Графіки ІМТ для віку з кривими важкого процентилю ожиріння: інструменти для побудови даних ІМТ поперечного перерізу та поздовжнього молоді

Сьюзен Б. Рачетт

1 Медична школа Вашингтонського університету, кампус Бокс 8502 4444 Форест-Парк-авеню, Сент-Луїс, штат Міссурі 63108 США

Ліян Ю.

2 Медична школа Вашингтонського університету, Campus Box 8067, 660 S. Euclid Avenue, Сент-Луїс, MO 63110 США

Ніколас Ч. Дюпон

2 Медична школа Вашингтонського університету, Campus Box 8067, 660 S. Euclid Avenue, Сент-Луїс, MO 63110 США

Б. Рут Кларк

Пов’язані дані

Усі графічні файли коду та набори довідкових даних включені в цю опубліковану статтю як Додаткові файли. Крім того, ця стаття містить гіперпосилання на загальнодоступні набори даних на веб-сайті Центрів контролю та профілактики захворювань.

Анотація

Передумови

Важке ожиріння є важливою та чіткою класифікацією стану ваги, яка пов'язана з ризиком захворювань і зростає у поширеності серед молоді. Можливість графічного представлення даних про стан ваги населення, починаючи від недостатньої ваги і закінчуючи важким ступенем ожиріння 3 класу, є новою та застосовною для епідеміологічних досліджень, досліджень втручань, звітів про випадки та клінічної допомоги.

Методи

Метою було створити графічні інструменти індексу маси тіла (ІМТ) для створення графіків ІМТ для віку, що включають важкі криві процентилю ожиріння. Для генерування кривих процентиля ми використовували референтні набори даних про молодіжні центри для контролю та профілактики захворювань та критерії стану ваги. Статистичні програмні середовища SAS та R використовувались для створення двох різних варіантів графіки.

Результати

У цій статті наводяться графічні інструменти для створення графіків ІМТ для віку для чоловіків та жінок у віці від 2 до 2 років, включення кривих процентилю для класів важкого ожиріння 2 і 3, можливість побудови індивідуальних даних для тисяч дітей та підлітків на єдиний графік і можливість генерувати графіки перерізу та поздовжнього.

Висновки

Ці нові графічні засоби ІМТ дозволять слідчим, працівникам охорони здоров’я та клініцистам переглядати та представляти дані про стан ваги молоді новими та значущими способами.

Електронний додатковий матеріал

Інтернет-версія цієї статті (doi: 10.1186/s12887-017-0885-x) містить додаткові матеріали, доступні для авторизованих користувачів.

Передумови

Наукова заява Американської асоціації серця щодо важкого ожиріння у дітей та підлітків: виявлення, пов’язані з цим ризики для здоров’я та підходи до лікування [1] підкреслює важкість важкого ожиріння серед молоді в США та встановлює стандартне визначення важкого ожиріння для дітей та підлітків. Останній звіт про ожиріння серед дітей та підлітків [2] вказує, що 17,0% молоді у віці від 2 до 19 років були віднесені до категорії ожиріння у 2011–2014 рр .; Далі 5,8% вибірки було класифіковано як такі, що мають важке (також зване екстремальним) ожирінням. Ці оцінки поширеності базуються на вибірці з 6878 молодих людей, зріст та вага яких були виміряні в рамках Національного обстеження здоров’я та харчування.

Серйозні наслідки для здоров’я важкого ожиріння [1, 3] вимагають уваги до цієї проблеми, докладаючи зусиль до скринінгу, лікування та профілактики. У багатьох великих міських шкільних округах [4–6] та інших групах населення США [7] проводились скринінгові ініціативи з метою виявлення молоді, яка має найбільший ризик негативних наслідків для здоров’я, пов’язаних із важким ожирінням. Інтервенційні підходи в громадах, школах та клінічних установах мають різний ступінь ефективності, але є важливими для вивчення їх потенційних переваг для людей та для громадського здоров'я. Наукова заява Американської кардіологічної асоціації про сприяння серцево-судинному здоров’ю у дітей у 2016 році: виклики та можливості на 2020 рік і далі [8] наголошує на важливості покращення метричних показників здоров’я серцево-судинної системи серед дітей із ожирінням, оскільки ожиріння є однією із семи характеристик, що визначають погане серцево-судинне здоров’я в діти та підлітки. Однак через проблеми ефективності тривалого лікування необхідні зусилля з профілактики [9].

Всі ці підходи - скринінг, лікування та профілактика - можуть отримати вигоду з можливості побудови даних індексу маси тіла молодих людей (ІМТ) на графіках ІМТ для віку для візуального зображення стану ваги та ступеня тяжкого ожиріння у чіткому та інформативно. Інше важливе застосування графіків ІМТ для віку - відстеження вагового статусу дітей та підлітків з часом, будь то в рамках досліджень, епідеміологічних досліджень чи програм лікування. Програма Epi-Info [10], доступна для безкоштовного завантаження з веб-сайту CDC, дозволяє графікувати ІМТ однієї дитини з часом. Ця потужна програма має широкі можливості, але в даний час не включає криві сильного процентилю ожиріння і не дає змоги нанести на один графік дані більше ніж однієї дитини. Потрібні автоматизовані методи для побудови даних ІМТ множинної молоді на специфічних для статі графіках ІМТ для віку, які включають криві вираженого процентилю ожиріння, що буде цінним для громадського здоров'я та дослідницьких ініціатив.

Центри з контролю та профілактики захворювань (CDC) мають загальнодоступну програму ІМТ SAS [11] для обчислення статевих і вікових процентилів ІМТ та z-балів ІМТ для визначення вагового стану дітей та підлітків. Нашою метою було спиратися на наявні ресурси та забезпечити інструменти для слідчих, медичних працівників та клініцистів для побудови даних ІМТ молоді на графіках ІМТ для віку, що містять криві важкого процентилю ожиріння.

Методи

Метою цих графічних інструментів є полегшення представлення даних ІМТ на індивідуальному рівні для великих груп дітей та підлітків, включаючи тих, хто має надмірну масу тіла (тобто важке ожиріння). Ми представляємо графічні засоби для автоматичного створення графіків поперечного перерізу або поздовжнього ІМТ за віком з використанням статистичних програмних середовищ SAS та R.

Класифікація стану ваги

Ми класифікували статус ваги відповідно до рекомендацій Комітету експертів 2007 року [12], з додатковою категорією важкого ожиріння, описаною Flegal et al. у 2009 р. [13] та визначено у науковій заяві Американської асоціації серця у 2013 р. [1]. Крім того, ми включили два окремі класи важкого ожиріння, визначені Скіннером та Скелтоном у 2014 році [14]. Отримані шість класифікацій ваги мають низьку вагу (ІМТ для віку 2) та тяжкий ступінь ожиріння 3 (ІМТ ≥ 140% від 95-го процентилю або ІМТ ≥ 40,0 кг/м 2).

Довідкові набори даних

Референтна сукупність, що використовується для визначення процентилів ІМТ та z-балів, базується на великій вибірці дітей та підлітків, зріст та вага яких вимірювались в рамках Національних обстежень здоров’я (NHES) та Національних обстежень здоров’я та харчування (NHANES) проведений між 1964 і 1994 рр. NHES та NHANES є частиною наборів даних Національного центру статистики охорони здоров’я (NCHS), які були використані для розробки таблиць зростання CDC 2000 [15]. Набір довідкових даних NCHS, необхідний для отримання результатів, був отриманий з веб-сайту CDC [11] у двох форматах файлів: файл bat SAS (cdc_ref.sas7bdat) та файл CSV Excel (cdcref_d.csv); обидва вони надаються як додаткові файли до цієї статті. Довідкові дані NCHS, використані для отримання кривих процентилю на графіках ІМТ за віком, були отримані з таблиць на веб-сайті CDC [16] і надані у вигляді додаткового файлу Excel (Ref_percentile_curves.xlsx).

Підготовка молодіжних даних до графіків

Таблиця 1

Необхідні введення даних та результати

Ім'я файлу Формат файлу Змінне ім'я Опис

Введення даних	BMI_Data	Електронна таблиця Excel (.xlsx або.xls)	Посвідчення особи	числовий
			Секс	F, M, самка або самець
			Вік_y	вік у роках
			Висота_см	висота в см
			Вага_кг	вага в кг
			ІМТ	кг/м 2; необхідний лише у тому випадку, якщо не передбачено зріст або вага
Результат	ІМТ_Результати	Значення, розділені комами Excel (.csv)	ІМТ_кгм2	ІМТ, кг/м 2
			BMI_pct	Перцентиль ІМТ
			BMI_z	Z-оцінка ІМТ
			ІМТ_95	ІМТ як відсоток від 95-го процентилю
			Статус_ваги	недостатня вага, здорова вага, надмірна вага, ожиріння клас 1, тяжке ожиріння клас 2, важке ожиріння клас 3

Легенда: Введені дані відображають імена змінних та формати, необхідні у файлі даних слідчого. Вихідні дані представляють змінні, що генеруються графічними програмами SAS та R.

Потрібні графічні програми та файли

Графічні програмні файли надаються для програм статистичного аналізу SAS (SAS Institute Inc., Cary, NC) та статистичного обчислювального та графічного середовища R [17], як описано нижче. Вихідні файли результатів, створені SAS та R, містять однакові результати; графіки, генеровані SAS і R, відображають однакові точки даних і криві та схожі за зовнішнім виглядом.

SAS: Слідчі, які вирішили використовувати SAS, повинні мати програмне забезпечення SAS та шість файлів, перелічених у таблиці Таблиця2 2, для створення файлу результатів та графіків ІМТ для віку. Перший файл - це графічна програма SAS, два файли - це макрофайли SAS, два файли - набори довідкових даних CDC, а шостий файл - набір даних слідчого. Перші п’ять файлів подаються як Додаткові файли; ці файли повинні бути доступними на комп’ютері чи в мережі слідчого, і їх слід зберігати в тій же папці, що і файл даних слідчого. Для створення графічної програми SAS була використана версія 9.4 SAS.

Таблиця 2

Файли, необхідні для створення графіків за допомогою SAS та R

Назва файлу Опис

SAS	Додатковий файл 1	Файл програми графіки SAS
	Додатковий файл 2	SAS Macro з веб-сайту CDC
	Додатковий файл 3	SAS Global Forum 2010% DROPMISS Macro
	Додатковий файл 4	Набір довідкових даних CDC для обчислення індивідуальних процентилів та z-балів
	Додатковий файл 5	Набір довідкових даних CDC для створення кривих процентилю на графіках ІМТ для віку
	BMI_Data.xlsx	Файл даних ІМТ слідчого
Р.	Додатковий файл 6	R графічний файл програми
	Додатковий файл 7	Набір довідкових даних CDC для обчислення індивідуальних процентилів та z-балів
	Додатковий файл 5	Набір довідкових даних CDC для створення кривих процентилю на графіках ІМТ для віку
	BMI_Data.xlsx	Файл даних ІМТ слідчого

Легенда: Усі файли, перелічені в цій таблиці, крім файлу даних слідчого, надаються як додаткові файли до цієї статті.

R: Слідчі, які вирішили використовувати R, повинні мати програмне забезпечення R та чотири файли, перелічені в Таблиці Таблиця2 2, щоб сформувати файл результатів та графіки ІМТ для віку. Перший файл - це програма для графіки R, два файли - набори довідкових даних CDC, а четвертий - набір даних слідчого. Перші три файли подаються як Додаткові файли; ці файли повинні бути доступними на комп’ютері чи в мережі слідчого, і їх слід зберігати в тій же папці, що і файл даних слідчого. Ми використали R версії 3.3.0 для створення програмного файлу R графіків. Програмне забезпечення R доступне для завантаження безкоштовно.

Результати

Файл даних, що містить процентиль ІМТ, z-оцінку ІМТ та статус ваги

Вихідний файл результатів - це файл CSV у форматі Excel (BMI_Results.csv), який містить змінні введення даних, надані дослідником, та вихідні змінні, зазначені в таблиці Таблиця1. 1. ІМТ (кг/м 2) обчислюється як вага (у кг), поділена на зріст (у метрах) у квадраті. Статеві та вікові процентилі ІМТ та z-показники ІМТ визначаються на основі референтної сукупності. ІМТ у відсотках до 95-го процентилю (ІМТ_95) є важливою метрикою для виявлення важкого ожиріння. Стан ваги визначається на основі процентилю ІМТ та ІМТ у відсотках від 95-го процентилю. Кожна категорія вагового статусу взаємовиключна, класи ожиріння 1, 2 і 3 є різними, а всі вагові категорії становлять 100%. Отже, якщо слідчі хочуть визначити поширеність ожиріння у своїй вибірці, вони повинні додати три класи ожиріння. Так само, щоб визначити поширеність важкого ожиріння, необхідно додати класи ожиріння 2 та 3.

Графіки ІМТ для віку

У таблиці Таблиця 3 3 перелічені назви файлів та формати файлів для графіків ІМТ для віку, сформовані SAS та R. Ці графіки можуть виводитися як файли векторної графіки Adobe Illustrator Encapsulated PostScript (.eps) та/або як портативний документ Adobe Acrobat Форматувати (.pdf) файли. Рис. Рис. 1 1 і та 2 2 подано як приклади графіків перерізу та поздовжнього згенерованого з використанням програмних файлів SAS та R. Ці графіки представлені лише для ілюстративних цілей; дані, що містяться в них, були взяті із серії опублікованих [6, 18, 19] та неопублікованих досліджень, які були схвалені Вашингтонським університетом в Сунгуї Інституційній комісії з огляду.

Таблиця 3

Графіки ІМТ для віку, створені за допомогою SAS та R