Objektiivisesti ja subjektiivisesti mitatun fyysisen aktiivisuuden validointi energiakuluja vastaan ​​ikääntyneillä aikuisilla

Tausta

Liikkumattomuuden on arvioitu aiheuttavan 5,3 miljoonaa kuolemaa vuodessa maailmanlaajuisesti, ja se on tunnistettu yhdeksi tärkeimmistä muunnettavissa olevista kroonisten sairauksien, toimintahäiriöiden ja vamman riskitekijöistä. Luotettavat arviointivälineet ovat ratkaisevan tärkeitä sekä tutkimuksessa että kliinisissä olosuhteissa, jotta voidaan tunnistaa ja tutkia oikein vanhuuden fyysistä passiivisuutta.

Viimeaikaiset teknologiset edistysaskeleet puettavissa aktiivisuusmonitoreissa ovat johtaneet kasvavaan määrään suuria väestöpohjaisia ​​tutkimuksia, joissa kiihtyvyysantureilla mitataan fyysistä aktiivisuutta, istumista (kokonaismäärän, intensiteetin ja kuvion perusteella) ja unta ikääntyneiden aikuisten keskuudessa. Kiihtyvyysantureiden laaja käyttö tuo kuitenkin haasteita myös vertailtaessa tuloksia eri tutkimuksissa, joissa käytetään erilaisia ​​merkkejä ja malleja, erilaisia ​​arviointiprotokollia (esim. anatomiset sijainnit, näytteenottotiheys), tietojenkäsittelymenettelyt ja raportoida erilaisia ​​tuloksia. Erilaiset kiihtyvyysanturiasetukset (esim. merkki, malli, kehon asento, alustusprotokolla jne.) voivat haastaa tulkinnan fyysisen aktiivisuuden terveyttä parantavasta vaikutuksesta ja istumisen haitallisesta vaikutuksesta yksinkertaisesti metodologisten ongelmien vuoksi.

Kiihtyvyysmittarit mittaavat kiihtyvyyttä, joka määritellään nopeuden muutoksena ajan kuluessa (Δv/t), joka ilmaisee liikkeen määrän ja intensiteetin. Lisäksi kiihtyvyys on suuruus- ja suuntakomponenteilla varustettu vektorisuure, jonka avulla voidaan tunnistaa kiihtyvyysmittarin sijainti suhteessa painovoimaan. Siksi kiihtyvyysmittaria voitaisiin käyttää myös asennon erottamiseen (esim. istuen, seisten, makuulla) sijoituspaikasta riippuen.

Koska raakoja kiihtyvyyssignaaleja on vaikea tulkita, ne tyypillisesti "käännetään" kalibrointitutkimuksilla fysiologisiin tuloksiin (esim. energiankulutus, hapenkulutus) tai käyttäytymisluokkia (esim. istuminen, kävely, juoksu). Kalibrointitutkimukset tuottavat regressiomallinnuksen avulla usein pisteestimaattia energiankulutuksesta kiihtyvyysantureiden lukemista tai muodostavat joukon kiihtyvyysmittarien lukuja eri fyysisen aktiivisuuden tasoille. Tätä kiihtyvyysmittarin lukualuetta kutsutaan "rajapisteiksi" fyysisen aktiivisuuden eri intensiteeteille.

Ennen kiihtyvyysantureiden käyttöä fyysistä aktiivisuutta ja istumista on arvioitu ensisijaisesti kyselylomakkein. Vaikka kiihtyvyysanturitutkimusten laajuus kasvaa nopeasti, kyselylomakkeita pidetään edelleen tärkeänä arviointimenetelmänä fyysisen aktiivisuuden ja istumiskäyttäytymisen arvioinnissa suurissa tutkimuksissa. Jotkut kiihtyvyysmittarit ja kyselylomakkeet on validoitu objektiivisesti mitatuilla energiankulutuksilla. Mutta fyysistä aktiivisuutta koskevissa kyselylomakkeissa validiteetti objektiivisiin menetelmiin (esim. kiihtyvyysmittari, sykemittari ja kaksinkertaisesti merkitty vesi) havaittiin parhaimmillaan kohtalaisiksi, ja vain harvat validointitutkimukset keskittyivät iäkkäisiin aikuisiin. Jotta kyselylomakkeista saatavia tietoja voidaan yhdistää ja tulkita kiihtyvyysmittareihin ikääntyneiden aikuisten keskuudessa, on olemassa tarve validoida olemassa olevat fyysistä aktiivisuutta ja istuvaa käyttäytymistä koskevat kyselylomakkeet energiankulutuksella tässä populaatiossa.

Energiankulutusta on aiemmin käytetty kiihtyvyysantureiden ja fyysisen aktiivisuuden kyselylomakkeiden validointiin. Siitä huolimatta useita kysymyksiä on edelleen ratkaisematta: (1) vaikka näiden menetelmien välisen korrelaation on raportoitu olevan korkea muutamissa tutkimuksissa, yksimielisyys on yleensä alhainen erityisesti populaatioissa, joiden aineenvaihduntatilat ovat muuttuneet, kuten lihavilla ja ylipainoisilla yksilöillä; (2) vaikka fyysisen aktiivisuuden kokonaismäärä on selkeä mittari, joka oletettavasti korreloi positiivisesti päivittäisen energian kokonaiskulutuksen kanssa, iäkkäiden aikuisten fyysisen aktiivisuuden intensiteettiin voivat vaikuttaa useat fysiologiset tekijät, kuten sydän- ja verisuoni- ja hermo-lihastoiminta sekä tulehdustila. ja aliravitsemus. Lepoaineenvaihduntanopeus (RMR) ja maksimaalinen fysiologinen kapasiteetti (esim. maksimaalinen happipäivitys (VO2 max) laskee tyypillisesti iän myötä, mikä voi olla erityisen tärkeää, koska samat päivittäiset toimet olisivat todennäköisesti "intensiivisempiä" vanhemmalle henkilölle kuin nuoremmalle henkilölle; (3) huolimatta siitä, että useat aktiivisuusmittarit tarjoavat samanlaisia ​​mittareita (esim. määrä/minuutti), fysiologinen vaikutus voi olla hyvin erilainen riippuen siitä, mitä tällaiset mittarit tarkoittavat. Esimerkiksi vaikka ranteeseen ja lantioon sijoitettujen kiihtyvyysantureiden tulos voi olla identtinen (lukumäärää/minuuttia), kiihtyvyyden eri suuruudella voi olla täysin erilainen fysiologinen suhde fysiologisilla mittareilla arvioituna (esim. energia, hapenotto). Tällainen monimuotoinen fysiologinen vaikutus kiihtyvyysantureiden anatomisen sijoittelun mukaan edellyttää kiihtyvyysantureiden mittareiden tiukkaa harmonisointia yhdistettynä energiankulutukseen edustavissa toiminnoissa eri intensiteetillä.

Tähän mennessä validointitutkimuksia kiihtyvyysantureilla, joita käytetään useissa kehon asennoissa, on vähän, eivätkä kaikki tutkimukset käytä energiankulutusta vertailuna. Yksi tapa erottaa fyysisen aktiivisuuden ja istuvan käyttäytymisen fysiologinen merkitys on ankkuroida kiihtyvyysmittarin tulos objektiivisiin fysiologisen kapasiteetin mittauksiin, kuten VO2 max, hapenotto itse valitulla tahdilla suoritettujen puolistandardisoitujen toimintojen aikana ja kokonaisenergiankulutus vapaa-ajan aikana. edustavan ajanjakson aikana kerätyt ehdot. Tämä auttaa ymmärtämään ja tulkitsemaan tarkasti kiihtyvyysmittarin tietoja yhteisössä asuvien iäkkäiden aikuisten keskuudessa ja tarjoamaan tarkempia kiihtyvyysmittariin perustuvia suosituksia fyysiselle aktiivisuudelle, erityisesti vanhimmille.

Tavoitteet

Tämän metodologisen tutkimuksen tavoitteet ovat:

1. Kehitä yli 80-vuotiaille lantion, ranteen, reisien ja alaselän kiihtyvyysantureiden leikkauspisteitä eri intensiteeteille fyysiselle aktiivisuudelle perustuen energiankulutukseen puolistandardoitujen päivittäisten tehtävien aikana.
2. validoi ranteen, lonkan, reiden ja alaselän kiihtyvyysmittaus energiankulutuksen arvioimiseksi vapaa-ajan olosuhteissa mitattuna energiankulutuksen kultastandardilla, kaksoismerkityllä vedellä (DLW).
3. validoi olemassa olevat fyysistä aktiivisuutta ja istuvaa käyttäytymistä koskevat kyselylomakkeet energiankulutuksen kultastandardin (DLW) suhteen yli 80-vuotiaiden vapaa-ajan olosuhteissa.

Rekrytointi- ja tiedonkeruumenettelyt

Tutkijat tekevät poikkileikkaustutkimuksen kahdella tiedonkeruumenetelmällä: 1) laboratoriossa; ja 2) kentällä. Osallistujat rekrytoidaan kahdella tavalla: 1) (A-polku) kutsutaan henkilökohtaisesti Odensen kunnan suorittamien rutiininomaisten ennaltaehkäisevien kotikäyntien aikana; (Pathway B) tai 2) kutsuttiin kirjeellä Odensen kunnassa asuville yhteisössä asuville ikääntyville kansalaisille. Osallistumisesta kiinnostuneet saavat yksityiskohtaista kirjallista tietoa hankkeesta ja heidät kutsutaan lääkärintarkastukseen allekirjoitettuaan tietoisen suostumuksen. Koko testausprosessi kestää 14 päivää, koska DLW-menetelmää varten tarvitaan virtsanäytteitä päivänä 1 ja päivänä 14. Välissä osallistujat kutsutaan osallistumaan laboratoriotestiin, jossa mitataan energiankulutusta puolistandardoitujen toiminnallisten tehtävien aikana.

Tilastolliset näkökohdat ja tiedonhallinta Tiedon keräämisessä, syöttämisessä ja analysoinnissa noudatetaan yksityiskohtaista tiedonhallintasuunnitelmaa. Laboratoriotutkimuspäivänä kaikki mittalaitteet synkronoidaan ennen mittauksen alkamista.

Otoskoko Olettaen, että eri kiihtyvyysmittarit pystyvät tallentamaan saman fyysisen aktiivisuuskäyttäytymisen, kahden arvioijan välisessä Kappa-tilastoa käyttävässä sopivuustestissä 95 koehenkilön otoskoko saavuttaa 80 %:n tehon havaita todellinen Kappa-arvo 0,70, kun luokkaa on kolme. taajuudet ovat 0,01, 0,20 ja 0,79. (edustaa arvioitua prosenttiosuutta kohtalaisesta voimakkaaseen toimintaan, kevyeen aktiivisuuteen ja istuvaan käytökseen vietetystä ajasta tässä populaatiossa). Tämä teholaskenta perustuu alfaan 0,05.

Tutkimusbiopankin perustaminen

Kuvattua hanketta varten luodaan tutkimusbiopankki (veri-, virtsa- ja sylkinäytteet). Verinäytteet tuhotaan viimeistään 5 vuoden kuluttua projektin päättymisestä. Verinäytteet otetaan yliopiston (SDU) tiloissa. Valtuutettu sairaanhoitaja tai biolääketieteen laboratorion tutkija vastaa verinäytteiden ottamisesta osallistujilta. Biopankki säilytetään SDU:ssa. Kaiken kaikkiaan jokaiselta osallistujalta otetaan 8 virtsanäytettä koko hankejakson aikana. Virtsanäytteet pakastetaan ja lähetetään Yhdysvaltoihin analysoitavaksi. Virtsanäytteet anonymisoidaan ja säilytetään tutkimusbiopankissa projektin loppuun asti, jolloin näytteet tuhotaan. Koulutettu projektihenkilöstö vastaa virtsanäytteiden keräämisestä koehenkilöiltä. Tässä pöytäkirjassa Etelä-Tanskan yliopisto toimii kerättyjen biologisten materiaalien (virtsanäytteiden) valvojana. Tietojenkäsittelysopimukset tehdään SDU:n ja University of Wisconsinin, USA:n välillä; ja SDU:n ja University of California, Berkeley välillä. Yhdysvaltain käsittelijän on noudatettava henkilötietojen suojaa koskevaa Tanskan lakia.

Eettiset näkökohdat

Tämän tutkimuksen tutkimustoimintaa toteutetaan Helsingin julistuksen mukaisesti. Kaikki koehenkilöt saavat Kansallisen terveystutkimuksen eettisen komitean esitteet, jotka koskevat henkilöoikeuksia osallistuessaan terveystutkimushankkeeseen sekä näkökohtia, jotka on otettava huomioon ennen osallistumispäätöstä. Tässä tutkimuksessa on mukana iäkkäitä aikuisia, joita pidetään haavoittuvina yksilöinä. On tärkeää tunnustaa ja kunnioittaa osallistujien autonomiaa, toisin sanoen heidän on voitava itse päättää osallistumisestaan ​​tutkimukseen ja oikeus vetäytyä missä tahansa vaiheessa. Lisäksi sovelletaan tälle väestölle sopivaa viestintästrategiaa, jotta estetään riskit lisätä ikääntyneiden aikuisten haavoittuvuutta ja leimaamista.

Tämä projekti tuottaa arvokasta ja uutta tietoa siitä, kuinka objektiivisesti mitataan saman henkilön eri kiihtyvyysantureilla mitattu fyysinen aktiivisuus korreloi energiankulutukseen yli 80-vuotiailla yhteisössä asuvilla kansalaisilla; ja eroavatko nämä kuviot proteiinitason mukaan. Nämä tiedot, joita voidaan käyttää aliravittujen iäkkäiden aikuisten ehkäisy- ja hoitostrategioiden optimointiin ja kohdentamiseen, tarjoavat siten hyötyä yksittäisille iäkkäille aikuisille ja terveydenhuoltoalalle. Näin ollen tutkijat uskovat, että tutkimuksen hyödyt ovat suuremmat kuin osallistumisesta mahdollisesti aiheutuvat rajalliset epämukavuudet. Tutkittavat kuuluvat Tanskan potilasvakuutusyhdistyksen piiriin ja voivat siten saada taloudellisen korvausvakuutuksen, jos tutkimusprojektiin osallistumisen aikana sattuu vahinkoa. Nämä tiedot annetaan osallistujille sekä suullisesti että kirjallisesti (National Committee on Health Research Ethics -lehtisissä) rekrytoinnin aikana.

Kaikki henkilötiedot anonymisoidaan ja niitä käsitellään täysin luottamuksellisesti henkilötietojen käsittelylain mukaisesti. Henkilötietojen käsittelymenettelystä ilmoitetaan Etelä-Tanskan yliopiston Tanskan tietosuojavirastolle. Tässä tutkimusprotokollassa vain anonymisoidut virtsa- ja sylkinäytteet lähetetään ulkomaille analysoitavaksi (yksityiskohdat kuvattu aiemmin) ilman yhteyttä muihin henkilötietoihin (esim. CPR-numero, osoite, puhelinnumero jne.).

Osallistujat eivät saa korvausta osallistumisestaan ​​tutkimukseen.