加速度计测量的体力活动水平
与老年人认知功能关系的队列研究
本研究为美国国家卫生院（NationalInstituteofHealth,NIH）重点课题（R01NS）的经费支持。该结果年1月发表在美国运动医学学会官方期刊MedicineandScienceinSportsandExercise上，并被选为期刊开年首篇封面文章，通过电子邮件推送给全世界多名会员。
特别感谢本文作者
朱文斐1,VirginiaG.Wadley2,VirginiaJ.Howard3,BrentHutto4,StevenN.Blair5,StevenP.Hooker6.
1.陕西师范大学体育学院；
2.美国阿拉巴马大学伯明翰分校医学院；
3.美国阿拉巴马大学伯明翰分校公共健康学院；
4.美国南卡罗兰纳州大学公共健康学院；
5.美国南卡罗兰纳州大学公共健康学院；
6.美国亚利桑那州立大学健康促进学院.
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作者的话：
认知功能作为衡量老年人身心健康的重要指标，与老年人的生活质量密切相关。较高的体力活动水平能有效预防和减缓老年人认知功能的下降。然而，国内外有关老年人体力活动水平的测量方法仍存在局限性，准确度有待提高。本研究旨在建立能准确测量老年人体力活动水平的三维加速度计体力活动评价模型；同时追踪观察老年人认知功能的变化，探索体力活动水平、静坐时间与老年人认知功能的关系。研究目标主要包括：
1.构建适用于老年人的三维加速度计体力活动评价模型，有效区分中高强度、轻度体力活动时间和静坐时间，为进一步提高老年人体力活动水平和探索体力活动、静坐时间与认知功能之间的关系奠定基础；
2.结合标准化神经认知功能测试，探索老年人体力活动水平、静坐时间与认知功能之间的量效关系，找出保护老年人认知功能的体力活动最小剂量范围，为今后的运动干预试验提供理论依据。
INTRODUCTION前言
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认知功能是影响中老年人身心健康的重要指标之一，它包括学习记忆、语言、思维、执行能力等多种能力，是人脑认识和反映客观事物的心理机能。
轻度认知功能障碍（MildCognitiveImpairment,MCI）是指有记忆和（或）其他轻度的认知功能障碍，但个体的日常生活功能和社会功能未受到影响，是痴呆症的临床早期。
痴呆症则是由于慢性或进行性大脑结构的器质性损伤引起的高级大脑功能障碍的一组症候群，最常见的有血管性痴呆症，阿尔兹海默症等。
世界卫生组织报道，全球65岁以上老年人老年痴呆患病率为5%，75岁以上患病率上升至9%，发病率和致残率仅次于肿瘤和心血管疾病。认知功能障碍已经成为全世界范围内个人、家庭和社会的沉重负担。更令人担忧的是，目前尚没有开发出根治阿尔兹海默症的特效药。根据新英格兰医学杂志（TheNewEnglandJournalofMedicine）的调查，阿尔兹海默症的药物研发失败率高达97%，已经成为世界医学界公认的难题之一。因此，早期预防认知功能障碍的发生与发展具有极其重要的意义。
运动作为预防和控制各类慢性疾病的一剂良药（ExerciseisMedicine），为提高老年人认知功能水平提供了新的方向，可能是防治认知功能性疾病的重要方法之一。运动与老年人认知功能关系的观察性研究显示，运动有助于促进老年人的认知健康，减缓老年人认知功能下降。提高老年人体力活动水平（即所有身体活动的总和）与降低老年人认知功能障碍、阿尔兹海默症等疾病的风险密切相关。经常参加运动的老年人与静坐少动的老年人相比，认知功能下降的风险降低30-46%，患有阿尔兹海默症的可能性降低28-45%。然而，大部分有关体力活动水平、静坐时间与老年人认知功能的相关性研究主要基于问卷调查的结果。问卷调查法测量法有其经济、方便、易于控制的优势，但是也存在的一定的主观性和局限性，不能客观准确地反映老年人的体力活动水平。
三维加速度计作为一种新型的可穿戴设备，可以较好地克服问卷调查法的不足，在不影响人体正常活动的同时，通过传感器准确地测量人群的体力活动水平和静坐时间，是目前体力活动流行病学研究中首推的测量方法。目前西方一些国家逐步开始尝试采用三维加速度计测量老年人体力活动和静坐时间，并探索这两者与老年人认知功能的之间的关系。但是，基于三维加速度计的体力活动数据采集和分析过程较为复杂，不同的数据分析策略存在较大差异，大部分前人的研究没有对老年人中高强度、轻度体力活动、静坐时间以及非佩戴时间分别进行有效地区分，这在一定程度上影响了三维加速度计测量结果的准确性。
因此，本研究采用新型三维加速度计体力活动评价模型来准确区分老年人中高强度、轻度体力活动和静坐时间，客观评价老年人体力活动的实际水平；并在此基础上结合标准化的神经心理学功能测试，揭示体力活动与认知功能之间的量效关系，找出保护认知功能的体力活动最小剂量范围；为提高老年人认知功能的运动干预研究提供方法学依据；为科学指导老年人健身，减缓认知功能下降，预防老年痴呆症提供理论依据。
METHODS研究方法
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1/研究人群基本信息：美国全国范围内65岁以上的老年人，能够独立生活且没有限制日常体力活动的已诊断的慢性疾病，认知功能处于正常水平，自愿参加本次研究，并签署知情同意书，并用问卷调查法对受试者的基本个人信息、健康信息进行初步调查。基本信息采集包括受试者的年龄、性别、受教育程度、是否退休、工作类型、是否吸烟、是否患有心血管疾病和其他慢性疾病等进行问卷调查，以及按照实验室规范测量受试者的身高、体重、腰围、血压、血糖、血脂等指标。
2/三维加速度计（ActigraphWGT3X-BT,Pensacola,U.S.）测量老年人的体力活动和静坐时间：加速度计测试过程中，由经过培训的工作人员详细讲解加速度计的使用方法和注意事项，并派发给每一个受试者一个测试包，其中包括加速度计、腕带、加速度计佩戴日志、使用说明和联系方式等。测试开始后，要求受试者将加速度计佩戴于腰间接近人体重心的位置，记录其体力活动水平。睡眠、洗澡、游泳等情况也要求佩戴加速度计（加速度计防水）。如果遇到特殊情况，受试者没有按照要求佩戴加速度计，要将没有佩戴的时间和原因记录在工作人员提供的加速度计佩戴日志上。测试期间，受试者每天收到工作人员的短信提示佩戴加速度计。佩戴完毕后，受试者收到工作人员电话，联系时间将加速度计归还至实验中心。工作人员收到加速度计后，及时将数据导入Actilife软件以便数据存储和分析，分析过程应用三维加速度计体力活动评价模型。该模型具备一定的前期研究基础，被证实可以较为准确地反映老年人体力活动水平和静坐时间。模型将每一位受试者一周7天、每天24小时的计数数据以分钟为单位来计算受试者每分钟的加速度计计数数值。如果加速度计连续分钟计数为0cpm，则认为是加速度计非佩戴时间。然后，运用计算机语言分别汇总每一个受试者中高强度、轻度和静坐行为的持续时间。
3/认知功能评价：
（1）简易智能测试（MiniMentalStateExamination,MMSE）：老年人的记忆力功能、定向功能、注意力和计算能力、语言执行能力等，该测试信效度和敏感度已经通过了前期大量研究的证实。测量方法为每项回答正确计1分，错误或不知道计0分。不适合对方回答计9分，拒绝回答或不理解计8分。在合计总分时，8分和9分均按0分计算。最高分为30分。划分是否痴呆与受教育程度有关，因此如果老年人是文盲又小于17分、小学又小于20分、中学以上又小于24分，则被划分为认知功能障碍。
（2）蒙特利尔认知评估量表（MontrealCognitiveAssessment,MoCA,
