Резюме

Заден план

Въпреки че мястото за измерване при L4 – L5 за висцералната мастна тъкан (ДДС) е общоприето, някои изследователи предполагат, че допълнителни горни места (т.е. L1 – L2 и L2 – L3) са полезни за оценка на обема на ДДС. Следователно определянето на оптималната площадка за измерване остава предизвикателство и стана важно при определянето на обема на ДДС. Изследвахме влиянието на мястото за измерване с един отрязък върху прогнозирането на обема на ДДС и промените в обема на ДДС при затлъстели японски мъже.

Методи

Двадесет и четири мъже, на възраст 30–65 години със среден ИТМ от 30 kg/m 2, бяха включени в 12-седмична програма за отслабване. Получихме непрекъснати T1 претеглени изображения на коремния магнитен резонанс от T9 до S1 със система 1,5-T за измерване на площта на ДДС. След това тези области с ДДС бяха сумирани, за да се определи обемът на ДДС преди и след програмата.

Резултати

Едносрезовите изображения на 3–11 cm над L4 – L5 са имали значителни и високи корелации с обема на ДДС в началото (r = 0,94–0,97). Еднослойното изображение с най-висок коефициент на корелация по отношение на обема на ДДС е разположено на 5 см над L4 – L5 (r = 0,97). Най-високият коефициент на корелация между отделните промени в областта на ДДС и промените в обема на ДДС е разположен на 6 см над L4 – L5 (r = 0.90).

Заключения

Отделните сайтове за измерване имат различни способности да оценяват обема на ДДС и промените в обема на ДДС при затлъстели японски мъже. Най-добрата зона, разположена на 5–6 cm над L4 – L5, може да бъде по-добър предиктор за обема на ДДС от изображението L4 – L5 по отношение както на изходното ниво, така и на промените със загуба на тегло.

Въведение

Затлъстяването е тясно свързано с различни метаболитни нарушения [1]. По-специално, натрупването на висцерална мастна тъкан (ДДС), което често придружава затлъстяването, е свързано с хипертония, дислипидемия, диабет тип 2 и сърдечно-съдови заболявания (ССЗ) [2, 3]. Въпреки че подкожната мастна тъкан (SAT) също допринася за свързаната със затлъстяването инсулинова резистентност и метаболитни заболявания [4, 5], повечето предишни проучвания съобщават, че ДДС има по-силна връзка с метаболитните рискови фактори в сравнение със SAT [6, 7].

Напоследък техниките за образна диагностика с висока точност, като компютърна томография (CT) и ядрено-магнитен резонанс (MRI), привличат голямо внимание при оценката на коремната мастна тъкан. Тези техники позволяват лесно разграничаване на ДДС и подкожната SAT [8]. Необходими са последователни изображения в редовна последователност по гръбначния стълб за прецизно измерване на натрупването на коремна мастна тъкан [8, 9]. За съжаление, вземането на голям брой изображения на пациент не е практично в клинична обстановка поради увеличените разходи и време, необходими, тъй като броят на изображенията и необходимия анализ се увеличава [10, 11]. Съответно, повечето изследователи използват еднорезов образ при L4 – L5, за да изчислят ДДС [12–16]. Последни проучвания [17, 18] показаха, че най-подходящият сайт, представляващ общия обем на ДДС, е 5–10 cm над L4 – L5. Този сайт беше в по-добра корелация с общия обем на ДДС, отколкото изображение с един фрагмент, направено на ниво L4 – L5. Освен това няколко проучвания [17, 19, 20] показват, че площта на ДДС, измерена в горната част на корема (т.е. L1 – L2 или L2 – L3), е по-добър предиктор за метаболитен синдром от най-често срещаното място за измерване на L4 – L5.

Загубата на тегло е свързана с подобрения на рисковите фактори за хронично заболяване [21, 22] и смъртността от всички причини [23]. По този начин идентифицирането на мястото за измерване, което най-добре представя обема на ДДС, е особено важно за оценка на промяната (Δ) в ДДС поради загуба на тегло и за оценка на ефектите от програмите за отслабване. Ранно проучване [24] с малък размер на извадката показва различни относителни промени в няколко хранилища с ДДС (т.е. L2 – L3, L3 – L4, L4 – L5) в отговор на намаление на теглото от 4,4 kg, предизвикано от диета с течна формула. Друго предишно проучване [25] предполага, че еднослойната зона на ДДС с най-висока корелация с Δ общия обем на ДДС се намира на ниво L2 – L3 (5–6 cm над L4 – L5) след две интервенции (хипокалорична диета със или без съпротива обучение).

Тези предишни проучвания [24, 25] са проведени с испанско и скандинавско население. По този начин предишните констатации не бяха в състояние да отговорят адекватно на възможността за расови различия. Азиатските популации имат по-ниски средни индекси на телесна маса, но по-високи проценти на телесни мазнини, отколкото хората от европейски произход [26], а японците имат значително по-голям размер на ДДС от кавказките [27, 28], дори при същите нива на обиколката на талията. Въпреки появяващите се доказателства относно расовите различия в телесния състав, много раси и етнически групи все още са слабо представени в клинична обстановка. Расата или етническата принадлежност на човек може да повлияе на мястото за измерване, което е най-доброто за определяне на ДДС, и към днешна дата няма данни, показващи най-добрия сайт за измерване за прогнозиране на промени в ДДС на японски. По този начин целта на това проучване е да се изследва връзката между MRI изображения с един резен и обема на коремната мастна тъкан. Нашият фокус в това надлъжно проучване беше да идентифицираме мястото за измерване с един отрязък, което има най-силна връзка с обема на ДДС.

Методи

Участници

Набрахме участници чрез реклами на местни вестници и проучваме листовки от близките райони и общности около нашия университет за 12-седмична програма за отслабване. Първоначално бяха назначени 78 мъже, а 27 бяха избрани въз основа на следните критерии за допустимост: 1) на възраст 30–65 години, 2) ИТМ> 25 kg/m 2 съгласно вътрешните насоки за затлъстяване [29] и 3) неприемане всички лекарства, за които е известно, че влияят върху метаболизма на мазнините и регулирането на теглото. В Япония, въпреки факта, че само 2–3% от населението е характеризирано с ИТМ> 30 kg/m 2, разпространението на метаболитните нарушения е относително високо. По този начин беше използвана граничната стойност от 25 kg/m 2 за определяне на затлъстяването за азиатските популации [29]. Трима мъже не са успели да завършат успешно 12-седмичната програма (2, непълна оценка и 1, ранени в ежедневието), а останалите 24 мъже са служили като изследвана популация. Характеристиките на участниците са обобщени в таблица 1. Всички потенциални рискове и процедури на проучването са обяснени на участниците, преди да дадат писмено информирано съгласие за участие в проучването. Изследването съответства на принципите, очертани в Декларацията от Хелзинки.

Интервенция

Участниците участваха в 12-седмична програма за отслабване от август 2009 г. до октомври 2009 г. Програмата се състои главно от седмични диетични модификационни сесии (90 минути на сесия, 12 пъти за 12 седмици). Всяка сесия включваше лекции, които да помогнат за приемането на добре балансиран хранителен режим (30–90 минути на лекция) и индивидуални консултации от обучен персонал. Хранителните навици на участниците са модифицирани въз основа на метода на четирите групи от групи [30], известен иначе като Диета на университета по хранене в Кагава (KNUD) (http://co-4gun.eiyo.ac.jp/English%20Version/Index1 -Английски. Html). Участниците водеха ежедневен дневник, в който записваха подробно всяка храна, която ядат, всякакви преходни промени в телесното тегло и тяхното здравословно и психическо състояние по време на 12-седмичния програмен период. На всяка диетична сесия обучен персонал проверяваше дневника на всеки участник възможно най-точно, добавяйки своите съвети, докато участниците участваха в лекциите. Персоналът предостави индивидуални консултации на базата на дневника на участника след сесията. По-подробни обяснения на програмата и методологията са публикувани преди това [31].

Антропометрични измервания

Всички измервания бяха проведени в същия ред на 24 участници, които завършиха програмата за отслабване на изходно ниво и на 12-та седмица. Ние инструктирахме участниците да не участват в енергична физическа активност или да консумират алкохол в рамките на 24 часа преди измерванията. Телесното тегло беше измерено с точност до 0,1 кг с помощта на цифрова скала (TBF-551; Танита, Токио, Япония), а височината беше измерена веднъж с точност до 0,1 см с помощта на монтиран на стената стадиометър (YG-200; Yagami, Nagoya, Япония); и при двете измервания участниците носеха само бельо и бяха боси и гладуваха поне 8 часа. ИТМ се изчислява като тегло (в килограми), разделено на височина (в метри) на квадрат. Коремната обиколка беше измерена директно върху повърхността на кожата на нивото на пъпа в изправено положение. Измерванията на коремната обиколка бяха взети в два екземпляра с точност до 0,1 cm и средната стойност беше използвана за анализ.

Магнитен резонанс

Измерването на ЯМР се извършва една седмица преди програмата и след програмата. Инструктирахме участниците да не носят никакви метални предмети по време на измерванията на ЯМР и да се въздържат от ядене или пиене в продължение на 2 часа преди измерването. MRI сканирането на коремни многослойни MRI се извършва с помощта на 1,5-Т система (Siemens Magnetom Avanto syngo MR B15, Siemens, Erlangen, Германия). Всички участници бяха T1-претеглено изображение, сканирано с телесна намотка. Параметрите за изображения включват спин-ехо последователност с 379-ms повторно време, 11-ms ехо време, 48-сантиметрово зрително поле и 256 × 256 матрица. Участниците бяха инструктирани да лежат в магнита в легнало положение с ръце, протегнати над главата. Използвана е последователност на задържане на дъха, за да се минимизират ефектите от дихателните движения върху изображенията. Докато сканираха, участниците имаха 4 фази на задържане на дъха (1 фаза отне 25 секунди). Дебелината на среза беше 10 mm и бяха получени изображения от дъното на T10 до върха на S1. Местоположенията на изображенията бяха дефинирани спрямо общата анатомична забележителност на четвъртото лумбално (L4) и петото лумбално (L5) междупрешленно пространство (L4 – L5). Избрахме нашия асортимент за оценка според стандартен учебник по анатомия.

Прием на енергия и физическа активност

Всички участници също водеха ежедневни дневници за храна през 12-седмичния интервенционен период и научиха за ежедневното хранене чрез седмични лекции и консултации от диетолога. За определяне на диетичния прием преди започване на интервенцията, за определяне на диетичния прием, бяха проведени 3-дневни претеглени диетични записи в произволно избрани дни на изходно ниво и на седмица 10. Диетичният прием беше анализиран с помощта на наличния в търговската мрежа софтуер (Excel Eiyoukun версия 4.0, Kenpakusya, Токио, Япония) [34]. Общите енергийни разходи (TEE), енергийните разходи за физическа активност и броят на стъпките бяха оценени с валидиран едноосен акселерометър (Lifecorder, Suzuken Co. Ltd., Нагоя, Япония). Акселерометърът беше здраво прикрепен към облеклото на участника (колан или колан) през всички будни часове, започвайки 2 седмици преди започване на 12-седмичната програма и продължавайки до нейното завършване. Подробни описания на акселерометъра са публикувани другаде [35].

Статистически анализ

Необходимият размер на пробата въз основа на предишно проучване (r = 0,99) [36], а необходимият размер на пробата е 42, когато мощността е 0,95. Стойностите се изразяват като средната стойност ± SD. Сдвоен студент т- тестове бяха използвани за сравняване на стойности преди и след програмата. Изображенията варират от 20 cm над L4 – L5 (+20 cm) до 3 cm под L4 – L5 (–3 cm), което дава 24 изображения на участник. Използвани са обемни единици (cm 3), освен ако не е изчислена маса (kg) (като се използва уравнението за преобразуване на 1 литър мастна тъкан = 0,923 kg). След това бяха приложени корелационни анализи на Пиърсън, за да се установи връзката на областта с еднорезов образ по отношение на обемите на ДДС или SAT. Сравнихме всеки коефициент на корелация с коефициента L4 – L5, използвайки метода на Fisher’s Z трансформация [37]. Данните бяха анализирани със Системата за статистически анализ (SAS), версия 9.2 (SAS Institute Inc, Cary, NC, USA). Обмислихме a стр стойност по-малка от 0,05, за да бъде статистически значима.

Резултати

Промени в телесния състав и енергийния баланс

Средната посещаемост на диетичните сесии (общо 12 пъти) е била 71,7%, варираща от 60 до 83%. Базовите характеристики и промените в тези характеристики със загуба на тегло са дадени в таблица 1. Стойностите на антропометричните характеристики са значително по-ниски след програмата. По време на програмата са наблюдавани значителни намаления на общия енергиен прием и TEE (Таблица 1). Не наблюдавахме значителни промени в PAEE и броя стъпки през 12-седмичния период. Таблица 2 описва отделни участъци с един отрязък на изходно ниво и след програмата.

Взаимовръзки между областите на изображението с един фрагмент и обемите на ДДС и SAT

Фигура 1 показва връзките между областите, получени с помощта на изображения с един фрагмент и обемите на ДДС и SAT. За справка, сайтът, обозначен с „0“, е изображението L4 – L5, а изображенията, събрани на интервали от 1 cm над тази точка (към главата), са обозначени с +1 до +20. Изображенията, събрани на интервали от 1 cm под тази точка (към краката), са обозначени с -1 до -3. Преди програмата корелациите между отделните области с еднорезов образ и обемите на ДДС и SAT обикновено бяха високи (ДДС: средно r = 0,85, SAT: средно r = 0,97). Еднослойното изображение с най-висок коефициент на корелация по отношение на обема на ДДС е разположено на 5 см над L4 – L5 (r = 0,97). Коефициентите на корелация за изображения 3–11 cm над L4 – L5 бяха значително по-високи от тези за изображението L4 – L5 чрез Z трансформация. За SAT не е имало изображения с един отрязък, които да показват значително по-високи коефициенти на корелация от изображението L4 – L5. В допълнение, вариацията в корелациите на изходно ниво е по-голяма за ДДС от SAT (ДДС: 0.68–0.97, SAT: 0.96–0.99).

най-доброто

Вариацията в корелациите между обемите на ДДС (a) или SAT (b) и областите с еднорезов образ (вдясно) (Базова линия: (□), промяна: (Δ)); сенчестите символи (■ и ▲) показват значително по-големи корелации с обема от тези за L4 – L5 (данните не са показани за 19–20 cm над L4 – L5 в ДДС, за които няма значими корелации). (*) показва нивото на L4 – L5. Местата за измерване бяха от 3 cm под L4 – L5 до 20 cm над L4 – L5. n = 24. Удебеленият шрифт показва най-високия коефициент на корелация. ЯМР, ядрено-магнитен резонанс. Δ, промени.

Взаимовръзки между δ областите на изображението с единичен разрез и обемите ΔVAT и ΔSAT

Коефициентите на корелация между съответните отделни зони на изображение с единичен разрез и обемите ΔVAT и ΔSAT след програмата обикновено са по-ниски (ДДС: средно r = 0,68, SAT: средно r = 0,86) от тези на изходното ниво (Фигура 1). Наблюдават се значими връзки между отделните Δобластни изображения с ΔVAT обем за всички изображения, с изключение на тези 19–20 cm над L4 – L5. Най-високият коефициент на корелация между отделната ΔVAT площ и ΔVAT обема е разположен на 6 cm над L4 – L5 (r = 0,90). Освен това имаше значително по-големи коефициенти на корелация за изображенията при 5 cm, 9 cm и 11–13 cm над L4 – L5, отколкото при L4 – L5.

От друга страна, коефициентите на корелация между отделната ΔSAT площ и ΔSAT обема обикновено са по-високи от тези за ΔVAT. Въпреки това не се наблюдават значителни разлики в коефициентите на корелация между площта L4 – L5 и всяка отделна област. Междувременно варирането в коефициентите на корелация е по-голямо за ΔVAT в отговор на загуба на тегло (ДДС: r = 0,47–0,90, СБ: 0,73–0,96). В сравнение с ΔVAT, ΔSAT площта при L4 – L5 корелира значително по-добре с обема ΔSAT (r = 0,91), а корелацията е значително по-силна от средната стойност (r = 0,86).

Дискусия

Основните констатации на това проучване са, че областите с еднорезов образ, направени на различни места за измерване, имат различни връзки с обема на ДДС и промените в обема на ДДС. Освен това изображенията, заснети на 5–6 cm над L4 – L5, имат по-добра връзка с обема на ДДС и промените в затлъстелите японски мъже, отколкото изображенията, направени при L4 – L5. Нивото на диска, което съответства на 5–6 cm над L4 – L5, беше близо до L2 – L3 при 10,8% от участниците и точно при L2 – L3 при 89,2% от участниците в нашето проучване. Освен това установихме, че връзките между промените на изображението с едно изрязване на различни места за измерване и промяната на обема са много по-променливи за ДДС, отколкото за SAT.

Преди програмата изображението, разположено на 5 см над изображението L4 – L5, обяснява 94% от отклонението в обема на ДДС (Фигура 2), корелация, която е значително по-голяма от тази за L4 – L5 (67%). Нашите резултати са в съгласие с тези от неотдавнашни проучвания [25, 36], предполагащи позиции по-високо на корема (L2-L3 място и/или изображения, разположени

5–10 cm над L4 – L5) са по-добър избор за начисляване на ДДС (L2 – L3: 0,95–0,96, L4 – L5: 0,81–0,89).

Dermerath и сътр. [38] съобщава, че при 820 субекта едносрезови изображения, направени на 6 см над L4 – L5 (близо до L3 прешлен), точно прогнозират общия обем на ДДС както при възрастни чернокожи, така и при бели (r = 0.98). По същия начин Kuk et al. [19] посочи, че областите с ДДС в L1 – L2 и L2 – L3 (например 8–9 cm и 5–6 cm над L4 – L5) са по-силно корелирани с обема на ДДС, отколкото областите с ДДС, получени при всички други анатомични ориентири (r = 0,98 за L1 – L2 и L2 – L3). В настоящото проучване демонстрирахме за първи път връзките между областите с еднорезов образ спрямо L4 – L5 и обема на ДДС при затлъстели японски мъже. Тези констатации предполагат, че макар азиатците да имат различна структура на тялото и размер на рамката от кавказците [39] и европейците [40], може да няма забележителни разлики между расите по отношение на моделите на разпределение на коремната мастна тъкан.

Има няколко забележителни ограничения на това проучване. Първо, размерът на извадката беше сравнително малък. Недостатъчният размер на пробата може да бъде съпътстван с грешка от тип II. Второ, настоящото проучване включва само затлъстели японски мъже; по този начин нашите резултати трябва да се прилагат предпазливо при жени и лица без наднормено тегло. Необходими са бъдещи проучвания, за да се определи дали промените в разпределението на мастната тъкан могат да бъдат модифицирани чрез демографски променливи като пол и възраст. Освен това вариабилността на връзката между мястото на измерване и метаболитните рискови фактори (т.е. глюкоза, триглицериди и нива на HDL и LDL холестерол и кръвно налягане) трябва да се изследва на японски. И накрая, въпреки че използвахме този обем на ДДС в интраабдоминалната област, не включихме тазовото дъно. Така че, нашият резултат трябва да се тълкува с повишено внимание по отношение на определянето на обема на ДДС.

Препратки

Kopelman PG: Затлъстяването като медицински проблем. Природата. 2000, 404: 635-643.

Matsuzawa Y: Адипоцитокини и метаболитен синдром. семинар Vasc Med. 2005, 5: 34-39. 10.1055/s-2005-871744.