En bærbar enhed og AI-understøttet diæt og træningsintervention

Introduktion Udbredelsen af ​​fedme er vokset globalt og har ført til stigninger i fedme-relaterede tilstande og de medicinske omkostninger ved fedme. Fedme er en kompleks endokrin og metabolisk lidelse med træk af fedtvævsinflammation, remodeling hypertrofi og hyperplasi af adipocytter. Ydermere inducerer fedme en ubalance i reguleringen af ​​adipokiner, som er en gruppe af cytokiner, der produceres og udskilles i fedtvæv. Mange undersøgelser har undersøgt forskellige adipokiners rolle, og galectin-1 (Gal-1) er dukket op som et nyt adipokin. Galectiner er kulhydratbindende proteiner med en affinitet for β-galactosider. Gal-1 udtrykkes af forskellige væv og udviser en bred vifte af biologiske aktiviteter. Beviser har indikeret, at galectin-1 er en regulator af immunrespons, inflammation, allergi, homeostase og udvikling. Gal-1 har hovedsageligt en anti-inflammatorisk rolle. Men kun i de seneste år har undersøgelser vist, at de pro-inflammatoriske egenskaber af Gal-1 i visse sygdomme, hvilket indikerer de dobbelte virkninger af Gal-1. Udtrykket af Gal-1 er højest i subkutant fedtvæv. Gal-1 er blevet foreslået som et nyt adipokin, der cirkulerer under adipocytdifferentiering og fedtvævshomeostase i litteraturen. I menneskelige undersøgelser er cirkulerende Gal-1 positivt forbundet med kropsmasseindeks (BMI), kropsfedt og taljeomkreds.

Fremme af fysisk aktivitet/motionstræning og vægttab anbefales for at reducere kardiovaskulær risiko hos overvægtige og fede patienter. Træningsprogrammer, der er i overensstemmelse med minimumsretningslinjerne for fysisk aktivitet, er forbundet med kardiovaskulære sundhedsfordele. Med udviklingen af ​​teknologi kan bærbare enheder plus kunstig intelligens APP'er være et effektivt og billigt værktøj for patienter ved at hjælpe med at lette deres interaktion med sundhedsudbydere. I en systemisk gennemgang fokuserede på egenskaberne ved fitness-APP'er og wearables for at hjælpe brugere med at overvinde fedme og opdagede, at wearables lægger vægt på påmindelser, sporing / overvågning / feedback og mål / belønninger. Brugen af ​​bærbare enheder til at forbedre sundhedsplejeprocesser og -resultater er lovende for sundhedsfremme blandt patienter med kroniske sygdomme som fedme og diabetes.

Niveauet af cirkulerende Gal-1 efter kost- og træningsinducerede kropssammensætningsændringer er tidligere aldrig blevet undersøgt. Derfor implementerede vi et 6-måneders diæt- og træningsprogram, som anvendte bærbar enhed plus kunstig intelligens APP'er til at undersøge sammenhængen mellem ændringer i cirkulerende Gal-med vægttab, kropssammensætning og metaboliske parametre blandt personer med fedme.

Materialer og metoder Deltagere Denne undersøgelse vedtog en personlig 6-måneders personlig diæt og træningsprogram for at fremme vægttab. Forsøgspersoner blev rekrutteret i ambulatorier på afdelingen for familiemedicin, National Taiwan University Hospital. Overvægtige og fede voksne var kvalificerede til denne undersøgelse. Kriterierne for overvægt og fedme i Taiwan er som følger: overvægt er defineret som 24 ≤ BMI (kg/m2) ≤ 27; mild fedme er defineret som 27 ≤ BMI (kg/m2) ≤ 30; moderat fedme er defineret som 30 ≤ BMI (kg/m2) ≤ 35; og svær overvægt er defineret som 35 ≤ BMI (kg/m2). Eksklusionskriterierne var som følger: en kropsvægtændring på mere end 3 % i de foregående tre måneder; en historie med bariatriske procedurer; ubehandlede psykiatriske lidelser; eller i øjeblikket bruger medicin, der vides at påvirke kropsvægten. Denne undersøgelse blev godkendt af den etiske komité på National Taiwan University Hospital (202011101RINB), og der blev indhentet skriftligt informeret samtykke fra alle deltagere.

Undersøgelsesdesign I alt 171 forsøgspersoner blev screenet på ambulatorierne. Niogtyve af de 171 deltagere blev udelukket fra undersøgelsen efter screening, fordi deres BMI ikke opfyldte kriterierne. De resterende 142 forsøgspersoner deltog i kropssammensætning og biokemisk analyse ved baseline. 98 af disse forsøgspersoner var villige til at deltage i det 6-måneders vægttabsprogram for diæt- og træningsintervention, mens de øvrige 44 forsøgspersoner foretrak at blive i kohorten som kontrolgruppe. Efter tilmelding blev forsøgspersonerne opdelt i to grupper baseret på deres præferencer: Den ene gruppe deltog i et standard kost- og træningsprogram, mens den anden gruppe modtog det samme program sammen med et bærbart ur og APP'er med kunstig intelligens. Det bærbare ur kunne bruges til at spore og overvåge forskellige metrikker, herunder skridt, puls og kalorieforbrug. Ambulatoriebesøg var planlagt i uge 0, uge ​​12 og uge 24. Der blev gennemført ansigt-til-ansigt kost- og træningsundervisning ved hvert besøg. Deltagerne gennemførte også telefonkonsultationer i uge 2, uge ​​4 og uge 8 af sagsbehandlerne. Sagsbehandlerne sørgede for kost- og træningskonsultation og coaching i 10 minutter pr. Medicin til vægttab var ikke tilladt under træningsprogrammet.

Dataindsamling Deltagernes vægt, højde, systoliske blodtryk (BP) og diastolisk BP blev målt med en standard elektronisk skala af stadiometer og blodtryksmåler. Kropsvægten blev vurderet til nærmeste 0,1 kg med deltageren klædt i letvægtstøj. Taljeomkredsen blev målt af den samme trænede operatør. Bioelektrisk impedansanalyse blev udført for skeletmuskulatur, fedtfri masse, kropsfedtmasse og kropsfedtprocent. Med hensyn til blodanalyse blev venøse blodprøver indsamlet fra deltagerne efter en minimums-otte timers fasteperiode. Serumglukose, total kolesterol, højdensitet lipoprotein (HDL) kolesterol, lavdensitet lipoprotein (LDL) kolesterol og triglyceridniveauer blev vurderet ved en automatisk spektrofotometrisk analyse (HITACHI 7250, Japan). Fastende insulinniveauer blev målt ved hjælp af et mikropartikelenzymimmunoassay under anvendelse af et AxSYM-system (Abbott Laboratories, Dainabot Co, Tokyo, Japan). Den homøostatiske modelvurdering af insulinresistens (HOMA-IR) blev anvendt som et indirekte mål for graden af ​​insulinresistens (HOMA-IR=fastende insulin x fastende plasmaglucose/22,5, med glucose i mmol/L og insulin i mU/L Serumgalectin-1 (kat.nr.: DGAL10, RD Systems, MN, USA) niveauer blev målt ved hjælp af et enzym-linked immunosorbent assay (ELISA) kit, der anvendte den kvantitative sandwich enzym immunoassay teknik. Alle kropssammensætning, blodtryk og biokemiske variabler blev målt på dag 1 (baseline) og ved slutningen af ​​interventionen (uge 24).

Kost- og træningsintervention Forsøgspersonerne blev opdelt i to grupper baseret på deres præferencer. Hver deltager modtog et standard kost- og træningsprogram. For dem, der valgte yderligere bærbare enheder, blev der administreret et bærbart ur og kunstig intelligens-apps. Hver deltager blev foreslået at sigte efter et dagligt mål på 7.500 trin. Denne anbefaling stemmer overens med retningslinjen om at opnå ca. 150 minutters moderat intensitet aerob fysisk aktivitet om ugen, som anbefalet af Verdenssundhedsorganisationen. Standard kostundervisningen omfatter instruktion om beregning af det samlede kalorieindtag og understreger principperne for middelhavsdiæten. . Skræddersyede kostkoncepter udvikles baseret på individuelle patientvaner for at give praktiske råd. Hver deltager, der valgte en ekstra bærbar enhed, downloadede APP'en for at oprette forbindelse til sundhedsstyringsplatformen. Brugergrænsefladen til sundhedsstyringsplatformen indsamlede spontant data om antallet af gåede skridt, distance og puls. Deltagerne optog en kostdagbog hver dag med en smartphone-APP. Alle indsamlede oplysninger blev også uploadet til sundhedsstyringsplatformen. De veluddannede sagsbehandlere tilbød en platform til at coache deltagerne til at opsætte en bedre selvforvaltet livsstilsændring gennem strategier med påmindelser om vægtning, sporing / overvågning / feedback og mål / belønninger.