基于三轴加速度计评估的血液透析患者身体活动状况及其对策研究*

张成亮，胡晓颖，张丽，熊洁，孙彦

（上海中医药大学附属曙光医院血透中心，上海，201203）

久坐是生活方式中致残、致死因素之一，全球每年近200 万人的死亡与久坐有关［1］。为了降低这一风险，世界卫生组织（World Health Organization，WHO）建议每周至少进行5 d、每天至少30min 的中等强度有氧运动［2］。但世界上近31%的人口没有达到该建议的最低水平［1］。血液透析（hemodialysis，HD）患者往往存在诸如贫血、尿毒症性神经肌肉疾病、矿物质缺乏引起的骨骼疾病、心血管异常和抑郁等各种共病，导致每日运动量更差［1］。同时，每周3次（将近12h）的透析时间也可能导致HD 患者运动量缺乏。研究表明［3-4］，HD 患者比健康人群更容易发生久坐行为。但是，既往这些研究都是通过访谈、问卷或运动量表进行的，数据的采集具有较高的主观性，尤其是在不同个体因素（如年龄、教育水平和认知能力）之间存在很大的差异。三轴加速度计是基于牛顿力学原理测量人体在垂直轴、冠状轴和矢状轴三个方向上身体活动的加速度变化，能更准确地反映人体的真实运动，在青少年和脑卒中康复期患者身体活动测量中均显示出较好的信度和效度［5-7］。其可以更精确地评估日常身体活动，量化不同活动（如行走）和身体姿势（如站立、坐着和躺着）所花费的时间以及所走的步数，成为评估日常身体活动的黄金标准，具有更高的准确性和客观性［8］。指导患者适度运动、避免久坐的关键是准确了解患者当前身体活动状态和特征，本研究旨在使用三轴加速度计评估HD 患者日常生活中的身体活动状况，并提出对策，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2021 年3 月至7 月，招募在本院接受HD 治疗的患者38 例。纳入标准：①年龄18～65 岁；②每周透析3 次；③已接受HD 治疗至少6 个月。排除标准：不可控的心律失常、不稳定心绞痛、未稳定控制的高血压、严重呼吸道疾病、急性感染、严重肾性骨营养不良或其他神经或肌肉骨骼功能障碍的患者。按照性别和年龄进行匹配，从本地社区居民中招募38 例健康受试者作为对照组。对照组年龄18～65 岁；排除患慢性疾病者。研究方案经本院伦理委员会批准，批号为2019-708-63-01。所有受试者均签署了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 人口社会学资料的采集 由本课题组人员设计人口学变量及收集资料。通过查阅病历或直接询问受试者收集人口学资料，包括年龄、性别、教育水平、职业、家庭年收入和BMI。

1.2.2 身体活动测量方法

1.2.2.1 身体活动测量工具 采用Actigraph GT3X+加速度计［美国制造技术有限公司（Manufacturing Technology，Inc，MTI）生产］测量，其是一款三轴加速度计，可以测量并自动分析运动、站立、行走、静坐和躺着的持续时间，以及行走的步数。

1.2.2.2 身体活动测量方法及计算方法 HD患者组在透析后第一天的早晨起床后开始于腰部佩戴加速度计，每日连续佩戴12 h，连续7 d［9］；在7 d内，HD组患者按透析计划完成3次透析，两次透析之间至少间隔1 d，即所有患者均测量了3个透析日，4个非透析日的数据。HD患者组以7 d测得数值的均数为结局数据，HD患者组透析日以3d测得数值的均数为结局数据，HD患者组非透析日以4d测得数值的均数为结局数据。对照组在入组后第一天开始，采用与HD患者相同方法连续监测7d身体活动情况；将7 d测得数值的均数为结局数据。测量期间嘱受试者维持日常生活的正常活动。本研究比较两组运动、站立、行走、静坐和躺着的持续时间情况。

1.2.3 评价标准 平均步数≤5 000步/d定义为久坐［10］。根据WHO标准定义运动时间达标［2］：运动时间不少于30 min /d ，而且每次至少持续10 min。本研究比较两组7d平均步数、7d的运动时间达标率。

1.3 统计学分析

数据采用SPSS 23.0 软件进行统计学分析。连续变量服从正态分布采用描述，组间比较采用t检验；不服从正态分布采用M（P25，P75）描述，组间比较采用Mann-WhitneyU检验。分类变量以频数（百分比）描述，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受试者一般情况比较

两组受试者均完成研究。两组受试者一般情况比较见表1。由表1 可见，两组一般情况比较，差异无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。

表1 两组受试者一般情况比较 ［±S；n/%；M（P25，P75）］

表1 两组受试者一般情况比较 ［±S；n/%；M（P25，P75）］

注：血液透析（hemodialysis，HD）。

项目HD组（n=38）对照组（n=38） χ2/t/ZP年龄（岁）47.5±12.5（27～68）46.7±13.1（25～65） t=0.272 0.786性别男23（60.5）23（60.5）χ2=0.000 1.000女15（39.5）15（39.5）BMI（kg/m2）23.1±3.9（16.9～28.5）24.1±4.1（17.2～29.7） t=-1.089 0.279教育水平初中及以下 6（15.8） 3（7.9）χ2=0.526 0.769高中14（36.8）13（34.2）大学及以上18（47.4）22（57.9）家庭年收入（万元/年）15.8（8.5，18.9）17.2（9.4，20.9） Z=-0.875 0.108职业农民 4（10.5）2（5.3）χ2=1.006 0.780企事业单位18（47.4）17（44.7）个体/经商13（34.2）16（42.1）无业 3（7.9） 3（7.9）

2.2 两组受试者每日步数、久坐率、运动达标率比较

两组受试者每日步数、久坐率、运动达标率比较见表2。由表2 可见，两组受试者每日步数、久坐率、运动达标率比较，差异具有统计学意义，HD 组每日步数、运动达标率低于对照组，久坐率高于对照组（均P＜0.001）。

表2 两组受试者每日步数、久坐率、运动情况比较（±S；n/%）

表2 两组受试者每日步数、久坐率、运动情况比较（±S；n/%）

注：血液透析（hemodialysis，HD）。

组别n每日步数（步/d）久坐达标HD组388 792.2±2 870.8（3 652.0～15 112.0） 18（47.4） 8（21.1）对照组385 684.3±1 238.5（2 982.0～12 742.0） 4（10.5） 28（73.7）χ2 /tt=6.128χ2 =12.539 χ2 =21.111 P ＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 两组受试者每日不同身体活动时间比较

两组受试者每日不同身体活动时间比较见表3。由表3 可见，两组受试者每日身体活动时间比较，差异有统计学意义，HD 组每天的运动、行走、站立时间均短于对照组，躺着和静坐时间均长于对照组（均P＜0.001）。

表3 两组受试者每日不同身体活动时间比较 （min，±S）

表3 两组受试者每日不同身体活动时间比较 （min，±S）

注：血液透析（hemodialysis，HD）。

组别 n运动 行走 站立 静坐 躺着HD组 38 193.0±54.0（68.2～326.8） 70.1±27.3（29.5～122.4） 122.8±40.4（44.7～233.6）369.3±79.8（202.3～533.7）195.6±77.8（98.6～357.6）对照组38 278.0±76.1（131.8～397.2）103.2±31.5（53.6～197.6）174.8±55.0（97.8～279.3）301.2±77.1（163.5～432.3）47.8±15.5（22.9～81.5）t 5.616 4.895 4.697 3.783 11.485 P P＜0.001P＜0.001P＜0.001P＜0.001P＜0.001

2.4 HD患者透析和非透析日不同身体活动与对照组比较

HD 患者透析和非透析日不同身体活动比较见表4。由表4 可见，与非透析日比较，HD 组患者透析日躺着、静坐、运动、行走、站立时间和步数比较，差异有统计学意义（均P＜0.05）；与对照组比较，HD 组患者透析日躺着、静坐、运动、行走、站立、静坐时间和步数差异均有统计学意义（均P＜0.001）；与对照组比较，HD 组患者非透析日躺着、运动、行走时间和步数差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

表4 HD患者透析和非透析日不同身体活动与对照组比较（±S）

表4 HD患者透析和非透析日不同身体活动与对照组比较（±S）

注：血液透析（hemodialysis，HD）。

HD组（n=38）对照组（n=38） 透析日：非透析日 透析日：对照组 非透析日：对照组透析日非透析日tPtPtP运动 （min）142.9±63.3242.9±73.0278.0±76.1-6.380 ＜0.001 -8.413 ＜0.001 -2.052 0.044行走 （min） 55.7±17.8 84.5±28.1103.2±31.5-5.337 ＜0.001 -8.093 ＜0.001 -2.731 0.007站立 （min） 87.2±26.6158.3±49.6174.8±55.0-7.787 ＜0.001 -8.839 ＜0.001 -1.386 0.170静坐 （min）371.2±76.9332.2±88.6301.2±77.1 2.049 0.044 5.930 ＜0.001 1.627 0.108躺着 （min）250.1±71.1152.1±40.6 47.8±15.5 7.378 ＜0.001 17.137 ＜0.001 14.795 ＜0.001步数 （步/d） 4 362.3±1 084.5 7 007.6±2 437.8 8 792.6±2 870.1-6.112 ＜0.001 -8.901 ＜0.001 -2.922 0.005

3 讨论

对HD 患者日常生活中身体活动进行准确测量可以为患者教育和出具健康运动处方提供有价值的信息。本研究首次使用加速度计这一客观的黄金指标［8］详细评估HD患者在日常生活中不同活动（行走、站立、坐着或躺着）所花费时间。加速度计在不同的人群中显示出较高的准确性，尤其在检测低强度运动时，比其他方法更精确，这在研究具有久坐行为的HD 人群时非常适用。此外，加速度计可以长时间连续存储数据，不会干扰个人的日常生活。因此，将三轴加速度计应用于HD 患者日常身体活动的监测，具有重要的临床意义。

3.1 HD患者的日常运动特点分析

为了改善久坐的生活方式，不同的健康组织提出了日常生活中应保持的体育活动水平，其中大多数基于有氧体育活动的时间或所走的步数［1-2］。WHO 建议［2］，18～64 岁之间成年人每周（5d）应该做至少150min 中等强度有氧身体活动（如散步），即每日至少30min，并且所有这些活动的每一个阶段应至少持续10min。本研究发现，两组受试者每天步行平均时间都超过30min，因此每周的步行时间达到150min 以上，但这些运动可能是在零散的时间进行的，可能达不到连续运动至少10min，从而达不到中等强度有氧身体活动。本研究中HD 组达到中等强度有氧身体活动运动标准只有21.1%，明显低于健康对照组的73.7%。说明HD 患者即使每日行走了足够的步数，但因为这些步数不是连续进行的，仍达不到每日运动标准，发挥不了应有的锻炼效果。另外，本研究发现，47.4%的HD 患者具有久坐行为，而且透析日患者的步数更少，行走和站立的时间更短，躺下的时间更多。久坐会导致HD 患者肌肉萎缩和骨质疏松，使其身体衰弱程度增加，容易疲劳［11］；同时也会增加患心血管疾病的风险，生存时间缩短［12］。

3.2 对策

结合HD 患者疾病和心理特征制定合理的身体活动激励方案可有效促进患者的运动康复行为［13-14］。本研究结果提示，鼓励患者避免久坐和积极参与体能锻炼具有重要意义。应从心理和价值认知方面鼓励患者根据自身兴趣积极参与体能锻炼和工作，参与家庭生活和社会活动。中国康复医学会肾脏病康复专业委员会等机构发布的我国成人血液透析患者康复治疗的专家共识［15］在运动频率、强度、时机，持续时间、类型、总量和进阶方面都给出了较为详尽的可行方案，具有较高的指导意义。结合本研究结果，在执行各种运动方案时，不但要监测患者每日行走的总步数，还要关注每日步数是否在集中的时间内连续进行的，以达到每日的运动标准，产生应有的运动效果。

3.3 本研究的局限性

本研究仅评估患者一个周期的天数（7d）。在透析日和非透析日患者的活动行为有很大区别，本研究对于透析日只评估了3d，非透析日只评估了4d。然而，对于身体活动水平较低的患者，每天之间的差异很小，7d 的监测似乎不足以代表患者的日常活动水平。未来宜延长测量时间，观察患者在更长的时间内身体活动特征。

4 结论

本研究发现，通过三轴加速度计评估HD 患者的身体活动状况，发现HD 患者比健康人更容易发生久坐，躺着和静坐的时间更长，走路或站立的时间更少，每天走的步数也更少，在透析日上述特征更为明显。未来可开发基于加速度计应用的运动干预方案以提高HD 患者参加体育活动的积极性和依从性。