活動(dòng)計(jì)數(shù)在學(xué)齡前兒童體力活動(dòng)強(qiáng)度診斷中最佳臨界值的校準(zhǔn)、驗(yàn)證與運(yùn)用

常振亞 王樹明

摘? ? 要：基于錄像觀察分析的視角，以兒童體力活動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)評(píng)價(jià)量表為工具校準(zhǔn)并驗(yàn)證基于加速度計(jì)測(cè)量的活動(dòng)計(jì)數(shù)在學(xué)齡前兒童體力活動(dòng)強(qiáng)度診斷中的最佳臨界值（簡(jiǎn)稱切點(diǎn)），然后采用重復(fù)測(cè)量方差分析和頻數(shù)分析等研究8種切點(diǎn)和6種采樣間隔時(shí)間組合情況下不同強(qiáng)度體力活動(dòng)的差異及相關(guān)推薦量的滿足程度。結(jié)果：1）SB的切點(diǎn)為0～116次/15 s，LPA的切點(diǎn)為117～551次/15 s、MPA的切點(diǎn)為552～997次/15 s，VPA的切點(diǎn)為≥998 次/15 s;2）SB、MVPA隨著體力活動(dòng)采樣間隔時(shí)間的增加而減少，相反，LPA和TPA則隨著采樣間隔時(shí)間的增加而增加;3）6種采樣間隔時(shí)間情況下，本研究切點(diǎn)和李堃切點(diǎn)在SB和TPA上的差異均不顯著，其余切點(diǎn)在SB和TPA上均存在顯著性差異;4）6種采樣間隔時(shí)間情況下，8個(gè)切點(diǎn)在LPA上均存在顯著性差異;5）采用1 s采樣間隔時(shí)間時(shí)，Cauwenberghe切點(diǎn)和Evenson切點(diǎn)的MVPA未見顯著性差異，采用60 s采樣間隔時(shí)間時(shí)，ButtleVM切點(diǎn)和Buttle切點(diǎn)的MVPA未見顯著性差異，其他采樣間隔時(shí)間情況下不同切點(diǎn)之間的MVPA均存在顯著性差異;6）MVPA推薦量滿足情況隨著采樣間隔時(shí)間變長(zhǎng)而下降，TPA推薦量滿足情況隨著采樣間隔時(shí)間變長(zhǎng)而上升。為此，當(dāng)使用Actigraph加速度計(jì)測(cè)量中國(guó)學(xué)齡前兒童的不同強(qiáng)度體力活動(dòng)時(shí)，建議國(guó)內(nèi)學(xué)者選擇本研究切點(diǎn)和15 s的采樣間隔時(shí)間。

關(guān)鍵詞：學(xué)齡前兒童;體力活動(dòng)強(qiáng)度;活動(dòng)計(jì)數(shù);臨界值

中圖分類號(hào)：G 804.2? ? ? ? ? 學(xué)科代碼：040302? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：From the perspective of video observation and analysis， CARS is used as a tool to calibrate and verify the best cut off value of the activity count based on accelerometer measurement in the preschool children's physical activity intensity diagnosis （referred to as cut point）， then， using repeated measures analysis of variance and frequency analysis to explore the differences of physical activity of different intensities and the satisfaction of related recommended quantities under the conditions of 8 kinds of cut points and 6 kinds of sampling intervals. The results showed that： 1） The cut points of SB， LPA， MPA and VPA were 0-116 counts/15 s， 117-551 counts/15s， 552-997 counts/15 s and≥998 counts/15 s respectively; 2） SB and MVPA decrease with the increase of sampling interval of physical activity. On the contrary， LPA and TPA increase with the increase of sampling interval; 3） Under the six sampling intervals， the difference between the cut point of this study and the Li cut point in SB and TPA was not significant， while the other cut points were significantly different in SB and TPA; 4） Under the six sampling interval conditions， there are significant differences among the eight cutoff points on the LPA; 5） When using the 1s sampling interval， there is no significant difference between the Cauwenberghe cut point and the Evenson cut point on MVPA. When using the 60 s sampling interval， there is no significant difference between the ButtleVM cut point and the Buttle cut point on MVPA. While under other sampling intervals， they all have significant differences on MVPA between different cut points. 6） MVPA recommendation satisfaction decreased with the increase of sampling interval， while TPA recommendation satisfaction increased with the increase of sampling interval. Therefore， when using the ActiGraph accelerometer to measure different intensity physical activities of Chinese preschool children， it is recommended that domestic scholars choose the cut point of this study and the sampling interval of 15 seconds.

1.2? 研究工具

1.2.1? 三軸加速度計(jì)

加速度計(jì)由一個(gè)或多個(gè)壓電傳感器組成，一個(gè)壓電傳感器由一個(gè)壓電原件和一個(gè)震動(dòng)體組成[20]。本研究運(yùn)用三軸加速度計(jì)Actigraph GT3X-BT（Pensacola，F(xiàn)L，USA）對(duì)學(xué)齡前兒童的PA強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)前，Actigraph設(shè)備已經(jīng)被超過(guò)60個(gè)國(guó)家的幾百所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)所采用，主要的實(shí)驗(yàn)室包括美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院、英國(guó)兒童健康研究所和瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院等。

1.2.2? 兒童PA強(qiáng)度等級(jí)評(píng)價(jià)量表（CARS）

CARS量表（Childrens Activity Rating Scale，簡(jiǎn)稱“CARS”[21]）由Puhl提出，主要采用直接觀察的方式對(duì)學(xué)齡前兒童的PA強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，其將學(xué)齡前兒童PA分為5個(gè)等級(jí)，分別為靜坐、靜坐伴隨四肢或軀干活動(dòng)、低強(qiáng)度體力活動(dòng)、中等強(qiáng)度體力活動(dòng)和高強(qiáng)度體力活動(dòng)。每個(gè)體力活動(dòng)等級(jí)均有詳細(xì)的計(jì)分項(xiàng)目和清晰的計(jì)分規(guī)則，還將不同體力活動(dòng)強(qiáng)度的等級(jí)用心率和攝氧量等進(jìn)行了校準(zhǔn)，使CARS量表的不同體力活動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)可以更好地反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和能量消耗。后來(lái)有學(xué)者對(duì)CARS量表中的計(jì)分規(guī)則和計(jì)分方式進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整[15]，使CARS量表變得更加完善。CARS量表在基于加速度計(jì)的PA強(qiáng)度最佳臨界值的校驗(yàn)研究[11，15，18]及其他相關(guān)研究中被廣泛使用[22]。

1.2.3? 佳能單反攝像機(jī)和Dartfish運(yùn)動(dòng)視頻分析軟件

由于研究過(guò)程對(duì)學(xué)齡前兒童的體力活動(dòng)過(guò)程要求十分清晰且能夠反復(fù)觀察，因此，本研究需要佳能單反攝像機(jī)（vEOS 200D II）和瑞士Dartfish運(yùn)動(dòng)視頻分析軟件（v4.5.2.0）。高清攝像機(jī)用于對(duì)學(xué)齡前兒童的體力活動(dòng)情況進(jìn)行錄制。Dartfish運(yùn)動(dòng)視頻分析軟件被認(rèn)為是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的、應(yīng)用最廣泛的專業(yè)運(yùn)動(dòng)視頻分析系統(tǒng)，曾多次應(yīng)用于奧運(yùn)會(huì)項(xiàng)目。本研究運(yùn)用此軟件對(duì)錄制視頻進(jìn)行反復(fù)觀察，確定相應(yīng)體力活動(dòng)類型，以秒或分鐘為單位進(jìn)行視頻切割。

1.3? 研究流程

首先，對(duì)學(xué)齡前兒童PA強(qiáng)度最佳臨界值進(jìn)行校準(zhǔn)。1）測(cè)試前，按15 s采樣間隔設(shè)置加速度計(jì)，錄入學(xué)齡前兒童的姓名、性別、出生日期、身高和體質(zhì)量等信息，完成充電工作，并于測(cè)試前1 d交給班主任，讓班主任給受試兒童提前1 d佩戴，以便受試兒童提前適應(yīng)加速度計(jì)的佩戴;2）測(cè)試當(dāng)天，受試兒童佩戴加速度計(jì)按規(guī)定時(shí)間依次參加本研究指定類型的體力活動(dòng)（見表2），教師在進(jìn)行相關(guān)活動(dòng)時(shí)要配合課題組成員引導(dǎo)受試幼兒按照本研究的要求進(jìn)行，尤其是快走和跑步，要明確快走和跑步的動(dòng)作要領(lǐng)，快走速度控制在4.5～5 km/h，跑步速度控制在6～6.5 km/h;3）使用佳能高清攝像機(jī)全程跟蹤拍攝受試兒童，且盡量不影響到受試兒童的自然活動(dòng)狀態(tài)。

其次，采用類似校準(zhǔn)研究的步驟對(duì)受試兒童PA強(qiáng)度最佳臨界值進(jìn)行交叉驗(yàn)證，區(qū)別在于體力活動(dòng)類型不同，交叉驗(yàn)證階段體力活動(dòng)類型為自由活動(dòng)（非結(jié)構(gòu)化活動(dòng)），自由活動(dòng)的類型和強(qiáng)度沒有必須要求，但研究人員應(yīng)鼓勵(lì)受試兒童盡可能多地進(jìn)行不同強(qiáng)度的PA，時(shí)間為10 min[11]。

最后，基于最佳臨界值對(duì)360名學(xué)齡前兒童的體力活動(dòng)水平進(jìn)行測(cè)量，從2018年4月開始測(cè)試，2018年12月測(cè)試結(jié)束，前后歷時(shí)8個(gè)月。主要包括以下3個(gè)步驟。

1）測(cè)試前。①走訪并向幼兒園園長(zhǎng)介紹本項(xiàng)目爭(zhēng)取合作;幼兒園園長(zhǎng)同意后對(duì)合作幼兒園的教師進(jìn)行培訓(xùn)，介紹本研究項(xiàng)目的內(nèi)容、測(cè)試流程和注意事項(xiàng)等。②召開家長(zhǎng)會(huì)，向家長(zhǎng)介紹本項(xiàng)目的內(nèi)容，進(jìn)而與家長(zhǎng)簽訂《家長(zhǎng)知情同意書》，并發(fā)放《加速度計(jì)使用說(shuō)明》等相關(guān)資料。

2）測(cè)試中。①學(xué)齡前兒童在一周內(nèi)連續(xù)7 d（5個(gè)工作日和2個(gè)周末）佩戴加速度計(jì)，期間除洗澡、游泳、睡覺外其他時(shí)間均要求佩戴。②測(cè)試過(guò)程中反復(fù)提醒家長(zhǎng)在離園后，尤其是周末給孩子佩戴加速度計(jì)。

3）測(cè)試后。對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)不符合要求或者有缺失的部分要求受試者及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

1.4.1? PA強(qiáng)度臨界值的校準(zhǔn)分析

首先，采用“Dartfish”運(yùn)動(dòng)視頻分析軟件確認(rèn)學(xué)齡前兒童的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，去除不符合要求的活動(dòng)錄像片段，同時(shí)詳細(xì)記錄該片段的前后時(shí)間，并具體到秒。其次，使用加速度計(jì)專用分析軟件“Actilife 6.13.3”提取相應(yīng)時(shí)段的PA強(qiáng)度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)提取的標(biāo)準(zhǔn)是，同一活動(dòng)狀態(tài)下的佩戴時(shí)長(zhǎng)至少1 min，采樣間隔為15 s [11，14-18]，未佩戴的時(shí)間計(jì)算方式為Choi算法[7，23]。再次，按照不同類型體力活動(dòng)對(duì)各個(gè)強(qiáng)度體力活動(dòng)進(jìn)行編碼。計(jì)算SB和LPA的最佳臨界值時(shí)，將SB編碼為1，LPA、MPA和VPA一律編碼為0;計(jì)算LPA和MPA的最佳臨界值時(shí)，將SB和LPA均編碼為1，將MPA和VPA都編碼為0;確定MPA和VPA的最佳臨界值時(shí)，將SB、LPA和MPA均編碼為1，將VPA編碼為0。最后，利用“Medcalc17.8.5”軟件中ROC曲線對(duì)加速度計(jì)測(cè)量的受試兒童PA相應(yīng)時(shí)段的活動(dòng)計(jì)數(shù)（activity count）和對(duì)不同類型體力活動(dòng)各強(qiáng)度編碼進(jìn)行分析，校準(zhǔn)活動(dòng)計(jì)數(shù)在受試兒童PA強(qiáng)度診斷中的最佳臨界值。

1.4.2? PA強(qiáng)度臨界值的交叉驗(yàn)證分析

首先，按照CARS量表的計(jì)分規(guī)則對(duì)自由活動(dòng)中受試兒童的PA強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。每15 s計(jì)算一次受試的PA等級(jí)，稱為15 s間隔活動(dòng)等級(jí)。其次，將15 s間隔活動(dòng)等級(jí)對(duì)照CARS等級(jí)轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為與加速度計(jì)監(jiān)測(cè)相對(duì)應(yīng)的活動(dòng)等級(jí)。具體來(lái)說(shuō)分為SB（1-2）、LPA（2.1-3）、MPA（3.1-4）和VPA（4.1-5），如表3所示。強(qiáng)度等級(jí)SB和VPA在轉(zhuǎn)換等級(jí)中次數(shù)為0，所以等級(jí)比例均為0%;LPA有3次即占3/4，所以等級(jí)比例為75%;MPA有1次即占1/4，所以等級(jí)比例為25%。最后，將加速度計(jì)監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度等級(jí)比例和CARS評(píng)估的強(qiáng)度等級(jí)比例一致性進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，并計(jì)算Kappa系數(shù)，以驗(yàn)證建立切點(diǎn)的有效性。

1.4.3? PA強(qiáng)度臨界值的適用性分析

首先，提取360名學(xué)齡前兒童的PA監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。提取的標(biāo)準(zhǔn)是，采樣間隔15 s[11，14-18]，每周佩戴時(shí)長(zhǎng)至少3 d（工作日2 d+周末1 d），每天至少480 min，未佩戴的時(shí)間計(jì)算方式同樣為Choi算法[7，23]。其次，將適用性研究中被試的有效PA強(qiáng)度數(shù)據(jù)在Antilife 6.13.3中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為1 s、5 s、10 s、15 s、30 s和60 s的數(shù)據(jù)集。再次，采用重復(fù)測(cè)量方差分析探究8種切點(diǎn)、6種采樣間隔（48種組合）條件下SB、LPA、MVPA和TPA的差異情況。最后，采用頻數(shù)分析探究48種組合條件下受試兒童的體力活動(dòng)推薦量的滿足程度。

2? ?研究結(jié)果

2.1? 不同PA強(qiáng)度水平的最佳臨界值校準(zhǔn)

受試兒童SB、LPA、MPA和VPA的最佳臨界值分別是0～116次/15 s、117～551次/15 s、552～997次/15 s、≥998次/15 s。使用ROC曲線分析在不同體力活動(dòng)強(qiáng)度水平上的靈敏度分別為91.28%、88.08%和91.39%，特異度分別為89.16%、87.16%和98.01%（見表4）。

2.2? 不同PA強(qiáng)度水平的最佳臨界值驗(yàn)證

依次從60名學(xué)齡前兒童的自由活動(dòng)中截取了4～5 min的視頻，這樣就形成了119個(gè)1 min樣本，476個(gè)epoch（15 s）?？ǚ綑z驗(yàn)顯示，2位PA領(lǐng)域?qū)＜矣?jì)分等級(jí)一致性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.001），K=0.873（見表5），在此基礎(chǔ)上對(duì)有爭(zhēng)議的計(jì)分點(diǎn)對(duì)照視頻進(jìn)行確認(rèn)，形成一致的專家評(píng)估等級(jí)?？ǚ綑z驗(yàn)顯示，專家等級(jí)評(píng)估與加速度計(jì)等級(jí)評(píng)估一致性同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.001），K=0.410（見表6）。

2.3? 不同切點(diǎn)與不同采樣間隔時(shí)間情況下5～6歲受試兒童的體力活動(dòng)測(cè)評(píng)情況

采樣間隔時(shí)間變化時(shí)，SB除Cauwenberghe切點(diǎn)和Sirard切點(diǎn)外，其他切點(diǎn)均隨著采樣間隔時(shí)間的增加而顯著下降;MVPA除Pate切點(diǎn)外，其他切點(diǎn)均隨著采樣間隔時(shí)間增加而顯著下降;LPA除Cauwenberghe 和Sirard切點(diǎn)外，其他切點(diǎn)均隨著采樣間隔時(shí)間增加而顯著上升;TPA除Cauwenberghe切點(diǎn)和Sirard切點(diǎn)外，其他切點(diǎn)均隨著采樣間隔時(shí)間的增加而顯著上升（見表7）。

6種采樣間隔時(shí)間情況下，本研究切點(diǎn)和李堃切點(diǎn)在SB和TPA上的差異均不顯著，其余切點(diǎn)在SB和TPA上均存在顯著性差異;6種采樣間隔時(shí)間情況下，8個(gè)切點(diǎn)在LPA上均存在顯著性差異。采用1 s采樣間隔時(shí)間時(shí)，Cauwenberghe切點(diǎn)和Evenson切點(diǎn)的MVPA未見顯著性差異;采用60 s采樣間隔時(shí)間時(shí)，ButtleVM切點(diǎn)和Buttle切點(diǎn)的MVPA未見顯著性差異，其他情況下不同切點(diǎn)之間的MVPA均存在顯著性差異（見表7）。

2.4? 不同切點(diǎn)與不同采樣間隔時(shí)間情況下5～6歲受試兒童體力活動(dòng)的推薦量滿足情況

MVPA推薦量滿足情況隨著采樣間隔時(shí)間變長(zhǎng)而下降，但李堃切點(diǎn)和Sirard切點(diǎn)由于測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)低，變化幅度較小;TPA推薦量滿足情況隨著采樣間隔時(shí)間變長(zhǎng)而上升，但Cauwenberghe切點(diǎn)和Sirard切點(diǎn)由于測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)低，變化幅度較小，ButtleVM切點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)則由于測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)高，變化幅度同樣較小（見表8）。

2.5? 不同切點(diǎn)與不同采樣間隔時(shí)間情況下3～4歲受試兒童PA的推薦量滿足情況

基于Antigraph加速度計(jì)佩戴腰部時(shí)適用于3～4歲受試兒童的切點(diǎn)有5個(gè)（見表9）。MVPA滿足量隨采樣間隔時(shí)間變長(zhǎng)而降低，TPA則隨采樣間隔時(shí)間變長(zhǎng)而提高。MVPA滿足量由高到低依次為ButtleVM切點(diǎn)、Pate切點(diǎn)、Buttle切點(diǎn)、本研究切點(diǎn)和Siard切點(diǎn)。TPA滿足量由高到低依次為ButtleVM切點(diǎn)、Buttle切點(diǎn)、本研究切點(diǎn)、Pate切點(diǎn)和Siard切點(diǎn)。

3? ?討論

3.1? 本研究切點(diǎn)的有效性

本研究SB和LPA的最佳臨界值與國(guó)內(nèi)李堃的切點(diǎn)相同，但高于Buttle切點(diǎn)（60 次/15 s）和Everson切點(diǎn)（26次/15 s），低于本研究羅列的其他切點(diǎn)。本研究中的LPA和MPA的最佳臨界值低于李堃的切點(diǎn)（781 次/15 s）、ButtleVM切點(diǎn)（977 次/15 s）、Cauwenberghe切點(diǎn)（585 次/15 s）、Everson切點(diǎn)（574? 次/15? s）和siard切點(diǎn)（891 次/15 s），但高于Buttle切點(diǎn)（530 次/15 s）和Pate切點(diǎn)（420 次/15 s）。本研究MPA和VPA的最佳臨界值高于Pate切點(diǎn)（842 次/15 s）和Cauwenberghe切點(diǎn)（881 次/15 s），但低于Siard切點(diǎn)（1 255 次/15 s）、Everson切點(diǎn)（1 003 次/15 s）、ButtleVM切點(diǎn)（1 528 次/15 s）、Buttle切點(diǎn)（1 112.5 次/15 s）和李堃的切點(diǎn)（1 006 次/15 s）。

不同學(xué)者建立的最佳臨界值存在差異，主要原因有2點(diǎn)。第一，校準(zhǔn)工具的差異。當(dāng)前，學(xué)齡前兒童體力活動(dòng)的切點(diǎn)建立主要有3種方式。一是以CARS量表為校驗(yàn)工具得出切點(diǎn)，例如：Cauwenberghe切點(diǎn)和Sirard切點(diǎn)。二是以VO2（便攜式代謝測(cè)量系統(tǒng)）為校驗(yàn)工具得出切點(diǎn)，例如：Pate切點(diǎn)和Everson切點(diǎn)。三是綜合運(yùn)用2個(gè)及2個(gè)以上工具進(jìn)行校驗(yàn)得出切點(diǎn)，例如：李堃切點(diǎn)和Butte切點(diǎn)，李堃綜合運(yùn)用了CARS和心率帶建立了國(guó)內(nèi)5～6歲兒童的體力活動(dòng)切點(diǎn)，而Buttle則綜合運(yùn)用了心率加速度計(jì)、雙標(biāo)水和室內(nèi)量熱器材建立了3～5歲兒童體力活動(dòng)切點(diǎn)。以上3種方式各有其優(yōu)劣勢(shì)，本研究運(yùn)用兒童PA強(qiáng)度等級(jí)評(píng)價(jià)量表作為校標(biāo)工具，是因?yàn)镃ARS量表在評(píng)價(jià)兒童PA中有廣泛的使用率，成為一種被認(rèn)可的PA測(cè)評(píng)工具。雖然該量表作為加速度計(jì)校標(biāo)工具只是常見的方法之一，嚴(yán)謹(jǐn)性不及能量代謝法，但量表作為校驗(yàn)工具生態(tài)效度較高，且易于在實(shí)踐中推廣和應(yīng)用。第二，校準(zhǔn)體力活動(dòng)的差異。學(xué)前階段，多數(shù)研究均是采用嚴(yán)格控制體力活動(dòng)類型和體力活動(dòng)速度來(lái)校準(zhǔn)切點(diǎn)，例如，Siard切點(diǎn)的校準(zhǔn)活動(dòng)為“坐（肢體不動(dòng)/動(dòng)）、慢走（3.2±0.6 mph）、快走（4.3±0.6 mph）和慢跑（6.9±3.9 mph）”;再如，Pate切點(diǎn)的校準(zhǔn)體力活動(dòng)為“坐、慢走（2 mph）、快走（3 mph）和慢跑（4 mph）”。以上研究所采用的校準(zhǔn)體力活動(dòng)均存在速度控制的問(wèn)題，雖然研究者盡力控制了學(xué)齡前兒童的活動(dòng)速度，但由于學(xué)齡前兒童自身?xiàng)l件的限制，控制效果往往不理想。后來(lái)，學(xué)者開始采用跑臺(tái)來(lái)精準(zhǔn)控制學(xué)齡前兒童的速度，然而跑臺(tái)畢竟屬于人為創(chuàng)設(shè)的運(yùn)動(dòng)環(huán)境，不太符合兒童日常實(shí)際的運(yùn)動(dòng)情境。因此，本研究將校準(zhǔn)活動(dòng)自然地融入學(xué)齡前兒童一日的日常生活中，雖然在中高強(qiáng)度類型體力活動(dòng)中本研究和已往研究一樣盡量控制學(xué)齡前兒童的活動(dòng)速度，但畢竟控制力較弱，實(shí)際上很難精準(zhǔn)控制學(xué)齡前兒童的活動(dòng)速度，所以對(duì)照錄像確認(rèn)學(xué)齡前兒童的活動(dòng)速度和體力活動(dòng)狀態(tài)，能更精確地評(píng)估學(xué)齡前兒童不同強(qiáng)度的體力活動(dòng)。本研究切點(diǎn)的交叉驗(yàn)證結(jié)果也表明，錄像觀察分析視角下，基于CARS評(píng)估的自由體力活動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)與加速度計(jì)測(cè)量的體力活動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)具有中等強(qiáng)度的一致性。

3.2? 切點(diǎn)對(duì)PA數(shù)據(jù)采集的影響

不同校驗(yàn)工具得出的PA切點(diǎn)存在差異，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致對(duì)學(xué)齡前兒童PA水平的判斷出現(xiàn)偏差。以CARS為校驗(yàn)工具得出的切點(diǎn)評(píng)估的PA水平易出現(xiàn)“地板效應(yīng)”，例如，Cauwenberghe切點(diǎn)和Sirard切點(diǎn)得出的LPA和TPA與其他切點(diǎn)之間相差甚遠(yuǎn)（見表7），且會(huì)發(fā)生LPA小于MVPA的現(xiàn)象，與目前公認(rèn)的學(xué)齡前兒童以LPA為主的體力活動(dòng)特點(diǎn)截然相反。李堃切點(diǎn)雖然綜合了心率測(cè)量校準(zhǔn)，但是和Sirard切點(diǎn)測(cè)量的MVPA水平結(jié)果相近，與其他切點(diǎn)測(cè)量的MVPA結(jié)果相比，PA推薦量滿足程度相去甚遠(yuǎn)（見表8和表9）。本研究切點(diǎn)雖然與以VO2為校驗(yàn)工具建立的切點(diǎn)及綜合手段建立的切點(diǎn)具有一定的相近性，但與這些切點(diǎn)測(cè)量的不同強(qiáng)度PA依然存在諸多差異。目前尚未發(fā)現(xiàn)完全不存在顯著性差異的切點(diǎn)，因此，學(xué)者未來(lái)以加速度計(jì)評(píng)估學(xué)齡前兒童PA水平時(shí)，一定要闡述選用的切點(diǎn)，否則很難厘清學(xué)齡前兒童真實(shí)的PA水平。

另外，到目前為止，雖然諸多學(xué)者在研究中運(yùn)用了三軸加速度計(jì)，但依然更加依賴并使用垂直軸為基礎(chǔ)的PA切點(diǎn)，上述8個(gè)切點(diǎn)中僅Buttle等建立了三軸綜合的矢量切點(diǎn)，從結(jié)果來(lái)看，利用三軸綜合切點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的SB明顯更少，PA量也明顯高于其他切點(diǎn)。

3.3? 采樣間隔時(shí)間對(duì)PA數(shù)據(jù)采集的影響

Obeid等[24]認(rèn)為，與3 s采樣間隔時(shí)間相比，15 s、30 s、60 s分別作為采樣間隔時(shí)間的情況下MVPA依次減少了2.9 min、9.0 min和16.7 min。Vale等[25]研究認(rèn)為，5 s的采樣間隔時(shí)間測(cè)量的MVPA比60 s多17 min。Colley等[26]則在這一研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，相比60 s、15 s的采樣間隔時(shí)間可以捕獲更多的MVPA，平均高64.9? min，然而測(cè)量的TPA較少，也就是說(shuō)測(cè)量的LPA大大減少。

本研究納入常見的學(xué)齡前兒童PA切點(diǎn)及采樣間隔時(shí)間，更加系統(tǒng)地揭示了不同采樣間隔時(shí)間情況下PA和SB之間的關(guān)聯(lián)。總體來(lái)看，SB、MVPA隨著PA采樣間隔時(shí)間的增加而減少，相反，LPA和TPA則隨著采樣間隔時(shí)間的增加而增加，該結(jié)果與國(guó)外已有研究結(jié)果一致，但本研究呈現(xiàn)了我國(guó)受試學(xué)齡前兒童基于加速度計(jì)測(cè)量的PA水平在不同采樣間隔時(shí)間情況下的具體差異情況（見表7），這些差異信息可以為我國(guó)其他學(xué)者開展相關(guān)研究選擇合理的采樣間隔時(shí)間提供參考。

當(dāng)前，學(xué)齡前兒童PA的特點(diǎn)已得到公認(rèn)，“以LPA為主，中間夾雜MVPA”。由此推論，隨著采樣間隔時(shí)間的增加，會(huì)更容易造成MVPA測(cè)量效能的下降。從本研究結(jié)果來(lái)看，不僅MVPA，SB同樣也隨著PA采樣間隔時(shí)間增加而減少，其原因可能是受試兒童SB雖然較長(zhǎng)，但卻呈現(xiàn)零星分布的特點(diǎn)。此外，由于學(xué)齡前兒童以LPA為主，在評(píng)估PA時(shí)，隨著采樣間隔時(shí)間的增長(zhǎng)，觀測(cè)到LPA的概率相對(duì)也會(huì)更高，以此來(lái)推斷的LPA水平也勢(shì)必會(huì)增加，而LPA增加，會(huì)導(dǎo)致TPA的增加，雖然MVPA增加也可以導(dǎo)致TPA的增加，但相比LPA的增加量，MVPA對(duì)TPA的增加量作用較小，因此，TPA和LPA均呈現(xiàn)出“隨著采樣間隔時(shí)間增長(zhǎng)而增大”的特點(diǎn)。

當(dāng)前，研究者更加傾向于使用較短的采樣間隔時(shí)間對(duì)學(xué)齡前兒童的PA進(jìn)行測(cè)量，主要是基于MVPA對(duì)健康的效益基本已得到公認(rèn)，以更短的采樣間隔時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)更多的MVPA。

3.4? 國(guó)內(nèi)學(xué)齡前兒童體力活動(dòng)測(cè)評(píng)中的切點(diǎn)和采樣間隔時(shí)間選擇的思考

3.4.1? 對(duì)于切點(diǎn)選擇的思考

較多國(guó)內(nèi)研究選用Pate切點(diǎn)作為學(xué)齡前兒童PA強(qiáng)度的最佳臨界值。趙星 等選擇Pate切點(diǎn)的理由是，Pate切點(diǎn)將加速度計(jì)測(cè)量的活動(dòng)計(jì)數(shù)值與耗氧量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，校驗(yàn)工具更加客觀科學(xué)[27];趙廣高等在其相關(guān)研究中同樣選用了Pate切點(diǎn)，其理由是Pate切點(diǎn)在世界范圍內(nèi)使用次數(shù)最多，但其對(duì)Pate的切點(diǎn)進(jìn)行了更改，SB與LPA的分界值選用了Treuth切點(diǎn)和Evenson切點(diǎn)的SB與LPA分界值（100 次/60 s），而放棄了Pate切點(diǎn)原本的799 次/60 s[7，20，23，28]，可能是發(fā)現(xiàn)了單獨(dú)采用Pate切點(diǎn)時(shí)LPA數(shù)據(jù)或TPA數(shù)據(jù)的明顯異常，與公認(rèn)的學(xué)齡前兒童PA特點(diǎn)不符。具體來(lái)說(shuō)，利用Pate切點(diǎn)分析國(guó)內(nèi)學(xué)齡前兒童時(shí)，LPA小于或略高于MVPA，不符合國(guó)際公認(rèn)的學(xué)齡前兒童PA以LPA為主的體力活動(dòng)特點(diǎn)，由此導(dǎo)致TPA推薦量滿足情況也很差。此外，采用2個(gè)切點(diǎn)融合的方式進(jìn)行研究在國(guó)際研究中并不常見，且缺乏依據(jù)。路飛揚(yáng)在研究中同樣采用了Pate切點(diǎn)，研究結(jié)果表明，南京體育學(xué)院附屬幼兒園學(xué)齡前受試兒童日均MVPA為54.4 min，LPA為54.2 min，MVPA大于LPA，顯然不符合學(xué)齡前兒童PA的特點(diǎn)[29]。

也有國(guó)內(nèi)學(xué)者在研究中使用了其他切點(diǎn)，例如，徐風(fēng)婭選用Buttle切點(diǎn)對(duì)學(xué)齡前兒童PA進(jìn)行研究[30]。此外，還有國(guó)內(nèi)學(xué)者雖然使用加速度計(jì)對(duì)學(xué)齡前兒童PA特征進(jìn)行研究，但沒有具體說(shuō)明研究所選用的切點(diǎn)[31]?？梢?，國(guó)內(nèi)學(xué)者基于加速度計(jì)對(duì)學(xué)齡前兒童PA進(jìn)行研究時(shí)，在切點(diǎn)選擇上并不一致。由此，在已有學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，從實(shí)用主義角度出發(fā)，對(duì)這些切點(diǎn)在國(guó)內(nèi)的適用性進(jìn)行探究，可以更好地推動(dòng)以加速度計(jì)為測(cè)評(píng)工具的學(xué)齡前兒童PA相關(guān)研究的開展。

3.4.2? 對(duì)于采樣間隔時(shí)間的思考

基于加速度計(jì)的學(xué)齡前兒童PA采樣間隔時(shí)間對(duì)測(cè)評(píng)結(jié)果的影響，國(guó)內(nèi)較多學(xué)者還沒有意識(shí)到，在相關(guān)研究中雖然使用了加速度計(jì)，但卻沒有闡明采樣間隔時(shí)間[29-31]。趙星 等認(rèn)為Pate等[17]的研究將Actigraph加速度計(jì)所得計(jì)數(shù)值與耗氧量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得出了15 s采樣間隔時(shí)間情況下不同體力活動(dòng)強(qiáng)度級(jí)別對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，因此，其本人的研究也應(yīng)該選擇15 s的采樣間隔時(shí)間[27]。然而，趙廣高 等在學(xué)齡前兒童PA相關(guān)研究中卻均使用了1 s的采樣間隔時(shí)間，認(rèn)為1 s采樣間隔時(shí)間是學(xué)齡前兒童PA研究中使用較多的、較為合理的數(shù)值對(duì)參數(shù)賦值[7，20，23，28]。同樣，王玉龍也表明較短的數(shù)據(jù)采樣間隔時(shí)間可以更好地捕捉學(xué)齡前兒童經(jīng)常發(fā)生的短促的間歇性的PA，但其最終選用的采樣間隔為時(shí)間5 s [32]。由此可見，國(guó)內(nèi)目前對(duì)于學(xué)齡前兒童PA的采樣間隔時(shí)間并沒有達(dá)成共識(shí)，由此導(dǎo)致的結(jié)果是諸多研究結(jié)果之間很難進(jìn)行直接比較。本研究系統(tǒng)梳理了不同采樣間隔時(shí)間對(duì)學(xué)齡前兒童的影響差異，有利于推動(dòng)國(guó)內(nèi)學(xué)齡前兒童PA研究的進(jìn)一步開展。

由本研究結(jié)果可知，1 s的采樣間隔時(shí)間相比其他采樣間隔時(shí)間，只是最大化地測(cè)量了學(xué)齡前兒童的MVPA水平，但卻嚴(yán)重低估了學(xué)齡前兒童的TPA水平，實(shí)質(zhì)是低估了LPA水平，由此分析PA對(duì)學(xué)齡前兒童身心健康的效益，往往只能發(fā)現(xiàn)MVPA的效益，而相對(duì)低估LPA的健康效益。同理，對(duì)于SB來(lái)說(shuō)，相對(duì)被高估了，由此導(dǎo)致了關(guān)于學(xué)齡前兒童SB水平過(guò)高的系列研究，其原因可能是由于采用較短的采樣間隔時(shí)間導(dǎo)致的。

采樣間隔時(shí)間的選擇應(yīng)立足于“測(cè)準(zhǔn)”，并非基于研究者的研究?jī)?nèi)容和目的。以此為據(jù)，既然目前基于加速度計(jì)的學(xué)齡前兒童PA切點(diǎn)均是在15 s的采樣間隔時(shí)間基礎(chǔ)上建立的，那么研究者在運(yùn)用時(shí)也應(yīng)選擇與切點(diǎn)建立時(shí)相同的采樣間隔時(shí)間，即15 s，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，也便于不同研究之間進(jìn)行比較。

3.5? 本文研究結(jié)果對(duì)于3～4歲兒童的適用性

已往不同切點(diǎn)之間進(jìn)行比較時(shí)往往忽略了切點(diǎn)建立時(shí)的適用年齡范圍[13，25-26]，本研究則彌補(bǔ)了這一缺憾。首先，以適用于5～6歲兒童切點(diǎn)為基礎(chǔ)探討了其在國(guó)內(nèi)的適用性。然而5～6歲兒童的研究結(jié)果不一定適用于3～4歲兒童。對(duì)于3～4歲兒童來(lái)說(shuō)，主要有5個(gè)切點(diǎn)，分別為Pate切點(diǎn)、Siard切點(diǎn)、Buttle切點(diǎn)和ButtleVM切點(diǎn)和本研究切點(diǎn)。但本研究發(fā)現(xiàn)3～4歲和5～6歲兒童的體力活動(dòng)強(qiáng)度在不同切點(diǎn)和采樣間隔時(shí)間情況下的變化規(guī)律基本相同，因此，在文中未加以呈現(xiàn)。對(duì)比表8和表9可知，3～4歲兒童體力活動(dòng)推薦量滿足情況變化規(guī)律與5～6歲兒童也基本相同。

4? ?結(jié)論

不同采樣間隔時(shí)間和切點(diǎn)均會(huì)顯著影響基于Antigraph加速度計(jì)的學(xué)齡前兒童PA的測(cè)量，當(dāng)使用Actigraph加速度計(jì)測(cè)量中國(guó)學(xué)齡前兒童的不同強(qiáng)度PA時(shí)，建議使用的采樣間隔時(shí)間為15 s，建議使用的切點(diǎn)依次為0～116次/15 s、117～551 次/15 s、552～997 次/15 s、≥998 次/15 s。

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