计步器干预对住院2型糖尿病患者运动量与久坐时间的影响研究

蔡雪，韩晶，鞠昌萍，陈香，邱山虎，孙子林

随着网络、信息、通讯以及材料技术的不断发展，糖尿病患者的可穿戴运动监测设备已逐渐成为现实，且已被广泛应用于糖尿病的运动治疗中。计步器作为一种可穿戴设备，其不仅可记录运动步数，还常被用作督促运动行为改变的工具，并被广泛应用于提高患者运动量的运动干预试验中。在国外，已有众多设计严谨的利用计步器对2型糖尿病患者进行干预的随机对照试验［1-11］。值得注意的是，上述研究的研究对象多为院外2型糖尿病患者。而住院2型糖尿病患者由于环境、治疗措施改变及自身机体不适等，其运动量与院外2型糖尿病患者相比明显降低，而久坐时间则显著增加［12］。目前鲜有利用计步器对住院2型糖尿病患者进行干预，并评估其对运动量及久坐时间等影响的研究。基于上述原因，本研究拟通过随机对照试验探讨计步器干预对住院2型糖尿病患者运动量及久坐时间的影响。

1 对象与方法

1.1 样本量计算 采用G*Power软件（独立样本t检验）。选取效能0.80，Ⅰ类错误概率=0.05（双侧），效应量d选取为0.93（基于已发表的Meta分析［13］），试验组和对照组按照1∶1比例分配，经软件计算，每组至少需纳入20例患者。考虑约有15%的失访率，则每组至少需纳入23例患者。

1.2 研究对象 连续入选2015年7月—2016年1月于东南大学附属中大医院内分泌科住院的2型糖尿病患者。纳入标准：（1）确诊为2型糖尿病，诊断标准参照《中国2型糖尿病防治指南（2013年版）》［14］；（2）年龄18～＜75岁；（3）能正常步行且目前治疗时不需卧床休息；（4）近半年内未发生过骨折。排除标准：（1）疾病导致日常活动受限；（2）病情不稳定〔不稳定型心绞痛、血压超过200/100 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、合并感染或心律失常〕；（3）合并肿瘤或近半年内接受放、化疗；（4）精神异常；（5）正在参加其他研究课题。本研究受试者均知情同意，本研究获得东南大学附属中大医院伦理委员会批准（批准号：2015ZDSYLL049.0）。临床试验注册号ChiCTRIOQ-15007238。

1.3 分组 对连续入选的2型糖尿病患者进行编号，采用SPSS 17.0软件产生的随机数字按照从小到大的顺序进行排列，前一半为试验组，后一半为对照组。

1.4 干预措施 两组患者入院后均接受常规治疗、护理，由糖尿病运动师提供糖尿病运动相关教育（包括运动治疗的益处、如何进行运动、采用何种运动强度等），并为患者设定一个合理的运动目标（如每日运动量增加1 000步）及告知减少久坐的好处（如有利于血糖控制），建议患者每坐20 min后进行短暂的活动。

两组患者均于入院当天（第0天）及入院第8天于腰间佩戴加速度器（“小和健康365”），测定1 d的运动步数、久坐时间及热卡消耗。

试验组：患者入院第1～7天，在去除加速度器后于腰间佩戴计步器（计步器干预时间为7 d），告知患者如何利用计步器设定运动步数目标，如何记录每日运动步数，并告知患者运动量、运动强度对血糖变化的影响，借此促进患者运动，增加患者运动量。

1.5 观察指标 记录两组患者入院时的基线资料，包括年龄、性别、身高、体质量、体质指数（BMI）、血压；入院时的代谢指标，包括糖化血红蛋白（HbA1c）、三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。入院后（第3～6 天）待患者空腹血糖＜10.0 mmol/L时，利用C肽释放试验评估胰岛功能，计算餐后2 h C肽/空腹C肽；同时利用症状限制性运动（改良的Bruce运动方案），并借助K4b2心肺功能测定仪（Cosmed，意大利）测量峰值耗氧量。

1.6 统计学方法 采用SPSS 17.0及GraphPad Prism 5.0软件进行统计分析。计量资料以（x ±s）表示，自身前后比较采用配对t检验，两组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。运动步数、久坐时间、血压及代谢指标之间的相关性分析采用Pearson相关分析，并对年龄及BMI进行校正。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况 本研究开始时签署知情同意书的患者共50例，其中3例因觉佩戴加速度器麻烦而拒绝后续研究，故本研究最终纳入47例患者（其中试验组24例、对照组23例）（见图1）。在纳入的47例2型糖尿病患者中，男32例（68.1%）、女15例（31.9%）；糖尿病平均病程为（5.0±3.6）年；19例（40.4%）患者使用胰岛素治疗，12例（25.5%）患者单用口服降糖药物治疗，16例（34.1%）患者使用胰岛素联合口服降糖药物治疗。

图1 患者招募及试验流程图Figure 1 Flowchart of patient enrollment and trial profile

2.2 基线资料、代谢指标、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量比较 两组年龄、性别、身高、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、HbA1c、TG、TC、HDL-C、LDL-C、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；对照组体质量、BMI高于试验组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1）。

2.3 运动步数、久坐时间及热卡消耗比较 两组干预前、干预后的运动步数、久坐时间以及热卡消耗组间比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。组内比较：试验组干预前后运动步数差异无统计学意义（P＞0.05）；而对照组干预后运动步数少于干预前，差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。

2.4 相关性分析 对于所有纳入研究的2型糖尿病患者，干预前运动步数与干预前久坐时间呈负相关（P＜0.05）、与干预前热卡消耗呈正相关（P＜0.05）；校正年龄、BMI后，干预前运动步数与干预前热卡消耗呈正相关（P＜0.05）。干预前久坐时间与干预前热卡消耗、年 龄、BMI、SBP、DBP、HbA1c、TG、TC、HDL-C、LDL-C、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量间无直线相关关系（P＞0.05，见表3）。

干预后运动步数改变量、久坐时间改变量与年龄、BMI、SBP、DBP、HbA1c、TG、TC、HDL-C、LDL-C、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量间无直线相关关系（P＞0.05），校正年龄、BMI后仍无直线相关关系（P＞0.05，见表4）。

表1 两组基线资料与代谢指标、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量比较Table 1 Comparison of baseline characteristics，metabolic biomarkers，postprandial 2 h/fasting C peptide，peak oxygen consumption between the two groups

表3 2型糖尿病患者干预前运动步数及久坐时间与热卡消耗、部分基线资料、代谢指标、餐后2 h C肽/空腹C肽、峰值耗氧量的相关性分析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型糖尿病患者干预后运动步数、久坐时间改变量与部分基线资料、代谢指标的相关性分析Table 4 Correlation analyses between post-intervention changes in exercise or sedentary time and some baseline characteristics，metabolic biomarkers

3 讨论

3.1 计步器对运动步数的干预效果分析 有研究显示，运动可有效改善2型糖尿病患者的血糖、血脂等代谢，并可降低2型糖尿病患者心血管事件发生率及病死率［15-17］。然而，2型糖尿病患者普遍存在运动治疗依从性差、运动量不足等问题。PEZZINO等［12］发现，与院外2型糖尿病患者相比，住院2型糖尿病患者运动量不足。

本研究通过对住院2型糖尿病患者进行计步器干预，结果发现计步器干预有助于维持试验组2型糖尿病患者运动步数；而对照组干预后2型糖尿病患者运动步数明显下降；计步器干预在减少久坐时间、增加热卡消耗方面无明确优势。PEZZINO等［12］研究结果显示，计步器干预可增加住院2型糖尿病患者运动量。本研究与其存在不一致之处：（1）纳入的人种、种族不一致；（2）本研究为随机对照试验，证据级别相对较高；PEZZINO等［12］的研究缺乏对照组，仅为自身前后对照研究，研究偏倚可能相对较大。

计步器干预能维持住院2型糖尿病患者运动步数，这可能与计步器干预对2型糖尿病患者运动行为的监督作用有关。由于计步器可直观记录患者每日或特定时间段的运动量，患者可将此运动量与其前1 d或既往对应时间段的运动量进行对比，从而可在运动行为上产生一种“督促-整改-督促”的良性循环效应——这种“正反馈调节”机制有助于患者维持运动量。

3.2 计步器对久坐时间的干预效果分析 WILMOT等［18］的系统综述表明，即使进行规律运动，久坐时间仍与糖尿病、心血管疾病及全因死亡率等密切相关；然而2型糖尿病患者的久坐时间至少占据其1 d中清醒状态总时间的50%甚至更多。因而减少2型糖尿病患者（包括住院2型糖尿病患者）的久坐时间意义深远。本研究通过计步器干预住院2型糖尿病患者，并在此基础上给予患者减少久坐时间的建议。结果表明计步器干预有助于减少2型糖尿病患者久坐时间，并增加热卡消耗，但上述结果差异无统计学意义。究其原因，可能与本研究干预时间过短及样本量相对较小有关，提示后续类似研究可能需要延长计步器干预时间并扩大研究样本量。此外，结合既往研究发现，利用信息网络技术［19］或采用组合干预措施（如行为改变理论、网络和便携式脚踏机）［20-21］可减少久坐时间，提示后续研究在利用计步器干预的同时，可适当引入上述措施，以期减少久坐时间。

3.3 相关性分析 本研究发现，干预前运动步数与干预前久坐时间呈负相关，这与MANSOUBI等［22］的观点一致。但近年来运动与久坐时间之间是否存在联系一直存有争议。PEARSON等［23］保守地指出，运动与久坐时间不应是简单的相互替代关系。一项横断面研究发现，运动与久坐时间之间可能根本没有关联，即运动量大者久坐时间可长可短；而运动量较少者，其久坐时间也未必就很长［24］。值得注意的是，本研究纳入的研究人群为住院2型糖尿病患者，在结果的阐释中可能存在一定的选择偏倚，即不能代表院外2型糖尿病患者是否同样存在上述联系。

本研究发现干预前运动步数、久坐时间与BMI、血糖、血脂等指标之间无直线相关关系。这与既往研究发现的运动量与BMI及代谢指标之间呈正相关［25-26］，而久坐时间则与上述指标间呈负相关［27-30］的观点不一致。究其原因，这可能与选择的研究对象及所处环境相关，即住院2型糖尿病患者并非典型的随机样本。

3.4 本研究价值及局限性 本研究的价值主要表现为如下几点：（1）首次评估了计步器干预对住院2型糖尿病患者这一特定环境下人群运动量的影响；（2）利用计步器记录久坐时间增加了结果的可靠性，同时也探讨了计步器干预对久坐时间的影响；（3）研究类型为随机对照试验，证据级别较前后对照研究及横断面研究等高。

本研究局限性：（1）本研究样本量相对较小，试验组与对照组BMI有差异可能对结果产生影响；（2）本研究虽利用加速度器客观记录了2型糖尿病患者的运动量及久坐时间，但由于本研究干预时间的限制，上述指标的测定未能进行重复测定（目前大多数研究均利用计步器所记录到的连续7 d的数据，求得平均值，用以说明运动量或久坐时间）；（3）本研究未能测定中高运动强度或较低运动强度运动时间，因而在一定程度上未能全面揭示计步器对运动行为的干预效果；（4）本研究虽然用加速度器测定了久坐时间，但目前仍无法辨别/明确某一特定活动所导致的久坐时间，如阅读报纸、看电视的时间；（5）近年来，在久坐行为与代谢指标之间关联的相关研究方面，除了单纯探讨久坐时间与代谢等指标之间的相关性外，越来越多的研究开始着眼于如何增加打破久坐的次数［31］。而本研究由于所使用的计步器无法准确测定打破久坐的次数，故而未能评估计步器干预与打破久坐次数之间的关联。

综上所述，计步器干预有助于维持住院2型糖尿病患者运动步数；但计步器干预并不能明显减少久坐时间及增加热卡消耗。后续研究除需注意扩大样本量，延长研究时间外，还需加入一些促进久坐时间减少的措施、探讨计步器干预对打破久坐次数的影响。