使用智能手表和游戏化智能手机应用程序的心脏远程康复：单臂前后可行性研究

《JMIR Cardio》：Cardiac Telerehabilitation Using a Smartwatch and a Gamified Smartphone App: Single-Arm Pre-Post Feasibility Study

　　

背景：基于家庭的心脏康复（cardiac rehabilitation, CR）使用数字健康技术（即心脏远程康复[cardiac telerehabilitation, CTR]）已成为传统中心式CR的实用替代方案，特别是在COVID-19大流行期间及之后。然而，维持持续的CR参与仍然具有挑战性。游戏化（gamification）具有增强CR动机和依从性的潜力，但其在急性冠脉综合征（acute coronary syndrome, ACS）患者CTR中的作用尚缺乏研究。目标：本可行性研究评估了游戏化智能手机应用与支持CTR的智能手表相结合在ACS后的可行性、可接受性和安全性。研究人员特别关注参与动机、规定运动强度的依从性以及短期生理结果。方法：这项单臂前后干预研究在2家日本机构进行。16名诊断为ST段抬高型心肌梗死或非ST段抬高型心肌梗死并接受经皮冠状动脉介入治疗的患者在出院后入组。每位患者获得一部智能手机和一块智能手表，连接至Shin-po Kei应用，通过该应用，参与者在目标无氧阈心率（heart rate, HR）范围（±10 bpm）内运动时获得积分。1个月的干预要求每周3-5天或以上步行30分钟或更长时间，强度对应Borg量表评分11至13。主要终点是应用登录天数除以干预天数（应用使用率）。次要终点包括目标HR运动依从率（定义为每周3天或以上在目标HR范围内运动30分钟的患者比例）、峰值耗氧量（peak oxygen consumption, VO₂）的变化以及使用视觉模拟量表（visual analog scale, VAS）感知劳累的变化。结果：患者平均年龄62（SD 13）岁，94%（15/16）为男性。平均干预持续时间为29（SD 6）天，总体应用使用率为59.9%。目标HR运动依从率为50%。峰值VO₂从18.4（SD 4.1）增加到21.1（SD 5.4）mL/kg/min，运动相关麻烦的VAS平均评分从57（SD 33）降至32（SD 26）。未发现与应用相关的不良事件，研究期间发生1例与干预无关的住院。结论：本可行性研究表明，在ACS后的CTR中，短期使用智能手表链接的游戏化智能手机应用是可以实现的。然而，对预定义游戏化运动标准的依从性低于应用使用率，表明可能需要改进奖励规则和目标HR阈值。

心脏远程康复（cardiac telerehabilitation, CTR）作为传统中心式心脏康复（cardiac rehabilitation, CR）的替代方案，借助数字健康技术，在COVID-19大流行期间及之后展现了实用价值。然而，维持患者长期参与仍是核心挑战。游戏化（gamification）有望增强动机和依从性，但其在急性冠脉综合征（acute coronary syndrome, ACS）患者中的CTR应用尚缺乏充分研究。为此，研究人员开展了一项单臂前后可行性研究，旨在评估游戏化智能手机应用与智能手表相结合的CTR在ACS患者中的可行性、可接受性和安全性，重点关注参与动机、运动强度依从性及短期生理指标。该研究发表在《JMIR Cardio》上，为后续大规模干预提供了初步依据。

研究人员共纳入16名来自日本2家机构（圣玛丽安娜大学医院和川崎市立多摩医院）的ACS患者（ST段抬高型心肌梗死或非ST段抬高型心肌梗死），在出院后立即进行为期1个月的CTR干预。关键技术方法包括：使用Shin-po Kei智能手机应用与Apple Watch Series 3智能手表通过蓝牙连接；运动时根据目标无氧阈心率（anaerobic threshold heart rate, ATHR）范围（±10 bpm）自动积分（每分钟4分，超出则扣分）；运动处方为每周3-5天步行至少30分钟，强度对应Borg量表评分11-13；通过心肺运动试验（cardiopulmonary exercise testing, CPET）测量峰值耗氧量（peak VO₂）和无氧阈；数据分析使用R软件，主要终点为应用使用率（登录天数/干预天数），次要终点包括目标心率运动依从率、峰值VO₂变化、VAS评分变化等，并评估了不良事件。

研究结果按以下要点呈现：
**主要终点**：总体应用使用率为59.9%（282/471天），中位数为71.5%（IQR 32.5%-86.5%），干预前半段使用率（63.1%）略高于后半段（56.6%）。
**次要终点**：目标心率运动依从率（每周3天以上在目标心率范围内运动30分钟）为50%（8/16）。峰值VO₂从18.4（SD 4.1）mL/kg/min显著增加至21.1（SD 5.4）mL/kg/min（P=0.004）；运动相关麻烦的VAS评分从57（SD 33）显著降至32（SD 26）（P=0.007）。实验室数据（低密度脂蛋白胆固醇、糖化血红蛋白法）及医院焦虑抑郁量表评分无显著变化。D型人格量表得分与应用使用率无显著相关（r=0.007, P=0.98）。
**安全性**：无与应用相关的不良事件，1例因非干预原因住院（严重贫血）。
**调查反馈**：患者认为“结果显示”（步数、心率、积分）最能促进运动；中止运动原因包括“天气热”（19%）和“运动需要努力”（19%）；多数患者（14/16）未感到应用使用不便；未来期望的游戏化元素包括“等级系统”和“日历显示”（各9/16）。

讨论部分总结如下：主要发现表明，该游戏化应用在短期（4周）内展现出中等使用率，但目标心率运动依从率低于应用使用率，提示奖励规则和目标心率阈值可能需要调整，以更好地结合安全性与灵活性。与既往研究相比，该应用使用率（59.9%）处于数字健康和CTR领域报告的30%-70%范围内，但干预后期存在下降趋势，这与移动健康应用长期使用率下降的普遍特征一致。游戏化机制（积分奖励）可能通过提供即时反馈和增强自我监测来促进行为改变，但当前规则中超过心率上限扣分的设定可能抑制了患者运动强度，影响了依从性。安全性结果表明，在ACS患者中短期使用该应用和运动处方是安全的，无直接不良事件。局限性包括：样本量小、缺乏对照组、男性占比高（94%）、短期干预（4周）、设备限制（仅iOS）、可能存在选择偏倚（如排除非智能手机使用者）等，限制了结论的普适性。

研究结论翻译如下：本可行性研究表明，在急性冠脉综合征后的心脏远程康复中，短期使用移动健康技术结合游戏化智能手机应用是可以实现的。然而，对预定义游戏化运动标准的依从性低于应用使用率，表明可能需要改进奖励规则和目标心率阈值。这些发现需要在更大规模的研究中进一步评估。