老年人體脂率預測公式的構(gòu)建及驗證

蘇義冬，莫懿晗，董欣，鐘靜，鄧文與，劉貝貝，姚雪梅，王秀華

超重和肥胖指可損害健康的異?；蜻^量脂肪累積，是導致心血管疾病、糖尿病、肌肉骨骼疾病及癌癥等疾病的重大風險因素[1]。我國老年人超重率和肥胖率分別高達33.3%和12.4%[2]，及時準確地評估老年人肥胖程度，有益于肥胖相關(guān)疾病的預防與管理。體重指數(shù)(Body Mass Index，BMI)是目前衡量人體胖瘦程度及是否健康的常用指標[3]，此指標存在不能區(qū)分個體脂肪質(zhì)量和肌肉質(zhì)量的缺陷，可能會將肌肉質(zhì)量較大的人群劃分為肥胖人群；也無法識別體質(zhì)量正常，但脂肪比例較高的肥胖人群[4]。有研究報道，體脂率(Body Fat Percentage，BF%)較BMI更能準確地反映個體的實際肥胖程度[5]。

體脂率是人體脂肪含量占人體總質(zhì)量的比例，可通過水下稱重法、雙能X線吸收法及生物電阻抗分析法(Bioelectrical Impedance Analysis，BIA)等方法測量，但以上方法測量需要精密、昂貴儀器，很難大規(guī)模應用[6]。有研究便根據(jù)與體脂率高度相關(guān)的部分人體測量學數(shù)據(jù)和人口學數(shù)據(jù)，如身高、體質(zhì)量、腰圍、年齡等，構(gòu)建了體脂率預測公式[7-8]，為體脂率的廣泛應用提供了解決思路。但現(xiàn)有體脂率預測公式構(gòu)建的樣本人群多為非老年人群[7-8]，而體脂率在不同年齡段中存在較大差異，老年人群體脂率遠高于非老年人群[9]，導致現(xiàn)有基于人體測量學數(shù)據(jù)的體脂率預測公式不適用于老年人。因此，本研究擬基于常用的人體測量學數(shù)據(jù)和人口學數(shù)據(jù)，以BIA測得的體脂率為金標準，構(gòu)建并驗證適用于老年人的體脂率預測公式，為老年人肥胖預防與管理提供參考。

1 對象與方法

1.1對象 2019年6月至2020年9月，采用分層便利抽樣法，將湖南省分為湘西、湘南、湘北、湘東、湘中5個區(qū)域，從每個區(qū)域中選取1個城市(懷化、郴州、汨羅、長沙、邵陽)，再從每個城市中便利選取2個社區(qū)，在每個社區(qū)中選取符合標準的老年人。納入標準：①年齡≥60歲；②知情，自愿加入本研究。排除標準：①體內(nèi)植入有任何金屬物品，如心臟起搏器、支架等；②肢體不健全；③處于疾病終末期或患有嚴重疾病。共入選老年人1 025人，使用SPSS23.0軟件的隨機個案樣本選擇功能，將研究對象按4∶1的比例隨機分為兩組，其中公式建模組820人(80.00%)，公式驗證組205人(20.00%)。

1.2方法

1.2.1人體測量學指標的測量和人口學數(shù)據(jù)的收集 嚴格按照《人體測量方法》[10]測量研究對象的身高、體質(zhì)量和腰圍，精確度分別為0.1 cm、0.1 kg和0.1 cm。腰圍測量值取被測者髂前上棘和第12肋下緣連線中點，軟皮尺水平繞腹部的周長，全程由經(jīng)過培訓的1名研究者使用同一條軟皮尺緊貼被測者皮膚測量。根據(jù)公式BMI=體質(zhì)量(kg)/身高(m)2計算研究對象的BMI值。采用自行設計的調(diào)查表收集研究對象的一般資料，包括姓名、性別、年齡等。

1.2.2體脂率的測量 采用BIA儀(Inbody S10，Biospace，Korea)測量研究對象的體脂率。研究對象需赤腳平躺于平板床上，四肢連接儀器導聯(lián)線后即可測量。為提高測量的準確度，研究對象需穿輕薄衣物(冬季測量現(xiàn)場使用空調(diào)，保持室溫適宜)，脫去金屬飾品，測量前2 h無劇烈運動，需空腹，未飲酒。

1.2.3統(tǒng)計學方法 采用SPSS23.0軟件和Medcale19.0軟件進行統(tǒng)計分析。一般資料行描述性分析、相關(guān)性分析，采用多元線性逐步回歸分析構(gòu)建體脂率預測公式。采用ROC曲線下面積(AUC)檢驗預測公式的預測效能，計算靈敏度、特異度及約登指數(shù)；使用Bland-Altman散點圖和林氏一致性系數(shù)(Concordance Correlation Coefficient，CCC)分析2種方法(新建體脂率預測公式與BIA)測量體脂率的一致性。檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1老年人一般資料 1 025人中，男331人，平均體脂率為(27.14±7.64)%；女694人，平均體脂率為(34.35±6.68)%；年齡60～92(70.24±7.27)歲。建模組與驗證組各項指標比較，差異無統(tǒng)計學差異(均P>0.05)，具體見表1。

表1 兩 組 各 項 指 標 比 較

2.2體脂率與其他變量的相關(guān)性 體脂率與身高呈負相關(guān)(r=-0.462，P<0.05)，與年齡、體質(zhì)量、BMI、腰圍呈正相關(guān)(r=0.368、0.302、0.699、0.577，均P<0.05)，與性別存在較強相關(guān)性(Eta=0.452)。

2.3體脂率影響因素的多元線性回歸分析 以BIA測得體脂率為因變量，將相關(guān)性分析中有統(tǒng)計學意義的6個變量作為自變量，進行多元線性逐步回歸分析。結(jié)果顯示體質(zhì)量存在共線性(VIF=12.432)，故未納入預測公式。最終BMI、性別、身高、腰圍、年齡進入預測公式，見表2。構(gòu)建的體脂率預測公式為：BF%=24.994+0.621×BMI+4.796×性別-0.367×身高(cm)+0.406×腰圍(cm)+0.118×年齡。

表2 老年人體脂率的多元線性逐步回歸分析(n=820)

2.4新建體脂率預測公式的預測效能及一致性驗證 將驗證組按照性別進行分層，參考WHO推薦的體脂率肥胖評價標準(男性≥25%，女性≥35%)，以新建體脂率預測公式的預測值為檢驗變量，繪制ROC曲線。結(jié)果男性體脂率預測值A(chǔ)UC為0.983(95%CI：0.961～1.000)，取約登指數(shù)最高值0.922時，男性體脂率最佳截斷值為25.19%；女性體脂率預測值A(chǔ)UC為0.957(95%CI：0.926～0.988)，女性體脂率預測值以34.02%為截點時，約登指數(shù)達到最高值0.805。

以男性體脂率預測值≥25.19%，女性≥34.02%為判斷肥胖標準的截點，以WHO推薦的體脂率肥胖評價標準作為金標準，進行一致性診斷和ROC曲線分析。結(jié)果顯示Kappa值為0.822；體脂率預測值對肥胖二分類分組靈敏度為92.9%，特異度為89.1%，AUC為0.910(95%CI：0.864～0.956)。

圖1 新建體脂率預測公式與BIA的Bland-Altman散點圖

圖2 新建體脂率預測公式與BIA的林氏一致性系數(shù)圖

2.5新建體脂率預測公式的應用舉例 根據(jù)新建體脂率公式計算老年人體脂率：如一位老年人，女(男=1，女=2)，70歲，身高160 cm，體質(zhì)量70 kg，腰圍90 cm，代入預測公式：24.994+0.621×(70/1.62)+4.796×2-0.367×160+0.406×90+0.118×70=37.65%。按本公式判斷肥胖的最佳截點為女性體脂率≥34.02%，可判斷該老年人為肥胖。

3 討論

肥胖是糖尿病、心腦血管等疾病的重要危險因素之一[1]，準確了解老年人的肥胖程度，及時預防與管理，有益于促進健康老齡化[11]。本研究基于BMI、性別、年齡和腰圍等常用人體測量學數(shù)據(jù)和人口學數(shù)據(jù)構(gòu)建的體脂率預測公式，可較為準確地預測老年人的體脂率，進而準確地反映老年人的肥胖程度；且預測公式所需數(shù)據(jù)方便易得，不依賴昂貴精密儀器，便于在老年人群中大規(guī)模應用。

新建體脂率預測公式納入了BMI、性別、身高、腰圍及年齡5個變量(調(diào)整R2=0.795，P<0.01)，公式擬合度較好。新建預測公式中，BMI對體脂率的影響最大，可解釋體脂率變化的48.7%。這與Bertapelli等[12]在非老年人群[年齡(49.1±9.0)歲]中構(gòu)建的體脂率預測公式相一致，其公式中BMI可解釋體脂率變化的48%。胡強等[13]對廣州市中老年人群體脂率與常規(guī)肥胖指標(BMI、腰圍、腰臀比等)的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，BMI與體脂率相關(guān)性最大。由此可見，BMI是預測體脂率的重要因子[14]。其次，體脂率存在明顯的性別差異，女性體脂率明顯高于男性[15]。因此在預測體脂率時，十分有必要考慮性別對體脂率的影響。新建預測公式中，將性別納入預測公式后，結(jié)果顯示性別可解釋體脂率變化的20.1%，這與巴西學者基于16～24歲青年人構(gòu)建的體脂率預測公式相近，其公式中性別解釋了體脂率變化的23%[16]。最后，本研究在構(gòu)建老年人體脂率預測公式過程中發(fā)現(xiàn)，在納入BMI和性別的基礎(chǔ)上，將身高、腰圍和年齡納入公式后，公式的標準估計誤差由4.371降至3.557。由此可見，盡管身高、腰圍和年齡解釋老年人體脂率的能力有限，但可明顯提高公式預測體脂率的準確度。這可能與身高較高的老年人，體脂率往往較低有關(guān)；同時也可能與隨著年齡增長，老年人機體脂肪比例逐漸增加，瘦體質(zhì)量比例逐漸減少[17]，脂肪重新定向，向腰腹部聚集有關(guān)。

新建體脂率預測公式判斷老年人是否肥胖的靈敏度及特異度較好，靈敏度為92.9%，特異度為89.1%，AUC為0.910，說明新建體脂率預測公式具有較好的預測效能。使用本研究的體脂率預測公式，推薦男性體脂率預測值≥25.19%，女性≥34.02%，可判斷為肥胖。另外，本研究中的預測公式與BIA測得的體脂率具有較好的一致性。Kwok等[18]基于BMI、皮褶及性別，在中國香港老年人群(69～82歲)中構(gòu)建了體脂率預測公式，其驗證結(jié)果顯示，預測公式與雙能X線吸收儀測得體脂率的差值的均數(shù)為-0.6%，95%LOA為(-8.7%，7.4%)，研究未列出95%LOA的95%CI。與之相比，本研究構(gòu)建的體脂率預測公式與BIA測得體脂率的差值的均數(shù)更小，且差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，95%LOA的范圍更窄，且95%LOA的95%CI在可接受誤差范圍內(nèi)；預測公式與BIA的CCC也較高。此外，皮褶需要專業(yè)人員操作皮褶厚度測量儀測量，具有一定操作難度，操作不規(guī)范可能存在較大誤差；測量身體某些位置皮褶厚度時還需要脫掉衣物，操作不便[19]。綜上，本研究構(gòu)建的體脂率預測公式，數(shù)據(jù)簡便易得，預測較為準確，可作為預測老年人體脂率的有效方法。

有研究報道，體脂率不僅可準確反映肥胖程度，還可有效預測心腦血管疾病[20]。所以，老年患者在常規(guī)入院評估時，可使用本研究構(gòu)建的體脂率預測公式，了解老年患者的體脂率狀況，以更好指導臨床護理工作的開展；社區(qū)衛(wèi)生服務中心也可運用此體脂率預測公式，在居民健康檔案中增加體脂率數(shù)據(jù)，以便更準確地了解老年居民肥胖程度，有效預防和管理心腦血管疾??；老年人可以自行預測自己的體脂率，了解自身肥胖程度，保持健康體態(tài)。

4 小結(jié)

本研究基于常用的人體測量學數(shù)據(jù)和人口學數(shù)據(jù)，構(gòu)建了適用于我國老年人的體脂率預測公式。經(jīng)驗證，新建預測公式預測效能較好，且與BIA顯示出較好的一致性。未來可以進行更大規(guī)模的研究，對此公式加以驗證，以便更好地用于老年人肥胖預防與管理。