摘要
体力活动不足是慢性病与全因死亡的重要可干预危险因素,但当前公共健康促进普遍沿用“统一强度、统一频次”的标准化运动处方,难以匹配个体体能基础、行为习惯与风险差异,导致依从性低、剂量失配。智能可穿戴设备与机器学习的发展,使连续行为识别、运动风险分级与处方动态调整成为可能,然而现有多数研究集中于算法识别精度验证或青少年、运动员场景,面向社区普通人群、以健康结局为终点的干预证据仍然有限。本研究旨在检验基于可穿戴数据与机器学习构建的AI个性化运动处方,对社区中老年人体力活动水平与健康体适能的干预效果,并识别其获益人群特征。
研究方法
采用平行随机对照试验设计。在某市3个社区招募55—70岁居民120名,按1∶1随机分为AI干预组与常规对照组(各60人),干预周期8周。基线期受试者连续7天佩戴三轴加速度计与光电心率手环,采集步频、久坐时长、睡眠时长等23维特征,采用随机森林与XGBoost构建周体力活动量预测模型及运动风险分级模型;据此生成个体化处方,经小程序推送,并由算法依据每2周依从性数据自适应调整目标剂量。对照组接受《中国人群身体活动指南》标准化健康宣教与统一处方。主要结局为加速度计客观测量的中高强度体力活动(MVPA)周时长;次要结局包括6分钟步行距离、握力、静息心率、体脂率及处方依从率。采用意向性分析,以混合线性模型检验组×时间交互效应。
研究发现
干预8周后,AI组MVPA周时长增幅显著高于对照组;6分钟步行距离与握力改善亦优于对照组,静息心率下降更明显,体脂率组间差异未达统计学意义。分层分析显示,基线MVPA最低三分位人群获益幅度最大。讨论认为:其一,AI处方的增益并非源于“更科学的初始剂量”,而在于依托可穿戴数据的“监测—反馈—再调整”闭环,使处方具备随行为波动自我修正的能力;其二,模型对低活动、高风险个体的自动识别,为公共健康服务的资源精准投放提供了可操作路径,可实现从"平均化干预"向"分层化干预"的转变;其三,算法可解释性不足、数据隐私与设备可及性构成规模化推广的主要约束,需在治理层面同步设计。本研究局限在于样本量较小、干预期短、缺乏长期随访,且未纳入成本效果分析,后续需扩大样本并延长观察以验证效果的持续性。
