Validarea Qmr a unui instrument pentru compoziția corporală a sugarilor și copiilor cu purcei

subiecte

abstract

Obiectiv:

Acest studiu a fost realizat pentru a valida primul instrument de rezonanță magnetică cantitativă (QMR) conceput și construit pentru a evalua compoziția corpului la copii de la naștere până la vârsta adultă (până la 50 kg).

Proiecta:

Au fost examinate un total de 50 de porci cu greutatea cuprinsă între 3,0 și 49,1 kg. Compoziția corpului fiecărui purcel a fost evaluată utilizând rezonanță magnetică nucleară cantitativă (QMR, EchoMRI-AH mic), analiză chimică a carcasei întregului corp pentru conținutul de lipide și apă și absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DXA, Hologic QDR 4500, folosind un sugar sau un copil), după caz Programe de achiziție de scanare completă a corpului pentru adulți. 25 de purcei (3, 1-47, 2 kg) au fost selectați aleator pentru calibrarea instrumentului QMR. Restul de 25 de purcei (3,0-49,1 kg) au fost folosiți pentru validarea instrumentului.

Rezultate:

Acest studiu a fost realizat pentru a valida primul instrument QMR conceput și construit pentru a evalua compoziția corpului la copii de la naștere până la vârsta adultă (până la 50 kg).

Rezultate

Dintre cei 50 de porci, 25 au fost purcei selectați aleatoriu pentru a calibra instrumentul QMR împotriva rezultatelor analizei chimice (set de date de calibrare). Precizia și precizia instrumentului au fost validate în continuare cu restul de 25 de porci (set de date de validare). Atât grupurile de calibrare, cât și cele de validare au inclus intervalul de greutate al instrumentului (3, 1-47, 2 kg și respectiv 3, 0-49, 1 kg).

Precizia QMR pentru estimarea masei grase (FM), FFM și a apei corporale totale (TBW) pentru cinci scanări consecutive a fost cu coeficienți mici de variație atât în seturile de date de calibrare (1, 2, 1, 0 și 0,1%), cât și în seturile de date de validare. (1, 3, 0, 9 sau 0,9%). Coeficienții de variație DXA au fost mai mari pentru FM în comparație cu QMR, dar excelenți pentru FFM și estimarea conținutului mineral osos atât pentru calibrare (3, 7, 0, 6 și respectiv 1, 2%), cât și pentru seturile de date de validare (3, 7, 0, 6 sau 1, 8%).

Măsurătorile RMN de la FM s-au corelat puternic și semnificativ cu analiza chimică a carcasei și măsurătorile DXA (tabelele 1 și 2). Noile modele de regresie au ajustat estimarea QMR FM pentru greutăți corporale mai grele, îmbunătățind astfel precizia măsurătorilor (Figura 1). QMR a arătat o precizie excelentă pentru FM la animalele cu greutate mai mică, în timp ce rezultatele animalelor mai grele au prezentat mai multe variații. Comparativ cu analiza chimică a lipidelor, DXA a subestimat FM la animalele ușoare folosind opțiunea pentru tot corpul pentru sugari, dar a supraestimat FM la animalele mai grele folosind opțiunea pentru întregul corp pentru adulți (Figura 2a). DXA a supraestimat FM în medie cu 15% (≤ 400 g) comparativ cu analiza chimică, în timp ce QMR a supraestimat FM în medie cu doar 2% (43 g, Tabelul 3). După calibrare, FM (%) a fost puternic corelat între analize QMR și lipide chimice (R 2 = 0,87, P 2 = 0,36, P 2 = 0,99, P 2 = 0,99, P

Corelația dintre rezonanța magnetică cantitativă (RMN) și analiza chimică a carcasei pentru masa totală de grăsime corporală. Setul de date de calibrare a fost obținut folosind vechile modele de regresie, în timp ce setul de date de validare a fost obținut folosind noile modele de regresie bazate pe rezultatele analizei carcasei noastre.

Corelația dintre absorptiometria cu raze X cu energie duală (DXA) sau rezonanța magnetică cantitativă (QMR) și analiza chimică a carcasei pe ( A ) Masa totală de grăsime corporală și ( ) Masa totală de grăsime corporală.

Corelația dintre rezonanța magnetică cantitativă (QMR) și analiza chimică a cadavrului pentru apa totală a corpului.

discuţie

Cercetările actuale testează ipoteza că programarea metabolică în stadiile incipiente ale dezvoltării duce la obezitate mai târziu în viață. Obținerea unor măsurători precise și precise ale compoziției corpului la sugari și copii este esențială pentru testarea unor astfel de ipoteze atât în studii transversale, cât și în studii longitudinale. În acest studiu, am examinat un dispozitiv special dezvoltat pentru sugari și copii de până la 50 kg (QMR, EchoMRI-AH, Echo Medical Systems). Rezultatele QMR au fost comparate cu analizele chimice ale carcasei, care pot fi efectuate numai post-mortem și sunt considerate de mulți oameni de știință drept standardul aur, deoarece evaluează direct conținutul de grăsimi, apă și minerale. Analizele DXA au fost, de asemenea, efectuate pentru a compara precizia și precizia QMR cu metodele utilizate pe scară largă în cercetarea clinică.

Cele mai frecvent utilizate modele de evaluare a compoziției corporale împart greutatea corporală în două zone: FM și FFM. Modele dezvoltate în continuare cu mai multe compartimente subdivizează în continuare FFM în diferitele sale componente: apă, proteine și minerale. 26, 27 Există în prezent o serie de tehnici pentru evaluarea compoziției corpului. Cu toate acestea, unele dintre aceste tehnici nu sunt practice pentru a fi utilizate în populația pediatrică, cum ar fi apa dublu-etichetată (sunt necesare mai multe extrageri, plus perioada de spălare), imagistica prin rezonanță magnetică (mișcarea este problematică), tomografia computerizată (expunerea la radiații) și cântărirea hidrostatică (cântărirea sub apă este problematică pentru copii). Unele alte tehnici nu oferă precizia și precizia necesare pentru efectuarea studiilor longitudinale pentru a monitoriza creșterea/pierderea în greutate; 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 Cele mai comune tehnici utilizate pentru măsurarea compoziției corpului la om sunt ADP și DXA.

Este important de reținut că, ca parte a proiectării studiului nostru, 25 de purcei au fost folosiți pentru a calibra QMR împotriva analizei lipidelor și un set separat de 25 de purcei au fost folosiți pentru a valida instrumentul QMR. Prin urmare, datele reale de analiză chimică a lipidelor au fost utilizate pentru calibrarea QMR, iar setul de date de validare a fost utilizat pentru a compara această tehnologie QMR calibrată cu analiza chimică. Cu QMR calibrat și validat în acest fel, am reușit să stabilim că acest instrument și tehnologie cu precizie și precizie toate grăsimile corporale și apa din corp pe o gamă largă de greutate corporală și înălțime (3-50 kg), care se extinde între nou-născuții umani judecător și adolescenți. În prezent, este singura tehnologie care permite măsurători precise, precise și practice ale compoziției corpului la copiii neanesteziați, ceea ce este benefic în studiile longitudinale ale creșterii și dezvoltării copilului. Important, QMR nu impune copiilor să rămână tăcute, așa cum este necesar pentru DXA.

Deși obiectivul principal al acestui studiu a fost să demonstreze capacitățile QMR, am dorit, de asemenea, să comparăm rezultatele QMR cu cele ale instrumentului Hologic DXA, care este utilizat în prezent pentru mai multe studii longitudinale. Prin urmare, DXA nu a fost recalibrat utilizând analize chimice lipidice, deoarece intenția a fost de a determina modul în care rezultatele QMR validate au fost comparate cu DXA calibrat pentru studii pediatrice de către Hologic. În aceste condiții comparative, QMR a prezentat o precizie excelentă (CV ≤ 1,5%) la măsurarea FM în comparație cu DXA (CV ≤ 3,5%). Precizia instrumentului QMR în estimarea FM în comparație cu analiza carcasei a fost, de asemenea, mai mare decât cea a DXA (supraestimare de 2 față de 15%). Aceste date sunt în concordanță cu studiile publicate anterior folosind instrumentul QMR pentru dimensiunile animalelor. După cum sa raportat anterior, 30 DXA au subestimat FM la animalele mici (greutate similară cu sugarii) și FM supraestimat la animalele mai grele (greutate similară la copiii cu vârste

2 ani). Fiabilitatea măsurătorilor DXA pentru acest interval de populații pediatrice (sugari 12) Precizia stabilă și precizia QMR pe întreaga gamă de greutate (2-50 kg) reprezintă un avantaj major față de DXA. Deși modelul diferă semnificativ de DXA (supraestimare consecventă peste Trebuie remarcat faptul că variabilitatea estimării QMR-FM crește odată cu greutatea animalului, iar analiza procentuală FM a arătat o corelație mai mare a analizei chimice a lipidelor cu QMR (R 2 = 0,87, P 2 = 0,36, P 5 În acest studiu, PeaPod% a supraestimat FM cu 0,6% comparativ cu metoda criteriilor (model cu patru compartimente), iar fiabilitatea măsurătorilor repetate a fost excepțională (0,4% FM), similar cu QMR ( -0,2%). FM).