陸森召

摘?要：比較不同體型男大學(xué)生BMI篩查肥胖的準(zhǔn)確性和差異性。隨機(jī)抽取江蘇某高校1 596名一年級和三年級男大學(xué)生的截面數(shù)據(jù)，以男性體脂率≥25%的肥胖金標(biāo)準(zhǔn)診斷BMI的肥胖篩查性能。結(jié)果：（1）BMI定義的男性肥胖全體檢出率為6.77%，而體脂率定義的肥胖檢出率為12.59%，差異率為46.23%。（2）與BMI≥24kg/m2超重檢出率的組間相比，得到的真實(shí)性評價(jià)、收益評價(jià)都偏低;與矮個(gè)組和矮胖組的組內(nèi)相比，高個(gè)組和高胖組在檢驗(yàn)體脂率定義肥胖的敏感性更低、特異性更高;（3）ROC曲線分析得出的曲線下面積和敏感性顯示高個(gè)和高胖人群偏低;（4）BMI存在一定的體成分混淆信息。結(jié)論：（1）BMI對男大學(xué)生的肥胖診斷準(zhǔn)確性有限，比體脂率篩查肥胖的“金標(biāo)準(zhǔn)”要寬松得多。（2）不同體型的BMI肥胖檢出率明顯不均衡，尤其是高個(gè)和高胖人群的誤差更大，普遍偏高。（3）在使用BMI診斷肥胖時(shí)，除了性別、年齡和種族等因素之外，建議將體型也納入差異影響因素進(jìn)行考量。

關(guān)?鍵?詞：身體質(zhì)量指數(shù);體脂率;肥胖診斷;體型;男大學(xué)生

中圖分類號：G804.2?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號：1006-7116（2021）04-0112-07

Abstract： This study aims to compare the accuracy and difference of BMI screening for obesity among male college students with different shapes. Cross-sectional data of 1596 male college students in first and third grades from a university in Jiangsu were randomly selected， and the obesity screening performance of BMI was diagnosed according to the gold standard of male body fat rate ≥ 25%. The results showed that： （1） the overall detection rate of male obesity defined by BMI was 6.77%， while the detection rate of obesity defined by body fat rate was 12.59%， with a difference rate of 46.23%; （2） compared with the group with BMI ≥ 24kg/m2 overweight detection rate， the authentic evaluation and profit evaluation obtained in reality were all lower; compared with the short group and short-fat group， the tall group and the high-fat group in the test of body fat rate and the definition of obesity had lower sensitivity and higher specificity; （3） the area under the curve and the sensitivity obtained by ROC curve analysis showed that the tall and tall-obese people were lower; （4） there is certain body composition confusion information in BMI. The conclusions were that： （1） the accuracy of BMI in the diagnosis of obesity in male college students is limited， and all male students and male students in every group are much looser than the "gold standard" of body fat rate screening for obesity. （2） The detection rate of BMI obesity of different body shapes is obviously unbalanced， especially for tall and tall-obese people the error is usually greater and generally higher. （3） When using BMI to diagnose obesity， in addition to factors such as gender， age， and race， it is recommended that body shape should also be included in the differential influencing factors for further consideration.

Key words： body mass index;body fat rate;obesity diagnosis;body shape;male college students

肥胖是引起糖尿病、心臟病、中風(fēng)和某些癌癥的重要危險(xiǎn)因素之一[1]。在肥胖率以上升和資源有限（貧困地區(qū)尤需關(guān)注）為特征的醫(yī)療環(huán)境中，迫切需要一個(gè)花費(fèi)少且普及性高的方法，且在早期就能較準(zhǔn)確地識別出罹患心臟代謝病風(fēng)險(xiǎn)最大的肥胖個(gè)體。身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）是目前用于識別個(gè)體肥胖病進(jìn)一步評估心臟代謝風(fēng)險(xiǎn)的最廣泛使用的方法。BMI是19世紀(jì)中期Adolphus Quetelet首次提出，其依據(jù)是體脂肪與體格正常的成年人的體重成正比，后來被廣泛應(yīng)用于人體成分測量[2]，成為目前國際上推薦的判斷肥胖的身體形態(tài)指標(biāo)。然而，單純將BMI作為肥胖篩查標(biāo)準(zhǔn)受到廣泛質(zhì)疑，比如有研究甚至發(fā)現(xiàn)較高的BMI可能帶來令人驚訝的健康效益[3]，這可能是由于BMI無法區(qū)分脂肪和瘦體重，進(jìn)而會將肌肉質(zhì)量誤分類為身體脂肪[4]，因此其診斷性能有限?；谶@個(gè)混淆因素，人們也會推測出BMI可能高估了運(yùn)動員以及一些體力活動更活躍的工作人群的超重和肥胖情況[5]。然而，哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的Porto教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)BMI并沒有高估優(yōu)秀體能水平的消防人員的肥胖發(fā)生率，該結(jié)論反證了無法區(qū)分脂肪和瘦體重的論斷，可見BMI可能與錯誤劃分肌肉質(zhì)量的關(guān)系也不是太密切。另有不少研究從不同性別、年齡、種族的角度進(jìn)行了驗(yàn)證，明確了BMI診斷肥胖的準(zhǔn)確性是有限的[6-12]?；谶@些研究發(fā)現(xiàn)，國外歐美人群為研究對象的結(jié)論中，男性偏差較大;而國內(nèi)研究也指出，成年人的BMI肥胖篩查標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)出特異性高、靈敏性過低，尤其是城市男性和女性偏差較大。有趣的是，歐美男性和中國城市男性的一個(gè)共同點(diǎn)可能是相對同類測試人群中的身高和體重都偏高。體型或是影響準(zhǔn)確性的另一個(gè)因素，卻被忽視。鑒于大多數(shù)情況下，在BMI評估身體成分時(shí)，誤分類是一個(gè)重要的考慮因素[13-15]，本研究將從高、矮、高胖、高瘦、矮胖、矮瘦、全體共7個(gè)不同體型的角度，嘗試驗(yàn)證和比較大學(xué)男生BMI的肥胖診斷準(zhǔn)確性。

1?研究對象與方法

1.1?研究對象

一是為計(jì)算平均身高而分層整群抽取某高校國家學(xué)生體質(zhì)健康測試中8 619名大一、大三年級男生數(shù)據(jù)，身高為（1.74±0.06） m，BMI為（22.19±3.40） kg/m2;二是為有效收集體成分和身高體重?cái)?shù)據(jù)而在大一、大三年級中隨機(jī)抽取1 596名男生，無身體殘疾及診斷疾病，且均取得本人的知情同意，并簽訂知情同意書，身高為（1.74±0.04） m，體重為（67.56±11.82） kg，BMI為（22.19±3.46） kg/m2。

以8 619名男生的平均身高1.737 m為標(biāo)準(zhǔn)，高于這個(gè)身高的定義為“高個(gè)”人群，低于這個(gè)身高的定義為“矮個(gè)”人群。接下來，在含有體成分的1 596名男生數(shù)據(jù)中，將定義為“高”的數(shù)據(jù)篩選出來，計(jì)算平均體重為（71.51±11.84） kg，BMI為（22.30±3.44） kg/m2，之所以不使用全體男生的平均體重為標(biāo)準(zhǔn)，是因?yàn)檩^高的男生按照常識理應(yīng)體重相對重一些。將這含有體成分的數(shù)據(jù)中，高于平均體重的學(xué)生定義為“高胖”人群，低于平均體重的學(xué)生定義為“高瘦”人群。同理，計(jì)算矮個(gè)子中的平均體重為（62.69±9.86） kg，BMI為（20.01±3.36） kg/m2，并劃分出“矮胖”和“矮瘦”人群，加上全體男生人群，共有7個(gè)人群。

1.2?研究方法

參照《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》測試規(guī)范采集測試對象的身高、體重?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算BMI。體成分測試方法采用生物電阻抗分析法，有關(guān)生物電阻抗分析法已經(jīng)作為一種科學(xué)測量體成分的方法得到廣泛認(rèn)同和應(yīng)用[16-18]。并且，在較大規(guī)模樣本測試時(shí)，得益于該測試方法的高精度、易用性、無輻射和相對較低的成本等，被公認(rèn)為一種測量身體脂肪的可行替代方法[19]。由此，本研究采用德國賽康（SECA515）醫(yī)用人體成分分析儀進(jìn)行測試，其適應(yīng)性在其他學(xué)術(shù)研究中得以驗(yàn)證[20-22]，要求不能佩帶任何金屬物品及其他高密度物體。測試時(shí)間在：2017年9月11日—2017年9月24日。測試地點(diǎn)在某高校體質(zhì)健康實(shí)驗(yàn)中心。以世界衛(wèi)生組織推薦的體脂率判定標(biāo)準(zhǔn) （男性F%≥25%）[23]作為肥胖判定的“金標(biāo)準(zhǔn)”，文中體脂率是根據(jù)測得的脂肪含量÷體重來得出，并以中國肥胖問題工作組研制的中國成年人超重（BMI≥24 kg/m2）、肥胖判定的BMI標(biāo)準(zhǔn)（BMI≥28 kg/m2） [24]作為篩檢陽性標(biāo)準(zhǔn)。

1.3?統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

以SPSS24.0建立數(shù)據(jù)庫，連續(xù)變量采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，分類變量用百分比來描述。比較不同體型中BMI和體脂率的肥胖篩查誤差率。通過計(jì)算靈敏性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、陽性似然比、陰性似然比及受試者工作特征（ROC）曲線評價(jià)BMI的肥胖診斷性能;其中，ROC曲線中以約登指數(shù)（敏感性、特異性之和減1）最大時(shí)錨定最佳BMI截?cái)嘀?，且同時(shí)符合敏感度相對高的篩查要求。以皮爾遜相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)不同體型男大學(xué)生人群的BMI和體脂率、瘦體重、脂肪、骨骼肌的相關(guān)系數(shù)，并以R軟件比較分析不同體型男大學(xué)生人群的BMI和體脂率與BMI和瘦體重、脂肪、骨骼肌的相關(guān)系數(shù)的相關(guān)性。

按照BMI肥胖篩選標(biāo)準(zhǔn)和體脂率診斷標(biāo)準(zhǔn)將研究對象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見表1）。

再對不同體型人群進(jìn)行真實(shí)性評價(jià)和收益評價(jià)的肥胖診斷。

1）真實(shí)性評價(jià)。

（1）靈敏性又稱真陽性率，靈敏性（%）=A/（A+C）×100%，指金標(biāo)準(zhǔn)確診病例被試驗(yàn)判為陽性的百分比，用來衡量試驗(yàn)正確識別肥胖者的能力。

（2）特異性又稱真陰性率，特異性（%）=D/（B+D）×100%，指金標(biāo)準(zhǔn)確診的非病例被試驗(yàn)判為陰性的百分比，用來衡量試驗(yàn)正確識別不肥胖者的能力。

2）收益評價(jià)。

（1）預(yù)測值：預(yù)測值表示試驗(yàn)可以正確判斷的概率，也表示試驗(yàn)結(jié)果的臨床意義。根據(jù)貝葉斯定理計(jì)算陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值。

陽性預(yù)測值（PPV）：PPV=靈敏性×患病率/（靈敏性×患病率+（1-患病率）（1-特異性）），表示試驗(yàn)陽性結(jié)果中真陽性的比例。

陰性預(yù)測值（NPV）：NPV=特異性×（1-患病率）/（特異性×（1-患病率）+（1-靈敏性）×患病率），表示篩查試驗(yàn)陰性者不肥胖的可能性。

（2）似然比（LR）：是反映靈敏性和特異性的復(fù)合指標(biāo)，比靈敏性和特異性更穩(wěn)定，不受患病率的影響，用以估計(jì)肥胖概率。

陽性似然比（+LR）：+LR=真陽性率/假陽性率=靈敏性/（1-特異性），用來篩查試驗(yàn)結(jié)果的真陽性率與假陽性率之比。

陰性似然比（-LR）：-LR=假陰性率/真陰性率=（1-靈敏性）/特異性，用來篩查試驗(yàn)結(jié)果的假陰性率與真陰性率之比。

2?結(jié)果與分析

2.1?基于BMI和體脂率對不同體型男大學(xué)生人群肥胖率篩查對比

不同體型分組后的身高、體重、BMI、脂肪含量、體脂率、非脂肪含量的描述分析如表2所示，不同組別之間的差異較為明顯。分別以BMI和體脂率來評定肥胖率時(shí)，引入誤差率來比較，誤差率=（脂肪肥胖率-BMI肥胖率）/脂肪肥胖率，發(fā)現(xiàn)不同體型人群之間的差異尤為突出。排除肥胖率過低且分類基本一致的高瘦組和矮瘦組，根據(jù)BMI和體脂率進(jìn)行肥胖篩查發(fā)現(xiàn)：肥胖率由高到低排列的順序是：矮胖組、高胖組、高個(gè)組、全體組、矮個(gè)組。其中，總體肥胖率分別為6.77%和12.59%;高個(gè)組肥胖率分別為7.18%和14.92%;矮個(gè)組肥胖率分別為6.13%和9.75%;高胖組肥胖率分別為16.37%和32.74%;矮胖組肥胖率分別為22.45%和33.67%?？梢?，BMI篩查肥胖比體脂率篩查肥胖的“金標(biāo)準(zhǔn)”要寬松得多。誤差率由高到低的順序是：高個(gè)組、高胖組、全體組、矮個(gè)組、矮胖組。

2.2?BMI作為肥胖篩查標(biāo)準(zhǔn)對不同體型男大學(xué)生人群肥胖診斷的性能分析

表3中分別用BMI≥24 kg/m2和BMI≥28 kg/m2作為肥胖篩查標(biāo)準(zhǔn)來分析不同體型的肥胖診斷性能。BMI≥28 kg/m2在各組中的靈敏性都相對較差，全體組46.77%，高個(gè)組41.98%，矮個(gè)組55.71%，高胖組42.97%，矮胖組59.10%;特異性都很高，全體組98.99%，高個(gè)組98.80%，矮個(gè)組99.23%，高胖組96.58%，矮胖組96.15%;陰性預(yù)測值中高胖組偏低（77.88%）;陰性似然比普遍較大。BMI≥24 kg/m2時(shí)，所有組的靈敏性都很高，在91.60%～98.51%之間，全體組、高個(gè)和矮個(gè)組的特異性中等，高胖和矮胖組的特異性較差。陽性預(yù)測值普遍較低（<50%），陽性似然比也偏小。

圖1中展示了通過ROC曲線檢驗(yàn)以BMI診斷不同體型人群中體脂率≥25%的肥胖性能。全體組中，曲線下面積是0.95，表明診斷準(zhǔn)確性較高，截?cái)嘀禐?4.11 kg/m2，其敏感性和特異性都很高。按照體型分組之后，曲線下面積高到低依次是矮個(gè)組（0.97，診斷準(zhǔn)確性較高）、高個(gè)組（0.94，診斷準(zhǔn)確性較高）、矮胖組（0.90，診斷有一定準(zhǔn)確性）、高胖組（0.87，診斷有一定準(zhǔn)確性）;對應(yīng)的截?cái)嘀禐榘珎€(gè)組24.10 kg/m2（敏感性和特異性都較高），高個(gè)組24.05 kg/m2（敏感性較高、特異性中等），矮胖組26.09 kg/m2（敏感和特異性都中等），高胖組26 kg/m2（敏感性偏低，特異性中等）。

2.3?BMI與體脂率、瘦體重、脂肪含量、骨骼肌含量的相關(guān)性

根據(jù)表4可知，全體男生而言，BMI與體脂率、脂肪含量的相關(guān)性極強(qiáng)（r=0.85，P<0.01;r=0.91，P<0.01），與瘦體重、骨骼肌含量也強(qiáng)相關(guān)（r=0.67，P<0.01;r=0.70，P<0.01）。按體型分組之后，BMI與體脂率、脂肪也存在中到強(qiáng)水平相關(guān);除了高胖組，BMI與瘦體重、骨骼肌也同時(shí)存在中到強(qiáng)水平相關(guān)。并且，除了高瘦組的BMI無法區(qū)分體脂率和瘦體重、脂肪含量、骨骼肌含量之外，其余組別的BMI與體脂率的相關(guān)性都要高于瘦體重或骨骼肌含量，呈非常顯著相關(guān)（P<0.01），說明BMI的體脂率識別度較高，但也同時(shí)反映了脂肪和肌肉的信息。

3?討論

以往大多數(shù)研究都是根據(jù)性別和年齡分組后，檢驗(yàn)BMI與體脂率“金標(biāo)準(zhǔn)”定義肥胖率相比的肥胖診斷準(zhǔn)確性。本研究選擇從全體、高、矮、高胖、矮胖、高瘦、矮瘦不同體型角度來分組，驗(yàn)證BMI在不同體型男大學(xué)生群體中肥胖率篩查的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果顯示，盡管BMI在診斷男大學(xué)生不同體型人群的超重率（BMI≥24）時(shí)比較準(zhǔn)確，并且除了高瘦組，BMI與其他組別人群的體脂率和脂肪含量都有較強(qiáng)的相關(guān)性，能夠較好地識別體脂率和脂肪含量。但是，在診斷肥胖率（BMI≥28）時(shí)，雖然除了高瘦組之外，BMI也都能很好地識別各組人群的體脂率，其準(zhǔn)確性卻表現(xiàn)出了較大局限性，且不同組別的篩檢誤差明顯參差不齊。

在基于BMI和體脂率對不同體型男大學(xué)生人群肥胖率篩查對比時(shí)，發(fā)現(xiàn)體型偏瘦人群中的高瘦和矮瘦兩類篩查基本無偏差，而身高越高者BMI篩查肥胖的誤差率越大，身高越矮者BMI篩查肥胖的誤差率越小;在BMI作為肥胖篩查標(biāo)準(zhǔn)對不同體型男大學(xué)生人群肥胖診斷的真實(shí)性評價(jià)和收益性評價(jià)發(fā)現(xiàn)，各組人群中的靈敏性都相對較差，特異性都很高，說明以BMI≥28kg/m2作為肥胖篩查標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性不足，尤其高個(gè)和高胖人群的準(zhǔn)確性問題更加突出。同樣，以ROC曲線分析時(shí)，除了矮個(gè)組之外，其余3組的線下曲線面積和敏感性也都小于全體人群，尤其是對高胖人群的誤差較高，其次是矮胖和高個(gè)人群。對應(yīng)ROC曲線的BMI截?cái)嘀捣植荚?4～26 kg/m2之間，都小于BMI≥28 kg/m2的肥胖標(biāo)準(zhǔn)。

總而言之，BMI在檢出男大學(xué)生人群肥胖率時(shí)的準(zhǔn)確性有限，全體男生和各體型分組男生中都要比體脂率篩查肥胖的“金標(biāo)準(zhǔn)”寬松得多，這一點(diǎn)與相關(guān)報(bào)道均一致[25-30]，但是將其歸因于BMI無法區(qū)分肌肉和脂肪，可能將肌肉發(fā)達(dá)的人誤判為肥胖[31-33]，這一點(diǎn)與上述表4中列出的男大學(xué)生群體的統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較不盡一致，研究發(fā)現(xiàn)，除了高瘦人群，其他分組都能較好地區(qū)分體脂率與瘦體重、骨骼肌，不過除了高胖人群相關(guān)性極弱，BMI同時(shí)也與瘦體重和骨骼肌含量存在中等到強(qiáng)程度的相關(guān)，說明BMI是一個(gè)能同時(shí)反映脂肪和骨骼肌信息的“復(fù)合”指標(biāo)，這或是導(dǎo)致BMI肥胖篩查局限的原因之一。

更為重要的是，研究還發(fā)現(xiàn)不同體型的BMI肥胖檢出率十分不均衡，尤其是在高個(gè)和高胖人群的肥胖檢出率更不公平，誤差更大。長期以來，BMI被認(rèn)為是理想的健康個(gè)體人群中的相似不變量，這也意味著無論體重和身高如何，這一數(shù)值基本不會發(fā)生變化。依據(jù)BMI=體重/身高2的計(jì)算公式可知，這意味著體重應(yīng)該隨著身高的平方的增長而同步增長。然而，根據(jù)伽利略理論的討論，即力量隨著重量的增加而以2/3個(gè)數(shù)量級的比率相應(yīng)增加[34]，體重應(yīng)該比身高增長得更快，與身高的立方成正比較為合理，這樣的話，BMI并不是一個(gè)不變量，而是一個(gè)隨著身高的變化而呈線性變化的，因此高個(gè)子往往會被過度診斷為超重[35]。近期，有不少研究基于腿部支撐軀干所承受的壓力限制的生物力學(xué)論證并提出發(fā)育中的兒童的BMI應(yīng)該是體重/身高p，此處2.3

人體形態(tài)是有關(guān)健康和疾病風(fēng)險(xiǎn)的豐富信息來源，BMI正是這樣一個(gè)應(yīng)用最廣泛的肥胖測量指標(biāo)，已在各種流行病學(xué)研究中得到一致使用，以為指導(dǎo)減肥和為控制體重提出建議。但是，由于BMI的肥胖篩查準(zhǔn)確性受到爭議和質(zhì)疑，人們在使用時(shí)開始引入腰圍、腰臀比等指標(biāo)，近期提出的綜合腰圍和BMI的新的身體形態(tài)指數(shù)（ABSI）[30]也逐漸得以驗(yàn)證，并發(fā)現(xiàn)在55歲及以上的個(gè)體中，ABSI比BMI顯示出與總死亡率、心血管疾病和癌癥死亡率之間更緊密的聯(lián)系，但是由于數(shù)據(jù)和證據(jù)不全，也并無法全面取代BMI的使用。這也凸顯了BMI是醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的一個(gè)復(fù)雜而重要的信息表征，但囿于其基礎(chǔ)理論框架尚未得到充分發(fā)展[39]，如果不注意，影響后果可能是相當(dāng)大的，甚至是有害的。本研究發(fā)現(xiàn)不同體型人群，尤其高個(gè)和高胖人群的BMI誤差性較大，在目前應(yīng)用BMI進(jìn)行肥胖篩查時(shí)除了常規(guī)關(guān)注的性別、年齡和種族因素，也建議將體型納入其中，把早期準(zhǔn)確識別罹患心臟代謝病風(fēng)險(xiǎn)最大的肥胖個(gè)體作為一個(gè)著重考慮的因素。

綜上所述，研究認(rèn)為，⑴除了高瘦組，BMI都能較好地識別體脂率、脂肪含量和瘦體重、骨骼肌。但是除了高胖組，BMI也與它們各自存在中到強(qiáng)水平相關(guān)，包含一定的體成分混淆信息。⑵BMI對男大學(xué)生的肥胖診斷準(zhǔn)確性有限，比體脂率篩查肥胖的“金標(biāo)準(zhǔn)”要寬松得多。⑶不同體型的BMI肥胖檢出率十分不均衡，尤其是在對高個(gè)和高胖人群的肥胖診斷誤差更大，普遍偏高。體重不會隨身高的平方縮放或是一個(gè)重要原因，因此將不同體型人群分組，制定分層的評價(jià)方法或更為合理。（4）本研究分樣本來自于一所高校，雖然該校生源來自全國各地，為更好地避免樣本選擇的偏倚，后續(xù)研究可以與全國多所高校開展合作，擴(kuò)大樣本數(shù)量來進(jìn)一步佐證，或與性別、年齡、種族等因素綜合考慮進(jìn)行研究。

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