基于加速度計測量幼兒身體活動的國內研究熱點與趨勢分析

楊杰　吳華　周文龍

關鍵詞： 幼兒衛生與健康 身體活動 加速度計 可視化分析

中圖分類號： G613.7 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2024）01-0246-07

身體活動（Physical Activity，PA）是指由骨骼肌收縮帶來的消耗能量的任何身體運動，也稱體力活動［1］。大量的證據顯示缺乏身體活動會導致非傳染性疾病的發生，并縮短預期壽命［2］。幼兒階段積極的身體活動有利于其健康發展。2019 年，世界衛生組織（WHO）發布了《5 歲以下兒童運動、靜坐和睡眠指南》［3］，近年我國也陸續發布了《學齡前兒童（3～6 歲）運動指南》［4］《中國兒童青少年身體活動指南》［5］。這些指南均對幼兒身體活動強度與時間提出了要求，指出幼兒要增加身體活動，減少久坐時間，建議全天分布各種強度身體活動至少180 min，其中包括60 min 中高強度身體活動。

幼兒在活動中具有速度快、變化多、動作雜等特點，因此對幼兒活動進行測量較為困難。身體活動的測量方法主要有主觀和客觀，其中加速度計是目前較為成熟和公認的客觀測量身體活動工具，已廣泛應用于各類身體活動的研究中［6］。由于其佩戴方式、采樣間隔和對象特征會導致測量結果產生一定的差異。通過梳理近10 年國內運用加速計測量幼兒身體活動現有研究文獻并進行分析，可以為后續開展加速度計測量幼兒身體活動的相關研究提供參考價值。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本研究數據來源于中國學術期刊出版總庫（CNKI），檢索方式為“主題：身體活動+體力活動（精確）”“主題：加速度計+加速度傳感器（精確）”“主題：幼兒+學齡前兒童+3 歲+4 歲+5 歲+6 歲（精確）”。檢索時間為2012 年1 月1 日—2022 年12 月31 日。篩選、刪除無關文獻后，共得到有效文獻67 篇。

1.2 研究方法

本研究使用科學文獻分析工具——CiteSpace（6.1.R6）軟件［7］。將篩選的67 篇文獻錄入其中，設置時間分區為“1”，時間分段為“2012—2022”，分析文獻發文量、發文作者、發文機構、關鍵詞等信息。通過關鍵詞的共現、聚類、突現特征分析該研究領域的研究特征、熱點及未來的趨勢。

2 研究現狀分析

2.1 文獻發表年份與發文量分析

文獻發文量可直觀地呈現該研究領域的受重視程度與發展情況，由圖1 可知，運用加速度計測量幼兒身體活動的相關研究從2013 年開始，總體呈上升趨勢，但總發文量較少，近10 年僅發文67 篇。隨著2019 年WHO 發布了《5 歲以下兒童運動、靜坐和睡眠指南》［3］，2020 年我國首部關于學齡前兒童每天運動的指導原則《學齡前兒童（3～6 歲）運動指南》［4］發布，研究者逐漸開始關注幼兒身體活動的發展，從2019 年開始年發文量突破10 篇，并處于保持與上升的態勢。同時，該領域發表的期刊論文共有24 篇，其中19 篇為核心期刊；碩博論文共有25 篇，其中上海體育學院和北京體育大學共有13 篇。由此可見，該領域研究的相關文獻整體質量較高。

2.2 發文作者及機構知識圖譜分析

發文作者共現圖譜可以清楚地揭示該研究領域核心作者及相關合作情況。圖2 是發文作者共現圖譜，圖中包含103 個節點，226 條連線，聯結密度為0.043，圖中文字大小與發文量成正比。從圖中可以看出，該領域作者主要以全明輝、常振亞、羅冬梅為主展開一定范圍的合作，但也僅是同機構合作為主，與其他作者之間合作相對較少，多數還未形成合作團隊。

圖3 是發文機構共現圖譜。圖中包括54 個節點，46 條連線，聯結密度為0.0321，主要呈現小范圍的合作情況，包括華東師范大學與長沙師范學院，首都體育學院與嘉興學院、福建師范大學，陜西師范大學與北京體育大學等。其他多數機構均處于獨自研究階段，且發文量少，研究水平相對不高。

表1 是該研究領域發文量3 篇及以上作者統計情況，發文量前五名分別為全明輝、常振亞、周儻、陳佩杰和王樹明。其中3 位來自上海體育學院，排在首位的是上海體育學院的全明輝，共發文11 篇，主要合作者為周儻、陳佩杰、王茹等同一單位學者。研究主題主要是學齡前兒童體力活動、每日步數、心肺適能等；第二位是長沙師范學院的常振亞，共發文7 篇，6 篇為CSSCI（中文社會科學引文索引）期刊論文，與王樹明合作為主。主要研究主題為學齡前兒童、體力活動、靜坐行為、24 小時運動等。

綜上所述，從作者、機構共現圖譜及發文量情況來看，我國在加速度測量幼兒身體活動的研究上，上海體育學院已形成以全明輝為核心的一支較為成熟的合作研究團隊，常振亞與王樹明也開展了長期的合作研究，并且，近些年長沙師范學院也在該領域的研究與教學中實現了突破，有了一定的影響力與引導力。

2.3 高引文分析

通過梳理被引20 次以上文獻共有6 篇（如表2 所示），其中被引頻次最高文獻（引用54 次）為黃意蓉發表的碩士論文“幼兒體育活動強度評價量表的設計與應用”［8］。此文也是該領域最早發表的論文，通過Polar與RT3 三軸加速度計對幼兒體育活動強度進行監測，并研制出《幼兒體育活動強度評價量表》。其次是方慧、全明輝等人于2018 年在《體育科學》發表的“兒童體力活動變化趨勢特征及其對體適能影響的追蹤研究”［9］（引用52 次），其對上海市127 名學齡前兒童進行基線與追蹤兩階段研究，兩階段采用腕部佩戴Acti‐Graph GT3X+客觀測量日常體力活動水平，并完成相應年齡段的力量、速度、柔韌、有氧耐力等各項體適能測試。而其余4 篇中，兩篇為上海體育學院和北京體育大學博士學位論文，兩篇為CSSCI 期刊論文，主要研究體力活動、活動強度、靜坐行為和體質健康。

3 研究熱點分析

3.1 關鍵詞共現分析

關鍵詞是作者對文章的高度概括總結，是體現文章研究方向與熱點的指標之一。關鍵詞共現圖譜（如圖4）中包含97 個節點，224 條連線，聯結密度為0.0481。通過將關鍵詞按頻次順序排列后得到高頻關鍵詞（如表3 所示）。基于圖4 和表3 可見最大節點為“體力活動”，中心度為0.98，其次為“身體活動、幼兒、加速度計、體質健康、執行功能、幼兒體育靜坐行為、活動強度、認知能力、采樣間隔”等，多個關鍵詞也是通過前4 個高頻詞關鍵詞發散而來。通過加速度計測量幼兒體力活動的研究已經涉及體質健康問題，這包括了執行功能、靜坐行為、認知能力、動作發展以及相關干預的研究。

3.2 關鍵詞聚類分析

通過進行關鍵詞聚類（如圖5 所示）共生成9 個聚類標簽，聚類模塊值（Q）=0.5626（>0.3），聚類平均輪廓值（S）為0.8741（>0.5），即表示聚類結構顯著，聚類效果較好。圖5 展現了9 個聚類群組，其中最大的聚類是體力活動（#0），并呈現由內向外擴散的形態，即由體力活動研究向活動強度、加速度計、演進特征、智商等內容延伸。

3.3 關鍵詞突現與時間線分析

關鍵詞突現（如圖6 所示）與時間線圖（如圖7 所示）能清晰地展示該研究領域的研究熱點、持續時間、發展脈絡過程。結合兩圖來看，目前該研究領域的進程大致可以分為3 個階段：第一階段為2013—2016 年，突現詞為活動強度、量表、體育活動、體力活動，主要集中研究身體活動的活動水平與測量、評價方法；第二階段為2016—2020 年，突現詞為睡眠、體適能、執行功能、學前兒童，該階段主要對身體活動的相關指標進行拓展研究；第三階段為2020—2022 年，突現詞為運動負荷和關系，主要聚焦于各類關系、影響機制的研究，逐步偏向于科學健康的深入研究。預測關系研究、影響機制分析、認知研究、心理研究等仍舊是以后的主要研究熱點。

4 討論

4.1 幼兒身體活動的測量與評價研究

通過高被引文與突現詞挖掘分析發現，幼兒身體活動的測評方法較為完善。在測量方法上，主要為主觀測量法和客觀測量法。主觀測量法包括直接觀察法［10］和問卷調查法（PAQ-CN）［11-12］。客觀測量法主要有計步器、心率檢測器、加速度計等。其中加速度計已經成為身體活動測量和能量消耗估算的重要的客觀評價方法［13］，并已逐步推廣與應用至學齡前兒童（3～6歲）身體活動的相關研究領域，有效地為學齡前兒童身體活動監測提供了一個可靠的工具［14-15］。在學齡前兒童和幼兒中（2～8 歲）有中等到良好的效果，在學齡前兒童（2～4 歲）中具有良好的可重復性［16］。同時，直接觀察法能夠提供身體活動類型和情境的信息，是對加速度計測量的極好補充［17］。

目前兩種方式均受到學界的認可，隨著科技的發展，加速度計作為客觀測量方法的準確性將成為主流，但由于加速度計種類多，幼兒的發育特點、獨特的步態、身體活動模式和監測器的選擇、佩戴位置、能量消耗的算法都可能對結果產生影響［18］，所以要設置合適的佩戴位置、天數、采樣頻率、算法等標準［19］。

4.2 幼兒身體活動的相關性研究

通過高頻關鍵詞發現，近些年相關性研究［20-21］越來越多地揭示了幼兒身體活動與身體素質、基本動作技能、認知功能等方面的關系，同時一定程度提高了該領域研究內容的擴展與深化，為幼兒健康成長提供了參考價值。

有研究指出高水平的身體活動與更好的健康生活質量有關［22］，其中幼兒多體素模式分析（MVPA）與身體素質大多數指標呈正相關關系，達到身體活動推薦量的幼兒身體素質大多數指標更好［23］，運動能力的增加與MVPA 呈正相關［24］，更密集的身體活動與減少體脂有關［25］；中高強度身體活動與基本動作技能的關聯性更強［26］；中高等強度運動干預對兒童認知能力的改善效果優于僅維持日常身體活動［27］。WOOD A P 等人［28］系統綜述得出，60% 的研究報告指出身體活動與抑制控制之間存在正相關關系。父母體育生活方式及態度支持與幼兒積極體育活動呈正相關［29-30］。由此可見，各類相關性研究進一步佐證了良好的身體活動對幼兒身體健康的促進作用，父母的良好的體育生活方式與支持將有效地促進幼兒體育活動。

4.3 幼兒身體活動研究還需不斷深挖

目前，加速度計測量幼兒身體活動的適用驗證研究［31-32］已基本完善，較多的現狀研究［33-34］指出我國幼兒中高強度身體活動不足，顯著低于國際身體活動推薦量，面對這一問題還需進一步進行追蹤研究以尋找問題根源和擬定解決方案。同時，政府要加大對該領域研究的支持與幫助，加強建立全國幼兒健康行為和健康風險因素的定期監測［35］。隨著基礎性研究的增多與夯實，結合本研究情況，筆者認為未來我國幼兒身體活動的研究應側重于分析不同幼兒身體活動特征、探究影響因素、探析關系研究、實施干預研究等多維度的高質量研究。同時，高質量的研究不能僅僅停留在理論層面的豐富，還需要投入實踐中，通過幼兒園、一線教師、高校與機構研究人員攜手合作，將理論運用于實踐，切實改善幼兒體質健康，有效解決幼兒身體活動不足這一公共衛生問題。

5 結語

身體活動對于減少久坐行為，預防超重肥胖、促進動作發展和認知發展等具有重要的作用。目前，我國采用加速度計對幼兒身體活動進行研究的作者、機構較少，還未形成成熟的研究團隊，總體來看處于發展階段，未來各研究單位還需進一步對幼兒身體活動機制、影響因素、干預實驗、關系分析等方面深入研究，同時加強合作交流與研討，在基礎性研究的層次上深挖根因、探索新策。