Nositelné zařízení a dieta a cvičení s podporou umělé inteligence

Úvod Prevalence obezity celosvětově vzrostla a vede k nárůstu stavů souvisejících s obezitou a zdravotních nákladů obezity. Obezita je komplexní endokrinní a metabolická porucha s rysy zánětu tukové tkáně, remodelační hypertrofie a hyperplazie adipocytů. Kromě toho obezita vyvolává nerovnováhu v regulaci adipokinů, což je skupina cytokinů, které jsou produkovány a vylučovány v tukové tkáni. Mnoho studií zkoumalo roli různých adipokinů a galektin-1 (Gal-1) se ukázal jako nový adipokin. Galektiny jsou proteiny vázající sacharidy s afinitou k β-galaktosidům. Gal-1 je exprimován různými tkáněmi a vykazuje širokou škálu biologických aktivit. Důkazy ukázaly, že galektin-1 je regulátorem imunitních reakcí, zánětu, alergie, homeostázy a vývoje. Gal-1 plní hlavně protizánětlivou roli. Avšak teprve v posledních letech studie prokázaly, že prozánětlivé vlastnosti Gal-1 u některých onemocnění ukazují na dvojí účinky Gal-1. Exprese Gal-1 je nejvyšší v podkožní tukové tkáni. Gal-1 byl v literatuře navržen jako nový adipokin, který cirkuluje během diferenciace adipocytů a homeostázy tukové tkáně. Ve studiích na lidech je cirkulující Gal-1 pozitivně spojen s indexem tělesné hmotnosti (BMI), tělesným tukem a obvodem pasu.

Za účelem snížení kardiovaskulárního rizika u pacientů s nadváhou a obezitou se doporučuje podpora fyzické aktivity/cvičení a hubnutí. Cvičební tréninkové programy v souladu s pokyny pro minimální fyzickou aktivitu jsou spojeny s přínosy pro kardiovaskulární zdraví. S rozvojem technologie mohou být nositelná zařízení a aplikace s umělou inteligencí účinným a levným nástrojem pro pacienty, protože jim pomáhají usnadňovat jejich interakce s poskytovateli zdravotní péče. V systémovém přezkumu zaměřeném na vlastnosti fitness APP a nositelných zařízení, která mají uživatelům pomoci překonat obezitu, se zjistilo, že nositelná zařízení kladou důraz na připomínky, sledování / monitorování / zpětnou vazbu a cíle / odměny. Použití nositelných zařízení pro zlepšení procesů a výsledků zdravotní péče je slibné pro podporu zdraví u pacientů s chronickými onemocněními, jako je obezita a diabetes.

Úroveň cirkulujícího Gal-1 po změnách tělesného složení vyvolaných dietou a cvičením nebyla dosud nikdy zkoumána. Proto jsme implementovali 6měsíční dietní a cvičební program, který aplikoval nositelné zařízení a umělou inteligenci APP, abychom prozkoumali souvislost změn v cirkulujícím Gal-se ztrátou hmotnosti, složením těla a metabolickými parametry u jedinců s obezitou.

Materiály a metody Účastníci Tato studie přijala personalizovaný 6měsíční personalizovaný dietní a cvičební program na podporu hubnutí. Subjekty byly rekrutovány na ambulantních klinikách na Oddělení rodinné medicíny, National Taiwan University Hospital. Do této studie byli vhodní dospělí s nadváhou a obezitou. Kritéria pro nadváhu a obezitu na Tchaj-wanu jsou následující: nadváha je definována jako 24 ≤ BMI (kg/m2) ≤ 27; mírná obezita je definována jako 27 ≤ BMI (kg/m2) ≤ 30; střední obezita je definována jako 30 ≤ BMI (kg/m2) ≤ 35; a těžká obezita je definována jako 35 ≤ BMI (kg/m2). Kritéria vyloučení byla následující: změna tělesné hmotnosti větší než 3 % v předchozích třech měsících; anamnéza bariatrických procedur; neléčené psychiatrické poruchy; nebo v současné době užíváte léky, o kterých je známo, že ovlivňují tělesnou hmotnost. Tato studie byla schválena Etickou komisí Národní tchajwanské univerzitní nemocnice (202011101RINB) a od všech účastníků byl získán písemný informovaný souhlas.

Design studie Na ambulancích bylo vyšetřeno celkem 171 subjektů. 29 ze 171 účastníků bylo po screeningu ze studie vyloučeno, protože jejich BMI nesplňovalo kritéria. Zbývajících 142 subjektů se na začátku účastnilo složení těla a biochemické analýzy. Devadesát osm z těchto subjektů bylo ochotno vstoupit do 6měsíčního programu hubnutí kvůli dietě a cvičení, zatímco dalších 44 subjektů preferovalo zůstat v kohortě jako kontrolní skupina. Po zápisu byly subjekty rozděleny do dvou skupin na základě svých preferencí: jedna skupina se účastnila standardního dietního a cvičebního programu, zatímco druhá skupina obdržela stejný program spolu s nositelnými hodinkami a aplikacemi umělé inteligence. Nositelné hodinky by mohly být použity ke sledování a sledování různých metrik, včetně kroků, srdeční frekvence a výdeje kalorií. Návštěvy ambulancí byly naplánovány na týden 0, týden 12 a týden 24. Při každé návštěvě byla provedena prezenční výuka diety a cvičení. Účastníci také absolvovali telefonické konzultace ve 2., 4. a 8. týdnu u manažerů případů. Případoví manažeři poskytli konzultace o dietě a cvičení a koučink po dobu 10 minut na konzultaci. Během tréninkového programu nebyly povoleny léky na hubnutí.

Sběr dat Hmotnost, výška, systolický krevní tlak (BP) a diastolický krevní tlak účastníků byly měřeny standardní elektronickou váhou stadiometru a sfygmomanometru. Tělesná hmotnost byla hodnocena s přesností na 0,1 kg s účastníkem oblečeným v lehkém oblečení. Obvod pasu byl měřen stejně vyškoleným operátorem. Bioelektrická impedanční analýza byla provedena pro kosterní svalstvo, hmotu bez tuku, hmotu tělesného tuku a procento tělesného tuku. Pokud jde o analýzu krve, byly účastníkům odebrány vzorky žilní krve po minimálně osmihodinovém hladovění. Hladiny glukózy v séru, celkového cholesterolu, cholesterolu s vysokou hustotou lipoproteinů (HDL), cholesterolu s nízkou hustotou lipoproteinů (LDL) a triglyceridů byly hodnoceny automatickým spektrofotometrickým testem (HITACHI 7250, Japonsko). Hladiny inzulínu nalačno byly měřeny mikročásticovým enzymovým imunotestem za použití systému AxSYM (Abbott Laboratories, Dainabot Co, Tokyo, Japonsko). Homeostatické modelové hodnocení inzulinové rezistence (HOMA-IR) bylo použito jako nepřímá míra stupně inzulinové rezistence (HOMA-IR = inzulin nalačno x plazmatická glukóza nalačno/22,5, s glukózou v mmol/l a inzulinem v mU/l Hladiny sérového galektinu-1 (kat. č.: DGAL10, RD Systems, MN, USA) byly měřeny pomocí soupravy ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), která používala kvantitativní sendvičovou enzymovou imunoanalýzu. Veškeré tělesné složení, krevní tlak a biochemické proměnné byly měřeny 1. den (výchozí hodnota) a na konci intervence (24. týden).

Dieta a pohybová intervence Subjekty byly rozděleny do dvou skupin na základě svých preferencí. Každý účastník dostal standardní dietní a cvičební program. Pro ty, kteří se rozhodli pro další nositelná zařízení, byly spravovány nositelné hodinky a aplikace umělé inteligence. Každému účastníkovi bylo navrženo, aby se zaměřoval na denní cíl 7 500 kroků. Toto doporučení je v souladu s doporučením dosáhnout přibližně 150 minut středně intenzivní aerobní fyzické aktivity týdně, jak doporučuje Světová zdravotnická organizace. Standardní dietní vzdělávání zahrnuje poučení o výpočtu celkového kalorického příjmu a zdůrazňuje zásady středomořské stravy. . Na míru šité dietní koncepty jsou vyvíjeny na základě individuálních zvyklostí pacientů a poskytují praktické rady. Každý účastník, který si vybral další nositelné zařízení, si stáhl APP, aby se spojil s platformou pro správu zdraví. Uživatelské rozhraní platformy pro správu zdraví spontánně shromažďovalo údaje o počtu ušlých kroků, vzdálenosti a srdeční frekvenci. Účastníci si každý den zaznamenávali dietní deník pomocí aplikace pro chytré telefony. Všechny shromážděné informace byly také nahrány do platformy pro správu zdraví. Dobře vyškolení případoví manažeři nabídli platformu pro koučování účastníků k nastavení lepší samořízené modifikace životního stylu prostřednictvím strategií upomínek důrazu, sledování / monitorování / zpětné vazby a cílů / odměn.