《Food Science & Nutrition》:Relative Validity of Food Frequency Questionnaires in Adult Populations: A Systematic Review and Meta-Analysis
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准确的膳食评估在营养研究和流行病学中至关重要。食物频率问卷(food frequency questionnaires, FFQs)广泛用于估计习惯性摄入;然而,其性能可能因问卷设计、实施程序及所评估的膳食成分而变化。本系统综述和Meta分析评估了用于评估成人
准确的膳食评估在营养研究和流行病学中至关重要。食物频率问卷(food frequency questionnaires, FFQs)广泛用于估计习惯性摄入;然而,其性能可能因问卷设计、实施程序及所评估的膳食成分而变化。本系统综述和Meta分析评估了用于评估成人总体膳食摄入的FFQ的相对效度(relative validity),并探讨与其性能相关的方法学特征。研究人员对将FFQ与参考方法(包括24-h回顾(24-h recalls, 24HRs)和食物记录(food records, FRs))进行验证的研究开展了Meta分析。对PubMed、Web of Science和Scopus数据库中2000年1月至2026年2月1日的出版物进行了全面检索。计算了FFQ与参考方法之间能量和营养素的相关系数(correlation coefficients)和均数差(mean differences)的合并估计(pooled estimates)。文献检索识别出43篇文章,共包括8467名参与者。还根据样本量、实施方法、FFQ条目、研究质量和地区进行了亚组分析(subgroup analyses)。总体而言,FFQ对大多数营养素显示出中等至良好的相对效度。能量和宏量营养素(macronutrients)的性能相对一致,尤其是碳水化合物;而微量营养素(micronutrients)的变异性更大,尽管包括镁(Mg)和核黄素(riboflavin)在内的一些营养素显示出高相关性。观察到某些营养素摄入被系统性高估,尤其是当FFQ与24HRs比较时。访谈员实施(interviewer-administered)的FFQ和条目数较多的问卷往往产生略高的相关系数,而方法学质量较高的研究也往往报告更强的相关性。这些发现支持将FFQ主要用于根据习惯性膳食摄入对个体进行排序,并提示在未来的FFQ开发和验证中应仔细考虑实施模式、问卷全面性和方法学质量。当总体膳食FFQ用于估计特定微量营养素摄入时,可能需要更加谨慎。
1 Introduction
膳食摄入评估是营养研究、临床营养和流行病学的基本工具。饮食是肥胖、2型糖尿病、心血管疾病、癌症和肾脏疾病等非传染性慢性病风险的关键决定因素,因此准确测量膳食摄入对理解饮食与健康关系、指导营养干预和制定公共卫生政策至关重要。膳食摄入测量方法一般分为前瞻性和回顾性两类。前瞻性方法如食物日记或食物记录,要求参与者在摄入时记录食物和饮料,可减少记忆相关错误,称重日记尤其被视为估计当前能量和营养素摄入的较准确方法,但参与者负担高,记录期间可能无意改变习惯性饮食行为。回顾性方法依赖参与者回忆既往摄入,其中24小时回顾通过结构化访谈详细描述前一日食物摄入,但由于个体内变异高,常需多次回顾才能准确估计习惯性摄入。食物频率问卷(FFQ)能够评估长期摄入,是研究饮食与慢性病关系的流行病学研究常用工具。FFQ具有较低时间需求、成本效益和在大规模研究中的可行性,但也存在显著测量误差,包括参与者难以回忆和平均长期摄入以及系统偏倚,可能导致风险估计衰减和统计效能降低。FFQ通常包含100至180个条目,评估食物消费频率和大致数量;近年来数字化FFQ逐渐发展,可能促进标准化数据收集、降低参与者负担并整合图像估计分量和自动营养素计算。验证十分必要,因为膳食测量误差可削弱或掩盖饮食与健康关联。本研究旨在评估总体膳食FFQ相对于既定参考方法的相对效度,并识别与FFQ性能相关的方法学和设计特征;具体评估合并相关系数和标准化均数差(SMD),并通过亚组分析探讨样本量、实施模式、问卷长度、方法学质量和地理环境的影响。
2 Materials and Methods
2.1 Selection and Search Strategy
本Meta分析遵循PRISMA指南进行。研究通过系统检索PubMed、Web of Science和Scopus电子数据库识别,检索范围包括2000年1月至2026年2月1日发表的文献。检索式将“FFQ”或“food frequency questionnaire”与“validation”或“validity”组合,限定于标题/摘要或主题字段,并限制为英文文献,未应用其他数据库层面过滤条件。完整数据库检索式包括布尔运算符和过滤器。
2.2 Inclusion and Exclusion Criteria
本Meta分析旨在评估为流行病学目的开发的FFQ效度,重点关注用于评估膳食摄入并与24HR或FR等其他膳食评估方法进行验证的FFQ。纳入标准包括:描述为流行病学目的开发的膳食评估方法;将FFQ与24HR或FR等膳食评估方法进行验证;旨在测量营养素摄入;在18岁及以上健康成人中进行;使用Pearson或Spearman相关系数评估FFQ验证;以英文发表;研究人群来自欧洲、美国、加拿大、新西兰或澳大利亚。地理限制旨在减少方法学异质性,因为纳入地区在膳食评估实践、食物成分数据库和FFQ开发框架方面具有可比性。排除标准包括:聚焦疾病患者或特殊人群如孕妇或代谢综合征患者;研究营养素-疾病关系;使用专门评估单个营养素或单一食物条目的FFQ;招募少于50名参与者;将FFQ与其他FFQ或生物标志物比较。检索文献由两名研究人员独立筛选标题和摘要,使用Rayyan平台识别重复记录并评估合格性;不适合文章由第三名研究人员复核,分歧经协商解决。
2.3 Data Extraction and Quality Assessment
数据由两名经验丰富的评审人员独立选择和提取。收集信息包括作者、标题、发表年份、国家、人群特征(样本量、年龄、性别分布)、FFQ特征(食物条目数、参考期、实施方式)、参考方法特征(24HR或FR)以及评估FFQ与参考方法效度的统计方法。提取FFQ与参考方法之间的相关性和一致性数据,包括均数、标准差以及Pearson或Spearman相关系数(粗相关系数、能量调整和去衰减系数)。提取能量及以下营养素数据:碳水化合物、蛋白质、脂质、纤维、饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA);维生素A、视黄醇、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、硫胺素、核黄素、烟酸、泛酸、维生素B
6、叶酸和维生素B
12;矿物质硒(Se)、镁(Mg)、钙(Ca)、铁(Fe)、碘(I)、锌(Zn)、铜(Cu)、钾(K)、磷(P)、钠(Na)和锰(Mn)。均数差数据缺少碘、锌、铜、磷和锰。方法学质量采用Serra-Majem等提出的评分系统评估,包括研究样本特征和大小、统计方法、数据收集程序及季节性变异,并分为very good(≥5.0)、good(3.5≤score<5.0)、acceptable(2.5≤score<3.5)和poor(<2.5)。
2.4 Statistical Analysis
Meta分析纳入所有报告相关结局的研究。Spearman相关系数不服从正态分布,因此采用Fisher r-to-z转换获得近似正态分布的z值:z=0.5×ln[(1+r)/(1?r)],z的标准误为SE=1/√(n?3)。转换后合并不同研究数据,计算合并相关系数及95%置信区间(CI)。若研究报告男女分别值,则作为独立观察纳入并考虑各组样本量。标准化均数差(SMD)通过FFQ测得的营养素摄入减去参考方法(24HR或FR)测得值计算;均数和标准差用于表示效应量,缺失时根据中位数和四分位距按Wan等方法估计。异质性采用不一致性指数(I
2)评估,分为高(>75%)、中(50%–75%)和低(<25%)。亚组分析包括样本量、实施模式(访谈员实施和自填)、食物条目数、研究质量(very good、good、acceptable、poor)和地理区域。统计分析使用SPSS 30.0 for Windows完成。
3 Results
共识别5247篇文献,去除1405篇重复文献后,对3842篇文献进行标题和摘要筛选,排除3665篇后,177篇进入全文评估,进一步排除134篇,最终43项研究纳入Meta分析。总样本量为8467名受试者,每项研究中位样本量为96名(范围50–632)。研究人群中位年龄为46.9岁,男性比例为40%。58%的研究使用24HR作为参考方法。验证的FFQ条目中位数为128(范围16–322),多数问卷为自填式,最常用参考期为少于12个月,86%的FFQ为半定量。方法学质量方面,84%的研究被评为“good”或“very good”。地理上,多数研究在欧洲进行(67%),其次为北美(26%)。与24HR比较时,FFQ相关系数因营养素而异:能量、蛋白质和脂质的粗相关系数范围为0.413至0.454,碳水化合物和纤维最高;微量营养素中维生素C、钙和锌表现较好,而碘和维生素A相关性较弱。研究间异质性通常较高,I
2常超过75%。能量调整后结果与粗相关相似,去衰减常降低相关强度。与FR比较时,粗合并相关系数通常相似或略高于24HR:能量0.501、碳水化合物0.521、蛋白质0.468、脂质0.483、纤维0.598、SFA 0.524、MUFA 0.434、PUFA 0.417;微量营养素中核黄素0.633、镁0.573、钙0.505、铁0.460,碘为0.223。SMD分析显示,与24HR比较时FFQ倾向于高估多种营养素摄入,如蛋白质、脂质、纤维、SFA、MUFA、PUFA、维生素A、维生素C、维生素E、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B
6、镁、钾和钠;能量、碳水化合物、维生素D、叶酸、维生素B
12、钙和铁未显示显著差异。与FR比较时差异一般较小,多数不显著,但铁和维生素B
6仍显著。合并相关系数大于0.30且SMD小于0.50提示可接受一致性;与24HR比较时,这一模式见于能量、脂质、碳水化合物、钠、钙、铁、维生素B
12、维生素C、维生素D、叶酸、硫胺素、核黄素和烟酸;与FR比较时,则见于能量、所有宏量营养素和多数微量营养素,铁例外。亚组分析显示,样本量低于或高于中位数未导致合并相关系数实质差异,但大样本研究异质性更高。访谈员实施的FFQ在能量、碳水化合物、蛋白质和脂质等方面 tended to yield 较高合并相关系数,而纤维和SFA在自填FFQ中相当或略高。条目数高于中位数的FFQ在若干营养素上略高。方法学质量“very good”的研究相关系数略高。欧洲研究在若干营养素上略高。
4 Discussion
本系统综述和Meta分析综合评估了FFQ相对效度,并识别与其性能相关的方法学特征,而非质疑FFQ在营养流行病学中的作用。结果有助于阐明FFQ在何种条件下提供更有信息量的估计以及最适合的膳食评估目的。从纸质到数字格式的转变反映了对可扩展、标准化膳食评估方法的需求。纳入研究限于欧洲、北美、澳大利亚和新西兰,旨在确保参考膳食模式同质性;排除少于50名参与者的研究以减少小样本影响,因为膳食验证研究通常建议至少50名、最好约100名或更多参与者。系统比较显示,FFQ主要与24HR进行验证。合并相关系数表明多数营养素具有中等至良好效度;总能量相关系数为0.454(与24HR)和0.501(与FR),与国际文献一致,提示FFQ更有效捕获膳食定性组成而非绝对能量准确性。FR作为参考方法时相关性较高,可能因前瞻性日记减少与FFQ和24HR共有的记忆偏倚。FFQ在排序碳水化合物和膳食纤维摄入方面尤其有效,纤维高相关具有临床意义。FFQ对SFA摄入捕获稳健,而MUFA和PUFA相关性略低,可能反映参与者难以准确识别添加脂肪和调味品类型。与既往最大规模FFQ效度Meta分析相比,本研究限制地理范围为西方具有可比膳食评估基础设施的国家,延长检索至2026年2月,并纳入Scopus作为第三个数据库,还纳入数字/网络FFQ。微量营养素变异较大,镁和核黄素相关性较好,钠和碘较弱,可能因日间变异和 discretionary 盐使用难以用FFQ量化。总体膳食FFQ适合表征膳食模式和排序能量及宏量营养素摄入,而特定微量营养素估计应谨慎并可能需要靶向验证或补充评估。SMD分析提示FFQ存在系统偏倚,尤其与24HR比较时倾向于高估某些营养素,可能与平均份量估计困难和过度报告健康食物有关,但可统计缓解。86%的现代研究使用自填FFQ,表明参与者可接受性良好。亚组分析表明,样本量对相对效度影响不大;访谈员实施可能通过减少问题理解和份量估计错误提高数据质量;条目数较多可更好捕获习惯性膳食变异;高质量验证研究因更严格程序而一致性更好;欧洲研究在若干营养素上略高。这些亚组结果为FFQ开发和验证提供实践指导,提示访谈员实施、更广泛食物列表覆盖和高质量方法学可能改善性能,但需权衡应答负担。
5 Study Strengths and Limitations
本Meta分析具有若干优势:遵循PRISMA,系统检索三个文献数据库并延长至2026年2月;联合评估相对效度(相关系数)和系统偏倚(SMD);使用两种参考方法(24HR和FR)和广泛宏量、微量营养素;采用标准化方法学质量评估;进行五个预设亚组分析探索异质性来源。局限包括地理选择主要限于欧洲和北美,排除了非洲、亚洲和南美,限制全球普适性,但旨在保持所研究膳食模式一致性。高异质性(I
2常>80%)是FFQ验证文献的常见特征,可能来源于人群年龄范围、FFQ条目数(16–322)和参考期差异;即使限制地理范围也未能消除,提示工具层面因素可能比人群或文化多样性更重要。研究采用随机效应合并和预设亚组分析,而非放弃定量综合。自报膳食评估的系统性低报仍无法完全由数字化消除。许多研究主要通过相关系数评估FFQ效度,虽有助于评价相对效度和个体排序能力,但不直接评估绝对一致性;限制纳入报告Pearson或Spearman相关系数的研究是为实现定量合并的必要方法学选择。SMD提供系统偏倚的补充信息。因此,结果应解释为FFQ相对效度而非绝对一致性。
6 Conclusion
本Meta分析支持FFQ作为评估习惯性膳食摄入工具的相对效度,尤其适用于根据习惯性摄入对个体进行分类。总体膳食FFQ对能量和宏量营养素表现相对一致,而微量营养素变异更大,提示特定微量营养素摄入估计应更谨慎。亚组分析提示问卷特征和验证程序影响FFQ性能:访谈员实施、更全面食物覆盖和更高方法学质量倾向于与参考方法相关性更强。这些发现为未来FFQ开发和验证提供实践指导,并强调根据特定膳食暴露选择和设计FFQ的重要性。未来研究应确定数字格式和其他方法学创新能否在保持效率、可扩展性和可行性的同时改善效度。