Um dispositivo vestível e intervenção de dieta e exercícios com suporte de IA

Introdução A prevalência da obesidade tem crescido globalmente, levando ao aumento das condições relacionadas à obesidade e aos custos médicos da obesidade. A obesidade é um distúrbio endócrino e metabólico complexo com características de inflamação do tecido adiposo, hipertrofia remodeladora e hiperplasia de adipócitos. Além disso, a obesidade induz um desequilíbrio na regulação das adipocinas, que são um grupo de citocinas produzidas e secretadas no tecido adiposo. Muitos estudos investigaram o papel de diferentes adipocinas, e a galectina-1 (Gal-1) emergiu como uma nova adipocina. As galectinas são proteínas de ligação a carboidratos com afinidade por β-galactosídeos. Gal-1 é expressa por vários tecidos e exibe uma ampla gama de atividades biológicas. As evidências indicam que a galectina-1 é um regulador das respostas imunológicas, inflamação, alergia, homeostase e desenvolvimento. A Gal-1 desempenha principalmente um papel antiinflamatório. No entanto, apenas nos últimos anos estudos demonstraram que as propriedades pró-inflamatórias da Gal-1 em certas doenças, indicando os efeitos duplos da Gal-1. A expressão da Gal-1 é mais elevada no tecido adiposo subcutâneo. Gal-1 foi proposta como uma nova adipocina que circula durante a diferenciação de adipócitos e homeostase do tecido adiposo na literatura. Em estudos humanos, a Gal-1 circulante está positivamente associada ao índice de massa corporal (IMC), gordura corporal e circunferência da cintura.

A promoção da atividade física/treinamento físico e perda de peso é defendida para reduzir o risco cardiovascular em pacientes com sobrepeso e obesidade. Programas de treinamento físico consistentes com as diretrizes mínimas de atividade física estão associados a benefícios para a saúde cardiovascular. Com o desenvolvimento da tecnologia, dispositivos vestíveis mais APPs de inteligência artificial podem ser uma ferramenta eficaz e de baixo custo para os pacientes, ajudando a facilitar suas interações com os prestadores de cuidados de saúde. Em uma revisão sistêmica focada nas características de APPs e wearables de fitness para ajudar os usuários a superar a obesidade e descobriu que os wearables enfatizam lembretes, rastreamento/monitoramento/feedback e metas/recompensas. A utilização de dispositivos vestíveis para melhorar os processos e resultados dos cuidados de saúde é promissora para a promoção da saúde entre pacientes com doenças crónicas, como obesidade e diabetes.

O nível de Gal-1 circulante após alterações na composição corporal induzidas por dieta e exercício nunca foi examinado anteriormente. Portanto, implementamos um programa de dieta e exercícios de 6 meses que aplicou dispositivos vestíveis mais APPs de inteligência artificial para investigar a associação de mudanças na Gal circulante com perda de peso, composição corporal e parâmetros metabólicos entre indivíduos com obesidade.

Materiais e Métodos Participantes Este estudo adotou um programa personalizado de dieta e exercícios de 6 meses para promover a perda de peso. Os indivíduos foram recrutados em ambulatórios do Departamento de Medicina Familiar do Hospital Universitário Nacional de Taiwan. Adultos com sobrepeso e obesos foram elegíveis para este estudo. Os critérios para sobrepeso e obesidade em Taiwan são os seguintes: sobrepeso é definido como 24 ≤ IMC (kg/m2) ≤ 27; obesidade leve é ​​definida como 27 ≤ IMC (kg/m2) ≤ 30; obesidade moderada é definida como 30 ≤ IMC (kg/m2) ≤ 35; e obesidade grave é definida como 35 ≤ IMC (kg/m2). Os critérios de exclusão foram os seguintes: alteração do peso corporal superior a 3% nos últimos três meses; histórico de procedimentos bariátricos; transtornos psiquiátricos não tratados; ou atualmente usando medicamentos conhecidos por afetar o peso corporal. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Universitário Nacional de Taiwan (202011101RINB) e o consentimento informado por escrito foi obtido de todos os participantes.

Desenho do estudo Um total de 171 indivíduos foram examinados nos ambulatórios. Vinte e nove dos 171 participantes foram excluídos do estudo após a triagem porque o seu IMC não atendia aos critérios. Os 142 indivíduos restantes participaram da composição corporal e da análise bioquímica inicial. Noventa e oito destes indivíduos estavam dispostos a entrar no programa de perda de peso de 6 meses para intervenção de dieta e exercício, enquanto os outros 44 indivíduos preferiram permanecer na coorte como grupo de controle. Após a inscrição, os participantes foram divididos em dois grupos com base em suas preferências: um grupo participou de um programa padrão de dieta e exercícios, enquanto o outro grupo recebeu o mesmo programa junto com um relógio vestível e aplicativos de inteligência artificial. O relógio vestível poderia ser usado para rastrear e monitorar várias métricas, incluindo passos, frequência cardíaca e gasto calórico. As consultas ambulatoriais foram agendadas na semana 0, semana 12 e semana 24. Dieta presencial e educação sobre exercícios foram realizadas em cada visita. Os participantes também completaram consultas telefônicas na semana 2, na semana 4 e na semana 8 pelos gerentes de caso. Os gerentes de caso forneceram consultoria e treinamento sobre dieta e exercícios por 10 minutos por consulta. Medicamentos para perda de peso não foram permitidos durante o programa de treinamento.

Coleta de dados Peso, altura, pressão arterial sistólica (PA) e PA diastólica dos participantes foram medidos por uma balança eletrônica padrão de estadiômetro e esfigmomanômetro. O peso corporal foi avaliado com precisão de 0,1 kg com o participante vestido com roupas leves. A circunferência da cintura foi medida pelo mesmo operador treinado. A análise de impedância bioelétrica foi realizada para músculo esquelético, massa livre de gordura, massa de gordura corporal e percentual de gordura corporal. Em relação à análise sanguínea, foram coletadas amostras de sangue venoso dos participantes após jejum mínimo de oito horas. Glicose sérica, colesterol total, colesterol de lipoproteína de alta densidade (HDL), colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL) e níveis de triglicerídeos foram avaliados por um ensaio espectrofotométrico automático (HITACHI 7250, Japão). Os níveis de insulina em jejum foram medidos por um imunoensaio enzimático de micropartículas utilizando um sistema AxSYM (Abbott Laboratories, Dainabot Co, Tóquio, Japão). O modelo homeostático de avaliação da resistência à insulina (HOMA-IR) foi aplicado como medida indireta do grau de resistência à insulina (HOMA-IR=insulina de jejum x glicemia de jejum/22,5, com glicose em mmol/L e insulina em mU/L Os níveis séricos de galectina-1 (cat no: DGAL10, RD Systems, MN, EUA) foram medidos por um kit de ensaio imunoenzimático (ELISA) que empregou a técnica quantitativa de imunoensaio enzimático em sanduíche. Toda a composição corporal, pressão arterial e variáveis ​​bioquímicas foram medidas no dia 1 (linha de base) e no final da intervenção (semana 24).

Intervenção dietética e de exercícios Os sujeitos foram divididos em dois grupos com base em suas preferências. Cada participante recebeu uma dieta padrão e um programa de exercícios. Para aqueles que optaram por dispositivos vestíveis adicionais, foram administrados um relógio vestível e aplicativos de inteligência artificial. Foi sugerido que cada participante almejasse uma meta diária de 7.500 passos. Esta recomendação está alinhada com a diretriz de atingir aproximadamente 150 minutos de atividade física aeróbica de intensidade moderada por semana, conforme recomendado pela Organização Mundial da Saúde. A educação alimentar padrão abrange instruções sobre o cálculo da ingestão calórica total e enfatiza os princípios da dieta mediterrânea. . Conceitos dietéticos personalizados são desenvolvidos com base nos hábitos individuais do paciente para fornecer conselhos práticos. Cada participante que optou por um dispositivo vestível extra baixou o APP para se conectar à plataforma de gestão de saúde. A interface do usuário da plataforma de gestão de saúde coletou dados sobre número de passos percorridos, distância e frequência cardíaca de forma espontânea. Os participantes registraram um diário alimentar todos os dias com um aplicativo de smartphone. Todas as informações coletadas também foram carregadas na plataforma de gestão de saúde. Os gestores de caso bem treinados ofereceram uma plataforma para treinar os participantes na configuração de uma modificação de estilo de vida melhor autogerida através de estratégias de lembretes enfatizados, rastreamento/monitoramento/feedback e metas/recompensas.