計步器干預對住院2型糖尿病患者運動量與久坐時間的影響研究

蔡雪，韓晶，鞠昌萍，陳香，邱山虎，孫子林

隨著網絡、信息、通訊以及材料技術的不斷發展，糖尿病患者的可穿戴運動監測設備已逐漸成為現實，且已被廣泛應用于糖尿病的運動治療中。計步器作為一種可穿戴設備，其不僅可記錄運動步數，還常被用作督促運動行為改變的工具，并被廣泛應用于提高患者運動量的運動干預試驗中。在國外，已有眾多設計嚴謹的利用計步器對2型糖尿病患者進行干預的隨機對照試驗［1-11］。值得注意的是，上述研究的研究對象多為院外2型糖尿病患者。而住院2型糖尿病患者由于環境、治療措施改變及自身機體不適等，其運動量與院外2型糖尿病患者相比明顯降低，而久坐時間則顯著增加［12］。目前鮮有利用計步器對住院2型糖尿病患者進行干預，并評估其對運動量及久坐時間等影響的研究。基于上述原因，本研究擬通過隨機對照試驗探討計步器干預對住院2型糖尿病患者運動量及久坐時間的影響。

1 對象與方法

1.1 樣本量計算 采用G*Power軟件（獨立樣本t檢驗）。選取效能0.80，Ⅰ類錯誤概率=0.05（雙側），效應量d選取為0.93（基于已發表的Meta分析［13］），試驗組和對照組按照1∶1比例分配，經軟件計算，每組至少需納入20例患者。考慮約有15%的失訪率，則每組至少需納入23例患者。

1.2 研究對象 連續入選2015年7月—2016年1月于東南大學附屬中大醫院內分泌科住院的2型糖尿病患者。納入標準：（1）確診為2型糖尿病，診斷標準參照《中國2型糖尿病防治指南（2013年版）》［14］；（2）年齡18～＜75歲；（3）能正常步行且目前治療時不需臥床休息；（4）近半年內未發生過骨折。排除標準：（1）疾病導致日常活動受限；（2）病情不穩定〔不穩定型心絞痛、血壓超過200/100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、合并感染或心律失常〕；（3）合并腫瘤或近半年內接受放、化療；（4）精神異常；（5）正在參加其他研究課題。本研究受試者均知情同意，本研究獲得東南大學附屬中大醫院倫理委員會批準（批準號：2015ZDSYLL049.0）。臨床試驗注冊號ChiCTRIOQ-15007238。

1.3 分組 對連續入選的2型糖尿病患者進行編號，采用SPSS 17.0軟件產生的隨機數字按照從小到大的順序進行排列，前一半為試驗組，后一半為對照組。

1.4 干預措施 兩組患者入院后均接受常規治療、護理，由糖尿病運動師提供糖尿病運動相關教育（包括運動治療的益處、如何進行運動、采用何種運動強度等），并為患者設定一個合理的運動目標（如每日運動量增加1 000步）及告知減少久坐的好處（如有利于血糖控制），建議患者每坐20 min后進行短暫的活動。

兩組患者均于入院當天（第0天）及入院第8天于腰間佩戴加速度器（“小和健康365”），測定1 d的運動步數、久坐時間及熱卡消耗。

試驗組：患者入院第1～7天，在去除加速度器后于腰間佩戴計步器（計步器干預時間為7 d），告知患者如何利用計步器設定運動步數目標，如何記錄每日運動步數，并告知患者運動量、運動強度對血糖變化的影響，借此促進患者運動，增加患者運動量。

1.5 觀察指標 記錄兩組患者入院時的基線資料，包括年齡、性別、身高、體質量、體質指數（BMI）、血壓；入院時的代謝指標，包括糖化血紅蛋白（HbA1c）、三酰甘油（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）。入院后（第3～6 天）待患者空腹血糖＜10.0 mmol/L時，利用C肽釋放試驗評估胰島功能，計算餐后2 h C肽/空腹C肽；同時利用癥狀限制性運動（改良的Bruce運動方案），并借助K4b2心肺功能測定儀（Cosmed，意大利）測量峰值耗氧量。

1.6 統計學方法 采用SPSS 17.0及GraphPad Prism 5.0軟件進行統計分析。計量資料以（x ±s）表示，自身前后比較采用配對t檢驗，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗。運動步數、久坐時間、血壓及代謝指標之間的相關性分析采用Pearson相關分析，并對年齡及BMI進行校正。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況 本研究開始時簽署知情同意書的患者共50例，其中3例因覺佩戴加速度器麻煩而拒絕后續研究，故本研究最終納入47例患者（其中試驗組24例、對照組23例）（見圖1）。在納入的47例2型糖尿病患者中，男32例（68.1%）、女15例（31.9%）；糖尿病平均病程為（5.0±3.6）年；19例（40.4%）患者使用胰島素治療，12例（25.5%）患者單用口服降糖藥物治療，16例（34.1%）患者使用胰島素聯合口服降糖藥物治療。

圖1 患者招募及試驗流程圖Figure 1 Flowchart of patient enrollment and trial profile

2.2 基線資料、代謝指標、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量比較 兩組年齡、性別、身高、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、HbA1c、TG、TC、HDL-C、LDL-C、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；對照組體質量、BMI高于試驗組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表1）。

2.3 運動步數、久坐時間及熱卡消耗比較 兩組干預前、干預后的運動步數、久坐時間以及熱卡消耗組間比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。組內比較：試驗組干預前后運動步數差異無統計學意義（P＞0.05）；而對照組干預后運動步數少于干預前，差異有統計學意義（P＜0.05，見表2）。

2.4 相關性分析 對于所有納入研究的2型糖尿病患者，干預前運動步數與干預前久坐時間呈負相關（P＜0.05）、與干預前熱卡消耗呈正相關（P＜0.05）；校正年齡、BMI后，干預前運動步數與干預前熱卡消耗呈正相關（P＜0.05）。干預前久坐時間與干預前熱卡消耗、年 齡、BMI、SBP、DBP、HbA1c、TG、TC、HDL-C、LDL-C、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量間無直線相關關系（P＞0.05，見表3）。

干預后運動步數改變量、久坐時間改變量與年齡、BMI、SBP、DBP、HbA1c、TG、TC、HDL-C、LDL-C、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量間無直線相關關系（P＞0.05），校正年齡、BMI后仍無直線相關關系（P＞0.05，見表4）。

表1 兩組基線資料與代謝指標、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量比較Table 1 Comparison of baseline characteristics，metabolic biomarkers，postprandial 2 h/fasting C peptide，peak oxygen consumption between the two groups

表3 2型糖尿病患者干預前運動步數及久坐時間與熱卡消耗、部分基線資料、代謝指標、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量的相關性分析Table 3 Correlation analyses between baseline exercise and sedentary time and calories consumption，some baseline characteristics，metabolic biomarkers，postprandial 2 h/fasting C peptide，peak oxygen consumption

表4 2型糖尿病患者干預后運動步數、久坐時間改變量與部分基線資料、代謝指標的相關性分析Table 4 Correlation analyses between post-intervention changes in exercise or sedentary time and some baseline characteristics，metabolic biomarkers

3 討論

3.1 計步器對運動步數的干預效果分析 有研究顯示，運動可有效改善2型糖尿病患者的血糖、血脂等代謝，并可降低2型糖尿病患者心血管事件發生率及病死率［15-17］。然而，2型糖尿病患者普遍存在運動治療依從性差、運動量不足等問題。PEZZINO等［12］發現，與院外2型糖尿病患者相比，住院2型糖尿病患者運動量不足。

本研究通過對住院2型糖尿病患者進行計步器干預，結果發現計步器干預有助于維持試驗組2型糖尿病患者運動步數；而對照組干預后2型糖尿病患者運動步數明顯下降；計步器干預在減少久坐時間、增加熱卡消耗方面無明確優勢。PEZZINO等［12］研究結果顯示，計步器干預可增加住院2型糖尿病患者運動量。本研究與其存在不一致之處：（1）納入的人種、種族不一致；（2）本研究為隨機對照試驗，證據級別相對較高；PEZZINO等［12］的研究缺乏對照組，僅為自身前后對照研究，研究偏倚可能相對較大。

計步器干預能維持住院2型糖尿病患者運動步數，這可能與計步器干預對2型糖尿病患者運動行為的監督作用有關。由于計步器可直觀記錄患者每日或特定時間段的運動量，患者可將此運動量與其前1 d或既往對應時間段的運動量進行對比，從而可在運動行為上產生一種“督促-整改-督促”的良性循環效應——這種“正反饋調節”機制有助于患者維持運動量。

3.2 計步器對久坐時間的干預效果分析 WILMOT等［18］的系統綜述表明，即使進行規律運動，久坐時間仍與糖尿病、心血管疾病及全因死亡率等密切相關；然而2型糖尿病患者的久坐時間至少占據其1 d中清醒狀態總時間的50%甚至更多。因而減少2型糖尿病患者（包括住院2型糖尿病患者）的久坐時間意義深遠。本研究通過計步器干預住院2型糖尿病患者，并在此基礎上給予患者減少久坐時間的建議。結果表明計步器干預有助于減少2型糖尿病患者久坐時間，并增加熱卡消耗，但上述結果差異無統計學意義。究其原因，可能與本研究干預時間過短及樣本量相對較小有關，提示后續類似研究可能需要延長計步器干預時間并擴大研究樣本量。此外，結合既往研究發現，利用信息網絡技術［19］或采用組合干預措施（如行為改變理論、網絡和便攜式腳踏機）［20-21］可減少久坐時間，提示后續研究在利用計步器干預的同時，可適當引入上述措施，以期減少久坐時間。

3.3 相關性分析 本研究發現，干預前運動步數與干預前久坐時間呈負相關，這與MANSOUBI等［22］的觀點一致。但近年來運動與久坐時間之間是否存在聯系一直存有爭議。PEARSON等［23］保守地指出，運動與久坐時間不應是簡單的相互替代關系。一項橫斷面研究發現，運動與久坐時間之間可能根本沒有關聯，即運動量大者久坐時間可長可短；而運動量較少者，其久坐時間也未必就很長［24］。值得注意的是，本研究納入的研究人群為住院2型糖尿病患者，在結果的闡釋中可能存在一定的選擇偏倚，即不能代表院外2型糖尿病患者是否同樣存在上述聯系。

本研究發現干預前運動步數、久坐時間與BMI、血糖、血脂等指標之間無直線相關關系。這與既往研究發現的運動量與BMI及代謝指標之間呈正相關［25-26］，而久坐時間則與上述指標間呈負相關［27-30］的觀點不一致。究其原因，這可能與選擇的研究對象及所處環境相關，即住院2型糖尿病患者并非典型的隨機樣本。

3.4 本研究價值及局限性 本研究的價值主要表現為如下幾點：（1）首次評估了計步器干預對住院2型糖尿病患者這一特定環境下人群運動量的影響；（2）利用計步器記錄久坐時間增加了結果的可靠性，同時也探討了計步器干預對久坐時間的影響；（3）研究類型為隨機對照試驗，證據級別較前后對照研究及橫斷面研究等高。

本研究局限性：（1）本研究樣本量相對較小，試驗組與對照組BMI有差異可能對結果產生影響；（2）本研究雖利用加速度器客觀記錄了2型糖尿病患者的運動量及久坐時間，但由于本研究干預時間的限制，上述指標的測定未能進行重復測定（目前大多數研究均利用計步器所記錄到的連續7 d的數據，求得平均值，用以說明運動量或久坐時間）；（3）本研究未能測定中高運動強度或較低運動強度運動時間，因而在一定程度上未能全面揭示計步器對運動行為的干預效果；（4）本研究雖然用加速度器測定了久坐時間，但目前仍無法辨別/明確某一特定活動所導致的久坐時間，如閱讀報紙、看電視的時間；（5）近年來，在久坐行為與代謝指標之間關聯的相關研究方面，除了單純探討久坐時間與代謝等指標之間的相關性外，越來越多的研究開始著眼于如何增加打破久坐的次數［31］。而本研究由于所使用的計步器無法準確測定打破久坐的次數，故而未能評估計步器干預與打破久坐次數之間的關聯。

綜上所述，計步器干預有助于維持住院2型糖尿病患者運動步數；但計步器干預并不能明顯減少久坐時間及增加熱卡消耗。后續研究除需注意擴大樣本量，延長研究時間外，還需加入一些促進久坐時間減少的措施、探討計步器干預對打破久坐次數的影響。