웨어러블 장치 및 AI 지원 다이어트 및 운동 중재

서문 비만의 유병률은 전 세계적으로 증가하여 비만 관련 질환 및 비만으로 인한 의료 비용의 증가로 이어졌습니다. 비만은 지방 조직 염증, 리모델링 비대 및 지방 세포 증식의 특징을 갖는 복잡한 내분비 및 대사 장애입니다. 또한, 비만은 지방 조직에서 생성되고 분비되는 사이토카인의 그룹인 아디포카인의 조절 불균형을 유발합니다. 많은 연구에서 다양한 아디포카인의 역할을 조사했으며, 갈렉틴-1(Gal-1)이 새로운 아디포카인으로 등장했습니다. 갈렉틴은 β-갈락토사이드에 대한 친화성을 갖는 탄수화물 결합 단백질입니다. Gal-1은 다양한 조직에서 발현되며 광범위한 생물학적 활성을 나타냅니다. 증거에 따르면 갈렉틴-1은 면역 반응, 염증, 알레르기, 항상성 및 발달의 조절자입니다. Gal-1은 주로 항염증 역할을 수행합니다. 그러나 최근 몇 년 동안 연구에 따르면 특정 질병에서 Gal-1의 염증 유발 특성이 밝혀졌으며 이는 Gal-1의 이중 효과를 나타냅니다. Gal-1의 발현은 피하 지방 조직에서 가장 높습니다. Gal-1은 문헌에서 지방세포 분화 및 지방 조직 항상성 동안 순환하는 새로운 아디포카인으로 제안되었습니다. 인간 연구에서 순환하는 Gal-1은 체질량 지수(BMI), 체지방 및 허리 둘레와 긍정적인 연관이 있습니다.

과체중 및 비만 환자의 심혈관 위험을 줄이기 위해 신체 활동/운동 훈련 및 체중 감량을 장려하는 것이 좋습니다. 최소 신체 활동 지침에 부합하는 운동 훈련 프로그램은 심혈관 건강상의 이점과 관련이 있습니다. 기술 개발로 웨어러블 장치와 인공 지능 APP는 의료 서비스 제공자와의 상호 작용을 촉진함으로써 환자에게 효과적이고 저렴한 도구가 될 수 있습니다. 사용자의 비만 극복을 돕기 위한 피트니스 APP 및 웨어러블의 특성에 초점을 맞춘 체계적인 검토에서 웨어러블이 알림, 추적/모니터링/피드백 및 목표/보상을 강조한다는 사실을 발견했습니다. 건강 관리 과정과 결과를 개선하기 위한 웨어러블 장치의 사용은 비만, 당뇨병과 같은 만성 질환 환자의 건강 증진에 유망합니다.

식이 요법과 운동으로 인한 신체 구성 변화 후 순환하는 Gal-1의 수준은 이전에 조사된 적이 없습니다. 따라서 비만인의 순환 Gal- 변화와 체중 감소, 체성분 및 대사 지표의 연관성을 조사하기 위해 웨어러블 디바이스와 인공지능 APP를 적용한 6개월 간의 식이요법 및 운동 프로그램을 시행했습니다.

재료 및 방법 참가자 본 연구에서는 체중 감량을 촉진하기 위해 6개월간 개인별 맞춤형 식이요법 및 운동 프로그램을 채택하였다. 국립대만대학병원 가정의학과 외래환자 진료소에서 피험자를 모집했습니다. 과체중 및 비만인 성인이 본 연구에 참여할 자격이 있었습니다. 대만의 과체중 및 비만 기준은 다음과 같습니다. 과체중은 24 ≤ BMI(kg/m2) ≤ 27로 정의됩니다. 경미한 비만은 27 ≤ BMI(kg/m2) ≤ 30으로 정의됩니다. 중등도 비만은 30 ≤ BMI(kg/m2) ≤ 35로 정의됩니다. 심각한 비만은 35 ≤ BMI(kg/m2)로 정의됩니다. 제외 기준은 다음과 같습니다: 지난 3개월 동안 3%를 초과하는 체중 변화; 비만 치료 과정의 병력; 치료되지 않은 정신 장애; 또는 현재 체중에 영향을 미치는 것으로 알려진 약물을 사용하고 있습니다. 본 연구는 국립대만대학병원 윤리위원회(202011101RINB)의 승인을 받았으며 모든 참가자로부터 서면 동의를 얻었습니다.

연구 설계 외래 진료소에서 총 171명의 피험자를 선별했습니다. 171명의 참가자 중 29명은 BMI가 기준을 충족하지 않아 선별 후 연구에서 제외되었습니다. 나머지 142명의 피험자는 기준선에서 체성분 및 생화학적 분석에 참여했습니다. 이들 피험자 중 98명은 식이요법과 운동 중재를 위해 6개월 체중 감량 프로그램에 참여할 의향이 있었고, 나머지 44명의 피험자는 대조군으로 코호트에 머무르는 것을 선호했습니다. 등록 후 피험자들은 선호도에 따라 두 그룹으로 나뉘었습니다. 한 그룹은 표준 다이어트 및 운동 프로그램에 참여했고, 다른 그룹은 동일한 프로그램과 웨어러블 시계 및 인공 지능 APP를 받았습니다. 웨어러블 시계는 걸음 수, 심박수, 칼로리 소모량 등 다양한 지표를 추적하고 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 외래환자 진료소 방문은 0주차, 12주차, 24주차에 예정되었습니다. 방문시마다 대면식단과 운동교육을 진행하였습니다. 참가자들은 또한 2주차, 4주차, 8주차에 사례 관리자의 전화 상담을 완료했습니다. 사례관리자는 1회당 10분간 식이요법 및 운동상담과 코칭을 진행하였습니다. 훈련 프로그램 중에는 체중 감량을 위한 약물 복용이 허용되지 않았습니다.

데이터 수집 참가자의 체중, 키, 수축기 혈압(BP), 확장기 혈압은 표준 전자 체중계 및 혈압계를 사용하여 측정되었습니다. 참가자가 가벼운 옷을 입은 상태에서 체중을 0.1kg까지 평가했습니다. 허리둘레는 동일한 교육을 받은 작업자가 측정했습니다. 골격근, 제지방량, 체지방량, 체지방률에 대한 생체전기 임피던스 분석을 실시하였다. 혈액 분석과 관련하여, 최소 8시간의 금식 기간을 거친 참가자로부터 정맥혈 샘플을 수집했습니다. 혈청 포도당, 총 콜레스테롤, 고밀도 지단백(HDL) 콜레스테롤, 저밀도 지단백(LDL) 콜레스테롤 및 중성지방 수치는 자동 분광 분석법(HITACHI 7250, 일본)을 통해 평가되었습니다. 공복 인슐린 수치는 AxSYM 시스템(Abbott Laboratories, Dainabot Co, Tokyo, Japan)을 사용하여 미립자 효소 면역측정법으로 측정했습니다. 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR)는 인슐린 저항성 정도의 간접적인 측정으로 적용되었습니다(HOMA-IR=공복 인슐린 x 공복 혈장 포도당/22.5, 포도당은 mmol/L, 인슐린은 mU/L). ). 혈청 갈렉틴-1(카탈로그 번호: DGAL10, RD Systems, MN, USA) 수준은 정량적 샌드위치 효소 면역분석 기술을 사용하는 효소 결합 면역흡착 분석(ELISA) 키트로 측정되었습니다. 모든 체성분, 혈압 및 생화학적 변수는 1일차(기준선)와 개입 종료일(24주차)에 측정되었습니다.

식이 요법과 운동 중재 피험자들은 선호도에 따라 두 그룹으로 나뉘었습니다. 각 참가자는 표준 식이요법과 운동 프로그램을 받았습니다. 추가로 웨어러블 기기를 선택한 분들에게는 웨어러블 시계와 인공지능 앱을 관리해 드렸습니다. 각 참가자는 일일 목표인 7,500보를 목표로 삼도록 제안되었습니다. 이 권장 사항은 세계보건기구(WHO)에서 권장하는 대로 주당 약 150분의 중강도 유산소 신체 활동을 달성하라는 지침과 일치합니다. 표준 식이 교육은 총 칼로리 섭취량 계산에 대한 지침을 포함하고 지중해 식단의 원리를 강조합니다. . 환자 개개인의 습관을 바탕으로 맞춤형 식이요법 개념을 개발하여 실용적인 조언을 제공합니다. 추가 웨어러블 기기를 선택한 각 참가자는 건강 관리 플랫폼에 연결하기 위해 APP를 다운로드했습니다. 건강 관리 플랫폼의 사용자 인터페이스는 걷는 횟수, 거리, 심박수에 대한 데이터를 자발적으로 수집했습니다. 참가자들은 스마트폰 APP을 이용해 매일 식단 일기를 기록했습니다. 수집된 정보는 모두 건강관리 플랫폼에도 업로드됐다. 잘 훈련된 사례 관리자는 알림 강조, 추적/모니터링/피드백 및 목표/보상 전략을 통해 참가자들이 더 나은 자기 관리 생활 방식 수정을 설정하도록 지도하는 플랫폼을 제공했습니다.