Changes in anthropometrical status, body composition and basal metabolic rate of paediatric cancer patients during initial intensive onco-chemotherapy therapy
Date
2021-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH SUMMARY: Introduction: Children with cancer require adequate nutritional support to overcome the detrimental impact of malnutrition on survival, yet no consensus exists regarding the timing and optimisation of such nutritional interventions. This study investigated the impact of initial, intensive onco-chemotherapy on anthropometrical status, body composition and resting energy expenditure (REE) and its subsequent pattern of change during the first 6 months. This is to determine when this patient population is most vulnerable for nutritional depletion and how much energy is required to sustain resting energy requirements during this time frame. Additionally, whether predictive equations can accurately predict the REE required to sustain growth and development.
Methods: Anthropometrical status, body composition and REE were measured at diagnosis prior to the initiation of chemotherapy utilising standardised protocols and the (validated) S10 InBody bio-electrical impedance (BIA) mobile unit. Baseline values for all variables were compared to subsequent consecutive monthly follow-up measurements to plot changes over time during the first six months of treatment. The agreement and accuracy between predictive energy equations (Schofield (weight, height), WHO and RDA) and measured REE were tested by determining bias and agreement rates and were graphically displayed in Bland Altman plots. Statistical significance was 5% and the a priori limits of agreement were set between 90–110% of measured REE.
Results: Forty-three newly diagnosed children (median age 4 years, range 0.3–15 years; 51% male) participated in the study. There were 53% haematological malignancies (n = 23) and 47% solid tumours (n = 20). Prevalence of malnutrition varied among anthropometrical variables, with under-nutrition between 11.7 (weight) – 14% (mid-upper arm circumference (MUAC)), over-nutrition between 4.7 (weight) – 9.3% (body mass index (BMI)) and stunting at 7.1% at diagnosis. MUAC only recognised 33% of those with true underlying muscle store depletion as per BIA. Chemotherapy exposure acutely exacerbated existing nutritional depletion during the first two months after diagnosis for all variables except fat mass (FM). Intensive onco-chemotherapy had contrary effects on cancer type as haematological malignancies were prone to rapid increases in weight, BMI and FM, yet both groups shared a clinically significant, acute loss of skeletal muscle mass during this period. Catch-up growth was achieved for all cancer types with a significant increase in weight (chi2 = 40.43, p < 0.001), height (chi2 = 53.79, p < 0.001), BMI (chi2 = 16.32, p < 0.005)), fat free mass (chi2 = 23.69, p < 0.003) and skeletal muscle mass (chi2 = 24.19, p < 0.001) after six months. Significant differences between measured and calculated REE were found for all equations (p < 0.001), which overestimated measured REE between 23.6% (WHO) and 129% (RDA). The intra-class consistency coefficient indicated good reliability for the Schofield (0.864) and WHO (0.849) equations.
Conclusion: Children with cancer requiring initial, intensive onco-chemotherapy are most vulnerable for the development of acute malnutrition and alterations in body composition during the first two months of treatment. Early identification of malnutrition through a minimum of monthly assessments that include anthropometry, especially BIA (body composition) and REE from diagnosis, may result in timely nutritional interventions and nutritional repletion.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Kinders met kanker vereis volgehoue, optimale voedingsondersteuning om die nadelige gevolge van wanvoeding op oorlewing te voorkom; tog bestaan daar geen konsensus rakende die tydsberekening en doeltreffendheid van sulke voedingsingrepe nie. Hierdie studie het die impak van die intensiewe onko-chemoterapie op antropometrie, liggaamssamestelling en rustende energieverbruik (REE), asook die daaropvolgende patroon van verandering gedurende die eerste ses maande van behandeling ondersoek. Die doelwit was om te bepaal wanneer hierdie pasiënte die mees kwesbaarste is vir die ontwikkeling van wanvoeding; hoeveel energie vereis word vir rustende energie verbruik, en of bestaande energie-verbruiksformules akkuraat is in die bepaling van daaglikse energie behoeftes benodig vir optimale groei en ontwikkeling. Metodes: Antropometrie, liggaamssamestelling en REE was gemeet tydens diagnose voor die aanvang van chemoterapie deur middel van die toepassing van standaard metingsprotokolle en die “S10 Inbody” bio-elektrieseimpedansie (BIA) mobiele eenheid gebruik te maak. Diagnose waardes vir alle veranderlikes is vergelyk met die maandelikse opvolgmetings om die veranderinge gedurende die eerste ses maande van behandling aan te teken. Die ooreenkoms en akkuraatheid tussen voorspellende energie-verbruiks formules (Schofield (weight, height), WHO en RDA) en gemete REE was getoets deur vooroordeel en ooreenkoms waardes te bepaal en grafies voor te stel in Bland Altman grafieke. Statistiese beduidenheid was 5% en voorafbepaalde perke van ooreenkoms is vasgestel teen 90-110% van gemete REE. Resultate: Drie-en-veertig nuut gediagnoseerde kinders (mediane ouderdom 4 jaar, reikwydte 0.3-15 jaar, 51% mans) het aan die studie deelgeneem. Daar was 53% hematologiese maligniteite (n = 23) en 47% soliede tumore (n = 20). Die meerderheid deelnemers was goed gevoed met diagnose (Gewig = 83.7%, BMI = 76.7%, MUAC = 86%). Volgens bo-arm omtrek (MUAC) was 14% wangevoed, maar dit het slegs 33% van diegene met werklike onderliggende spierverlies (soos bepaal deur BIA), identifiseer. Blootstelling aan chemoterapie het die bestaande wanvoeding akuut vererger tydens die eerste twee maande na diagnose vir alle veranderlikes behalwe vet massa. Aanvanklike, intensiewe onko-chemoterapie het teenstrydige effekte op die verskillende kankertipes gehad: die hematologiese maligniteite was geneig tot vinnige gewigstoename, BMI en vet massa terwyl beide kanker tipes akute, kliniese beduidende spierverlies getoon het. Alle kankertipes het egter voldoende groei getoon teen ses maande van opvolg, met beduidende toename in gewig (chi2 = 40.43, p<0.001), lengte (chi2 = 53.79, p<0.001), gewig-vir-lengte (BMI) (chi2 = 16.32, p<0.005), vetvrye massa (chi2 = 23.69, p<0.003) en spiermassa (chi2 = 24.19, p<0.001). Beduidende verskille tussen gemete en berekende REE is gevind vir alle energie verbruiksformules (p<0.001), met algehele oorskatting van gemete REE van tussen 23.6% (WHO) en 129% (RDA). Die intra-klass konsekwentheids koeffisient het goeie betroubaarheid aangedui vir die Schofield (0.864) en WHO (0.849) formules. Gevolgtrekking: Kinders wat intensiewe onko-chemoterapie benodig is die mees kwesbaarste vir die ontwikkeling van akute wanvoeding en veranderinge in liggaamsamestelling tydens die eerste twee maande van behandeling. Vroee identifisering van wanvoeding deur die gebruik van maandelikse assesserings, wat antropometrie, veral liggaamssamestelling en REE insluit, kan lei tot effektiewe voedingsingrepe wat optimale groei tot gevolg het.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Kinders met kanker vereis volgehoue, optimale voedingsondersteuning om die nadelige gevolge van wanvoeding op oorlewing te voorkom; tog bestaan daar geen konsensus rakende die tydsberekening en doeltreffendheid van sulke voedingsingrepe nie. Hierdie studie het die impak van die intensiewe onko-chemoterapie op antropometrie, liggaamssamestelling en rustende energieverbruik (REE), asook die daaropvolgende patroon van verandering gedurende die eerste ses maande van behandeling ondersoek. Die doelwit was om te bepaal wanneer hierdie pasiënte die mees kwesbaarste is vir die ontwikkeling van wanvoeding; hoeveel energie vereis word vir rustende energie verbruik, en of bestaande energie-verbruiksformules akkuraat is in die bepaling van daaglikse energie behoeftes benodig vir optimale groei en ontwikkeling. Metodes: Antropometrie, liggaamssamestelling en REE was gemeet tydens diagnose voor die aanvang van chemoterapie deur middel van die toepassing van standaard metingsprotokolle en die “S10 Inbody” bio-elektrieseimpedansie (BIA) mobiele eenheid gebruik te maak. Diagnose waardes vir alle veranderlikes is vergelyk met die maandelikse opvolgmetings om die veranderinge gedurende die eerste ses maande van behandling aan te teken. Die ooreenkoms en akkuraatheid tussen voorspellende energie-verbruiks formules (Schofield (weight, height), WHO en RDA) en gemete REE was getoets deur vooroordeel en ooreenkoms waardes te bepaal en grafies voor te stel in Bland Altman grafieke. Statistiese beduidenheid was 5% en voorafbepaalde perke van ooreenkoms is vasgestel teen 90-110% van gemete REE. Resultate: Drie-en-veertig nuut gediagnoseerde kinders (mediane ouderdom 4 jaar, reikwydte 0.3-15 jaar, 51% mans) het aan die studie deelgeneem. Daar was 53% hematologiese maligniteite (n = 23) en 47% soliede tumore (n = 20). Die meerderheid deelnemers was goed gevoed met diagnose (Gewig = 83.7%, BMI = 76.7%, MUAC = 86%). Volgens bo-arm omtrek (MUAC) was 14% wangevoed, maar dit het slegs 33% van diegene met werklike onderliggende spierverlies (soos bepaal deur BIA), identifiseer. Blootstelling aan chemoterapie het die bestaande wanvoeding akuut vererger tydens die eerste twee maande na diagnose vir alle veranderlikes behalwe vet massa. Aanvanklike, intensiewe onko-chemoterapie het teenstrydige effekte op die verskillende kankertipes gehad: die hematologiese maligniteite was geneig tot vinnige gewigstoename, BMI en vet massa terwyl beide kanker tipes akute, kliniese beduidende spierverlies getoon het. Alle kankertipes het egter voldoende groei getoon teen ses maande van opvolg, met beduidende toename in gewig (chi2 = 40.43, p<0.001), lengte (chi2 = 53.79, p<0.001), gewig-vir-lengte (BMI) (chi2 = 16.32, p<0.005), vetvrye massa (chi2 = 23.69, p<0.003) en spiermassa (chi2 = 24.19, p<0.001). Beduidende verskille tussen gemete en berekende REE is gevind vir alle energie verbruiksformules (p<0.001), met algehele oorskatting van gemete REE van tussen 23.6% (WHO) en 129% (RDA). Die intra-klass konsekwentheids koeffisient het goeie betroubaarheid aangedui vir die Schofield (0.864) en WHO (0.849) formules. Gevolgtrekking: Kinders wat intensiewe onko-chemoterapie benodig is die mees kwesbaarste vir die ontwikkeling van akute wanvoeding en veranderinge in liggaamsamestelling tydens die eerste twee maande van behandeling. Vroee identifisering van wanvoeding deur die gebruik van maandelikse assesserings, wat antropometrie, veral liggaamssamestelling en REE insluit, kan lei tot effektiewe voedingsingrepe wat optimale groei tot gevolg het.
Description
Thesis (MNutr)--Stellenbosch University, 2021.
Keywords
paediatric oncology, paediatric nutrition, anthropometry, body composition, resting energy expenditure