《JMIR Formative Research》:Usage of the Tablet-Based “Keep On Keep Up” Digital Program and Resulting Changes in Physical Capacity and Real-World Walking in Community-Dwelling Older Adults: Process Evaluation
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背景:“Keep On Keep Up”(KOKU)是一项基于平板电脑的数字项目,建立在经充分验证的 Otago 和 Fitness and Mobility Exercise 老年人运动方案基础之上,旨在降低跌倒风险。
目的:本子研究开展了一项过程评估
背景:“Keep On Keep Up”(KOKU)是一项基于平板电脑的数字项目,建立在经充分验证的 Otago 和 Fitness and Mobility Exercise 老年人运动方案基础之上,旨在降低跌倒风险。
目的:本子研究开展了一项过程评估,旨在分析老年人在为期3个月的自我管理训练期间对 KOKU 数字项目的使用模式,具体包括训练频率、训练量和训练强度;同时考察体能与真实世界步行的前后变化。
方法:本研究为德国开展的三臂随机对照 SMART-AGE 试验中的嵌套队列研究(德国临床试验注册号:DRKS00034316)。纳入年龄≥67岁且具备基本数字素养的参与者。KOKU 提供为期3个月、有人指导但无人监督的渐进式力量与平衡训练。研究收集了训练依从性、参与度和进阶情况数据。器械化评估包括计时起立-行走测试(Timed Up and Go Test,TUG)、30秒坐站测试,以及采用可穿戴传感器进行的真实世界步行监测。
结果:共113名参与者纳入分析(n=63,56%为女性;平均年龄74.02岁,SD 5.36)。在3个月期间,参与者平均使用 KOKU 24天(SD 15),即每周2至3次。在整个研究期间,未报告任何因使用 KOKU 导致的跌倒或其他不良事件。每名参与者完成的练习数量范围为2至213次,中位数为70次。器械化 TUG 结果显示,总时长延长(d=0.26;P=.009)。在器械化30秒坐站测试中,完成次数(d=0.21;P=.04)和重复频率(d=0.23;P=.03)均有改善,这主要归因于静止时间减少(d=?0.60;P<.001)。真实世界步行参数总体保持不变,仅在持续时间少于30秒的步行片段中步速变慢(d=0.49;P<.001)。所有变化均未达到最小重要差异标准。
结论:KOKU 是一种面向老年人的新型数字干预手段,可促进平衡与力量练习。其对体能的改善幅度较小。然而,器械化评估的应用为参与者体能与移动能力提供了更多洞见,而这些信息使用传统评估方法无法识别。未来对该项目的改进应着重纳入更具挑战性的练习,以适应不同体能水平个体的需求。
试验注册:德国临床试验注册中心 DRKS00034316;https://drks.de/search/en/trial/DRKS00034316
本文发表于《JMIR Formative Research》,围绕老年人居家数字化运动干预的实际实施效果开展过程评估,重点关注基于平板电脑的“Keep On Keep Up”(KOKU)项目在社区居住老年人中的使用情况,以及其对体能与真实世界步行表现的潜在影响。研究背景在于,身体活动和规律锻炼是维持老年人活动能力、独立性和生活质量的核心基础。随着年龄增长,肌肉量下降、骨密度降低、反应速度减慢和平衡控制受损会导致功能衰退和跌倒风险增加。传统的 Otago 运动方案等已被证实能够改善力量和平衡并降低跌倒风险,但现实中,医疗卫生人力短缺、人口老龄化、基层转诊不便、农村或偏远地区交通受限,以及极端天气等因素,都会阻碍老年人持续接受线下训练。在这一背景下,可由老年人在家庭中安全、自主使用的数字化训练项目,成为弥补照护缺口、提高干预可及性的重要途径。
KOKU 正是在这一需求下开发的数字干预工具。其内容基于 Otago 与 Fitness and Mobility Exercise 方案,针对存在跌倒风险的老年人设计,核心目标是通过循序渐进的平衡与力量训练,延缓身体功能下降、降低虚弱风险并减少跌倒。尽管既往研究显示 KOKU 具有较高可用性和可接受性,但对于老年人在较长时间内自主使用该系统时的真实使用模式,以及这类使用是否伴随运动能力变化,相关证据仍然有限。因此,本研究开展过程评估,既考察干预是否按预期被落实,也探索使用后的前后变化,从而为未来优化数字化老年运动干预提供依据。
研究人员将本研究设计为 SMART-AGE 三臂随机对照试验中的嵌套队列研究,纳入67岁及以上、居住于社区、具备基本电脑或平板使用能力且能够使用德语的老年人,排除了严重认知障碍、严重躯体疾病以及严重视听障碍者。参与者在接受专业人员的初始指导后,于家中进行为期3个月的无人监督训练。KOKU 共设置7个等级,每周3个训练日、每日3项练习,系统根据完成次数和主观体力负荷反馈自动调整进阶。研究除记录训练依从性、活跃度、练习次数和等级推进外,还使用器械化评估精细捕捉运动变化,包括器械化计时起立-行走测试(iTUG)、器械化30秒坐站测试(iCRT)以及基于可穿戴传感器的7天真实世界步行监测。研究结论表明,KOKU 在社区老年人中具有良好的可行性与安全性,参与者平均每周使用2至3次,但3周后参与度逐渐下降;体能改善幅度较小,未达到临床最小重要差异,不过器械化测量揭示出传统评估难以发现的细微变化。研究提示,未来应根据不同体能水平配置更具挑战性的练习,并结合自我评估手段,提高干预与目标人群的匹配度。
本研究主要采用以下关键技术方法:第一,基于德国海德堡大学 SMART-AGE 试验子样本开展嵌套队列过程评估;第二,通过 KOKU 应用后台事件日志追踪训练天数、练习次数、重复次数、使用时长、健康素养游戏参与和等级进阶情况;第三,采用惯性传感器完成 iTUG 分段运动学分析;第四,使用线性编码器完成 iCRT,对完成次数、频率和静止时间进行量化;第五,采用 Axivity AX6 可穿戴惯性测量单元对参与者进行连续7天真实世界步行监测,并提取步行片段和数字步态指标;第六,应用配对检验与多元线性回归分析前后变化及其相关因素。
以下结合论文结果部分各小标题进行解读。
Participant Data
最终共纳入113名参与者进入分析,失访率较低,仅5例退出。样本平均年龄74.02岁,女性占56%。整体来看,该队列基线身体功能较好,认知状况总体稳定,跌倒担忧程度普遍较低,且大多数已退休。研究人员指出,这样的样本特征与纳入标准中要求具备基本数字素养有关,也提示研究对象可能较一般高跌倒风险老年人更健康、更独立。
KOKU Usage
在平均95.62天的观察期内,未出现因使用 KOKU 引发的跌倒或其他不良事件,说明该数字干预在无人监督的家庭环境中具有较高安全性。参与者平均训练24天,平均每周约2至3次,符合项目推荐频率。每位参与者在整个研究期间完成的练习数量差异较大,提示个体间使用强度存在明显异质性。约半数参与者达到5级及以上,28.3%到达最高7级,但仍有14.2%未完成第1级,其中一部分完全未使用系统。这表明 KOKU 对部分老年人具有较好的持续吸引力和进阶可行性,但也存在早期脱离或低参与问题。
Weekly Engagement Trends
周度参与趋势显示,前3周的训练频率最高,之后逐步下降,这一模式与既往数字健康干预中常见的“初始参与高、随后衰减”的规律一致。尽管参与天数下降,继续使用者的每周练习总量和重复次数总体保持相对稳定,说明一旦形成使用习惯,部分老年人能够维持较稳定的训练节律。研究并未采集主观原因数据,因此无法进一步解释参与下降究竟与动机、可用性、训练难度还是生活事件相关。
Short Falls Efficacy Scale-International
在跌倒担忧方面,研究观察到 Short Falls Efficacy Scale-International(FES-I)评分呈下降趋势,即跌倒担忧有所减轻,但由于仅达到相应等级的参与者才会再次填写量表,因此该结果主要体现趋势性信息。基线时多数参与者本身已处于低担忧水平,因此进一步下降空间有限。
Instrumented Timed Up and Go Test
iTUG 结果显示,总时长在干预后轻度延长,提示整体移动表现基本稳定而非明显改善。进一步分段分析发现,主要变化集中于步行阶段,尤其是 walk 1 和 walk 2 用时增加,总步数亦略有增加,而坐站、转身等环节差异不显著。这说明 KOKU 干预后并未带来 TUG 综合表现的提升,观察到的变化更可能代表轻微波动、策略调整或测量间变异。回归分析提示,较高每周训练频率与变化评分降低相关,基线表现较差者可能获得更大改善潜力,但由于缺乏对照组,这些结果只能视为探索性关联,不能作因果推断。
Instrumented 30-Second Chair Rise Test
iCRT 是本研究中变化最清晰的体能指标。结果显示,干预后完整完成次数、基于完整30秒计算的次数以及重复频率均小幅增加,而静止时间比例显著下降,且效应量达到中等。这表明参与者在坐-站转换过程中暂停或停顿减少,动作执行效率有所提高。尽管这些改善尚不足以被认定为临床意义明确的功能提升,但器械化分析捕捉到的“静止时间”变化,揭示了传统仅记录次数的坐站测试难以反映的运动执行细节。回归分析进一步显示,iCRT 改善主要与基线表现相关,基线静止时间越长者改变量越大,而 KOKU 使用频率和等级进展并未显著解释该变化。
Instrumented Assessment of Real-World Walking
真实世界步行监测结果显示,多数日常步行指标在前后测之间基本不变,包括每日步行时长、步行片段总数及不同持续时间片段数量,说明参与者的日常活动模式总体稳定。仅在较长步行片段中的平均步速及第90百分位步速出现小幅下降。研究人员认为,这一变化幅度较小,临床意义有限,并不足以支持真实世界功能活动发生明显衰退。整体而言,KOKU 对真实世界移动行为的外溢效应并不突出。
Discussion
讨论部分指出,本研究核心贡献不在于证明 KOKU 的疗效,而在于评价其实施过程、依从性和用户参与情况,并结合探索性结局指标,为未来更严格的效果研究提供依据。研究证实 KOKU 在家庭无人监督环境中安全可行,且使用频率基本符合推荐要求。但受试者整体体能较好,约82%的参与者 TUG 时间低于12秒阈值,说明其基线移动能力较强、提升空间有限,这也是多数结局变化较小的重要原因。研究还指出,KOKU 当前练习时长相对较短,且对部分较健康老年人而言挑战性可能不足,这可能限制了其训练收益。器械化评估是本文的重要方法学亮点,它不仅标准化了测量过程,还能从运动分段、动作效率和真实世界步态层面识别微小变化,为理解老年人运动策略和早期功能变化提供了更高分辨率的证据。
研究结论部分可译为:本研究表明,KOKU 是一种对老年人可行且安全的数字训练干预方式,能够为其提供一种可及的手段,使其在家中独立进行平衡与力量练习。尽管初始参与度较高,但3周后使用量出现下降,这提示中期依从性可能需要通过电话随访或远程咨询加以提升。研究样本主要由身体能力和功能较好的个体构成。在此背景下,体能和真实世界步行仅出现小幅变化,这强调了根据个体身体能力水平更好地定制此类干预的重要性,而更具挑战性的练习可能带来改进。这些发现支持采用分层训练与自适应难度策略。器械化评估提供了有价值的洞见。此外,将数字干预与自我评估结合,例如 iTUG 自测,可能增强使用者自主性,并优化干预与个体能力之间的匹配。总体而言,KOKU 这类数字训练干预有潜力补充传统照护模式,为老年人维持移动能力、独立性和生活质量提供有效手段。