Точность и постоянство весов, обеспечиваемых домашними весами

Мередит Йоркин
Ким Спакаротелла
Дженнифер Мартин-Биггерс
Вирджиния Квик
Кэрол Берд-Бредбеннер
Аннотация
методы
Результаты
Выводы
Фон
методы
статистический анализ
Результаты
Таблица 1
Таблица 2
обсуждение
Выводы
Конкурирующий интерес
Вклад авторов
Подтверждения
Рекомендации

BMC Public Health. 2013; 13: 1194

Мередит Йоркин

1 Кафедра пищевых наук, Ратгерс, Государственный университет Нью-Джерси, Nichol Avenue, 26, Дэвисон Холл, 08901, Нью-Брансуик, Нью-Джерси, США.

Ким Спакаротелла

Дженнифер Мартин-Биггерс

Вирджиния Квик

2Division of Intramural Population Research, Eunice Kennedy Shriver, Национальный институт здоровья детей и развития человека, Национальный институт здоровья, 6100 Executive Boulevard, 20892, Bethesda, MD, USA

Кэрол Берд-Бредбеннер

Получено 3 августа 2013 года; Принято 2013 Ноябрь 22.

Это статья открытого доступа, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution ( http://creativecommons.org/licenses/by/2.0 ), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальная работа должным образом процитирована. Эта статья была цитируется другие статьи в PMC.

Аннотация

Фон

Самостоятельно сообщаемый вес тела часто используется для расчета индекса массы тела, потому что его легко собрать. Мало что известно об источниках ошибок, связанных с использованием весов в ванной комнате для измерения веса в домашних условиях. Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить точность и согласованность цифровых весов по сравнению с циферблатом в виде шкалы для ванной комнаты, обычно используемых для самооценки веса.

методы

Участники принесли работающие весы для ванных комнат (n = 18 набираемые, n = 43 цифровые) в центральное место. Обученные исследователи оценили точность и согласованность, используя сертифицированные калибровочные грузы в 10 кг, 25 кг, 50 кг, 75 кг, 100 кг и 110 кг. Также были собраны данные о частоте калибровки, возрасте и поверхности пола под шкалой.

Результаты

Все участники сообщили об использовании своих весов на настиле с твердой поверхностью. Перед калибровкой все цифровые весы отображали 0, но на шкалах весов отображался средний абсолютный начальный вес 0,95 (1,9 SD) кг. Цифровые весы точно взвешивали тестовые нагрузки, тогда как весы шкалы циферблатного типа значительно различались (р <0,05). Неточность шкал циферблата была значительно выше, чем у цифровых шкал на всех весах (р <0,05). Точность и точность не варьировались в зависимости от возраста.

Выводы

Цифровые домашние напольные весы обеспечивают достаточно точные и постоянные веса для исследований общественного здравоохранения. Напоминания о нулевой шкале перед каждым использованием могут дополнительно улучшить точность самооценки веса.

Ключевые слова: масса тела, индекс массы тела, валидность

Фон

Высоты и веса, о которых сообщают сами, часто используются в исследованиях общественного здравоохранения со взрослыми, детьми и семьями, потому что эти данные легко и недорого собрать [ 1 ]. Тем не менее, самооценка и взвешенные экспертом веса могут отличаться в зависимости от таких факторов, как возраст, пол и воспринимаемый вес [ 2 - 4 ]. Помимо того, что родители сообщают свой собственный вес, их также могут попросить сообщить вес своих детей. Весовой статус ребенка, а также родительское восприятие веса его ребенка влияют на точность отчетов [ 4 , 5 ]. Недавнее исследование показало, что родители детей с избыточным весом в возрасте от 2 до 6 лет ошибочно переоценили вес своего ребенка, но родители детей старшего возраста и подростков недооценили вес своего ребенка [ 4 ]. Аналогичные результаты были получены с использованием данных двух национальных репрезентативных обследований [ 6 ]. Другие отмечали, что матери недооценивают вес ребенка [ 7 , 8 ].

Неточности в сообщенных весах часто объясняются социальной желательностью и / или ошибочными измерениями или отзывами [ 1 , 9 , 10 ]. Минимальное исследование, однако, изучило точность обычного инструмента, используемого для измерения веса, о котором сообщают сами, то есть весы домашней ванной. Имеющиеся ограниченные данные свидетельствуют о том, что домашние весы, а также медицинские весы, используемые врачами, могут различаться по точности и точности [ 11 ]. Исследование 37 весов для ванной в британских клиниках показало неточность более 1% по сравнению с калиброванной электронной шкалой, что позволяет предположить, что цифровые весы могут быть более точными [ 12 ]. Кроме того, оценка 233 шкал (тип не указан) в клиниках первичной медицинской помощи, диабетологии и эндокринологии США, а также в центрах фитнеса и похудения показала, что более четверти шкал были неточны более 0,9 кг при тестировании с 45,5 кг. стандартный вес При весе 113,6 кг примерно каждая пятая шкала была неточной более чем на 2,7 кг или примерно на 1 единицу индекса массы тела (ИМТ) [ 10 ]. Несколько факторов, таких как тип настила, положение ног на весах и тип одежды или обуви, надетой во время взвешивания, могут влиять на точность весов [ 13 ].

Широкое осуществление общинных программ профилактики ожирения, ориентированных на детей и семьи, в настоящее время продолжается [ 14 - 16 ]. Некоторые из этих программ, а также исследования, использованные для их разработки, основаны на сообщении о собственном весе или ИМТ, который рассчитывается с использованием веса и сообщается в качестве основного результата или показателя эффективности вмешательства [ 14 , 17 , 18 ]. Основным ограничением для установления эффективности вмешательства (нет) являются неточные данные о весе [ 1 , 19 , 20 ]. Чтобы продвигать работу специалистов общественного здравоохранения по внедрению эффективных программ, направленных на улучшение эпидемии ожирения, важно повысить точность самоотчетов. Таким образом, цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить точность весов для домашней ванной, чтобы лучше понять, как их использование в общем процессе взвешивания может повлиять на точность данных о весе, сообщаемых самим собой [ 21 ].

методы

Участники и процедура

Были размещены объявления о наборе участников исследования из университетского городка. Среди участников были преподаватели, сотрудники, студенты и родители детей, посещающих дошкольные учреждения, которыми руководит университет. Институциональный контрольный совет Университета Рутгерса утвердил процедуры, и все участники дали информированное согласие.

Участники принесли свои действующие весы для домашнего туалета в центральное место для оценки и заполнили анкету, описывающую возраст весов, тип настила в месте, где весы используются в доме, частоту использования и историю калибровки. Обученные исследователи зафиксировали состояние шкалы (т. Е. Новый, легкий износ, сильно изношенные или внешние признаки повреждения), тип (т. Е. Цифровой или цифровой), единицы измерения и приращения измерения, максимальную вместимость и вес, отображаемые по прибытии на полигон.

Процедура оценки точности шкалы была смоделирована на предыдущих исследованиях [ 10 ]. Точность весов при измерении весовой нагрузки оценивали с использованием калибровочных весов класса F Национального института стандартов и технологий (NIST) при следующих испытательных нагрузках: 10 кг, 25 кг, 50 кг, 75 кг, 100 кг и 110 кг. Чтобы определить точность измерения распределения веса (т. Е. Распределенного по телу человека или сконцентрированного в калибровочном весе), в дополнение к калибровочным весам были взвешены два человека (т.е. один исследователь и второй исследователь, держащий калибровочный вес 10 кг, близкий к тело между талией и бедрами). Чтобы определить последовательность в измерениях веса, все оценки веса были измерены в двух экземплярах (Раунд 1 и Раунд 2). В течение первого раунда каждая шкала использовалась для оценки 8 нагрузок: два исследователя и 6 калибровочных весов. Раунд 2 был таким же, как и раунд 1, и проводился сразу после Раунда 1. В конце каждого раунда 2 использовалась откалиброванная исследовательская шкала для двойного взвешивания первого исследователя и второго исследователя, имеющих калибровочный вес 10 кг, близкий к Тело между талией и бедрами. Откалиброванные весы исследовательской шкалы использовались в качестве «стандарта» для сравнения двух весов исследователей, зарегистрированных по домашней шкале. Калибровочные веса NIST служили в качестве их собственного сравнения с зарегистрированными домашними весами. До 1-го раунда и между каждой тестовой нагрузкой по мере необходимости все весы калибровались так, чтобы регистрировать ноль, когда вес не применялся. Данные были записаны в режиме реального времени с использованием компьютерной таблицы.

статистический анализ

Данные были проанализированы с использованием SPSS версии 21.0 (Чикаго, Иллинойс). T- тесты парных образцов использовались для проверки различий в согласованности шкал между 1 и 2 туром. T-тесты в одной группе использовались для оценки различий между отображаемым весом и фактическим весом калибровочных весов. Непарные t- тесты использовались для оценки точности между различными типами шкал, а полиномиальная регрессия использовалась для изучения процента цифровых и шкал набора с различными степенями неточности веса. Абсолютные весовые коэффициенты использовались для того, чтобы избежать возможности ошибок с недостаточным весом отменить ошибки с избыточным весом. Различия считались достоверными при р <0,05. Значения указываются как средние значения и стандартные отклонения (SD), если не указано иное.

Результаты

Из 67 полученных весов для ванной комнаты 6 весов были исключены из-за повреждения или неправильного функционирования (т. Е. Не регистрировали значения при тестировании с калибровочными весами) или потому, что они не были домашними весами. Из окончательного образца (n = 61) 18 были циферблатными (30%) и 43 (70%) цифровыми весами от 16 различных производителей. Все были новыми, как новые, или имели легкий износ. Точность приращения напольных весов составила 0,045 кг, 0,091 кг, 0,15 кг и 0,45 кг (21%, 38%, 13% и 28% соответственно). Максимальная грузоподъемность варьировалась от 123 кг до 181 кг, при этом наиболее распространенная грузоподъемность - 136 кг (35%). Шкалы шкалы были значительно старше (р = 0,042; средний возраст 6,0 (6,9 SD) лет), чем цифровые шкалы (средний возраст 3,6 (2,3 SD) лет). Когда весы впервые наблюдались, все цифровые весы отображали 0, тогда как шкалы циферблатов отображали средний абсолютный вес 0,95 (1,9 SD) кг с диапазоном от -0,45 до 7,9 кг.

Все участники сообщили об использовании своих напольных весов на твердом полу. Весы использовались ежедневно (21%), еженедельно (46%) или ежемесячно (27%), а 5% использовали свою шкалу ежегодно или реже одного раза в год. Участники сообщили о нечастой калибровке своей шкалы; только 28% калибровали шкалу каждый раз или большую часть времени перед ее использованием. Из этих участников 64% имели шкалы циферблатного типа.

Средний вес между 1-м и 2-м раундами значительно различался только для шкал с весами, протестированными с калибровочным весом 75 кг (р = 0,028). Для всех других испытательных нагрузок весы последовательно регистрировали одинаковый вес, независимо от типа и нагрузки весов. На 45,4 кг разница в абсолютном весе, зарегистрированная между 1 и 2 туром, составляла в среднем приблизительно 0,11 кг (в диапазоне от 0,0 кг до 0,6 кг) с самыми большими ошибками для калибровочного веса 10 кг.

Таблица сравнивает точность среднего веса, зарегистрированного домашними весами, с известным испытанным калибровочным весом. Только для шкалы набора значимые различия весов между тестовой нагрузкой и весом, отображаемым на домашних весах, имели место для всех калибровочных весов и для обоих взвешенных исследователей (p <0,05 для всех). Напротив, существенные различия в точности цифровой шкалы имели место только при весе калибровки 75 кг (р <0,05). Шкалы шкалы были значительно более неточными, чем цифровые шкалы при всех тестовых весах (таблица). На рисунке визуально отображается неточность абсолютного веса при каждой нагрузке при калибровочном весе. Весы становились все менее точными с увеличением нагрузки; однако неточность, выраженная в процентах от общей нагрузки при испытании, была обратно пропорциональна весовой нагрузке. Точность не зависела от возраста шкалы. Не было никакой существенной разницы между шкалами набора ≤3 лет (n = 10) и теми ≥3 годами (n = 8), и не было различий между цифровыми шкалами ≤3 лет (n = 25) по сравнению с этими ≥3 годами старый n = 18). Таким образом, тип шкалы, а не возраст, скорее всего, является источником неточностей и неточностей.

Точность веса весов в домашних условиях при 6 калибровочных весах *. * Наберите n = 18, Цифровой 10 кг, n = 37; 25 кг n = 42; 50, 75, 100 кг n = 43; 110 кг, n = 41. Треугольный маркер и пунктирная линия: наберите% веса (n = 18). Маркер круга и пунктирная линия: цифровой% от веса (n = 35). Квадратный маркер и сплошная линия: набор (n = 18). Квадратный маркер и пунктирная линия: цифровая (n = 35).

Таблица 1

Точность весов: средние веса, зарегистрированные весами, по сравнению с проверенным весом

Вес калибровкиnСреднее значениеSDШкала(кг)(кг)P *10 кг

Все весы 55 9,8 0,3 0,007 Наберите 18 9,5 0,4 <0,001 Цифровой 37 9,9 0,2> 0,05 25 кг Все весы 60 24,5 0,5 0,002 Наберите 18 24,0 0,5 <0,001 Цифровой 42 24,8 0,4> 0,05 50 кг Все весы 61 49,4 0,6> 0,05 Наберите 18 49,1 0,7 0,013 Цифровой 43 49,6 0,5> 0,05 75 кг Все весы 61 74,1 0,8 0,084 Наберите 18 73,2 0,7 <0,001 Цифровой 43 74,4 0,5 0,037 100 кг Все весы 61 98,1 6,4 > 0,05 Набрать 18 97,2 0,9 0,001 Цифровое 43 98,1 7,6> 0,05 110 кг Все весы 59 108,7 1,1> 0,05 Набрать 18 107,7 1,0 0,001 Цифровое 41 109,2 0,8> 0,05 Вес исследователя 1 (Средний вес = 70,1 кг исследовательской шкалы, используемой в качестве стандарта точности) Все весы 61 69,2 9,2 0,005 # Наберите 18 70,3 10,1 <0,001 # Цифровой 43 68,8 8,8> 0,05 # Вес исследователя 2, удерживающего 10 кг веса вблизи его тела (средний вес = 71,0 кг на исследовательской шкале, используемой в качестве стандарта точности) Все весы 61 70,2 9,5 0,020 # Наберите 18 70,7 0,2 <0,001 # Цифровой (n = 43) 43 70,1 9,3> 0,05 #

Таблица 2

Сравнение шкалы и цифровой шкалы абсолютного значения погрешности веса при различных испытательных нагрузках

Вес калибровкиnСреднееSD* PШкала(кг)(кг)10 кг

Все весы 55 0,2 0,3 Наберите 18 0,4 0,3 <0,001 Цифровые 37 0,1 0,2 25 кг Все весы 60 0,4 0,5 Наберите 18 0,7 0,5 <0,001 Цифровые 42 0,2 0,3 50 кг Все весы 61 0,4 0,4 Циферблат 18 0,7 0,5 0,004 Цифровой 43 0,3 0,3 75 кг Все весы 61 0,6 0,6 Циферблат 18 1,0 0,7 <0,001 Цифровой 43 0,4 0,4 100 кг Все весы 60 0,7 0,7 Циферблат 18 1,2 0,9 0,001 Цифровой 42 0,54 0,5 110 кг Все шкалы 59 0,8 0 0 Набрать 18 1,2 1,0 0,007 Цифровой 41 0,6 0,6

Полиномиальная регрессия использовалась для изучения связей между абсолютной неточностью веса (то есть <0,45 кг., 0,45–0,91 кг., 0,91– <1,8 кг., 1,8–2,7 кг и ≥2,7 кг.) И типом шкалы. Большинство весов были точными в пределах 0,9 кг от фактического веса тестируемой нагрузки, но степень неточности увеличивалась с увеличением тестируемого веса. Например, при весе 50 кг менее 2% всех протестированных весов были по меньшей мере на 1,8 кг; в то время как пропорция возросла почти до 14%, когда был проверен вес калибровки 110 кг. Кроме того, общая неточность шкал набора была значительно выше, чем у цифровых весов на всех весах, при этом почти 17% имели погрешность точности не менее 2,7 кг или 1 единицу ИМТ при испытательной нагрузке 99,8 кг или более (р <0,05 ).

обсуждение

Результаты этого исследования показывают, что весы для домашней ванной комнаты соответствуют измеренным весам. Весы со шкалой были значительно более неточными, чем цифровые весы при всех испытательных нагрузках для калибровочных весов, измеренных с использованием весов цифровых домашних весов, значительно отличающихся при испытательной нагрузке 75 кг. Неточность при испытательной нагрузке 75 кг, вероятно, связана с человеческой ошибкой в записи данных (например, неправильная запись веса, измеренного по шкале) во время испытания на весах. Обнаружение того, что точность шкалы была значительно выше при всех испытательных нагрузках для цифровых весов по сравнению с шкалой, подтверждает предыдущие сообщения о существенных положительных корреляциях между точностью и точностью шкалы [ 10 ]. Хотя причины различий между точностью набора и точностью цифровых весов не совсем ясны, цифровые весы имеют меньше движущихся частей, которые могут выровняться или стать поврежденными, и имеют механизмы для автоматической установки начального веса на ноль [ 9 ].

Хотя шкалы шкалы были значительно более неточными, чем цифровые шкалы, абсолютная неточность, как правило, находилась в пределах 0,91 кг калибровочных весов, что намного ниже порогового значения, которое может привести к тому, что вес приведет к ошибке в одной единице ИМТ (т.е. примерно 2,7 кг) [ 22 ]. Он также находится в пределах отклонения массы тела ~ 0,5 кг, которое считается нормальным суточным отклонением у здоровых взрослых [ 22 , 23 ]. Для детей ожидаемая суточная разница в весе составляет около 1,5 ± 0,5% от их массы тела или от 375 до 750 г для детей, которые весят от 25 до 50 кг [ 20 ]. Для очень маленьких детей разница в 0,91 кг может поместить их в другой процентиль ИМТ к возрасту, что может привести к неправильной классификации ИМТ [ 22 ]. Настоящее исследование предполагает, что шкалы набора, в частности, испытывают недостаток в точности при весах ниже 10 кг; Таким образом, следует избегать использования шкалы набора для взвешивания маленьких детей. Учитывая, что распределение веса не влияло на точность весов, для родителей с маленькими детьми, у которых есть шкалы набора, может оказаться возможным определить вес ребенка, вычитая собственный вес из своего веса, удерживая ребенка. Дальнейшие исследования необходимы, чтобы изучить точность и выполнимость этой техники.

Это исследование показывает, что неточности в самооценке веса, вероятно, в значительной степени связаны с предвзятостью человека и / или ошибками в сообщении или отзыве, а не с весами в домашней ванной комнате. Другие исследования показали, что матери с более низким уровнем образования, скорее всего, будут указывать неточный вес 5 ]. У большинства участников была цифровая шкала, что говорит о том, что они более вероятно будут использоваться в самооценке веса. Кроме того, обнаружение того, что все весы были использованы для твердого настила, такого как плитка, дерево или цемент, указывает на то, что потребители понимают влияние напольных покрытий на точность весов, или весы используются в ванных комнатах, которые по совпадению имеют твердые полы. Однако нечастая история калибровки позволяет предположить, что потребители могут извлечь выгоду из напоминаний об установке весов на ноль, прежде чем брать весы. С другой стороны, самообнуляющиеся цифровые весы могут помочь преодолеть этот потенциальный источник ошибки измерения.

Выводы

Эти данные свидетельствуют о том, что ошибки, допущенные при самооценке весов, более вероятны из-за человеческой ошибки или социальной желательности, чем из-за неточности шкалы. Важно отметить, что это исследование показывает, что домашние весы для ванной комнаты, особенно цифровые весы, обеспечивают достаточно точные и последовательные результаты для использования в исследованиях общественного здравоохранения. Предоставление участникам инструкций по калибровке своих весов в ванной комнате перед использованием может еще больше повысить точность самооценки веса. Кроме того, исследователи могут задавать вопросы участникам о характеристиках весов, таких как тип напольного покрытия, помещение, в котором размещены весы, наличие влаги или пара в окружающей среде, которая может вызвать ржавчину (например, в ванной комнате), способность участника откалибровать весы, возраст масштаба и признаков износа, чтобы помочь в интерпретации собранных данных. Будущие исследования должны также разработать и утвердить инструкции по измерению роста в домашних условиях, чтобы улучшить общую точность самооценки ИМТ. Наконец, исследователи должны определить, влияют ли другие факторы, такие как социально-экономический статус или возраст участника, на тип принадлежащей шкалы, величину износа и частоту, с которой она калибруется.

Конкурирующий интерес

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Вклад авторов

Следующие соавторы внесли свой вклад в работу: MY в сборе данных, подготовке рукописи и рецензировании рукописи. KS в подготовке рукописи и рецензировании рукописи. VQ в анализе данных, подготовке рукописи и рецензии рукописи. JMB в сборе данных и рецензировании рукописей. CBB в дизайне исследования и обзоре рукописи. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Подтверждения

MY, KS, JMB, VQ и CBB получили финансирование от Министерства сельского хозяйства США, Национального института продовольствия и сельского хозяйства, номер гранта 2011-68001-30170. VQ также получил финансирование от Национальной учебной премии Института здоровья детей и развития человеческого потенциала имени Юнис Кеннеди Шрайвер .

Точность и постоянство весов, обеспечиваемых домашними весами

Мередит Йоркин

Ким Спакаротелла

Дженнифер Мартин-Биггерс

Вирджиния Квик

Кэрол Берд-Бредбеннер

Аннотация

Фон

методы

Результаты

Выводы

Фон

методы

Участники и процедура

статистический анализ

Результаты

Таблица 1

Таблица 2

обсуждение

Выводы

Конкурирующий интерес

Вклад авторов

Подтверждения

Рекомендации