基于模型分析的1型糖尿病患者体力活动量化方法及其血糖管理意义

《Medical & Biological Engineering & Computing》：Model based analytical approach for physical activity quantification in people with type 1 diabetes

本研究针对1型糖尿病(T1D)患者体力活动(PA)管理中血糖波动的挑战，开发了一种基于心率(HR)信号特征分析的状态空间模型。来自阿根廷的研究团队通过分析最大心率、平均心率及波动特征，实现了无需训练即可区分有氧/无氧运动类型的量化方法，并在T1DEXI大型真实世界研究中验证了其临床适用性，为个性化血糖管理提供了可解释的技术支持。

　　

针对1型糖尿病(Type 1 Diabetes, T1D)患者体力活动(Physical Activity, PA)管理中血糖波动的复杂挑战，本研究提出了一种基于状态空间模型的创新分析方法。该方法通过深度挖掘心率(Heart Rate, HR)信号的关键特征——包括平均心率值、最大心率值以及心率波动幅度——实现了对有氧运动与无氧运动的量化区分。该模型具备无需训练、结果可解释的独特优势，并支持临床场景下亟需的直观参数调整功能。

模型验证采用了两项临床试验数据：其一是迄今为止规模最大的T1D患者体力活动真实世界研究T1DEXI，其二是由阿根廷研究团队开展的先导性临床研究。研究结果表明，该模型能有效量化并区分有氧运动与抗阻运动这两种对血糖水平影响最显著且作用机制迥异的运动类型。如图所示：左列展示T1D患者运动引发的血糖变化，中列呈现有氧/无氧运动的心率响应特征，右列则直观显示模型基于心率信号输出的运动类型量化结果。