Распознавание пищи с помощью фотографий и оценка размера порции до и после обходного желудочного анастомоза по Ру

Введение

Ожирение является одним из наиболее важных заболеваний общественного здравоохранения во всем мире. Болезнь может значительно сократить продолжительность жизни. Бариатрическая хирургия при тяжелом ожирении является эффективным методом лечения, который приводит к улучшению и ремиссии многих сопутствующих заболеваний, связанных с ожирением, улучшению сердечно-сосудистой системы, а также к устойчивой потере веса и улучшению качества жизни. Были разработаны различные хирургические процедуры для снижения веса, наиболее распространенными из которых являются рукавная гастрэктомия (SG) и обходной желудочный анастомоз по Ру (RYGB). RYGB — наиболее часто используемая процедура для снижения веса в Швейцарии, хотя в последние десятилетия произошел глобальный сдвиг в сторону SG. Независимо от применяемой процедуры, бариатрическая хирургия остается наиболее эффективным и долговечным методом лечения ожирения. Современная бариатрическая хирургия имеет отличный профиль безопасности, даже несмотря на сообщения об осложнениях в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Обширные исследования также расширили понимание широкого спектра механизмов, лежащих в основе эффективности бариатрической хирургии. Относительный вклад этих механизмов варьируется в зависимости от выбранной процедуры, где важными факторами после RYGB считаются изменение чувства сытости и голода. Также были предложены другие механизмы, включая изменения в гормонах кишечника, снижение аппетита, повышенное насыщение, увеличение расхода энергии, изменение микробиоты кишечника и уровней и состава желчных кислот, а также изменения в передаче сигналов блуждающего нерва. Изменения в предпочтениях в еде также рассматривались в качестве важного механизма-кандидата, поскольку пациенты предпочитают пищу с низким содержанием сахара и низким содержанием жира и сообщают, что после RYGB пища в целом менее приятна. И люди, и крысы едят меньше и демонстрируют измененные пищевые предпочтения после RYGB, но основной поведенческий механизм остается неясным.

Целью политики общественного здравоохранения в отношении лечения ожирения должна быть разработка эффективной профилактики и более эффективных методов лечения, которые полностью устранили бы необходимость в хирургическом вмешательстве. До тех пор бариатрическая хирургия безопасна, эффективна, доступна и имеет большие возможности для совершенствования. Кроме того, более глубокое понимание физиологических изменений, лежащих в основе улучшения заболеваемости, может помочь в разработке новых методов лечения. До сих пор прямые измерения изменений в выборе продуктов питания у людей после RYGB были ограничены ненадежностью пациентов, что создает серьезные методологические и концептуальные проблемы для исследователей и дизайна исследования. Самоконтроль требует времени и усилий, и многие считают отслеживание рациона утомительным, что способствует истощению. Прямые измерения, однако, представляют собой важный компонент в попытке понять, как RYGB изменяет питание и предпочтения в еде, но лабораторные условия исключают реальную среду. Следовательно, исследователи ожирения попытались разработать новые более простые методы отслеживания, такие как фотографирование продуктов питания, чтобы контролировать потребление пищи как в клинических условиях, так и в повседневной жизни. Эти новые методы кажутся более эффективными по сравнению с другими. Например, приложения для мобильных телефонов для распознавания пищевых продуктов по фотографиям (PFR), такие как SNAQ, позволяют пациентам записывать и отправлять потребляемые продукты, размеры порций и частоту потребления в течение заранее определенного периода. Однако эта технология все еще находится в зачаточном состоянии, и процедуры оценки должны быть утверждены обученными специалистами. Метод дважды меченой воды (DLW) был предложен в качестве золотого стандарта для оценки общего расхода энергии в условиях свободной жизни и может использоваться для мониторинга состава тела (BC) и общего расхода энергии (TEE) человека в условиях энергетического баланса. на основе уравнений растворения меченых изотопных элементов в организме. Прямой сегментарный многочастотный анализ биоэлектрического импеданса (DSM-BIA) считается практичным, неинвазивным и относительно недорогим методом быстрой оценки BC27, а оценки BC с помощью DSM-BIA, как сообщается, также согласуются с оценками метода DLW. для пациентов с ожирением. Совместное измерение TEE с использованием оценок PFR и метода DLW послужило бы валидации PFR для измерения TEE у пациентов, перенесших RYGB. Тогда PFR станет мощным инструментом для исследований и предоставит полезную информацию для разработки соответствующих индивидуальных программ лечения ожирения.

Исследовать вопрос

Целью данного исследования является изучение изменений в предпочтениях в еде, общем потреблении энергии трех основных макронутриентов и характере питания между женщинами с ожирением (ИМТ ≥ 35) до и после желудочного анастомоза по Ру и худощавыми (ИМТ ≤ 25) и ожирение (ИМТ ≥ 35) контролируется с помощью PFR с мобильным приложением SNAQ.

Методы

Это будет одноцентровое обсервационное проспективное когортное исследование случай-контроль с участием женщин-людей с патологическим ожирением, проживающих в Швейцарии и перенесших RYGB (n = 20), контрольной группы с ожирением (n = 20) и худой контрольной группы (n = 20). до, через 3, 6 и 12 месяцев после операции и начала исследования соответственно. Оптимальное количество включенных участников может быть основано на расчетах мощности с планом эквивалентности и на гипотезе о том, что пациенты будут иметь такое же потребление калорий, как и контрольная группа, через год после RYGB. Эквивалентное потребление калорий между двумя группами определяется диапазоном эквивалентности 210 ккал/день со стандартным отклонением ±200 ккал. Для достижения мощности 90% и р=0,05, чтобы исключить разницу средних > 210 ккал/день, требуется n=20 участников на группу. Пациенты включаются в это исследование, если (1) они являются женщинами в возрасте ≥ 18 лет, (2) имеют индекс массы тела (ИМТ) ≥ 35 кг/м2 без каких-либо предшествующих бариатрических операций, (3) имеют запланированную RYGB, (4 ) могут передвигаться автономно, (5) имеют базовые технологические знания, (6) свободно говорят по-немецки и (7) могут дать информированное согласие. Контрольная группа с ожирением соблюдает те же критерии, но не планирует хирургическое вмешательство, что затрудняет набор в эту группу. У худощавых контролей ИМТ ≤ 25 кг/м2. Основная цель контрольной группы по бережливому производству — оценить стабильность теста с течением времени и при многократном повторном тестировании. Пациенты, соответствующие критериям набора, зачисляются в амбулаторную клинику Университетской клиники Цюриха. Исследовательская группа набирает людей с ожирением и здоровых контролей. Протокол исследования разъясняется, и от всех участников получено письменное информированное согласие. Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом кантона Цюрих (BASEC-Nr. 2019-00952). TEE в условиях свободной жизни оценивается с использованием метода DLW. За день до измерения выполняется BIA. В первый день измерения субъекты собирают мочу на исходном уровне и принимают перорально DLW. После введения DLW испытуемые собирают мочу соответственно через 3 и 4 часа после введения и снова через 7 дней в тот же момент времени второго и третьего забора мочи. Субъектов проинструктировали не менять свой образ жизни или прием лекарств в течение периода исследования. В условиях свободного проживания в течение одной недели общее потребление пищи регистрируется участниками с помощью мобильного приложения для фотораспознавания продуктов питания. Участники записывают свой рацион питания за 7 дней до, 3, 6 и 12 месяцев после операции.

Анализ данных

Данные каждого пациента будут организованы следующим образом: время приема пищи, общее количество калорий, общее количество углеводов, белков и жиров, группа продуктов питания. Этот результат необходимо суммировать для окончательного расчета TEE, чтобы получить общее количество каждой переменной за один прием пищи, за день и за неделю. Данные PFR будут сравниваться с TEE на основе DWL для подтверждения оценки диеты. Описательная статистика будет использоваться для описания демографических данных, а также для представления информации о питании за разные периоды времени. Изменение с течением времени и по сравнению с исходным уровнем будет оцениваться с помощью ANOVA и t-критерия с поправкой на частоту ложных открытий. Каждый параметр, связанный с приемом пищи, будет коррелировать друг с другом и с потерей веса за 1 год, выраженной как абсолютная общая потеря веса тела в процентах от избыточной потери ИМТ (% EBMIL). Исследовательские модели будут созданы с использованием логистической регрессии для сопоставления информации, связанной с приемом пищи, и оптимальной потери веса. Все данные будут проанализированы с помощью RStudio.

Ограничения

Настоящее исследование имеет несколько ограничений, связанных с методами и участниками. Во-первых, данные о продуктах питания регистрируются самостоятельно и подвержены социальной желательности, что может привести к неточным данным. Действительно, предпочтения в еде могли измениться в течение недели записи, а некоторые продукты питания могли не записываться. База данных о продуктах питания и калориях, встроенная в приложение, также может быть не такой точной, как ожидалось. Чтобы уменьшить это ограничение, участников просят сообщать о любых отсутствующих продуктах питания или несоответствиях, о которых сообщает приложение, и отзывы обсуждаются с разработчиком приложения. Самоконтроль диеты является ключевым компонентом программ по снижению веса, а частота самоконтроля с помощью приложения для смартфона сильно коррелирует с потерей веса. Тем не менее, худощавые и страдающие ожирением участники этого исследования не придерживаются какой-либо диеты с целью снижения веса, и участники будут записывать свое потребление пищи в течение периода, который не должен быть достаточно длительным, чтобы вызвать изменения в привычках. Недавние исследования, в которых пытались проверить оценки потребления энергии с использованием PFR по сравнению с методом DLW с участием участников с ожирением, показали, что этот метод не был точным в оценке потребления энергии по сравнению с DLW. Однако в одном случае TEE был измерен у беременных женщин, которые продемонстрировали низкую комплаентность, сообщая о частом приеме пищи небольшими порциями. В другом случае TEE измерялся у детей дошкольного возраста из числа меньшинств, потребление которых регистрировалось опекунами. Кроме того, оба исследования были поперечными исследованиями. Также сообщается, что участники, которые используют свои собственные телефоны, по сравнению с участниками, которые используют одолженные телефоны, захватывают больше изображений и имеют более высокую точность, поэтому эту переменную также следует учитывать при анализе данных. Технические проблемы с телефонами также могут быть причиной недооценки. Для повышения точности необходимо обеспечить обучение участников, постоянную связь и техническую поддержку.

Актуальность ожидаемого результата для исследования или практики

Это исследование впервые обеспечит прямое и точное измерение рациона питания у пациентов с ожирением до и после RYGB. Прямое измерение PFR с помощью мобильного приложения SNAQ, подтвержденное с помощью метода DLW, позволит сравнить потребление энергии трех основных макронутриентов в день (ккал/24 часа) и за один прием пищи (ккал/прием пищи) между пациентами с RYGB и контрольной группой. . Кроме того, это может дать более фундаментальную информацию о поведении человека, что позволит перевести на людей поведенческие изменения, о которых ранее сообщалось у крыс. Ожидается, что после операции пациенты будут постепенно корректировать свое относительное потребление калорий и выбор продуктов с уменьшением жиров и сахаров и увеличением сложных углеводов, в то время как у неоперированных контрольных пациентов будет стабильный, неизменный выбор продуктов и потребление. Предлагаемый исследовательский проект характеризуется концептуальной и методологической инновационностью. Пищевые предпочтения и относительное потребление макронутриентов во время и между приемами пищи у пациентов после RYGB будут непосредственно измеряться в реальных условиях с помощью PFR. Этот подход позволит преодолеть или уменьшить многие из ограничений, о которых сообщалось до сих пор в литературе. Если ожидаемый результат подтвердится, такое открытие может коренным образом изменить клиническую практику в отношении текущего постбариатрического консультирования по вопросам питания. Кроме того, результаты могут также способствовать разработке менее инвазивных вмешательств в лечение ожирения и оправдывают нейрогенетический подход с моделями ожирения на животных для картирования и изучения нейронных цепей и связывания определенных видов деятельности мозга с конкретным поведением, связанным с ожирением, как указано. по инициативе BRAIN.