人機交互智能管理對初發(fā)2型糖尿病患者血糖控制的影響研究

王凌霄，董榮娜，周冰，郭麗娜，李晶

糖尿病嚴重威脅人民健康，2017年約有4.25億人患糖尿病，我國糖尿病患者高達1.14億，且持續(xù)增高，居世界首位［1］。糖尿病人群以2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）為主，血糖控制達標是改善初發(fā)T2DM患者預后的重要參考指標［2］，血糖的控制不僅需要調控藥物，還需進行飲食、運動、血糖監(jiān)測等多方面的綜合管理，有研究表明，自我管理行為是T2DM患者血糖管理的關鍵因素［3］。人機交互（HCI）是通過信息系統(tǒng)的建模、形式化描述、整合算法、評估方法以及軟件框架等信息技術最終實現和應用HCI理論的技術。HCI智能管理干預對初發(fā)T2DM患者的影響尚不明確，本研究探討其在血糖控制和自我管理中的作用，旨在為初發(fā)T2DM患者的健康管理提供參考數據。

1 對象與方法

1.1 樣本量計算 兩樣本均數比較的樣本含量計算公式：n1=n2=2〔（Zα/2+Zβ）σ/δ〕2。設檢驗水準α=0.05，檢驗效能1-β=0.9，主要研究指標為糖化血紅蛋白（HbA1c），σ為HbA1c的總體標準差估計值，δ為兩樣本均數差值。根據相關文獻［4］，將σ=1.8，δ=0.9，Z0.05/2=1.96，Z0.10=1.282代入公式，得到每組樣本含量為84.08，估算每組最少各需要納入85例研究對象，考慮15%的失訪率以及實際數據可獲得性，最終計算每組各需要納入100例研究對象。

1.2 研究對象 納入標準：（1）符合1999年世界衛(wèi)生組織公布的T2DM診斷標準［5］；（2）年齡≥18歲；（3）近1個月內初次診斷為T2DM；（4）有能力使用智能手機和血糖監(jiān)測儀。

排除標準：（1）合并嚴重心、腦、腎等器官功能障礙者；（2）有精神疾病史者；（3）妊娠期、擬妊娠或哺乳期婦女；（4）3個月之內接受類固醇激素、他莫昔芬、胺碘酮、甲氨蝶呤等影響血糖的藥物治療者；（5）有內分泌疾病者，如甲狀腺功能亢進癥、皮質醇增多癥等；（6）正在接受放、化療的腫瘤患者。

研究對象簽署知情同意書。研究過程中病情出現惡化或出現其他并發(fā)癥須更換治療方案等情況時終止試驗。本研究經過天津醫(yī)科大學朱憲彝紀念醫(yī)院倫理管理委員會的批準（審批編號：DXBYYhMEC2015-21）。

1.3 研究方法 使用隨機數字表進行分組，分組方案依次保存至順序編號的密封不透明信封中，由研究設計者進行保管。

以便利抽樣的方法抽取在天津醫(yī)科大學朱憲彝紀念醫(yī)院2016年6—12月門診就診符合研究標準的初發(fā)T2DM患者200例，依次編號。打開相應編號信封，按照信封內分組方案將患者分為血糖監(jiān)測組和對照組。

對照組實施門診常規(guī)管理模式，包括發(fā)放糖尿病健康知識手冊，每月開展1次健康教育講座，邀請患者、家屬或陪護人員共同參與，共干預3個月。血糖監(jiān)測組在常規(guī)管理模式的基礎上實施HCI血糖監(jiān)測管理，由主治醫(yī)師、責任護士和患者組成管理小組推動工作，共干預3個月。

血糖監(jiān)測組的HCI血糖監(jiān)測管理由“怡諾醫(yī)生”作為技術支持，采用怡諾血糖儀測量血糖，血糖監(jiān)測值實時更新至患者配備的手機軟件中，結合線上醫(yī)生工作站管理平臺共使用，平臺線上使用服務涵蓋患者健康賬號、線上健康咨詢及提醒服務、電子健康檔案等。測量血糖后，患者血糖數據以無線實時上傳的方式轉送至手機軟件進行存儲歸檔，患者可查詢血糖波動圖形；同時應用警示系統(tǒng)軟件，在患者高血糖和低血糖時警示患者做出相應的處理；主治醫(yī)師登錄系統(tǒng)可知曉患者血糖波動情況，每周協(xié)助護士制訂護理方案，責任護士為患者建立個體檔案、制訂管理方案以及協(xié)助患者建立健康的生活方式，落實護理操作，每周發(fā)送健康提示短信，門診醫(yī)護人員針對居家血糖波動異常的患者調整處方用藥，并在其門診復診時重點進行健康教育，每周組織血糖監(jiān)測組對共性問題進行集體宣教，活動內容涵蓋糖尿病飲食、運動、血糖監(jiān)測、藥物治療、心理健康、足部護理、就醫(yī)時機等，答疑飲食管理、運動治療等健康教育問題，患者間可相互學習討論、交流經驗，促進健康行為；患者門診復診時，主管醫(yī)生為其分析血糖波動圖、開具健康處方，針對患者血糖管理中存在的疑問進行解答并給予指導，督促患者參與每周責任護士宣教會，進一步鞏固知識；患者參與血糖管理反饋，不斷完善管理血糖健康行為。隨訪過程中，血糖監(jiān)測組患者獲贈智能血糖儀及為期3個月的耗材，共干預3個月。

1.4 觀察指標 入組時通過問卷調查收集研究對象基本資料，包括性別、年齡、身高、體質量、婚姻狀況、飲酒史、吸煙史、糖尿病家族史、家庭人均月收入、糖尿病病程、是否受過糖尿病健康教育、是否有糖尿病并發(fā)癥、文化程度、勞動強度等。入組時和干預后監(jiān)測空腹血糖（FBG）、餐后2 h血糖（2 hPG）和HbA1c這3項血糖指標。血糖指標達標標準：FBG為4.4～7.0 mmol/L、2 hPG<10.0 mmol/L、HbA1c<7%，血糖指標達標率=血糖達標例數÷總例數×100%。

入組時和干預后結合相應量表評估糖尿病管理能力：糖尿病管理自我效能量表（DMSES）用來評價糖尿病患者健康管理具有的信念、判斷或主體自我感受，自我效能是改變健康行為最有效的因素。根據MCDOWELL等在2005年編制量表的基礎上確定的中文版DMSES［6］，包含健康飲食、健康行為、飲食與血糖、遵囑用藥4個維度，共20個條目，每個條目0～10分，總分0～200分。評分越高說明自我效能越高，自信心越高。

干預后采用自我管理行為量表（SDSCA）評估糖尿病患者自我管理能力。SDSCA由TOOBERT等［7］修訂，我國萬巧琴等［8］對其進行翻譯，分別反映普通飲食、特殊飲食、運動、血糖監(jiān)測、足部護理及遵囑用藥等6個方面內容，共11個條目，每個條目0～7分，總分0～77分。患者在7 d內能夠合理管理血糖的相應行為天數為每項評估得分，所得分數與有效行為呈正比。SDSCA結構清晰，條目較少但較為全面，應用最為廣泛，更能客觀準確地評估患者的自我管理現狀。

干預后采用T2DM自護行為量表（2-DSCS）評估患者長期自我管理行為的量表，王璟璇等［9］對該量表進行了漢化編制，分為飲食控制、規(guī)律鍛煉、遵囑用藥、血糖監(jiān)測、足部護理、預防及處理高、低血糖6個維度共26項目，采用Likert 5級評分，每個項目0～5分，總分0～130分。

1.5 質量控制 由經過統(tǒng)一培訓的調查員負責問卷的發(fā)放和回收，向患者解釋問卷填寫的目的、意義，簽署知情同意書，就漏填、誤填的信息及時檢查協(xié)助患者補充和修改。雙人核查并錄入數據，多選、錯填或漏填率超過5%則視為無效問卷。本研究共發(fā)放調查問卷200份，回收有效問卷192份，有效回收率96%。

1.6 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行數據分析。計數資料以相對數描述，組間比較采用χ2檢驗；正態(tài)分布的計量資料以（±s）描述，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）描述，組間比較采用Mann-Whitney U秩和檢驗；使用Spearman秩相關分析進行相關性分析；采用多元線性回歸模型分析血糖指標的影響因素。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較 隨訪3個月后，血糖監(jiān)測組納入95例（1例因病情變化無法參與試驗，1例無法聯(lián)系、3例自動退出研究），對照組納入97例（1例因手術退出研究、2例自動退出研究）。兩組入組患者的一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information between the blood glucose monitoring group and the control group

2.2 干預后血糖指標比較 兩組患者干預后FBG、2 hPG、HbA1c水平較治療前降低，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。干預前兩組患者FBG、2 hPG、HbA1c水平比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；干預后血糖監(jiān)測組以上指標均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2。

表2 兩組患者血糖指標比較（±s）Table 2 Comparison of blood glucose indexes between the two groups

表2 兩組患者血糖指標比較（±s）Table 2 Comparison of blood glucose indexes between the two groups

注：FBG=空腹血糖，2 hPG=餐后2 h血糖，HbA1c=糖化血紅蛋白；a表示與干預前比較P<0.05

組別 例數 FBG（mmol/L） 2 hPG（mmol/L） HbA1c（%）干預前 干預后 干預前 干預后 干預前 干預后對照組 97 9.25±1.27 7.42±0.91a 15.66±2.20 11.19±1.64a 8.40±0.60 7.38±0.58a血糖監(jiān)測組 95 9.19±1.28 6.56±0.73a 15.58±2.16 9.97±1.43a 8.33±0.62 6.72±0.50a t值 0.295 7.164 0.263 5.461 0.853 8.466 P值 0.768 <0.001 0.793 <0.001 0.395 <0.001

干預前兩組患者以上3項血糖指標均未達標，干預后血糖監(jiān)測組FBG達標67例（70.5%），對照組達標31例（32.0%）；血糖監(jiān)測組2 hPG達標49例（51.6%），對照組達標30例（30.9%）；血糖監(jiān)測組HbA1c達標67例（70.5%），對照組達標29例（29.9%）。血糖監(jiān)測組以上3項血糖指標達標率均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（χ2FBG=28.568，χ22hPG=8.452，χ2HbA1c=31.691，P<0.05）。

2.3 兩組DMSES、SDSCA、2-DSCS評分比較 干預前兩組患者DMSES各項評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；干預后血糖檢測組患者DMSES各項評分和總分、SDSCA各項評分和總分、2-DSCS各項評分和總分均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表3～5。

表3 兩組患者DMSES評分比較（分）Table 3 Comparison of DMSES scores between the two groups

表4 兩組患者干預后SDSCA評分比較（分）Table 4 Comparison of SDSCA scores between the two groups after intervention

表5 兩組患者干預后2-DSCS評分比較（分）Table 5 Comparison of 2-DSCS scores between the two groups after intervention

Spearman秩相關分析結果顯示，初發(fā)T2DM患者DMSES評分與2-DSCS評分、SDSCA評分呈正相關（rs分別為0.909和0.872，P<0.01）；2-DSCS評分與SDSCA評分呈正相關（rs=0.917，P<0.01）。

2.4 初發(fā)T2DM患者血糖指標影響因素的多元線性回歸分析 以干預后患者HbA1c為因變量，2-DSCS中飲食控制、規(guī)律鍛煉、遵囑用藥、血糖監(jiān)測、足部護理以及預防及處理高、低血糖各項自護行為評分為自變量納入多元線性回歸模型（賦值：連續(xù)變量），結果顯示飲食控制、規(guī)律鍛煉、遵囑用藥、血糖監(jiān)測和預防及處理高、低血糖行為是初發(fā)T2DM患者HbA1c降低的有利因素（P<0.05）；分別以FBG和2 hPG作為因變量，以SDSCA中6個維度管理行為評分作為自變量納入多元線性回歸模型（賦值：連續(xù)變量），其中普通飲食、特殊飲食、遵囑用藥依從性是FBG、2 hPG水平降低的有利因素（P<0.05），血糖監(jiān)測依從性高是2 hPG水平降低的有利因素（P<0.05），見表6。

表6 初發(fā)T2DM患者HbA1c、FBG、2 hPG影響因素的多元線性回歸分析Table 6 Multiple linear regression analysis of the influencing factors of HbA1c，FBG and 2 hPG in new-onset T2DM patients

3 討論

隨著智能技術的發(fā)展，語音交互、手勢識別、圖像識別、腦機接口等成為常見的HCI形式，其應用促進了人工智能技術的發(fā)展［11］。在醫(yī)療衛(wèi)生領域，由于其監(jiān)測和參考職能，HCI界面設計更為具體和嚴謹，醫(yī)療監(jiān)測設備要求表達更準確、操作更簡單［12］。HCI技術能夠集成、分析、檢索和整合醫(yī)療數據［13］，通過在臨床決策支持系統(tǒng)、電子健康記錄、醫(yī)療影像系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)媒介中實現循證推理、優(yōu)化醫(yī)療工作流程和提供精準醫(yī)療的功能，有效地支持醫(yī)務人員診療行為。

本研究血糖監(jiān)測系統(tǒng)實現了電子健康記錄界面的可視化，基于血糖數據信息化提供臨床決策?；颊咄ㄟ^血糖監(jiān)測設備記錄數據，醫(yī)生在網絡另一端完成連續(xù)的數據收集和解釋，對患者整體治療水平進行準確評估，患者在門診就診時可直接參與臨床決策，醫(yī)療團隊對患者血糖變化情況進行全面掌握，通過遠程監(jiān)控、數字化咨詢、共享決策方案等，建立以患者為中心的醫(yī)療保健。另外，護士也能通過查看患者的血糖波動趨勢圖了解患者的病情，為糖尿病患者提供更適合的知識教育方式和內容；與傳統(tǒng)血糖檢測流程相比，可以對患者血糖檢測的時間和次數自動統(tǒng)計，不需要手寫記錄，可有效提高患者血糖監(jiān)測依從性和成就感。

血糖控制達標可以延緩T2DM并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展，目前觀點認為血糖具有“代謝記憶”效應，發(fā)病初期“高糖毒性”對患者組織器官造成嚴重損傷，故早期干預使血糖達標對于糖尿病并發(fā)癥的預防具有重要臨床意義［14］，也是糖尿病防治三級預防中的重要環(huán)節(jié)。初發(fā)T2DM患者多因查體或診療其他疾病過程中意外確診，或僅以臨床并發(fā)癥作為初發(fā)原因入院治療，患者出現癥狀被診斷出糖尿病時已有2～7年的病程，但大多未接收系統(tǒng)糖尿病基礎教育，從而錯過最佳血糖干預時機［15］。本研究中，隨訪結束后兩組初發(fā)T2DM患者FBG、2 hPG、HbA1c水平均較干預前降低，與對照組相比，血糖監(jiān)測組血糖改善水平更為顯著，同時血糖監(jiān)測組血糖達標率更高，提示HCI管理血糖監(jiān)測干預有利于初發(fā)T2DM患者的血糖控制，能為患者提供持續(xù)化的診療服務，對改善血糖有更好的治療指導意義［16］。

T2DM患者血糖控制與自我管理能力密切相關，自我管理行為是對血糖控制的直接影響因素，也是預防、控制糖尿病急性并發(fā)癥發(fā)生和降低慢性并發(fā)癥風險的關鍵因素［17-18］。本研究中，血糖監(jiān)測組2-DSCS和SDSCA各項管理行為評分、總分均高于對照組，提示以HCI智能監(jiān)測管理為基礎的干預促進提高初發(fā)T2DM患者短期和長期的自我管理能力，這與血糖監(jiān)測組血糖監(jiān)測頻率升高，連續(xù)的血糖數據信息整合，醫(yī)護提供更為及時、有效、個體化的治療調整方案，患者參與醫(yī)療行為本身有關。為克服傳統(tǒng)糖尿病治療模式中患者就診單一被動信息接收者的弊端，近幾年“互聯(lián)網+”技術的快速發(fā)展，機構聯(lián)合監(jiān)管患者提供延續(xù)性醫(yī)療服務，在控制糖尿病患者血糖，提高自我管理水平和患者生活質量中逐漸顯示優(yōu)勢［19］。

自我效能是指個體對自己執(zhí)行某一特定行為并達到預期結果能力的自信心，很大程度上影響行為的選擇和持續(xù)，是改變健康行為最有效的因素，也是糖尿病患者自我管理行為的最佳提示因子［20］。本研究中，初發(fā)T2DM患者DMSES評分與自護行為評分、自我管理評分呈正相關，個體的自我效能與行為是相互作用、相互影響、相互促進的關系［21］，兩組患者在干預后DMSES評分均升高，提示初發(fā)T2DM患者在治療期間對糖尿病的認識層層遞進，對糖尿病管理信心不斷提高，血糖監(jiān)測組管理自我效能改善更明顯，故HCI干預的血糖監(jiān)測有利于提高治療意識，發(fā)揮主觀能動性做出健康決策，重視自我管理行為約束，提高行為依從性，這與國外研究利用連續(xù)血糖監(jiān)測系統(tǒng)進行模式管理的結果一致［22］。

本研究結果顯示，飲食控制、規(guī)律鍛煉、遵囑用藥、血糖監(jiān)測、預防及處理高、低血糖這五項自護行為依從性是降低HbA1c水平的有利因素，初發(fā)T2DM患者FBG、2 hPG水平受管理行為中普通飲食、特殊飲食和遵囑用藥依從性影響，血糖監(jiān)測行為依從性主要影響2 hPG水平，與糖尿病患者血糖控制的相關研究一致［23-24］。血糖監(jiān)測有助于初發(fā)T2DM患者及時修正自身行為、調整生活方式、降低血糖波動；遵囑用藥行為同其他管理行為相比，具備可獲得性和見效快的特點，可獲取直接成功體驗；飲食習慣對糖尿病患者的影響是長久的，通過改變患者的飲食習慣進而改善患者的健康狀況具有高度的可行性［25］。HCI血糖監(jiān)測管理可改善初發(fā)T2DM患者糖尿病管理能力，健康教育、血糖監(jiān)測、飲食治療、運動治療以及藥物治療被稱為糖尿病治療的“五駕馬車”。對于糖尿病患者，血糖監(jiān)測是糖尿病治療最易實現和堅持的方式之一，快速血糖儀的普及便于監(jiān)測的實際操作，在此基礎上的HCI血糖監(jiān)測管理則有效利用信息化手段，做到電子健康記錄界面可視化，利用血糖數據整合實現醫(yī)患共享醫(yī)療決策平臺。可有效連接醫(yī)患雙方，促進患者健康行為主觀能動性增加，有效管理自身行為，通過提升健康飲食、運動、遵囑用藥健康行為依從性，進一步保障糖尿病患者發(fā)病后血糖控制行為，短期內有效控制FBG和餐后血糖波動，維持血糖長期平穩(wěn)，促進血糖達標，實現改善患者遠期并發(fā)癥的效果。

對于糖尿病患者而言，慢性病治療是長期戰(zhàn)斗，傳統(tǒng)意義上反復前往醫(yī)院看病拿藥從時間、體力上存在壓力，進而促使血糖控制不達標、糖尿病相關壓力增加、健康教育普及性差和就診次數減少等行為的發(fā)生，這在血糖控制和減少急性和長期并發(fā)癥風險方面存在極大隱患。因此，未來的干預應以慢性病在線管理為重點，支持在線咨詢的發(fā)展和推廣，克服物理距離，提供個性化服務［23］。提倡構建網絡干預模式，通過多元化的電子通訊平臺加強慢病院外延續(xù)性護理，線上干預和手機交互管理的互聯(lián)網醫(yī)療需求更加明顯，在此基礎上建立以患者為中心的醫(yī)療保健體系［26］。

通過積極干預糖尿病初發(fā)患者的生活方式可以降低糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生風險，減輕社會負擔，從根本上降低糖尿病的致殘率，減少疾病的醫(yī)療費用，本文提供了一種可借鑒的方式。本研究同時存在限制因素，樣本的選擇上應該擴充更多地點、數量，時間依從性的改變也缺乏持續(xù)性記錄，建議納入更多樣本進行多中心研究，并記錄長期多時間點依從性結果，進一步探討衛(wèi)生經濟學效益等相關數據。

本研究通過探討HCI智能血糖監(jiān)測管理干預對初發(fā)T2DM患者血糖控制和自我管理行為的影響，為初發(fā)T2DM患者的自我管理能力干預方式提供研究數據，進一步提高血糖管理效率。

作者貢獻：王凌霄、董榮娜進行研究的構思與設計、研究的可行性分析、文獻收集、數據整理，撰寫論文；周冰、郭麗娜參與數據收集與整理；王凌霄、周冰進行論文的修訂；李晶負責文章的質量控制及審校，監(jiān)督管理，對文章整體負責；所有作者確認了論文的最終稿。

本文無利益沖突。