BMI与肥胖度在识别小学生体脂过剩中的有效性评估：一项基于人群的横断面研究

《Journal of Physiological Anthropology》：Association between anthropometric indices and body fat for identifying excess body fat in elementary school children: a population-based cross-sectional study

　　本研究针对如何在学校环境中简便、准确地识别儿童肥胖问题，评估了体质指数(BMI)、肥胖度、腰围和腰围身高比四种人体测量指标与生物电阻抗分析法(BIA)测得的体脂百分比（超过第85、90、95百分位数定义为体脂过剩）的关联。通过受试者工作特征(ROC)曲线和精确召回(PR)曲线分析，发现BMI和肥胖度在识别体脂过剩方面表现出色（ROC曲线下面积AUCs大多>0.9），其分类结果与基于体脂百分比的肥胖判定标准具有高度一致性（Kappa系数显示中度至几乎完全一致）。结果表明，BMI和肥胖度作为简便易得的指标，与体脂百分比密切相关，可用于小学生体脂过剩的有效筛查，为学校日常健康管理提供了实用工具。

　　

儿童时期肥胖不仅带来即时的健康风险，更可能持续到成年期，增加罹患糖尿病、心血管疾病等慢性病的负担。因此，在儿童早期识别和管理肥胖至关重要。在实际操作中，直接测量体脂的金标准方法如双能X线吸收测定法(DXA)成本高昂且操作复杂，难以在学校大规模应用。相比之下，体质指数(BMI)等简单的人体测量指标因其便捷性而被广泛使用。然而，BMI无法区分脂肪和肌肉，可能导致对肌肉发达者或“隐性肥胖”（体脂高但体重正常）者的误判。这就引出了一个核心问题：对于正在生长发育的小学生，这些简便的指标（如BMI、肥胖度、腰围、腰围身高比）究竟在多大程度上能真实反映其体脂水平，特别是体脂过剩的情况？为了回答这个问题，由Kumiko Ohara等人组成的研究团队在《Journal of Physiological Anthropology》上发表了一项研究，旨在系统评估这些常用指标与体脂百分比之间的关联及其识别体脂过剩的效能。

研究人员在日本兵库县姬路市开展了一项基于人群的横断面调查，对象为两所小学四至六年级的660名9-12岁儿童（349名男生，311名女生）。研究的关键技术方法包括：使用标准化程序测量身高、体重、腰围，并计算BMI、肥胖度（(实测体重-标准体重)/标准体重×100）和腰围身高比(WHtR)；采用多频率生物电阻抗分析(BIA)设备（Tanita MC-980-A-N plus）评估体脂百分比、脂肪质量和去脂肪质量，以提供身体成分数据；定义体脂过剩为体脂百分比超过同性别、同年级的第85、90、95百分位数；利用受试者工作特征(ROC)曲线和精确召回(PR)曲线分析评估各指标识别体脂过剩的能力，并辅以混淆矩阵、准确率、精确率、召回率、F1分数、Cohen‘s kappa系数和Matthews相关系数(MCC)进行综合性能评估。

参与者特征

对参与者身体成分的分析显示，性别和年级对体重、BMI、腰围、腰围身高比、体脂百分比、脂肪质量和去脂肪质量均有显著主效应。部分指标（如体重、BMI、体脂百分比和脂肪质量）还存在显著的性别与年级交互作用，提示在分析儿童身体成分时需考虑这些因素。

相关性分析

Pearson相关分析表明，BMI、肥胖度和腰围与体脂百分比和脂肪质量均呈现高度正相关（相关系数大多>0.8）。而去脂肪质量与这些人体测量指标的相关性则相对较弱。这表明BMI等指标主要反映的是身体的脂肪成分，而非瘦体重。

ROC和PR曲线分析

ROC曲线分析显示，在大多数情况下，BMI、肥胖度、腰围和腰围身高比在识别基于体脂百分比定义的肥胖（85th、90th、95th）时，曲线下面积(AUC)均大于0.9，表现出优秀的判别能力。PR曲线分析（对不平衡数据集更敏感）进一步揭示，BMI和肥胖度的PR AUC在多数情况下≥0.8，而腰围和腰围身高比的表现则稍逊。

分类性能评估

当以体脂百分比第85或90百分位数为阈值时，BMI和肥胖度在精确率、召回率和F1分数上大多超过70%，表现出良好的分类性能。Cohen‘s kappa系数表明，BMI与第85或90百分位体脂百分比定义的肥胖之间存在“实质性”至“几乎完全一致”的关联，肥胖度则多表现为“中度一致”。然而，在以更严格的第95百分位数为阈值时，所有指标的性能均有所下降。Matthews相关系数(MCC)的结果与Kappa系数呈现相似的趋势。

本研究通过综合多种统计方法证实，在9-12岁的小学生中，BMI和肥胖度与通过BIA测得的体脂百分比，特别是体脂过剩状态，存在强烈的关联。这两种基于身高、体重的简便指标，在识别体脂百分比超过第85和90百分位数的肥胖时，表现出优异的判别能力和分类一致性，其效果优于腰围和腰围身高比。这一发现具有重要意义，它强化了BMI和肥胖度作为学校日常健康筛查工具的可靠性。在当前缺乏公认的、基于体脂百分比的儿童肥胖诊断标准的情况下，该研究为继续使用这些简便指标提供了有力的实证支持。研究结果提示，BMI和肥胖度的标准与基于体脂百分比的肥胖判定标准具有高度可比性。未来，当基于BIA等方法的体脂百分比诊断标准得以确立时，现有的BMI和肥胖度阈值可能需要相应调整以优化筛查效率。总之，这项研究为在学校场景下高效、准确地进行儿童肥胖筛查和早期干预提供了重要的科学依据，对预防儿童期肥胖及其远期健康风险具有积极的实践价值。