METHODEN
Subjects and procedures
In totaal 110 gezonde mannen (leeftijd: 21,6 (SD 2,5); BMI: 23,6 (2,2)) meldden zich vrijwillig aan. Exclusiecriteria waren roken en spier- of skeletblessures. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers na volledige uitleg van de procedures. Het cohort werd willekeurig verdeeld in een model (n = 40) en een validatie (n = 70) groep. Variantie-analyses (ANOVA) toonden geen significant verschil aan tussen de twee groepen in termen van antropometrische kenmerken.
Binnen een periode van 14 dagen ondergingen alle deelnemers een Vo2max bepaling op de loopband en voerden ze de 20mMST uit in een overdekte gymzaal met rubberen vloer. In tegenstelling tot de validatiegroep werden de deelnemers in de modelgroep onderworpen aan een Vo2max-beoordeling terwijl ze de 20mMST uitvoerden met behulp van een draagbare gasanalysator. Er werd speciaal op gelet dat de omgevingsomstandigheden op beide meetplaatsen tijdens de beoordeling gelijk bleven. Voorafgaand aan de bezoeken voor het verzamelen van de gegevens werden de proefpersonen vertrouwd gemaakt met alle beoordelingsprotocollen. Ook werd hun aangeraden stressvolle activiteiten 36-48 uur voor de gegevensverzamelingsbezoeken te vermijden. De tests werden uitgevoerd in willekeurige volgorde, door dezelfde onderzoekers en op hetzelfde tijdstip voor elke proefpersoon, hetzij tussen 9.00 en 12.00 uur, hetzij tussen 14.00 en 17.00 uur. De studie werd goedgekeurd door de Onderzoeksethische Raad van de Universiteit van Wolverhampton.
Gegevensverzameling
Laboratoriumbeoordeling van Vo2max (TT)
Er werd gebruik gemaakt van een gemodificeerde Bruce-loopbandtest (TT) tot uitputting.16 De loopsnelheid van de loopband werd dienovereenkomstig gemanipuleerd om de proefpersoon in 7-10 minuten tot uitputting te brengen. De loopband helling werd verhoogd met 2,5 ° om de 3 minuten van een initiële 3,5 °. De zuurstofopname (Vo2 (ml kg-1 min-1)) werd gemeten via open circuit spirometrie met behulp van een automatische gasanalysator (Vmax 29, SensorMedics, Yorba Linda, CA) die vooraf was gekalibreerd met standaardgassen. De ademhalingsparameters werden tijdens de test om de 20 s geregistreerd, terwijl de proefpersonen kamerlucht inademden via een tweeweg Rudolph-klep met lage weerstand. Om er zeker van te zijn dat de proefpersonen de Vo2max bereikten, werden de metingen voor verdere analyse in aanmerking genomen wanneer aan ten minste twee van de volgende criteria werd voldaan: (i) maximale hartfrequentie groter dan 185 spm, (ii) ademhalingsuitwisselingsverhouding groter dan 1,1, en/of (iii) detectie van een plateau in de Vo2-curve. De EC in kcal werd voor elke afzonderlijke minuut/trap berekend als het product van de gemiddelde Vo2 (l min-1) door het overeenkomstige calorische equivalent.17
Veldbepaling van de Vo2max (20mMST)
Deze test werd uitgevoerd volgens gevestigde procedures.6 In de modelgroep werd een draagbaar gasanalysator (K4b2, Cosmed, Rome, Italië) gebruikt om de ademhalingsparameters tijdens de test om de 20 s te registreren, terwijl de proefpersonen kamerlucht inademden via een gezichtsmasker. De maximale zuurstofopname was de belangrijkste parameter die werd bepaald met de open circuit methode. Vóór de meting werd de gasanalysator gekalibreerd met standaardgassen. Uitputting werd bevestigd wanneer aan ten minste twee van de volgende criteria werd voldaan: (i) maximale hartfrequentie groter dan 185 spm, (ii) ademhalingsuitwisselingsverhouding groter dan 1,1, en/of (iii) detectie van een plateau in de Vo2-curve. De EC in kcal werd voor elke afzonderlijke minuut/trap berekend als het product van de gemiddelde Vo2 (l min-1) door het overeenkomstige calorische equivalent.17 In de validatiegroep werd de Vo2max voorspeld op basis van de 20mMST-prestatie volgens gevestigde procedures.6
De K4b2-gasanalysator woog 475 g en er werd niet verwacht dat deze de energiebehoefte van de proefpersonen significant zou veranderen. Een pilootstudie met vijf proefpersonen (leeftijd: 21,6 (SD 1,3); BMI: 24,3 (1,5)) werd uitgevoerd om de bijkomende energiebehoeften te onderzoeken en ervoor te zorgen dat er een significante overeenkomst bestond tussen de twee gebruikte gasanalysatoren. De proefpersonen, die niet deelnamen aan het hoofdgedeelte van het onderzoek, voerden de eerder beschreven TT tweemaal uit met beide gasanalysatoren. De resultaten toonden geen significant verschil (p>0,05) aan tussen de gemiddelde Vo2max-waarde die werd gemeten met de stationaire (Vmax 29, SensorMedics) en de draagbare (K4b2, Cosmed) gasanalysator (48,7 (SD 3,1) v 49,1 (3..5) ml kg-1 min-1, respectievelijk), met een gemiddelde absolute fout van 0,51 (SD 0,18) ml kg-1 min-1.
Statistische analyses
ANOVA werd gebruikt om de gemiddelde EC tussen TT en 20mMST te vergelijken. Het effect van variantie in energiekosten tussen TT en 20mMST (ECV) op het oorspronkelijke 20mMST-voorspellingsmodel (EQLÉG6) werd beoordeeld via een simultaan algemeen lineair model (GLM). Dit model had tot doel Vo2max-verschillen/fouten tussen TT en EQLÉG te voorspellen met de gemiddelde ECV als onafhankelijke variabele. Bovendien werden Pearson’s correlatiecoëfficiënten gebruikt om lineariteit tussen ECV en verschillende antropometrische kenmerken op te sporen.
Voor de berekening van het nieuwe voorspellingsmodel werd de generalised estimating equations (GEE)18 benadering gebruikt om rekening te houden met subject-specifieke afhankelijkheid tussen de herhaalde waarnemingen. De GEE is een krachtige aanpak voor de aanpassing van gegeneraliseerde lineaire modellen aan niet-normaal maar afhankelijk verdeelde responsvariabelen.18 Een GLM-kader met GEE-schatting werd ingevoerd om een vergelijking (EQMST) te genereren die de Vo2max gemeten tijdens de 20mMST voorspelt met gebruikmaking van de gegevens van de modelgroep (n = 40). Voor dit laatste model werd de maximaal bereikte snelheid (MAS) tijdens de 20 mMST als onafhankelijke variabele ingesteld. Daarna werd een tweede GLM met GEE-schatting uitgevoerd om het EQTT-model te genereren dat tot doel had de referentiestandaard TT Vo2max (afhankelijke variabele) te voorspellen met het eindresultaat van de EQMST als onafhankelijke variabele. Deze procedure werd gebruikt om een 20mMST Vo2max-model te produceren dat rekening houdt met ECV. Om er zeker van te zijn dat de procedures die werden gevolgd bij de berekening van het EQTT-model inderdaad superieur waren aan de traditionele aanpak, werd een GLM berekend met TT Vo2max (afhankelijke variabele) en MAS (onafhankelijke variabele). ANOVA en Pearson’s correlatiecoëfficiënten werden gebruikt om mogelijke bias tussen de gemiddelde werkelijke en voorspelde Vo2max waarden voor de drie modellen op te sporen.
Gegevens van de resterende 70 proefpersonen (de validatiegroep genoemd) werden gebruikt om EQTT en het originele EQLÉG model kruiselings te valideren. Correlatiecoëfficiënten, ANOVA, 95% grenzen van overeenstemming analyses (LIMAG) en procentuele variatiecoëfficiënten (CV%) werden gebruikt om de twee modellen te valideren volgens gevestigde procedures.19 Vijfennegentig procent betrouwbaarheidsintervallen (CI95%) en ROC-curve analyse werden berekend met behulp van statistische software ingebouwd in SAS/Macro/IML. Laatstgenoemde software is speciaal ontworpen voor het fitten van ROC-curves met gebruikmaking van dummy-variabelen voor gegevens verkregen uit ontwerpen met herhaalde maatregelen. Het gebied onder de ROC curve werd geschat met behulp van de Wilcoxon niet-parametrische methode.20 Het demarcatiepunt voor Vo2CR werd vastgesteld op 44 ml kg-1 min-1 volgens de beschikbare richtlijnen.1,4,5 Berekende sensitiviteit en specificiteit met overeenkomstige CI95% werden gebruikt om de doeltreffendheid van de twee vergelijkingen bij het screenen op Vo2CR te bepalen. De sensitiviteit (SE) werd gedefinieerd als het percentage proefpersonen onder de Vo2CR die een 20mMST voorspelde waarde van minder dan 44 ml kg-1 min-1 vertoonden. Specificiteit (SP) werd gedefinieerd als de proportie proefpersonen boven de Vo2CR die een 20mMST-voorspelde waarde vertoonden boven of gelijk aan 44 ml kg-1 min-1. McNemar χ2 analyse onderzocht de verschillen tussen de berekende sensitiviteit en specificiteit op het afkappunt voor beide vergelijkingen. Cohen’s κ statistiek werd gebruikt om de overeenkomst tussen de voorspellingsmodellen en de referentiestandaardtest te evalueren. Tenslotte werden ANOVA en Pearson’s correlatiecoëfficiënten gebruikt om mogelijke vertekening tussen de gemiddelde werkelijke en voorspelde waarden op te sporen. Alle statistische analyses werden uitgevoerd met de statistische softwarepakketten SPSS (versie 11.5; SPSS, Chicago, IL) en SAS (versie 8.2; SAS Institute, Cary, NC, USA). Het significantieniveau werd vastgesteld op p<0,05.