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人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析

文章來源:中華糖尿病雜誌, 2022,14(3) : 218-224

作者:韓金玉馬小羽李曉萌鄭馨曲佳姝段婷婷劉思若王秋月

單位:中國醫科大學附屬第一醫院老年醫學科中國醫科大學附屬第一醫院內分泌科

【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析

摘要

目的

探討人體測量指標對糖尿病前期的預測作用。

方法

為橫斷面研究。自2020年6月至2021年4月招募18~70歲糖尿病高風險人群及中國醫科大學附屬第一醫院體檢中心健康人群共239例作為研究對象。收集所有研究對象的性別、年齡、身高、體重、收縮壓、舒張壓、心率等資料,行口服葡萄糖耐量試驗(OGTT),檢測胰島功能及糖化血紅蛋白(HbA 1c)。計算人體測量指標,包括腹部容積指數(AVI)、身體圓度指數(BRI)、身體肥胖指數(BAI)、錐度指數(C-index)、體型指數(ABSI)、身體肥胖估計量(CUN-BAE)及穩態模型評估胰島素抵抗指數(HOMA-IR)等。依據OGTT檢測結果將研究對象分為糖耐量正常(NGT)組和糖尿病前期組,使用秩和檢驗及χ²檢驗比較兩組間基線資料及人體測量指標的差異,採用Spearman相關分析法分析HbA 1c、HOMA-IR與人體測量指標的相關性,採用受試者工作特徵(ROC)曲線分析人體測量指標對糖尿病前期的預測作用。利用logistic回歸分析法分析糖尿病前期的影響因素。

 

結果

NGT組119例(其中體檢中心健康人群46例),糖尿病前期組120例。兩組間AVI、BRI、BAI、C-index、ABSI、CUN-BAE差異均有統計學意義(P <0.05),且均與HbA 1c和HOMA-IR均呈正相關(P <0.05)。ROC曲線分析顯示,BRI以3.698為界值,ROC曲線下面積最大為0.710。單因素logistic回歸分析結果顯示,校正年齡、性別、收縮壓、舒張壓、心率後,BRI、BAI、C-index為糖尿病前期的影響因素(OR值分別為4.408、2.915和4.540,均P <0.05)。多因素逐步logistic回歸分析結果顯示,校正年齡、性別、收縮壓、舒張壓、心率後,AVI、BAI、ABSI對糖尿病前期的影響作用最大(OR值分別為2.925、2.713、2.222,均P <0.05)。AVI、BAI、ABSI聯合應用預測糖尿病前期的ROC曲線下面積最大為0.735。

 

結論

BRI、C-index對糖尿病前期預測作用較好,但不能作為預測糖尿病前期的獨立指標,AVI、BAI、ABSI聯合應用預測糖尿病前期的效果較好。

糖尿病前期是一種介於糖耐量正常(normal glucose tolerance,NGT)和糖尿病之間的疾病狀態,每年約有5%~10%的糖尿病前期人群會進展為糖尿病,且糖尿病前期與心腦血管疾病、癌症、肺功能障礙等風險增加有關1, 2, 3, 4]人體測量指標包括體重指數(body mass index,BMI)、身體圓度指數(body roundness index,BRI)、身體肥胖指數(body adiposity index,BAI)、錐度指數(conicity index,C-index)等。有研究表明,BMI、腰圍與糖尿病前期明顯相關5]但也有研究發現BMI、腰圍預測糖尿病前期不是十分準確6]近期,有研究應用ILERVAS隊列研究數據分析了人體測量指標與疾病預測的關係7]本研究中我們通過分析糖尿病前期人群的人體測量指標水平,研究人體測量指標對糖尿病前期的預測作用,旨在為早期診斷糖尿病前期提供新的簡單易行的臨床依據。

資料與方法

一、一般資料
本研究為橫斷面研究。自2020年6月至2021年4月以社區篩查、門診招募、海報宣傳的方式在遼寧地區招募18~70歲糖尿病高風險人群及中國醫科大學附屬第一醫院體檢中心健康人群共239例作為研究對象(其中體檢中心健康人群46例),男90例,女149例。糖尿病前期高風險人群定義為有糖尿病家族史、超重/肥胖或者體檢篩查發現血糖偏高但未達糖尿病診斷標準。排除標準:(1)孕婦、準備妊娠或哺乳期婦女。(2)精神分裂症、躁狂抑鬱症患者,毒品或酒精成癮者。(3)過去5年內接受過治療的癌症患者,已經開始應用降糖藥物的患者。(4)人類免疫缺陷病毒陽性(自述)。(5)活動性結核。(6)過去6個月內發生嚴重心血管疾病(心肌梗死、心力衰竭、卒中)或肺栓塞者。(7)不穩定性心絞痛或靜息心絞痛;有心臟驟停史;嚴重心律失常;未控制的心房顫動(心率>100次/min);心功能紐約心髒病學會分級Ⅲ~Ⅳ級;急性心肌炎、心包炎或肥厚型心肌病;臨床表現明顯的主動脈狹窄;嚴重左束支傳導阻滯或安裝心臟起搏器(除非心髒病專家同意);心臟除顫史;主動脈動脈瘤直徑>7 cm或主動脈瘤破裂史;心臟移植史;靜息時心率<45次>100次/min。(8)肝硬化;庫欣綜合徵;肢端肥大症;長期應用糖皮質激素藥物。(9)血肌酐高於正常上限的2倍;目前接受透析者。(10)有慢性缺氧性疾病如肺氣腫、肺源性心髒病等;風濕性心髒病;先天性心髒病。(11)器官移植者。本研究經中國醫科大學附屬第一醫院科學研究倫理委員會批准(批文號2019-242-2),所有研究對象均簽署知情同意書。

 

二、研究方法
1.一般資料的收集:收集所有研究對象的年齡、性別、血壓、心率。採用統一標準測量身高、體重,利用精度為0.1 cm的非彈性膠帶尺測量頸圍、腰圍、臀圍。頸圍測量方法:受試者取直立體位,兩眼平視,平靜呼吸,軟皮尺上緣置於甲狀軟骨凸起處的正下方,貼合皮膚且與頸部長軸成直角測量周徑。腰圍測量方法:受試者取直立體位,兩腳自然分開25~30 cm,軟皮尺置於髂前上棘和第12肋下緣連線的中點水平位測量周徑。臀圍測量方法:受試者取直立體位,自然站立,軟皮尺置於恥骨聯合,測量到臀部的最大周徑。本研究中所有測量指標均由同一位接受培訓的人員進行操作。
 
2.實驗室檢查:所有研究對象空腹8~10 h後抽取靜脈血,進行標準75 g口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)及胰島功能測定,檢測糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin A 1c,HbA 1c)、空腹血糖、餐後2 h血糖、胰島素、C肽。採用已糖激酶法(羅氏cobas8000)測定血糖;採用高效液相色譜法測定HbA 1c(伯樂生命醫學產品有限公司,VARIANT Ⅱ TURBO Hemoglobin Testing System);採用直接化學發光法測定胰島素(深圳市新產業生物醫學工程股份有限公司,MAGLUMI 4000)。併計算穩態模型評估胰島素抵抗指數(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)和穩態模型評估胰島β細胞功能指數(homeostasis model assessment of β cell function,HOMA-β)。
 
3.人體測量指標及計算公式:(1)BMI。(2)腹部容積指數(abdominal volume index,AVI):AVI=[腰圍2(cm)+0.7×(腰圍-臀圍)2(cm)]/1 000。(3)BRI:BRI=364.2-365.5×[1-π -2 ×腰圍2(m)×身高-2(m)]1/2(4)BAI:BAI=[臀圍(m)/身高2/3(m)]-18。(5)C-index:C-index=0.109 -1 ×腰圍(m)×[體重(kg)/身高(m)]-1/2(6)體型指數(body shape index,ABSI):ABSI=腰圍(m)/[BMI 2/3(kg/m 2)×身高1/2(m)]。(7)基於BMI研究出的身體肥胖估計量(clínica universidad de navarra-body adiposity estimator,CUN-BAE),CUN-BAE=-44.988+0.503×年齡+10.689×性別+3.172×BMI-0.026×BMI 2 +0.181×BMI×性別-0.02×BMI×年齡-0.005×BMI 2×性別+0.000 21×BMI 2 ×年齡(其中性別為女性=1,男性=0)。(8)腰高比:腰高比=腰圍/身高8]
 
4.診斷標準及分組:糖尿病前期按照1999年世界衛生組織提出的糖尿病前期的診斷標準。依據OGTT結果及既往病史情況,將239例研究對象分為兩組:(1)NGT組(119例,其中體檢中心健康人群46例):OGTT結果正常;(2)糖尿病前期組(120例):6.1 mmol/L≤空腹血糖<7.0 mmol/L和(或)7.8 mmol/L≤OGTT 2 h血糖<11.1 mmol/L。
 

三、統計學分析

應用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。正態分佈的定量資料用【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析表示,組間比較採用t檢驗;偏態分佈的定量資料用M(Q1,Q3)表示,組間比較採用非參數Wilcoxon檢驗。計數資料用例數(%)表示,組間比較採用χ²檢驗。使用Spearman相關分析法分析HbA1c、HOMA-IR與人體測量指標之間的相關性。採用受試者工作特徵(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析人體測量指標對糖尿病前期的診斷效能,併計算曲線下面積(area under the curve,AUC),以約登指數最大值對應的數值為最佳截點(cutoff值)。利用logistic回歸分析法分析糖尿病前期的影響因素。以P<0.05為差異具有統計學意義。

結果

一、NGT組和糖尿病前期組一般資料和人體測量指標的比較
NGT組與糖尿病前期組間的AVI、BRI、BAI、C-index、ABSI、CUN-BAE水平差異均有統計學意義(P <0.05,表1 )。
【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析

二、HbA 1c和HOMA-IR與人體測量指標的相關性分析
Spearman相關分析結果顯示,HbA 1c、HOMA-IR與AVI、BRI、BAI、C-index、ABSI、CUN-BAE等均呈正相關(P <0.05,表2 )。其中AVI(r =0.566)與HOMA-IR的相關係數大於傳統常用人體測量指標BMI(r =0.555)。
【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析

三、人體測量指標對糖尿病前期的診斷效能的ROC曲線分析
人體測量指標中BRI以3.698為cutoff值,ROC AUC最高,其次為C-index、AVI和BAI,cutoff值分別為1.206、6.761和27.546,AUC分別0.697、0.677和0.637(均P <0.05,表3 )。
【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析

四、人體測量指標對糖尿病前期影響因素的logistic回歸分析
以研究對像是否為糖尿病前期為因變量(NGT=0,糖尿病前期=1),所有基本資料比較中有統計學差異的人體測量指標作為自變量,並以每個指標的cutoff值為界進行二分類賦值,賦值為BMI:<24.7 kg/m 2 =0,≥24.7 kg/m 2 =1;腰圍:<82.25 cm=0,≥82.25 cm=1;臀圍:<100.25 cm=0,≥100.25 cm=1;腰臀比:<0.806=0,≥0.806=1;腰高比:<0.518=0,≥0.518=1;AVI:<6.761=0,≥6.761=1;BRI:<3.698=0,≥3.698=1;BAI:<27.546=0,≥27.546=1;C-index:<1.206=0,≥1.206=1;ABSI:<0.078=0,≥0.078=1;CUN-BAE:<34.45=0,≥34.45=1,進行糖尿病前期的影響因素的logistic回歸分析。單因素logistic回歸分析結果顯示,校正年齡、性別、收縮壓、舒張壓、心率後,BRI、BAI、C-index為糖尿病前期的影響因素(OR值分別為4.408、2.915和4.540,均P <0.05,表4 )。多因素逐步logistic回歸分析結果顯示,校正年齡、性別、收縮壓、舒張壓、心率後,AVI、BAI、ABSI對糖尿病前期的影響作用最大(均P <0.05,表5 )。繪製AVI、BAI、ABSI及AVI+BAI+ABSI的ROC曲線(圖1 ),AVI+BAI+ABSI的AUC最大為0.735(P<0.05)。
【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析
【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析
【糖尿病前期】人體測量指標對糖尿病前期的預測作用分析
圖1 BAI、AVI、ABSI及三者聯合預測糖尿病前期受試者的工作特徵曲線  

討論

由於糖尿病前期的臨床症狀不典型、受重視程度不高,目前我國有大量的糖尿病前期患者未被診斷。糖尿病前期是糖尿病的高危因素,與糖尿病微血管、大血管並發症相關9]研究發現,糖尿病前期與過多脂肪組織在內臟沉積有關10]軀幹、四肢的脂肪含量對糖耐量也有不同程度的影響11]目前測量脂肪分佈的金標準是雙能X線吸收法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)、磁共振成像,但這兩項檢查復雜、耗時、昂貴,現階段臨床難以普及。鑑於血液檢查有創,DXA、磁共振難以普及,所以迫切需要更加簡單、直觀的指標對糖尿病前期高危人群進行篩查,以便增加糖尿病前期患者的就診率,從而提高糖尿病前期的確診率。
BAI是2011年Bergman等12]提出的人體測量指標,應用身高和臀圍進行計算,可以直接評估身體肥胖的程度。但研究表明,BAI作為評價整體肥胖的指標,計算出的肥胖程度與DXA測量的結果相關性不佳,且對極端肥胖的評價不如BMI,而BMI對中心型肥胖的評價不如腰圍和腰高比13]本研究結果發現,BAI與HbA 1c和HOMA-IR的相關性明顯弱於BMI,且logistic回歸結果顯示,BAI預測糖尿病前期的作用也遜於其他指標,其OR值較小,說明BAI對糖尿病前期的預測可能沒有實際應用價值,這與以前BAI的研究中對心血管疾病的評價效果一致13]
BRI是2013年Thomas等14]提出的人體測量指標,應用腰圍和身高進行計算,可以評價體內脂肪尤其是內臟脂肪的含量,BRI值越高說明內臟脂肪沉積越多。ABSI是2012年Krakauer和Krakauer 15]提出的評估腹部肥胖的測量指標,應用身高、體重、腰圍進行計算。本研究結果顯示,ABSI和BRI與HbA 1c和HOMA-IR均具有相關性,且ABSI、BRI的ROC AUC大於傳統指標BMI,與以往關於糖尿病的研究相符,故ABSI和BRI可與經典人體測量指標聯合預測糖尿病前期16]本研究中BRI的AUC最大為0.710,故預測作用較好。另外已有研究表明,BRI可以預測胰島素抵抗的水平,本研究中也發現BRI與HOMA-IR具有相關性。
C-index是一個描述中心性肥胖的指標,應用腰圍、體重、身高進行計算,有研究表明,C-index可以進行腹部脂肪量的估計,與腰圍和BMI相比,C-index不僅能評估肥胖人群脂肪量,還可以評估消瘦人群的腹部脂肪量17]C-index可以預測老年人的代謝綜合徵18],但對青少年代謝綜合徵的預測能力低於其他常用人體測量指標19]近年來也有研究證明,C-index可以作為評估代謝綜合徵、糖尿病、高血壓危險因素的指標20, 21]本研究結果還顯示,C-index與HbA 1c和HOMA-IR均具有相關性。Logistic回歸分析結果表明,C-index對糖尿病前期也有較好的預測作用,但仍然不能單獨以C-index作為篩選糖尿病前期高風險人群的指標。
腰高比、AVI都是基於傳統測量指標身高、腰圍和臀圍計算的測量指標,主要用於評估內臟脂肪的積累情況。研究證明,腰高比與BMI和腰圍相比可以更準確地評估健康風險,且與血糖、血脂有密切的相關性14],AVI與糖代謝功能障礙有關22],研究表明,腰圍和AVI可以用來預測青少年的代謝綜合徵23]本研究中腰高比對糖尿病前期也有預測作用。CUN-BAE是根據BMI研究出的身體肥胖估計量,CUN-BAE除了綜合身高、體重外還協調了年齡、性別的影響,所以比BMI能更好地估計人體脂肪含量24]本研究中CUN-BAE不能單獨作為預測糖尿病前期的指標。逐步logistic回歸分析表明,AVI、BAI、ABSI為所有研究的人體測量指標中對糖尿病前期風險影響最大因素,三者聯合應用為所有指標聯繫預測模型中最佳模型,且ROC AUC也表明AVI、BAI、ABSI聯合評估為最佳指標。
綜上,本研究通過對NGT及糖尿病前期人群的人體測量指標的比較,發現人體測量指標中BRI、C-index對糖尿病前期的預測作用較好,可以作為糖尿病前期高危人群簡單易行的預測指標,另外AVI、BAI、ABSI可以作為聯合預測糖尿病前期的指標。
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