智能手机APP对超重患者肠道准备的影响

盛如莉，黄 锦，王子阳，杨 强，王利娟，王 娜，王晓旭

1.中国人民解放军联勤保障部队第九八八医院消化内科，河南 郑州 450000； 2.新乡医学院研究生院

2020年我国结直肠癌发病率居世界第二位，占世界发病率的40%以上[1]。结肠镜检查是诊断、筛查和监测结直肠病变必不可少的手段。充分的肠道准备对于结肠镜检查的成功至关重要，有助于良好的黏膜可视化和病变检测[2]。肠道准备不充分的危险因素之一为BMI>25 kg/m2[3]，智能手机APP已被证实可以提高患者肠道准备充分率[4-6]，但智能手机APP对于超重患者肠道准备的影响未见报道。本研究旨在探讨运用智能手机APP进行强化宣教对超重患者肠道准备充分率的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2021年1月至2021年5月于中国人民解放军联勤保障部队第九八八医院行结肠镜检查的超重患者122例作为研究对象。纳入标准：(1)年龄18～70岁；(2)符合世界卫生组织对超重的定义，即25 kg/m2≤BMI<30 kg/m2；(3)本人或陪同人员可以使用智能手机APP。排除标准：(1)便秘；(2)腹部手术史；(3)严重脏器功能不全(肝肾功能衰竭、充血性心力衰竭、呼吸衰竭)；(4)妊娠或哺乳期；(5)难以控制的内科疾病(中毒性结肠炎或巨结肠，难以控制高血压，中度或大量活动性消化道出血)；(6)严重精神疾病；(7)无法给予知情同意或不愿意参与；(8)不能接触或使用智能手机。获得知情同意后，使用计算机生成的随机数字表将患者随机分为观察组和对照组。随机化方法由一名护士执行，另一名护士提供肠道准备和智能手机APP的使用教育。本试验中，所有的内镜医师均不知分配结果。本研究通过医院伦理委员会批准，临床试验注册号：ChiCTR2000028884。

1.2 方法

1.2.1 样本量计算：本研究为1∶1平衡设计的优效性试验，既往研究[7]表明，进行传统宣教后肠道准备充分率约80%，预期基于智能手机APP宣教后肠道准备充分率至少提高10%才有临床应用价值，设α=0.05(双侧)，β=0.10时，应用公式计算得到样本量为106例。为防止样本量脱落，需增加15%，预计样本量为122例时可检测出主要结果的显著性差异。其中对照组61例，观察组61例。

1.2.2 肠道准备教育：在门诊为患者开具复方聚乙二醇电解质散68.56 g/盒，4盒，可配置4 L体积的聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)溶液。对所有患者进行肠道准备口头加纸质版宣教，内容包括肠道准备重要性、检查前饮食建议、清肠药的使用、依从性的重要性、药物不良反应等。本研究采用改良4 L分剂量PEG清肠方案，所有患者在检查前一晚20∶00以每15 min 250 ml的速度饮用2 L PEG。检查当天，行结肠镜检查前4～6 h饮用剩下的2 L PEG。结肠镜检查时间为上午8∶30～12∶30。

观察组中的患者将获得一个链接或二维码，以便在线访问或申请。访问该程序需要验证，并跟踪应用程序用户总数和使用过程。APP内主要包含如下信息：(1)检查前饮食建议；(2)清肠药服用方法；(3)肠镜检查前准备工作；(4)肠镜检查后注意事项；(5)肠道准备不佳时的补救措施。相关信息通过文字或短视频的方式为入组患者进行讲解。后台监控患者对宣教内容的使用情况，要求患者阅读或收看所呈现的信息>75%的内容，若患者观看视频时长不满足要求，将会被剔除出组。

APP使用已建立的人工智能辅助肠道准备评估系统，根据患者拍摄的排泄后马桶内残留粪水的情况，评估患者肠道准备是否充分。根据患者的评分，APP给出相应的意见及改善肠道准备的措施。检查当日完成第3升PEG服用后即为拍摄残留粪水的开始时间，每一次排泄后均需进行拍摄，拍摄所需角度，范围及灯光将由APP进行调整。对照组只接受常规的口头加纸质版教育，未进行进一步指导。

1.2.3 结肠镜检查：由具有10年以上内镜操作经验的内镜医师进行。在结肠镜退镜的过程中，内镜医师对患者的肠道准备情况进行评估，并由另一位医师通过回放视频或图片进行复查，以此核实肠道准备评分的准确性。若两者有争议将由一位高年资消化内镜医师再次评估并得出最终结果。

1.3 观察指标

1.3.1 患者基线特征：由一位不参与结肠镜检查的研究人员负责收集数据，包括(1)性别；(2)年龄；(3)身高；(4)体质量；(5)吸烟史；(6)糖尿病史；(7)脑卒中病史；(8)肠镜检查史；(9)排便次数。

1.3.2 评价指标及标准：每组肠道准备充分患者的比例。根据指南和以往的高质量研究[3，6]，在盲肠插管后退出结肠镜检查期间，充分的肠道准备指波士顿肠道准备评估量表(Boston bowel preparation scale,BBPS)总评分≥6分且所有节段评分≥2分。完整的BBPS评分需要观察结肠的3个节段(右侧，包括盲肠和升结肠；横向，包括肝和脾曲；左侧，包括降结肠、乙状结肠和直肠)，每个节段得分为0～3分，定义如下：0分，未经准备的结肠，肠道内残留的固体大便无法清除；1分，结肠黏膜部分可见，但其他区域因粪水染色、粪便残留或不透明液体而看不清；2分，少量残余粪渣和/或不透明液体，但结肠黏膜可见良好；3分，结肠段全黏膜未见粪渣或不透明液体。

2 结果

2.1 两组患者临床特征比较两组患者性别、年龄、吸烟史、糖尿病史、脑卒中病史、肠镜检查史、排便次数相比，差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.2 两组患者肠道准备清洁率比较两组患者分节段及总得分如表1所示，两组患者分段肠道准备充分率如表2所示。观察组右半结肠、左半结肠、全结肠BBPS评分均高于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)。观察组横结肠BBPS评分高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。观察组横结肠、左半结肠肠道准备充分率高于对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)。观察组右半结肠及全结肠肠道准备充分率高于对照组(96.72%vs86.89%，χ2=3.92，P=0.048；96.72%vs85.25%，χ2=4.90，P=0.027)。

表1 两组患者BBPS得分分)Tab 1 BBPS scores for patients in two groups

表2 两组患者肠道准备充分率对比[例数(%)]Tab 2 Comparison of bowel preparation adequacy rates between two groups [n(%)]

3 讨论

智能手机APP是智能手机的应用平台，可以很好地应用于患者教育。我国智能手机的普及率逐年增高，智能手机的应用已经用于健康、健身及其他医疗领域，如糖尿病的管理。与传统的肠道准备教育相比，智能手机的优势在于使用交互式APP来增强肠道准备清洁度更方便、更有吸引力、对用户更加友好[2]。在当今社会，超重人群占比逐年增加。BMI的异常升高与多种胃肠道疾病有关，如憩室病、胃食管反流病、食管腺癌、结肠息肉和结直肠癌[8]。这种现象在超重的男性患者中更加明显[9]。超重患者肠道准备不充分风险高，其原因可能为超重患者难以忍受的饥饿感而不遵循饮食限制[10]。因此，超重患者应接受更精确的指导和更积极的肠道准备方案。

该研究首次报道智能手机APP应用于超重患者肠道准备的可行性。在本研究中观察组患者的BBPS评分明显高于对照组[(7.80±0.97)分vs(7.49±1.54)分，P=0.189]。智能手机APP可以通过文字说明、视觉辅助、定时提醒功能以及本研究中APP特有的人工智能肠道准备评估系统来帮助患者进行肠道准备。临床工作中，很多患者服用完清肠药物后并未排泄出较为清亮的粪水，其中混杂着大量的粪渣，此时他们便得不到及时有效的评估及建议。本研究中的智能手机APP可以通过拍摄患者排泄的粪水照片，使用去噪、标准化等图像处理技术对图片进行预处理，人工智能选择合理的深度卷积神经网络提取患者粪水照片中的视觉特征，预测可能的肠道准备质量，并给予肠道准备不足的患者提供更为及时的个性化意见(揉肚子，适当漫步，饮用更多水，但不超过4 500 ml)，从而更好地提高患者的肠道准备质量。

在一项观察性研究中发现，排便次数>5次是结肠镜检查前充分肠道准备的预测因素[11]。但在本研究中排便次数与肠道准备是否充分无关，原因可能为本研究将>70岁老年人及便秘患者排除在外。既往研究智能手机APP用于患者肠道准备教育，多针对中青年人群，因为智能手机在该人群中使用广泛且易于接受[12-13]。但指南[14]推荐40岁起一般人群接受结肠癌风险评估。60～70岁老年人也是肠道准备不充分的高危风险人群，主要原因可能是老年人记忆力欠佳，且对纸质说明较难理解，因此，更需要具有视听辅助功能的智能手机APP进行强化教育。此外，糖尿病史、脑卒中病史、吸烟史等是结直肠癌的危险因素，尽管在本研究中上述因素对肠道准备质量影响不大，但这些人群更需要高标准的肠道准备质量以适应高质量结肠镜检查。

本研究有以下几点优势。首先，本研究对肠道准备高危因素的人群进行强化肠道准备指导，患者更易于接受。智能手机APP强化教育虽已被证实可以提高患者肠道准备质量[15]，但其对超重患者肠道准备质量的影响并未报道。第二，患者服用第3升PEG后，经拍摄得到的粪水照片评估肠道准备质量，从而判断患者肠道准备是否充分，个性化给予提高肠道准备质量的措施。此方法在之前智能手机APP强化肠道准备教育中未实施。第三，采用前瞻性单盲随机对照试验，使得研究设计更加严谨。最后，本研究采用了样本量计算法，较小的研究样本足以说明研究意义。

然而，本研究仍有几点不足亟待解决。首先，本研究为单中心研究，需多中心临床试验进一步验证。其次，两组患者的结直肠病变检出情况未进行统计，智能手机APP指导肠道准备的超重患者结直肠病变检出情况需进一步研究。本研究未调查患者饮食依从性，据了解超重患者的肠道准备不充分的主要原因可能是未严格遵循饮食限制[16]。

总之，使用基于智能手机的APP可以改善肠道准备，尤其对于超重这一肠道准备不足的高危人群，但需要进一步推广。