Найкраще місце для вимірювання одного зрізу для оцінки обсягу вісцеральної жирової тканини після втрати ваги у людей із ожирінням, японців

Анотація

Передумови

Хоча місце вимірювання в L4 – L5 для вісцеральної жирової тканини (ПДВ) було загальновизнаним, деякі дослідники припускають, що додаткові верхні ділянки (тобто L1 – L2 та L2 – L3) корисні для оцінки обсягу ПДВ. Отже, визначення оптимального місця вимірювання залишається складним завданням і набуває важливого значення при визначенні обсягу ПДВ. Ми досліджували вплив місця вимірювання одним зрізом на прогнозування обсягу ПДВ та зміни обсягу ПДВ у японських чоловіків із ожирінням.

Методи

Двадцять чотири чоловіки у віці 30–65 років із середнім ІМТ 30 кг/м 2 були включені в 12-тижневу програму схуднення. Ми отримали безперервні Т1-зважені черевні магнітно-резонансні зображення від Т9 до S1 із системою 1,5-Т для вимірювання площі ПДВ. Потім ці області ПДВ були підсумовані для визначення обсягу ПДВ до та після програми.

Результати

Зображення з одним зрізом на 3–11 см вище L4 – L5 мали значні та високі кореляції з обсягом ПДВ на початковому рівні (r = 0,94–0,97). Однослойне зображення з найвищим коефіцієнтом кореляції щодо обсягу ПДВ було розташоване на 5 см вище L4 – L5 (r = 0,97). Найвищий коефіцієнт кореляції між окремими змінами в області ПДВ та змінами в обсязі ПДВ був на 6 см вище L4 – L5 (r = 0,90).

Висновки

Окремі сайти вимірювань мають різні можливості оцінки обсягу ПДВ та зміни обсягу ПДВ у чоловіків із ожирінням японців. Найкраща зона, розташована на 5–6 см вище L4 – L5, може бути кращим предиктором обсягу ПДВ, ніж зображення L4 – L5, як з точки зору базової лінії, так і змін із втратою ваги.

Вступ

Ожиріння тісно пов'язане з різними порушеннями обміну речовин [1]. Зокрема, накопичення вісцеральної жирової тканини (ПДВ), яке часто супроводжує ожиріння, пов’язане з гіпертонією, дисліпідемією, діабетом 2 типу та серцево-судинними захворюваннями (ССЗ) [2, 3]. Незважаючи на те, що підшкірна жирова тканина (SAT) також сприяє підвищенню ожиріння до інсулінорезистентності та метаболічних захворювань [4, 5], більшість попередніх досліджень повідомляли, що ПДВ має більш сильну асоціацію з метаболічними факторами ризику порівняно з SAT [6, 7].

Останнім часом такі високоточні методи візуалізації, як комп’ютерна томографія (КТ) та магнітно-резонансна томографія (МРТ), привертають велику увагу при оцінці жирової тканини черевної порожнини. Ці методи дозволяють легко розрізнити ПДВ та підшкірний збір [8]. Для точного вимірювання накопичення в жировій тканині черевної порожнини потрібні послідовні знімки, що послідовно вздовж хребта [8, 9]. На жаль, знімати велику кількість зображень на пацієнта не практично в клінічних умовах через збільшені витрати та час, що вимагає збільшення кількості зображень та аналізу [10, 11]. Відповідно, більшість дослідників використовують односерійне зображення на L4 – L5 для оцінки ПДВ [12–16]. Недавні дослідження [17, 18] продемонстрували, що найбільш підходящим сайтом, що представляє загальний обсяг ПДВ, є 5–10 см вище L4 – L5. Цей веб-сайт краще співвідносився із загальним обсягом ПДВ, ніж одинарне зображення, зроблене на рівні L4 – L5. Крім того, кілька досліджень [17, 19, 20] показали, що площа ПДВ, виміряна у верхній частині живота (тобто L1 – L2 або L2 – L3), є кращим предиктором метаболічного синдрому, ніж найпоширеніший сайт вимірювання L4 – L5.

Втрата ваги пов’язана із покращенням факторів ризику хронічних захворювань [21, 22] та смертності від усіх причин [23]. Таким чином, ідентифікація місця вимірювань, що найкраще відображає обсяг ПДВ, є особливо важливою для оцінки зміни (Δ) ПДВ внаслідок втрати ваги та для оцінки наслідків програм зниження ваги. Раннє дослідження [24] з невеликим розміром вибірки продемонструвало різні відносні зміни у декількох складах ПДВ (тобто L2 – L3, L3 – L4, L4 – L5) у відповідь на зменшення ваги на 4,4 кг, спричинене дієтою з рідкими формулами. Ще одне попереднє дослідження [25] припустило, що однопланова площа ПДВ з найбільшою кореляцією з Δзагальним обсягом ПДВ розташована на рівні L2 – L3 (5–6 см вище L4 – L5) після двох втручань (гіпокалорійна дієта з або без опору навчання).

Ці попередні дослідження [24, 25] проводились з іспанським та скандинавським населенням. Таким чином, попередні висновки не змогли адекватно розглянути можливість виникнення расових відмінностей. Азіатське населення має нижчі середні показники маси тіла, але вищий відсоток жиру в організмі, ніж у людей європейського походження [26], а японці мають значно більший розмір ПДВ, ніж у кавказців [27, 28], навіть при однакових рівнях окружності талії. Незважаючи на нові дані про расові відмінності у складі тіла, багато рас та етнічних груп все ще слабо представлені в клінічних умовах. Раса чи етнічна приналежність людини може вплинути на місце вимірювання, яке є найкращим для визначення ПДВ, і на сьогоднішній день немає даних, що показують найкращий сайт вимірювання для прогнозування змін у ПДВ у японців. Таким чином, метою цього дослідження було дослідити взаємозв'язок між МРТ-зображеннями з одним зрізом та обсягом жирової тканини живота. Нашим основним завданням у цьому лонгітюдному дослідженні було визначити місце вимірювання одного зрізу, що має найсильніший зв’язок із обсягом ПДВ.

Методи

Учасники

Ми набирали учасників за допомогою реклами місцевих газет та вивчали листівки з прилеглих районів та громад, що оточують наш університет, для 12-тижневої програми схуднення. Спочатку було набрано 78 чоловіків, а 27 було відібрано на основі таких критеріїв: 1) у віці 30–65 років, 2) ІМТ> 25 кг/м 2 відповідно до національних рекомендацій щодо ожиріння [29] та 3) не приймали будь-які ліки, які, як відомо, впливають на метаболізм жиру та регулювання ваги. В Японії, незважаючи на те, що лише 2–3% населення характеризується як ІМТ> 30 кг/м 2, поширеність метаболічних порушень є відносно високою. Таким чином, було використано граничне значення 25 кг/м 2 для визначення ожиріння для азіатських груп населення [29]. Троє чоловіків не змогли успішно пройти 12-тижневу програму (2, неповна оцінка та 1, поранені в повсякденному житті), а решта 24 чоловіки служили досліджуваною групою. Характеристики учасників узагальнені в таблиці 1. Усі потенційні ризики та процедури дослідження були пояснені учасникам, перш ніж вони надали письмову інформовану згоду на участь у дослідженні. Дослідження відповідало принципам, викладеним у Гельсінській декларації.

Втручання

Учасники взяли участь у 12-тижневій програмі схуднення з серпня 2009 року по жовтень 2009 року. Програма в основному складалася з щотижневих сеансів модифікації дієти (90 хвилин на сеанс, 12 разів на 12 тижнів). Кожне заняття включало лекції з метою збалансованого харчування (30–90 хвилин на лекцію) та індивідуальні консультації навченого персоналу. Дієтичні звички учасника були змінені на основі методу Four-Food-Group Point [30], інакше відомого як дієта університету харчування Кагава (KNUD) (http://co-4gun.eiyo.ac.jp/English%20Version/Index1 -Англійська. Html). Учасники вели щоденний щоденник, в якому вони детально фіксували кожну їжу, яку вони їли, будь-які перехідні зміни у вазі тіла та їхньому здоров’ї та психічному стані протягом 12-тижневого періоду програми. На кожному дієтичному занятті навчені працівники якомога точніше перевіряли щоденник кожного учасника, додаючи свої поради, поки учасники брали участь у лекціях. Персонал надав індивідуальні індивідуальні консультації на основі щоденника учасника після сеансу. Більш докладні пояснення програми та методології вже були опубліковані [31].

Антропометричні вимірювання

Всі вимірювання проводилися в однаковому порядку на 24 учасниках, які завершили програму схуднення на початковому рівні та на 12 тижні. Ми наказали учасникам не брати активних фізичних навантажень або вживати алкоголь протягом 24 годин до вимірювань. Вагу тіла вимірювали з точністю до 0,1 кг за допомогою цифрової шкали (TBF-551; Таніта, Токіо, Японія), а висоту вимірювали один раз з точністю до 0,1 см за допомогою настінного стадіометра (YG-200; Yagami, Nagoya, Японія); для обох вимірювань учасники носили лише нижню білизну, були босоніж і голодували щонайменше 8 годин. ІМТ розраховували як вагу (у кілограмах), поділену на зріст (у метрах) у квадраті. Окружність живота вимірювали безпосередньо на поверхні шкіри на рівні пупка в положенні стоячи. Вимірювання окружності живота проводили в двох примірниках з точністю до 0,1 см, і для аналізу використовували усереднене значення.

Магнітно-резонансна томографія

Вимірювання МРТ проводили за тиждень до програми та після програми. Ми наказали учасникам не носити металевих предметів під час вимірювань МРТ та утримуватися від їжі та пиття протягом 2 годин до вимірювання. МРТ черевної порожнини проводили за допомогою 1,5-Т системи (Siemens Magnetom Avanto syngo MR B15, Siemens, Ерланген, Німеччина). Усім учасникам було зроблено зображення, зважене за допомогою Т1, відскановане за допомогою котушки тіла. Параметри зображення включали послідовність спін-ехо з часом повторення 379 мс, часом ехо-сигналу 11 мс, полем зору 48 см та матрицею 256 × 256. Учасникам було наказано лягти в магніт у положенні лежачи на спині, витягнувши руки над головою. Послідовність затримки дихання використовувалася для мінімізації наслідків дихальних рухів на зображеннях. Під час сканування учасники мали 4 фази затримки дихання (1 фаза займала 25 секунд). Товщина зрізу становила 10 мм, і зображення отримували від нижньої частини Т10 до верхньої частини S1. Розташування зображень було визначено щодо загального анатомічного орієнтиру четвертого поперекового (L4) та п'ятого поперекового (L5) міжхребцевого простору (L4 – L5). Ми вибрали наш асортимент для оцінки згідно зі стандартним підручником з анатомії.

Споживання енергії та фізичні навантаження

Усі учасники також вели щоденні щоденники їжі протягом 12-тижневого періоду втручання та дізнавались про щоденне харчування через щотижневі лекції та консультації дієтолога. Для визначення дієтичного споживання до початку втручання, для визначення дієтичного споживання проводили 3-денні зважені дієтичні записи у випадково вибрані дні на вихідному рівні та на 10-му тижні. Дієтичне споживання аналізували за допомогою комерційно доступного програмного забезпечення (Excel Eiyoukun, версія 4.0, Kenpakusya, Токіо, Японія) [34]. Загальні витрати енергії (TEE), витрати енергії на фізичну активність та кількість кроків оцінювали за допомогою перевіреного одновісного акселерометра (Lifecorder, Suzuken Co. Ltd., Нагоя, Японія). Акселерометр був міцно прикріплений до одягу учасника (ремінця чи пояса) протягом усіх годин неспання, починаючи за 2 тижні до початку 12-тижневої програми і продовжуючи, хоча і до її завершення. Детальні описи акселерометра були опубліковані в інших місцях [35].

Статистичний аналіз

Необхідний розмір вибірки на основі попереднього дослідження (r = 0,99) [36], а необхідний розмір вибірки - 42, коли потужність становить 0,95. Значення виражаються як середнє значення ± SD. Спарений студент т- тести використовувались для порівняння значень до і після програми. Зображення варіювались від 20 см вище L4 – L5 (+20 см) до 3 см нижче L4 – L5 (–3 см), що дало 24 зображення на кожного учасника. Протягом усього часу використовували об’ємні одиниці (см 3), якщо не розраховували масу (кг) (використовуючи рівняння перетворення жирової тканини 1 літр = 0,923 кг). Потім були застосовані кореляційні аналізи Пірсона, щоб з'ясувати зв'язок області зображення з одним зрізом щодо обсягів ПДВ або САТ. Ми порівняли кожен коефіцієнт кореляції з коефіцієнтом L4 – L5, використовуючи метод перетворення Фішера Z [37]. Дані аналізували за допомогою Системи статистичного аналізу (SAS), версія 9.2 (SAS Institute Inc, Cary, NC, США). Ми розглядали стор значення менше 0,05, щоб бути статистично значущим.

Результати

Зміни у складі тіла та енергетичному балансі

Середня відвідуваність дієтичних сеансів (загалом 12 разів) становила 71,7%, коливаючись від 60 до 83%. Базові характеристики та зміни цих характеристик із втратою ваги наведені в таблиці 1. Значення антропометричних характеристик були значно нижчими після програми. Під час програми спостерігалось значне зменшення загального споживання енергії та ТЕЕ (табл. 1). Ми не спостерігали суттєвих змін у PAEE та кількості кроків протягом 12-тижневого періоду. У таблиці 2 описані окремі ділянки з одним зрізом на початковому рівні та після закінчення програми.

Взаємозв'язок між ділянками зображень з одним зрізом та обсягами ПДВ та SAT

На рисунку 1 показано взаємозв'язок між областями, отриманими за допомогою односерійних зображень, та обсягами ПДВ та САТ. Для довідки, сайт, позначений «0», є зображенням L4 – L5, а зображення, зібрані з інтервалом 1 см вище цієї точки (у напрямку до голови), позначаються від +1 до +20. Зображення, зібрані з інтервалом 1 см нижче цієї точки (у напрямку до стоп), позначаються від -1 до -3. До початку програми співвідношення між окремими ділянками зображення одного фрагмента та обсягами ПДВ та СБТ, як правило, було високим (ПДВ: середнє р = 0,85, СБ: середнє р = 0,97). Однослойне зображення з найвищим коефіцієнтом кореляції щодо обсягу ПДВ було розташоване на 5 см вище L4 – L5 (р = 0,97). Коефіцієнти кореляції для зображень на 3–11 см над L4 – L5 були значно вищими, ніж для зображень L4 – L5 за допомогою перетворення Z. Для SAT не було однозрізових зображень, які демонстрували б значно вищі коефіцієнти кореляції, ніж зображення L4 – L5. Крім того, варіація кореляцій на початковому рівні була більшою для ПДВ, ніж СБ (ПДВ: 0,68–0,97, СБП: 0,96–0,99).

Відхилення у співвідношенні між обсягами ПДВ (a) або SAT (b) та областями зображення з одним зрізом (праворуч) (Базова лінія: (□), зміна: (Δ)); затінені символи (■ та ▲) вказують на суттєво більші кореляційні зв’язки за обсягом, ніж для L4 – L5 (дані не відображаються для 19–20 см вище L4 – L5 у ПДВ, для яких не було значущих кореляцій). (*) позначає рівень L4 – L5. Місця вимірювання були від 3 см нижче L4 – L5 до 20 см вище L4 – L5. n = 24. Жирний шрифт позначає найвищий коефіцієнт кореляції. МРТ, магнітно-резонансна томографія. Δ, змінюється.

Взаємозв'язки між δ-ділянками з одним зрізом та обсягами ΔVAT та ΔSAT

Коефіцієнти кореляції між відповідними окремими ділянками Δодин зрізу та обсягами ΔVAT і ΔSAT після програми, як правило, були нижчими (ПДВ: середнє р = 0,68, СБ: середнє р = 0,86), ніж вихідні (рис. 1). Значні взаємозв'язки між окремими ділянками Δодин зрізу та обсягом ΔVAT спостерігались для всіх зображень, за винятком тих, що на 19–20 см вище L4 – L5. Найвищий коефіцієнт кореляції між окремою площею ΔVAT та обсягом ΔVAT знаходився на 6 см вище L4 – L5 (р = 0,90). Крім того, були значно більші коефіцієнти кореляції для зображень на 5 см, 9 см та 11–13 см вище L4 – L5, ніж на L4 – L5.

З іншого боку, коефіцієнти кореляції між окремою площею ΔSAT та об'ємом ΔSAT, як правило, були вищими, ніж для ΔVAT. Однак суттєвих відмінностей у коефіцієнтах кореляції між областю L4 – L5 та кожною окремою областю не спостерігалось. Тим часом варіація коефіцієнтів кореляції була більшою для ΔVAT у відповідь на втрату ваги (ПДВ: р = 0,47–0,90, СБ: 0,73–0,96). У порівнянні з ΔVAT, площа ΔSAT на L4 – L5 значно краще корелювала з обсягом ΔSAT (р = 0,91), а кореляція була значно сильнішою за середнє значення (р = 0,86).

Обговорення

Основними висновками цього дослідження було те, що ділянки зображення з одним зрізом, зроблені в різних місцях вимірювання, мають різну асоціацію з обсягом ПДВ та змінами обсягу ПДВ. Крім того, зображення, зроблені на 5–6 см вище рівня L4 – L5, мали кращу взаємозв’язок із обсягом ПДВ та його змінами у чоловіків із ожирінням, японці, ніж зображення, зроблені на рівні L4 – L5. Рівень диска, який відповідає 5–6 см вище L4 – L5, був близьким до L2 – L3 у 10,8% учасників, а саме на L2 – L3 у 89,2% учасників нашого дослідження. Крім того, ми виявили, що співвідношення між змінами зображення в одному зрізі в різних місцях вимірювання та зміною обсягу були значно більш мінливими для ПДВ, ніж для САТ.

Перед початком програми зображення, розташоване на 5 см над зображенням L4 – L5, пояснювало 94% дисперсії в обсязі ПДВ (рис. 2), кореляція, яка була значно більшою, ніж для L4 – L5 (67%). Наші результати узгоджуються з результатами останніх досліджень [25, 36], які дозволяють припустити, що положення вище на животі (ділянка L2 – L3 та/або зображення, розташовані

5–10 см вище L4 – L5) - кращий вибір для нарахування ПДВ (L2 – L3: 0,95–0,96, L4 – L5: 0,81–0,89).

Дермерат та ін. [38] повідомили, що у 820 суб'єктів однозрізові зображення, зроблені на 6 см вище L4 – L5 (поблизу хребця L3), точно прогнозували загальний обсяг ПДВ як для чорних, так і для білих дорослих (р = 0,98). Подібним чином Кук та ін. [19] вказав, що зони ПДВ на L1 – L2 та L2 – L3 (наприклад, 8–9 см та 5–6 см вище L4 – L5) сильніше корелювали з обсягом ПДВ, ніж області ПДВ, отримані на всіх інших анатомічних орієнтирах (р = 0,98 для L1 – L2 та L2 – L3). У цьому дослідженні ми вперше продемонстрували взаємозв'язок між ділянками зображення з одним зрізом щодо L4 – L5 та обсягом ПДВ у чоловіків із ожирінням японців. Ці висновки дозволяють припустити, що, хоча азіати мають різну форму тіла і розмір рами, ніж кавказці [39] та європейці [40], між расами може не бути значних відмінностей щодо моделей розподілу жирової тканини черевної порожнини.

Існує кілька вартих уваги обмежень цього дослідження. По-перше, обсяг вибірки був відносно невеликим. Недостатній обсяг вибірки може супроводжуватися помилкою типу II. По-друге, у цьому дослідженні брали участь лише повні японські чоловіки; таким чином, наші результати слід обережно застосовувати до жінок та осіб, що не страждають ожирінням. Потрібні подальші дослідження, щоб визначити, чи можна змінити розподіл жирової тканини за допомогою демографічних змінних, таких як стать та вік. Більше того, варіабельність асоціації між місцем вимірювання та метаболічними факторами ризику (тобто глюкозою, тригліцеридами та рівнем холестерину ЛПВЩ та ЛПНЩ та артеріальним тиском) слід досліджувати японською мовою. Нарешті, хоча ми використовували цей обсяг ПДВ у внутрішньочеревній області, ми не враховували тазове дно. Отже, наш результат слід трактувати з обережністю з точки зору визначення обсягу ПДВ.

Список літератури

Копельман П.Г .: Ожиріння як медична проблема. Природа. 2000, 404: 635-643.

Matsuzawa Y: Адипоцитокіни та метаболічний синдром. семінар Vasc Med. 2005, 5: 34-39. 10.1055/с-2005-871744.