)據(jù)屬性,將潛在類別模型分為潛在類別分析模型和潛在剖面分析模型(latent profile model,LPM),兩者的原理和計(jì)算過程基本一致,只是潛在類別分析一般用于處理分類變量,而潛在剖面分析用于處理連續(xù)型變量[9]。本研究學(xué)齡前兒童的不同食物種類攝入量是連續(xù)型變量,故采用潛在剖面分析。潛在剖面分析模型必須符合2個(gè)假設(shè):①第一個(gè)假設(shè)是研究者調(diào)查的群體中所含的所有樣本必須且只能被分到潛在變量的一個(gè)類別中,而且各個(gè)類別之間不能相交,要完全相互獨(dú)立,即學(xué)齡前兒童膳食調(diào)查資料均可以進(jìn)行膳食模式提取,且不同膳食模式之間互不相交;②第二個(gè)假設(shè)是局部獨(dú)立性(local independence)假設(shè)[10],在確定膳食模式的特定類別下,外顯變量必須各自獨(dú)立,即學(xué)齡前兒童確定膳食模式類別后,其特征如身高、體重等外顯變量是各自獨(dú)立的。由此可見,利用潛在剖面分析法進(jìn)行學(xué)齡前兒童膳食模式提取符合該方法的基本要求。

采用SPSS23.0統(tǒng)計(jì)軟件包建立數(shù)據(jù)庫(kù)分析數(shù)據(jù),利用M-plus8.0軟件進(jìn)行潛在剖面分析法數(shù)據(jù)處理,檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量P<0.05時(shí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究對(duì)象一般特征分析

本研究共調(diào)查541名學(xué)齡前兒童,具體特征見表1。其中男孩和女孩分別占56.01%和43.99%。兒童年齡分布較平均,3-6歲學(xué)齡前兒童百分比在17.38%-35.30%之間。獨(dú)生子女占到52.13%。以城市兒童為主,占72.64%,所在城市以西安市兒童最多,占24.03%,銀川市兒童最少,占16.64%。

表1 研究對(duì)象一般特征

2.2 研究對(duì)象食物分組及食用率

本研究在進(jìn)行膳食模式提取時(shí)為了避免攝入量較少的食物信息丟失,將9類66種食物根據(jù)其種類及營(yíng)養(yǎng)成分合并為20大類,具體食物分類及食用率見表2。其中谷物類、肉類和奶類及制品等三類食物的食用率最高,分別為98.52%,97.23%和92.05%。食用比較低的食物有柑橘類水果、漿果類水果、動(dòng)物內(nèi)臟類食物等,食用率分別為29.76%,32.90%和34.94%。

表2 學(xué)齡前兒童半定量食物頻率問卷食物分組及食用率

2.3 研究對(duì)象膳食模式的提取

以學(xué)齡前兒童20類食物的攝入量為資料進(jìn)行潛在剖面分析法分析,模型1為納入1個(gè)潛類別,模型2為納入2個(gè)潛類別,以此類推。將潛類別嘗試設(shè)置為5,LCM的擬合統(tǒng)計(jì)量見表3。由于AIC、BIC指標(biāo)均為越小越好。且Entropy值越接近1表明分類越明確,分類效果越好。由此可見應(yīng)當(dāng)選擇四類別模型為理想模型,可是進(jìn)行LMR和BLRT檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)選擇四類別模型時(shí),LMR的檢驗(yàn)結(jié)果P=0.079>0.05,僅有BLRT檢驗(yàn)結(jié)果P<0.05。綜合考察所有指標(biāo)并考慮到模型的簡(jiǎn)單明了,故確定以三分類模型(模型3)作為最優(yōu)模型。

表3 探索性潛在剖面分析模型擬合指數(shù)

以潛在類別數(shù)量為3作為理想模型,利用期待最大化EM算法參數(shù)估計(jì),我們進(jìn)一步獲得3個(gè)潛在類別在20類食物的條件均數(shù)和3個(gè)類別的類別概率(見圖1)。由圖1可知相比于其他兩個(gè)類別,class 3類別在問卷各食物種類中的條件均數(shù)均較高,這一類別所占比例為全體研究對(duì)象的9.22%,為50人。該類別中蛋類及制品、畜肉類、奶類及制品以及水產(chǎn)品類食物明顯高于其他類型,因此可定義為“高質(zhì)量膳食模式”。class 2類別在谷物類、畜肉類、葉類深色蔬菜、核果類蔬菜等食物中攝入量相對(duì)較高,因此命名為“常規(guī)膳食模式”,該類膳食模式在全體研究對(duì)象中所占比例最高,為57.38%,有310名學(xué)齡前兒童;class 1類別在3個(gè)類別中,各個(gè)食物種類的條件均數(shù)均較低,但在甜食類、油炸類和飲料類食物中攝入量較高,可以把這一類別定義為“低質(zhì)量膳食模式”,全體研究對(duì)象中占33.41%,有181名兒童。

圖1 3個(gè)潛在類別的估計(jì)條件均值分布圖Figure 1 The distribution of the estimated conditional mean values of the three potential categories

2.4 研究對(duì)象不同膳食模式食物組成差異性比較

對(duì)潛在剖面分析法提取的3種不同膳食模式食物攝入量進(jìn)行獨(dú)立樣本Kruskal-WallisH檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),低質(zhì)量膳食模式與高質(zhì)量膳食模式及常規(guī)膳食模式在葉類蔬菜類、蛋奶及制品、奶類及制品以及仁果類和核果類水果等食物攝入量差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表4),低質(zhì)量的膳食模式其葉類蔬菜、蛋類及制品、奶類及制品及仁果類和核果類水果等食物攝入均較低;油炸類食物及飲料類的P25,P75攝入量均高于常規(guī)及高質(zhì)量膳食模式;高質(zhì)量膳食模式的甜食類食物P25,P75攝入量均高于低質(zhì)量及常規(guī)膳食模式(P<0.05)。

表4 潛在剖面分析提取的3種膳食模式食物攝入量比較

3 討論

潛在剖面分析是依據(jù)調(diào)查對(duì)象不同外顯變量的反應(yīng)(連續(xù)型變量),將被試對(duì)象分為不同的潛在類別。每個(gè)兒童都擁有各自的飲食特點(diǎn),這種飲食特征通常都是潛在的,無法直接測(cè)量,則可通過調(diào)查兒童食物攝入量歸類來反映這種潛在的類別,因此潛在剖面分析被應(yīng)用于居民膳食模式的提取[11]。

本研究利用潛在剖面分析法將學(xué)齡前兒童膳食模式分為低質(zhì)量膳食模式、高質(zhì)量膳食模式和常規(guī)質(zhì)量膳食模式,其學(xué)齡前兒童所占比例分別為33.41%,9.22%和57.38%。低質(zhì)量膳食模式的特點(diǎn)各個(gè)食物種類的均數(shù)均較低,但在甜食類、油炸類和飲料類食物中攝入量較高(P<0.05)。高質(zhì)量膳食模式兒童日常攝入蛋類及制品、畜肉類、奶類及制品以及水產(chǎn)品類食物明顯高于其他類型。常規(guī)膳食模式谷物類、畜肉類、葉類深色蔬菜、核果類水果等食物中攝入量相對(duì)較高。由此可見,針對(duì)低質(zhì)量膳食模式的學(xué)齡前兒童應(yīng)該加大蛋奶類、蔬菜水果類食物的攝入,減少油炸和飲料類食物的攝入,有針對(duì)性地開展兒童膳食干預(yù)。

北京大學(xué)于盼等[12]對(duì)我國(guó)7個(gè)城市學(xué)齡前兒童膳食模式研究將其分為傳統(tǒng)型(面食、米飯、豬肉等為主)、動(dòng)物內(nèi)臟/水果型、面粉/家禽型3類。張安慧等[13]將學(xué)齡前兒童膳食模式分為加工/零食型、粗糧/豆制品型、健康營(yíng)養(yǎng)型和蛋奶型4個(gè)類型。這些研究結(jié)果與本研究結(jié)果有一定差異,這種差異可能與不同研究采用的食物頻率問卷及膳食模式提取方法不同有關(guān),也在一定程度上反映了我國(guó)不同地域人群飲食模式的差異。

由于學(xué)齡前兒童進(jìn)食量不穩(wěn)定且年齡不同攝入量也有差異,因此其食物攝入量數(shù)據(jù)離散趨勢(shì)較大,且外顯變量未經(jīng)分析而進(jìn)入了潛在類別估計(jì),這勢(shì)必會(huì)影響模型估計(jì)以及分析的準(zhǔn)確性;另外,由于潛在剖面分析多用于心理學(xué)的研究,在營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究較少,雖然學(xué)者提出了一些潛在剖面模型選擇的指標(biāo),但由于在演算的過程中模型的精確性受到外顯變量數(shù)目、樣本量等指標(biāo)的影響,模型在一定程度上有很大的主觀性。因此,潛在剖面分析法在學(xué)齡前兒童膳食模式提取方面的應(yīng)用有待進(jìn)一步驗(yàn)證,將進(jìn)一步進(jìn)行膳食模式的影響因素研究,提高膳食模式提取的準(zhǔn)確性。