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方法文章

基于移动设备的饮食生态瞬时评估法连续评价地中海饮食依从性

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DOI：

10.3791/62161

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2021年9月25日

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1Integrative Pharmacology and Systems Neurosciences Research Group, Neurosciences Research Program, Hospital del Mar Medical Research Institute (IMIM), 2Department of Experimental and Health Sciences, University Pompeu Fabra, 3CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBEROBN), Instituto de Salud Carlos III, 4Cardiovascular Risk and Nutrition Research Group, Hospital del Mar Medical Research Institute (IMIM), 5CIBER de Epidemiología y Salud Pública (CIBERESP), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), 6Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC), Pasqual Maragall Foundation

本文内容

摘要

本文介绍了一种通过生态瞬时评估方法持续监测地中海饮食（MedDiet）依从性的研究方案。该方法评估地中海饮食中关键食物类别的摄入情况，并计算依从性指数。

摘要

基于移动设备的饮食生态瞬时评估（EMAs）已成为一种新工具，可在真实世界环境中实时、连续地评估膳食摄入情况。该方法有望最大限度地减少回忆偏倚，减轻受试者和研究者的负担，并降低经济和时间投入，同时提高生态效度。

我们开发了一套EMA，旨在评估对地中海饮食（MedDiet）的持续依从性。每天从总共8个问题中随机发送4道选择题形式的EMA。这些EMA以半定量的方式询问过去24至48小时内地中海饮食中11种关键食物类别的摄入情况。EMA记录了在不同星期几水果、蔬菜和特级初榨橄榄油的每日摄入频率。此外，EMA还记录了全谷物制品、含糖饮料、坚果、豆类、甜食、鱼类和海鲜以及红肉和加工肉类的每周摄入频率。EMA背后设计了一套评分系统，可提取出对地中海饮食建议的依从性百分比，并每周计算一次饮食质量指数。定期向志愿者发送个性化报告，突出其饮食中的优势与不足之处。预计EMA还能产生行为干预效果，强化人们对地中海饮食食物的选择。

引言

地中海饮食（MedDiet）是一种与长寿及多种健康益处相关的饮食模式。高依从性地中海饮食与总体死亡率、心血管疾病、总体癌症发病率、神经退行性疾病和糖尿病风险降低相关1。特别是，地中海饮食以应季和本地产品为基础，其特点是大量摄入植物性食物（水果、蔬菜、豆类、坚果和未精制谷物），以及适量摄入鱼类、鸡蛋、乳制品和禽类。橄榄油是主要的脂肪来源。饱和脂肪酸摄入量较低，红肉和加工肉类、甜食及加工食品的摄入量极低。地中海饮食还表现为适量摄入乙醇，主要形式为进餐时饮用的葡萄酒2。

饮食评估十分复杂且具有挑战性。在营养学研究中，对膳食习惯和地中海饮食（MedDiet）依从性的正确评估，是探索这种膳食模式与健康结局之间关联的关键。传统用于评估饮食的方法包括食物频率问卷、食物日记和24小时膳食回顾法。这些方法在营养流行病学和临床营养中被广泛使用，但极易出现报告偏差、回忆偏倚，并依赖于参与者对食物内容和份量大小的估计能力。这些传统的膳食评估方法耗时长、成本高，对参与者和研究人员均构成较大的负担3,4。为了克服这些局限性，有必要对传统膳食评估方法进行重新设计。膳食评估的目标是在获取准确可靠数据的同时，平衡资源消耗和参与者的负担3。多位研究人员已开发出评估地中海饮食依从性的补充方法。这些方法通过整合与地中海饮食相关的多种膳食特征，计算出综合膳食评分2。首个地中海饮食评分由Trichoupoulou等人（1995）于1995年提出5，共包含8个组成部分。该评分评估了7类食物的摄入频率：蔬菜、水果和坚果、豆类、谷物、肉类及肉制品、奶类及乳制品以及酒精摄入量。第八个组分为脂肪质量指标，即单不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值（MUFA/SFA）5。目前使用最广泛的地中海饮食评估问卷之一是MEDAS（地中海饮食依从性筛查工具），其在PREDIMED研究（Prevención con Dieta Mediterránea）期间开发，旨在监控膳食干预的依从性6。MEDAS是一种经过验证的14项膳食筛查工具，相较于最初的地中海饮食评分，它增加了更多项目，例如烹饪用油的类型、饮料和甜食中的糖摄入量，以及一种典型的西班牙风味番茄酱——"sofrito"的摄入情况。研究表明，该问卷在评估地中海饮食依从性方面具有实用性，尤其适用于时间有限的研究环境，如大规模流行病学研究和常规临床实践6。

新技术的广泛应用以及人们使用方式的改变，为将这些创新融入膳食评估提供了契机。这些技术有助于捕捉食物摄入的复杂性，同时克服传统方法 aforementioned 的局限性。在此背景下，生态瞬时评估（ecological momentary assessments, EMAs）作为一种工具被开发出来，旨在利用新技术对个体当前的行为和体验进行重复采样7。将 EMAs 引入膳食评估可提高准确性、生态效度和数据的稳健性，同时最大限度地减少报告偏倚和回忆偏倚，并降低受试者和研究人员的负担。此外，EMAs 的使用可实现对饮食的连续评估；通过观察随时间变化的波动、个体内变化，并对这些变异进行建模。EMAs 有望减少反应性偏倚，提高依从率，并降低数据缺失的发生率4,7,8。总之，使用 EMAs 的主要优势包括：（1）在自然环境中实时收集数据；（2）以实时或接近实时的方式收集数据，而非回顾性调查，从而避免回忆偏倚；（3）进行重复采样，以便在特定时间段内研究行为和体验的变化4,9。目前，使用 EMAs 评估膳食摄入的研究日益增多，已有多个临床试验采用该方法收集膳食信息。这些研究中收集的数据类型包括：进餐和加餐的频率、特定预定义食物组和饮料的摄入情况，以及食物图像的记录4,7。

据我们所知，生态瞬时评估（EMA）方法此前从未被用于研究对地中海饮食（MedDiet）的依从性。本研究的目的是开发一套基于移动设备辅助的EMA工具，以持续评估对地中海饮食的依从情况。为此，我们开发了8项基于移动设备辅助的EMA，用于测量11类食物的摄入情况，其中包括评估地中海饮食典型食物组（如橄榄油、水果、蔬菜等），以及评估在地中海饮食中通常摄入量较低的食物组（如加工肉类和红肉、含糖饮料等）。

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方案

本方案展示了如何通过个性化的生态瞬时评估法（EMA）持续评估对地中海饮食（MedDiet）的依从性。本方案已通过巴塞罗那海港医院当地伦理委员会（CEIm-PSMAR）的审查和批准（参考编号：2019/8972）。

1. 研究设计：采样方案

  1. 确定评估饮食摄入的时间天数；至少需要1周时间以获得首个评分，因此应确保总天数以7天为一个周期进行调整（例如，进行4周的评估以获得一个月内的地中海饮食依从性评分）。
    注意：评估天数的确定与研究目的密切相关。在仅监测地中海饮食依从性的研究中，建议采用较短的时间段，例如2周。而对于旨在提高地中海饮食依从性的干预性研究，则建议采用更长的评估周期。
  2. 确定研究的波次数量（例如，两次为期两周的监测，中间间隔一个月）。对于纵向研究，地中海饮食依从性的评估可整合到志愿者的重复采样过程中。
    ​注意：波次数量由研究人员根据具体标准自行决定。该决策可能受到多种评估标准的影响，例如研究背景下调查的目的、志愿者类型等。根据现有文献，大多数研究仅进行一个周期的监测，而部分研究最多包含8个数据收集波次。具有多个监测周期的研究其每个周期的持续时间通常短于仅有一个监测周期的研究8。
  3. 确定电子生态瞬时评估（EMA）的发送时间安排（例如，每天晚上21:00）。
  4. 确定EMA的应答时限，即志愿者回答问题的时间窗口（例如，2小时）。

2. 受试者的选择

  1. 确定参与者的纳入标准。
    1. 确保参与者拥有智能手机。
      注意：如果参与者没有智能手机，研究可为其提供智能手机。
    2. 确保参与者的智能手机具有良好的网络连接。
      注意：如果需要，研究可为参与者提供网络连接。
  2. 确定参与者的排除标准。
    1. 不纳入文盲和/或缺乏数字技能的参与者。
    2. 不纳入居住在无网络连接环境中的参与者。
  3. 根据纳入和排除标准选择研究参与者。

3. 评估前与参与者的会面

  1. 安排一次与参与者的介绍性会话。
  2. 详细说明如何回答每日问题，重点解释他们将如何接收通知、如何回应生态瞬时评估（EMA）以及回答问题所需的时间。
    1. 告知他们将通过手机短信（SMS）接收问题。短信中附有一个特定链接，指向问卷页面。每个链接均为志愿者本人及当日专用。
  3. 向参与者介绍8个生态瞬时评估（EMA）问题，解释哪些食物属于或不属于每个类别，并在必要时描述相应的份量大小（表1）。
  4. 为确保参与者正确理解生态瞬时评估（EMA）内容，组织一次试点测试，向参与者提供一个饮食示例，并让他们根据该示例回答生态瞬时评估（EMA）问题。
    1. 准备一个个体饮食的示例，具体描述所摄入食物的种类和份量大小。示例已作为补充材料提供。
    2. 通过电子邮件将该示例发送给参与者，并要求他们仔细阅读。
    3. 在线表单中提供生态瞬时评估（EMA）调查所包含的8个问题，要求志愿者根据所提供的饮食示例进行作答。该在线表单包含8道单项选择题，志愿者需使用其研究编号进行身份识别。
    4. 批改志愿者的回答，并通过电子邮件向每位志愿者发送个性化的反馈，说明其错误之处并加以解释。
问题编号调查的食物类别包含的食物该类别中不包含的食物份量 (s)
Q1特级初榨橄榄油特级初榨橄榄油橄榄油不适用
(EVOO)
Q2蔬菜沙拉、熟蔬菜、“sofrito”、冷冻蔬菜等土豆、甘薯、豌豆等1 份 = 200 克
½ 份 = 小份配菜
Q3水果所有水果，包括生食、熟食等果汁、含水果的酸奶、果酱等1 份 = 1 个中等大小的水果，1 片甜瓜/西瓜，2–3 个小水果等
Q4全谷类食物所有全谷类制品精制谷物及非全谷类的混合谷物制品不适用
Q5含糖饮料（包括果汁）含糖和无糖软饮料、天然及包装果汁水和酒精饮料1 份 = 1 杯
Q6豆类干豆和熟豆、豌豆、豆腐等玉米1 份 = 150 克
Q6坚果所有坚果干果1 份 = 25 克
Q7甜食家庭自制和工业生产的烘焙食品不适用
Q8鱼类和海鲜所有类型：生食、冷冻、罐头、烟熏等模拟蟹肉及其衍生物1 份鱼 = 100–150 克
1 份海鲜 = 200 克
Q8红肉牛肉、野味、内脏、鸭肉等鸡肉、火鸡、瘦猪肉部位1 份 = 100 – 150 克
Q8加工肉类香肠、火腿、肉末或腌制肉类等-1 份 = 50 克
Q：问题；s：份量

表1： 所调查的食品类别列表，详细列出包含和不包含的食品产品示例，以及报告的单次食用量大小。

4. 使用EMA测量对地中海饮食的依从性。

  1. 在研究规定的时段内，按照表2中列出的每周频率，通过短信附带的链接每天发送四次随机的生态瞬时评估（EMA）（图1）。本实验使用 LimeSurvey 平台（https://www.limesurvey.org）进行 EMA 的发放和数据存储。
编号食物类别问题类型询问时间范围每周提问频率
问题
Q1特级初榨橄榄油（EVOO）定性过去24小时4次
（是/否及使用情况）
Q2蔬菜半定量（份数）过去24小时4次
Q3水果半定量（份数）过去24小时4次
Q4全谷类食物定性过去24小时3次
（是/否）
Q5含糖饮料（包括果汁）半定量（份数）过去24小时3次
Q6豆类半定量（份数）过去48小时3次
Q6坚果半定量（份数）过去48小时3次
Q7甜食定性过去48小时3次
（是/否）
Q8鱼类和海鲜半定量（份数）过去48小时4次
Q8红肉半定量（份数）过去48小时4次
Q8加工肉类半定量（份数）过去48小时4次

表2： 情感动机评估量表（EMAs）的描述、问题类型、调查时间间隔及使用频率。

膳食调查界面；水果摄入、橄榄油使用、甜食、全谷物消费问题。
图1：参与者收到的四种每日电子化生态瞬时评估（EMA）示例。请点击此处查看该图的放大版本。

  1. 在研究开始的前几天，检查参与者是否已回复生态瞬时评估（EMA）：
    1. 登录问卷管理界面。
    2. 点击答题区域，通过志愿者编号查询其是否已完成作答，完整回答以绿色勾号标记，未完整回答以红色叉号标记。
    3. 联系未作答的参与者，排查是否存在技术问题。

5. 评估每周对地中海饮食的依从性

  1. 在接受 EMA 7 天后，计算参与者对地中海饮食（MedDiet）的依从性评分。
    1. 从调查网站下载所有已完成的回答。
      1. 登录问卷管理界面。
      2. 点击菜单中的“回答”选项，然后点击“导出回答”。
      3. 选择要导出的数据格式，并勾选“仅导出已完成的回答”。
      4. 点击导出以下载文件。
    2. 打开 Excel 文件，并按日期顺序和志愿者编号对列进行排序。
    3. 检查是否存在重复回答，如有则予以删除。
    4. 使用电子表格整理每位志愿者的所有回答，并根据表 3中的说明，将所获得的回答转换为所询问食物类别的消费频率。
  2. 将每位个体获得的食物消费频率与地中海饮食推荐的消费频率进行比较，并根据表 3中列出的标准，为每个食物类别赋分。
  3. 将所有被调查食物类别的得分相加，得到最终总分。该评分满分为 11 分。此外，将得分转换为百分比，并按以下标准分类为地中海饮食依从性水平：
    周得分 ≤ 5 分（≤ 45%）：地中海饮食依从性低
    周得分 > 5 且 < 8 分（< 73%）：地中海饮食中等依从性
    周得分 ≥ 8 分（≥ 73%）：地中海饮食高依从性
  4. 通过以下公式计算当周数据的准确率，以评估参与者的依从率：
    已回答 EMA 的准确率计算公式；静态平衡方程；教学图表。
    已回答的 EMA 数量：参与者完整回答的 EMA 提示总数
    已发送的 EMA 数量：发送给参与者的 EMA 提示总数：每天 4 次 × 7 天 = 28 次
    注：准确率 ≥80% 被视为可接受。准确率较低表明参与者依从性差，因此所获得数据的质量较差，可能不具备代表性。
  5. 通过电子邮件向参与者发送个性化反馈，包括其周得分及各食物类别的得分。连续进行 4 周评估，将 4 周得分相加得到月度总分（最高 44 分）。计算出的月度得分可按以下标准分类为地中海饮食依从性水平：
    月度得分 ≤20 分（≤45%）：地中海饮食依从性低
    月度得分 >20 且 <32 分（<73%）：地中海饮食中等依从性
    月度得分 ≥32 分（≥73%）：地中海饮食高依从性
  6. 向参与者发送包含其月度得分的个性化反馈。
编号 问题食物询问标点符号遵循建议的实施情况建议 *
Q1EVOO1≥ 75 % 1每餐以特级初榨橄榄油（EVOO）作为主要脂肪来源
0.5≥ 50%
0< 50%
Q2蔬菜1≥ 75 % 1每日2-3份
0.5≥ 50
0< 50%
Q3果实175 % 1每日3-4份
0.5≥ 50%
0< 50%
Q4全谷物食品1≥ 66 % 2全谷物食品偏好
0< 66%
Q5含糖饮料1≥ 66 % 3偶尔且适度的摄入
0< 66%
Q6豆科植物1≥ 2 次/周每周2-4份
0< 每周2次
Q6坚果1每周≥3次每周3-7份
0.5每周≥2次
0< 每周2次
Q7甜食1≥ 66 % 3偶尔且适度的摄入
0< 66%
Q8鱼类与海鲜1每周≥2次每周2-3次
0< 每周2次
Q8红肉1每周≤1次 4偶尔且适度的摄入
0> 每周2次
Q8加工肉类1每周≤1次 4偶尔且适度的摄入
0> 每周1次
* 推荐基于 西班牙人群的膳食指南 （西班牙社区营养学会，2016年12月）
1. 当受试者对推荐建议的依从性超过75%时，我们认为其依从性良好。
2. 当全谷物产品在每周询问的3次中至少有2次被摄入时，我们认为其对推荐建议的依从性良好。
3. 当含糖饮料和甜食的摄入频率在每周3次询问中报告少于1次时，我们认为其消费为偶尔消费。
4. 我们认为，当报告的一周内总食用份数≤1时，属于偶尔且适量摄入。

表3：用于计算每周地中海饮食依从性评分的条目及标点标准。

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结果

本方案用于一项概念验证研究，该研究共纳入63名受试者，年龄范围为22至76岁。该概念验证研究的目的是比较采用所提出的EMA方法获得的地中海饮食依从性与经过验证的MEDAS测试结果。本研究并非旨在验证EMA方法的有效性，而是将两种工具作为评估地中海饮食依从性的手段进行比较，以检验其可行性以及研究参与者对为期两周EMA评估的依从性。

研究设计与研究人群
本研究是一项观察性临床试验，共纳入63名健康志愿者。表4总结了研究参与者的基线特征。本研究方案中的参与者来自庞培法布拉大学的医学/人类生物学专业学生，以及已参加PENSA研究的受试者。受试者纳入时间为2020年7月至2020年11月。纳入标准为年龄超过18岁、能够使用西班牙语交流，并拥有可连接互联网的智能手机。排除标准包括文盲以及患有不稳定慢性疾病可能影响其日常饮食的参与者。

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讨论

本文介绍了一种通过移动应用程序评估个体对地中海饮食（MedDiet）依从性的实验方案。该方法利用每日的生态瞬时评估（EMA），结合算法计算出代表个体每周对地中海饮食依从程度的评分。对于大量摄入具有地中海饮食特征的健康食物，给予正向评分；相反，根据针对西班牙人群的膳食建议10，对于摄入不健康的食物类别则给予负向评分。

使用生态瞬时评估法（EMA）评估膳食摄入代表了一种创新方法，能够捕捉食物持续消费的复杂性，并克服传统膳食评估方法的一些局限性。本方法的一个关键优势在于其能够持续监测一段时间内的膳食摄入情况。膳食评估在真实时间或接近真实时间内、于真实环境中进行，从而最大限度地提高了所获数据的生态效度。本方法的独特之处在于其简短性和简便性，对参与者造成的负担较低。一旦参与者适应并经过适当培训以回应EMA，他们可在不到3分钟的时间内完成问题回答。所获取膳食信息的评估由系统自动完成，从而减轻了研究者的负担和时间投入。本文提出的评分方法与健康饮食指数（Healthy Eating Index, HEI）和替代性健康饮食指数（Alternative ...

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本工作获得了阿尔茨海默协会（Alzheimer Association，18PTC-R-592192；“PART THE CLOUD to RESCUE（逆转、恢复、停止并理解）阿尔茨海默病中的脑细胞变性”项目）、西班牙卡洛斯三世健康研究所（Instituto de Salud Carlos III，FEDERPI17/00223）、肥胖与营养生理病理学研究中心（CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición，CIBEROBN）、加泰罗尼亚自治区教育与研究管理署（DIUE de la Generalitat de Catalunya，2017 SGR 138）以及加泰罗尼亚大学与研究资助管理署（Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca，AGAUR）所颁发的资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
数据处理软件（excel）MS Office-其他合适的选项如 R studio
Google 表单Google-一款免费的在线软件，可用于创建 调查和问卷并进行分发。它是 Google 基于网络的应用程序套件的一部分
Limesurvey 平台 (https://www.limesurvey.org/)Limesurvey-一款用于开展在线调查的免费软件应用程序

参考文献

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  9. Bruening, M., van Woerden, I., Todd, M., Brennhofer, S., Laska, M. N., Dunton, G. A Mobile Ecological Momentary Assessment Tool (devilSPARC) for Nutrition and Physical Activity Behaviors in College Students: A Validation Study. Journal of Medical Internet Research. 18 (7), 209(2016).
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