Adaptív fizikai aktivitási beavatkozás túlsúlyos felnőttek számára: Véletlenszerű, kontrollált vizsgálat

Táplálkozási és egészségfejlesztési iskola, Arizona Állami Egyetem, Phoenix, Arizona, Amerikai Egyesült Államok, Közegészségügyi Egyetem, San Diego Állami Egyetem, San Diego, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok

Kaliforniai Egyetem Család- és Megelőző Orvostudományi Tanszék San Diego, San Diego, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok, Pszichológiai Tanszék, San Diego Állami Egyetem, San Diego, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok

Kaliforniai Egyetem Család- és Preventív Orvostudományi Tanszéke San Diego, San Diego, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok

Hírek Graduate School of Public Health, San Diego State University, San Diego, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok

Táplálkozási és egészségfejlesztési iskola, Arizona Állami Egyetem, Phoenix, Arizona, Amerikai Egyesült Államok

Affiliációs Oktatási és Szövetséges Tanulmányi Főiskola, Kaliforniai Állami Egyetem East Bay, Hayward, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok

Marc A. Adams,
James F. Sallis,
Gregory J. Norman,
Melbourne F. Hovell,
Eric B. Hekler,
Elyse Perata

Ábrák

Absztrakt

Háttér

A fizikai aktivitás (PA) beavatkozások általában olyan komponenseket vagy dózisokat tartalmaznak, amelyek statikusak a résztvevők között. Az adaptív beavatkozások dinamikusak; a komponensek vagy a dózisok megváltoznak a résztvevő teljesítményének rövid távú eltéréseire reagálva. A kialakuló elmélet és technológiák megvalósíthatóvá teszik az adaptív célkitűzéseket és a visszacsatolási beavatkozásokat.

Célkitűzés

Adaptív beavatkozás tesztelése a PA számára, operáns és viselkedési gazdasági elveken és egy percentilis alapú algoritmuson alapulva. Feltételezésünk szerint az adaptív beavatkozás nagyobb lépések növekedését eredményezte naponta, mint a statikus beavatkozás.

Mód

A résztvevőket (N = 20) randomizálták a két 6 hónapos kezelés egyikébe: 1) statikus beavatkozás (SI) vagy 2) adaptív beavatkozás (AI). Az inaktív túlsúlyos felnőttek (85% nő, M = 36,9 ± 9,2 év, 35% nem fehér) mindkét csoportban lépésszámlálót, e-mail és SMS üzenetet, rövid egészségügyi információkat és kéthetente motivációs felszólításokat kaptak. Az AI csoport napi lépéscélokat kapott, amelyek felfelé és lefelé módosultak a percentilis rangú algoritmus és a cél elérésére szolgáló mikro-ösztönzők alapján. Ez az algoritmus mozgó ablak alapján igazította a célokat; egy megközelítés, amely reagál az egyes egyének teljesítményére és biztosítja a célokat, mindig kihívást jelent, de a résztvevők képességein belül. Az SI csoport statikus 10 000 lépés/nap célt kapott, ösztönzőkkel összekapcsolva a lépésszámláló adatainak feltöltésével.

Eredmények

A véletlenszerű hatású ismételt mérési modell 180 ismétlődő mérést és autokorrelációt eredményezett. A kovariánsokra történő kiigazítás után a kezelési szakasz nagyobb lépéseket mutatott naponta az alapfázishoz képest (p 45, képtelenek voltak segély nélkül járni, egészségügyi állapota volt (a fizikai aktivitásra való felkészültség kérdőívvel (PAR-Q) értékelve) [36], terhes gyógyszerek felhasználásával (kivéve a fogamzásgátlót), jelenleg kereskedelmi vagy kutatással kapcsolatos étrendben vagy testmozgásban vesz részt, és azt tervezi, hogy a következő 6 hónapban 10 napnál tovább elhagyja a kaliforniai San Diego megyét, nem tudott beszélni és olvasni angolul, vagy nem rendelkezett naponta számítógéppel és internet-hozzáféréssel.

A minősített személyeket orientációs látogatásra hívták meg a kutatási irodába. Ezeknek a személyeknek a tanulmány részletes leírását, a tájékoztatáson alapuló beleegyezési eljárásokat, a felméréseket elvégezték, és bemutatták a lépésszámláló használatának módját. A résztvevőket arra kérték, hogy a következő 10 napban folytassák szokásos rutinjukat a lépéseiket eltakaró, lezárt lépésszámláló viselésével. Ez a 10 napos bejáratási szakasz lehetővé tette, hogy a résztvevők mérséklődhessenek a lépésszámlálóval szembeni reaktivitásban, és megmérhessék az objektív fizikai aktivitási szintet. Ez azt is biztosította, hogy a résztvevők kényelmesen viselhessék a lépésszámlálót, és technikai képességekkel rendelkeztek ahhoz, hogy feltöltsék lépésszámlálójukat a Microsoft HealthVault weboldalára a befutási időszak végén. A résztvevők 15 dollárt kaptak a tájékozódási látogatáson való részvételért.

Azokat a résztvevőket, akik sikeresen feltöltötték a lépéseiket (N = 20), véletlenszerűen, egymás utáni sorrendben osztották be a két 6 hónapos fizikai aktivitás egyikébe: 1) Statikus beavatkozás (SI) vagy 2) Adaptív intervenció (AI). 1∶1 véletlenszerű allokációt az első szerző egy számítógép által generált véletlenszám-szekvencia felhasználásával határozott meg. A résztvevőket és a nyomozókat nem vakították meg a beavatkozás kijelölésével szemben, és a vizsgálat során nem jelentettek káros eseményeket. Ennek a kísérleti vizsgálatnak a mintaméretét pénzügyi szempontból megvalósíthatónak határozták meg. Az utolsó résztvevő 2011 októberében fejezte be a beavatkozást.

Intervenciós alkatrészek

Célmagatartás.

Mindkét csoport végső célkitűzése 10 000 lépés/nap gyaloglás volt heti öt vagy több napon. Nem számítottunk arra, hogy minden résztvevő eléri ezt az aktivitási szintet, de a célt közös hosszú távú célként szolgáltuk. A gyaloglást azért választották célmagatartásnak, mert ez egy általános, ingyenes, könnyű és biztonságos tevékenységforma, amelynek ismert egészségügyi előnyei vannak [37]. A napi 8000–10 000 lépés/nap cél közelíti az országos aerob mérsékelt és erőteljes fizikai aktivitási irányelvet, ha a rutinszerű tevékenységektől számított lépéseket számolják [38].

Kommunikációs médiumok.

A kommunikációt az összes résztvevővel rövid e-mailek és szöveges üzenetek útján folytatták. Ezek az összetevők jelentették a résztvevők számára a beavatkozás „elejét”. A médiumtól függetlenül az összes tervezett kommunikációt ≤160 karakter hosszúságúra tervezték.

Lépésszámláló és önellenőrzés.

A tájékozódás során mindkét csoport résztvevőit felszerelték az Omron HJ-720ITC lépésszámlálóval. Az Omron 7 napos LCD kijelzővel és 41 napos belső memóriával rendelkezik. Mindkét csoport résztvevői vak nélkül használták a lépésszámlálót a 170 napos beavatkozási szakaszban.

Rövid egészségügyi információk.

A beavatkozás első hetében mindkét csoport résztvevőinek e-mailben küldtek két prospektust a fizikai aktivitásról. Az egyik, amelyet az Egyesült Államok Egészségügyi és Humán Szolgálata adott ki, címe: „Legyél aktív: Útmutató felnőtteknek” (Department of Health and Human Services, 2008). A második címet a „100 út 2000 lépés hozzáadásához” címmel az Amerika a Mozgásban Alapítvány [39] kapta. Ez a brosúra 100 módszert javasolt a lépések növelésére (pl. Vigye sétálni a kutyáját) a nap folyamán. Mindkét csoport résztvevői ugyanazokat az anyagokat kapták, ugyanazon ütemterv szerint.

Üzenet kérések.

Mindkét csoport résztvevői rövid üzenetkéréseket kaptak (≤160 karakter) a fizikai aktivitás ösztönzése érdekében. A beavatkozás szakaszában 9 naponként egy üzenet érkezett e-mailben vagy szöveges üzenetben, a résztvevő választása alapján. A kutatócsoport olyan üzenetek csoportját fejlesztette ki, amelyek kibővítették vagy kiegészítették az oktatási összetevők üzeneteit. A felszólítások elsősorban motivációs üzenetek voltak, emlékeztetők az inaktivitás egészségügyi kockázatairól, a fizikai aktivitás előnyeiről és a kutatócsoport által kidolgozott biztató tanácsok (pl. A rendszeres testmozgás segít megelőzni a 2-es típusú cukorbetegséget, a szívbetegségeket és a súlygyarapodást. a következő 2 órában!). Mindkét csoport résztvevői ugyanabban a sorrendben, ugyanabban az ütemezésben kaptak üzenetkéréseket.

Fizikai aktivitás céljai.

A fizikai aktivitási célokat mindkét csoport számára előírták, de a csoportok különböztek a kapott cél típusától. A statikus beavatkozási csoportot arra utasították, hogy teljesítse a napi legalább 10 000 lépés célját, a hét legalább 5 napján. A statikus beavatkozás résztvevői az első beavatkozás napján megkapták ezt a célt, és havonta emlékeztették rá.

Az adaptív beavatkozás résztvevőinek minden nap új célokat írtak elő, amelyek alkalmazkodtak fizikai aktivitásukhoz. Minden nap végén vagy másnap kora reggel a résztvevők elküldték a lépésszámláló által kapott napi összesített lépésszámot a kutatócsoportnak. Ez a rövid napi kommunikáció e-mailben történt, csak a tárgysor használatával (pl. # 505. résztvevő, 4 351 lépés 2011.04.03.). Ez a technika alacsony terhet jelentett. Miután egy AI résztvevő beküldte a lépéseket egy napra, kiderült a következő lépés célja. A célok csak egy napra voltak jók.

Adaptív célok.

Az ábra azt mutatja be, hogy az adaptív célok hogyan módosulnak az előző teljesítmény alapján.

Visszajelzési üzenetek.

Több elmélet azt jelzi, hogy kritikus fontosságú az új viselkedés kialakításához szükséges fejlesztések megerősítése vagy egy szokás erősítése [8], [9], [18], [42] - [44]. Az adaptív célok és a visszacsatolás kombinációjától várták, hogy erős fizikai aktivitást formáló programot nyújtson. Az SI résztvevői bátorító társadalmi visszajelzéseket kaptak (pl. Jól megtörtént! Ne feledje, hogy napi 10 000 lépés közelebb visz az egészséghez), mert feltöltötték lépésszámlálóik lépéseit a Microsoft HealthVault-ba. Az AI résztvevők esetében, miután a résztvevők e-mailben elküldték a napi lépéseket, differenciális visszajelzéseket kaptak. Naponta az AI résztvevők, akik nem teljesítették a célt, egyszerű megerősítést kaptak arról, hogy a lépéseket helyesen adták meg, és megadták a következő napi céljukat (pl. „Fogadott lépések. A 4/4/12-es cél 4525 lépés”). Ezzel elkerülhetők voltak a kedvét elterelő negatív üzenetek. Minden alkalommal, amikor egy AI-résztvevő teljesítette a célját, pozitív visszajelzéseket kaptak biztató és dicsérő üzenetek formájában (pl. „Jól sikerült! Közelebb lépsz a jó egészséghez. A cél 4/4/4-re 4525”). Kidolgoztunk egy kis, 100 utasításból álló üzenetkészletet, és minden alkalommal véletlenszerűen kiválasztottunk egy üzenetet a készletből. A legtöbb visszajelzést kevesebb mint 2 órán belül küldték el.

Visszajelzési pontok és ösztönzők.

Intézkedések

Napi lépések.

Az Omron HJ-720ITC lépésszámláló volt a fizikai aktivitás és a fő eredmény elsődleges mértéke. Az Omron kicsi és könnyű volt, 7 napos LCD-kijelzővel és 41 napos belső memóriával. A HJ-720ITC kéttengelyű piezoelektromos mechanizmust használ, amely vízszintesen vagy függőlegesen helyezve számolja a lépéseket. A résztvevőket arra utasították, hogy a készüléket a jobb oldalon viseljék. A készüléket derékpánton, övön keresztül viselték, vagy zsebben tartották. Az orientációs látogatás során az Omron jó megbízhatósággal rendelkezik (CoV 2).

Statisztikai megközelítés

Az elemzéseket 2010 és 2012 között végeztük az SPSS 20. verziójával. Az összes változóra leíró statisztikákat vizsgáltunk. Annak megállapításához, hogy a randomizálás sikeres volt-e, az SI és az AI beavatkozási csoportok statisztikai összehasonlítását (khi-négyzet, t-tesztek) végeztük a demográfiai, szocioökonómiai, önállóan bejelentett fizikai aktivitáson, az orientációs látogatás vagy az alapfázis során mért antropometriai változókon. A véletlen hozzárendelés megőrzéséhez imputáció nélküli, szándékosan kezelendő eljárásokat alkalmaztunk. Átlagos kiindulási és beavatkozási fázist, valamint a lépések/nap változási pontszámát vizsgáltuk és jelentettük csoportonként, becsülve a csoportok közötti hatás nagyságát (Cohen d).

Megvizsgáltuk a célok elérését csoport státus szerint is. Azt, hogy a résztvevők teljesítették-e a lépési célt a kezelési fázis kb. 170 napján, mindkét csoport számára kiszámították, összehasonlítva a résztvevők lépésszámát az előírt céllal (azaz 10 000 lépés az SI csoport és az adaptív célok az AI csoport esetében). ). Egy napi cél az adott napra „teljesítettnek” minősült, ha a résztvevők lépésszáma nagyobb vagy egyenlő volt az előírt céllal. Ezen túlmenően, hogy megvizsgáljuk a célok elérésének (és az AI csoport megerősítésének) a jövőbeli viselkedésre gyakorolt hatását, megvizsgáltuk a cél elérésének vagy sem a másnapi célok elérésének és a lépés teljesítményének a hatását a résztvevők 170 kezelési szakaszának 170 napján. Ez a becslés összehasonlította az egyes napi értékeket (x) a következő napi értékekkel (x + 1). Például, ha egy résztvevő ma teljesítette a célját, összehasonlítanánk a mai lépésszámot a holnap kapott értékkel (x + 1). Ha x + 1 ≥x, akkor a következő napot növekedésnek vagy ugyanennek minősítettük. Ha x + 1 2. ábra. Résztvevő toborzási folyamatábra.

Az 1. táblázat nem mutat szignifikáns különbséget a csoport állapota szerint a demográfiai adatok, a személyes jellemzők vagy az antropometriai eredmények tekintetében. A vakos kiindulási szakaszban a statikus beavatkozási csoport átlagosan 5 364 (SD = 1145) lépés/nap, az adaptív intervenciós csoport pedig átlagosan 4555 (SD = 843) lépés/nap volt. A beavatkozási szakaszban az SI csoport átlagosan napi 6 348 (SD = 671), az AI csoport pedig 6 760 (SD = 1,078) lépés/nap volt. Ez az eredmény 984 lépés/nap (18%) javulást jelent az SI csoportban, és 2205 lépés/nap javulást jelent az AI csoportban; közepes-nagy csoportok közötti hatás (Cohen d =, 74) a két fizikai aktivitás közötti beavatkozás között.

A további elemzések 180 ismételt méréssel többszintű modellt igénylő autokorrelációt (.265) mutattak ki. A 2. táblázat bemutatja a beágyazott értékek autokorrelációjának lépésenkénti elszámolásának végső vegyes hatású modelljét az idő, a 2. idő, a nem, az életkor, a faji/etnikai csoport, a családi állapot, a háztartás jövedelme és a hét napja után. A modell nem szignifikáns különbségeket mutatott kiindulási alapon az összes változó esetében. A demográfiai és személyes jellemzőknek megfelelő kiigazítást követően azonban az AI csoportnak 86-kal kevesebb lépés/nap volt az alapszint (P =, 93). Jelentős hatás a vizsgálati szakaszra (P 3. ábra. Prototípusos pályák a adaptív és statikus intervenciós csoportoknál vegyes hatású ismételt mérési modell alapján.

az egyes csoportok prototípusos pályái egy 45 éves egyedülálló nő értékeit mutatják, nem fehérek, jövedelme 25 000–49 000 USD között van.

A 3. táblázat bemutatja a célok elérését és a jövőbeni viselkedésre gyakorolt hatását. Nem volt különbség a csoportok között azon napok arányában, amikor a résztvevők elérték a 10 000 lépés/nap célt (AI = 22,6% vs. SI = 22,5%, P =, 98). Az AI csoport azonban nagyobb eséllyel teljesítette az adaptív célokat, mint az SI csoport a statikus célokat (P 3. táblázat. Cél elérése és hatása a jövőbeli magatartásra a csoport állapota szerint).

A 4. ábra egészíti ki az összképet azáltal, hogy vizuális példákat mutat be az RCT résztvevői közül négynél 6 hónapon át tartó intra-individual lépések/napi ábrákról. Az A és B résztvevők az SI csoportba tartoztak (azaz rögzített 10 000 lépés/nap cél, 10 000 lépés/nap cél viselkedés). Az A résztvevő napi 10 000 lépést ért el a lehetséges napok 28% -án, és átlagosan 8078 (SD ± 2845) lépés/nap volt a kezelési szakaszban, míg a B résztvevő ezt a célt a lehetséges nap 3,1% -án teljesítette, és átlagosan 4202 (SD ± 2364) lépést tett/nap a kezelési szakaszban. Mind az A, mind a B résztvevő olyan mintákat mutatott, amelyek napról napra jelentősen változtak, miközben megpróbálták elérni a 10 000 lépést/nap. A C és D résztvevők az AI csoportba tartoztak (adaptív célok, 10 000 lépés/napi cél viselkedés), és mindkettő az idők több mint 40% -ában teljesítette adaptív céljait, a terveknek megfelelően. A C résztvevő átlagosan 9 099 (SD ± 2 099) lépés/nap, míg a D résztvevő átlagosan 5786 (SD ± 2231) lépés/nap volt a kezelési szakaszban. Az SI csoport résztvevőivel ellentétben számos AI csoport résztvevője jelentősen csökkent variabilitást és gyorsuló tendenciát mutatott a beavatkozási szakaszban.

Az A – D panelek 6 hónap alatt 4 résztvevő esetében mutatnak különbségeket a szint, a tendencia és a változékonyság tekintetében a lépések/nap során. Az A és B panel a statikus beavatkozás résztvevőit, a C és D panel pedig az adaptív beavatkozás résztvevőit mutatja be. Ezek az alanyon belüli megfigyelések nem láthatók az összesített csoportadatokban, de fontos diszkriminációnak számítanak az adaptív beavatkozások során.

Vita

A lépésszámlálókkal és a célok kitűzésével végzett korábbi vizsgálatok arra kérték a résztvevőket, hogy heti célokat tűzzenek ki [22], [26] - [31], előírt célokat a résztvevők számára standard összegek hozzáadásával az alapszinthez (pl. Heti 250 lépés/nap emelés)., [32], vagy statikus célt adott, például 10 000 lépés/nap a vizsgálat időtartama alatt [33], [34]. A jelenlegi kísérleti tanulmány egy újszerű megközelítést tesztelt, amely napi adaptív célokat és visszajelzéseket írt elő algoritmus alapján, a résztvevők saját viselkedésének felhasználásával egy randomizált, kontrollált vizsgálatban. A két fizikai aktivitási beavatkozás közötti 1130 lépés/nap különbség azt sugallja, hogy a többkomponensű adaptív beavatkozás hatékony volt a napi lépések növelésében, a statikus fizikai aktivitáshoz képest, amelyet szintén a lépések/nap növelésére terveztek. Ez a kétféle fizikai aktivitási beavatkozás összehasonlító vizsgálata azt sugallja, hogy az intenzívebb, adaptívabb célmeghatározási és megerősítési megközelítés hatékonyabb lehet, mint a statikus beavatkozások, amelyek csak a 10 000 lépéses küszöb elérésére koncentrálnak minimális visszacsatolással.