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Título: Modelagem matemática para estimativa da gordura corporal baseada em densitômetro radiológica
Título(s) alternativo(s): Mathematical modeling for estimation of body fat based on radiological densitometry
Autor(es): Beraldo, Lucas Menghin
Orientador(es): Ulbricht, Leandra
Palavras-chave: Obesidade em crianças
Obesidade em adolescentes
Composição corporal - Avaliação
Modelos matemáticos
Análise de regressão
Engenharia biomédica
Obesity in children
Obesity in adolescence
Body composition - Evaluation
Mathematical models
Regression analysis
Biomedical engineering
Data do documento: 7-Abr-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: BERALDO, Lucas Menghin. Modelagem matemática para estimativa da gordura corporal baseada em densitômetro radiológica. 2017. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: O excesso de gordura corporal esta associado a diversas doenças de ordem metabólica, psicológica e estrutural. É indicado que a adolescência é o período crítico para o desenvolvimento de hábitos associados ao acúmulo de gordura como a inatividade física, má alimentação e sedentarismo. Desta forma, esta é uma fase crítica para o monitoramento da população visando a redução de casos de obesidade e doenças associadas. A técnica padrão-ouro para avaliação da gordura corporal é a absorciometria de raios-X de dupla-energia. Porém seu caráter laboratorial impede o uso amplo. Desta forma, técnicas mais simples, como a medição de dobras cutâneas devem ser modeladas a partir de técnicas mais exatas para este monitoramento. Os modelos existentes foram desenvolvidos com populações estrangeiras que não se assemelham aos habitantes da Região Metropolitana de Curitiba o que pode levar a erros de avaliação e diagnóstico. Desta forma o objetivo deste estudo é produzir um modelo de análise da gordura corporal apropriado a crianças e adolescentes da Região Metropolitana de Curitiba. Foram selecionadas duas amostras, uma composta por 567 adolescentes hígidos com idade entre 10 e 18 anos; e outra composta por 63 crianças com paralisia cerebral entre 3 e 10 anos. Os dois grupos possuíam indivíduos de ambos os sexos. Foram coletados dados de massa, estatura, idade e espessura de dobras cutâneas, além da avaliação de composição corporal por densitometria radiológica. O percentual de gordura obtido por diferentes equações de dobras cutâneas e demais medidas antropométricas entre os adolescentes foi comparado com o obtido por densitometria indicando associações abaixo do indicado (CCC<0,900). Foi encontrada também uma tendência de subestimação pelas dobras cutâneas, o que resultava em elevados valores de especificidade e baixos de sensibilidade (sendo especificidade á quantidade relativa de verdadeiros negativos entre quem não possui a condição clínica, e a sensibilidade a relação de verdadeiros positivos entre quem possui a condição considerada). Isto indica uma grande quantidade de falsos negativos o que leva muitos adolescentes com excesso de gordura a serem classificados como eutróficos. O modelo classificatório desenvolvido para adolescentes obteve um ajuste de R2 Negelkerke=0,829, sensibilidade de 99,0% e especificidade de 82,7% apresentando indicadores diagnósticos acima do obtido por equações de dobras cutâneas e IMC. Para as crianças com paralisia cerebral foi desenvolvido um modelo estimativo da massa de gordura com ajuste de R2 =0,950 com erro padrão de estimativa de 1,039. As equações utilizadas para converter as dobras cutâneas em medições da gordura corporal demonstraram-se inadequadas para aplicação em adolescentes da região metropolitana de Curitiba. A aplicação de técnicas de regressão logística e linear apresentou resultados positivos, mesmo a partir da modelagem na amostra de crianças com paralisia cerebral.
Abstract: The overfat is associated with many methabolic, psycological and structural diseases. The adolescence is indicated as the critical period for the development of habits associated with fat accumulation like physical inactivity, poor diet and sedentarism. Thus, this is a important moment to monitorig the population aiming the reduction of obesity and associated disease. The golden standard to evaluate the body fatness is the dual-energy x-ray absorptiometry. However, its laboratorial aspect prevents a wide use. This way, simpler techniques as the skinfold measurement should be model from more exact techniques for this monitoring. The existing models were developed with foreign populations that don't resemble the Curitiba Metropolitan Region habitants. This could lead to evaluation and diagnostic errors. Thus, the aim of this study is to product a model of body fatness analysis appropriate to children and adolescents from the Curitiba Metropolitan Region. Two sample were selected, the first one composed by 567 healthy adolescents aged between 10 and 18 years; the other one composed by 63 children with cerebral palsy between 3 and 10 years. The groups have both genders. The data of weight, height, age and skinfold thickness were collected, beyond the body composition evaluation by radiologic densitometry. The fatness percentage obtained by different skinfold and other anthopometric mesures equations among the adolescents was compared with the obtained by densitometry presenting associations below indicated (CCC<0,900). A tendency of underestimation by the skinfold equations was found, that resulted in higher specificity values and low sensitivity (being specificity the relative quantity of true negatives among those who do not have de clinical condition, and the sensitivity the relations of true positives amons those who have the considered condition). This indicates a major quantitaty of false negatives, that leads many overfat adolescents to be classify as eutrophic. The developed classificatory model for adolescents obtained an adjustment of R2 Negelkerke=0,829, sensitivity of 99,0% and specificity of 82,7% presenting diagnostic's indicators above that obtained by skinfold equations and BMI. For the children with cerebral palsy was developed a fat mass estimation model with adjustment of R2 =0,950 and standard error of estimative of 1,039. The equations used to convert the skinfold in body fatness measures were found to be inadequate for aplication in adolescents from Curitiba Metropolitan Region. The aplication of logistic and linear regression techniques have presented positive results, even from modeling in the children with cerebral palsy sample.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2634
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