基于可穿戴设备测量的昼夜节律的光照干预对癌症相关疲劳的影响

本文通过随机对照试验，研究基于可穿戴设备的个性化光照干预对癌症相关疲劳的作用，发现干预可改善疲劳等症状。

　　### 基于可穿戴设备测量的昼夜节律的光照干预对癌症相关疲劳的影响

疲劳是癌症患者常见的症状，在治疗期间和缓解后疲劳感往往会加剧。这种疲劳不仅影响患者的生活质量，还会削弱他们进行日常活动的能力，如清洁、做饭和社交等。导致癌症相关疲劳的因素包括癌症本身的直接影响、治疗的副作用以及疾病带来的心理压力等。虽然其具体机制尚未完全明确，但很可能与昼夜节律（circadian rhythm）的紊乱有关。

昼夜节律是人体内部产生的、大约 24 小时的信号，它影响着一系列生理过程。位于下丘脑视交叉上核（SCN）的核心昼夜节律起搏器，能够使全身的外周时钟同步，并通过光照和其他外部信息与环境保持同步。一旦昼夜节律系统受到干扰，就可能引发各种健康问题，比如睡眠障碍、代谢问题以及情绪失调等。在癌症患者中，昼夜节律的紊乱与癌症相关疲劳以及生活质量下降也存在关联。例如，女性乳腺癌患者在化疗过程中，疲劳和昼夜节律紊乱会随着化疗次数的增加而加重；同时，较低的活动水平和夜间觉醒次数的增加也与癌症相关疲劳的加剧有关。

光照干预是一种有前景的、低成本且低负担的方法，能够减轻昼夜节律的干扰，促进癌症患者的节律性。以往研究表明，早晨 30 分钟的明亮白光（BWL）照射可减轻癌症患者的疲劳，且与乳腺癌患者化疗期间的强大昼夜节律性相关，还能预防化疗期间疲劳的加重，改善睡眠质量和效率。然而，之前的光照干预研究大多采用 “一刀切” 的方式，没有考虑到个体之间昼夜节律时间的差异。

基于上述背景，研究人员开展了一项随机对照试验（RCT），旨在探究基于应用程序（app）且结合昼夜节律的光照干预对患者自我报告疲劳的影响。研究人员假设，个性化的昼夜节律光照干预能够降低癌症患者的自我报告疲劳，这一假设通过研究结束时的主要结果 —— 每周患者报告结局测量信息系统（PROMIS）4 项疲劳量表，以及次要结果 —— 每日疲劳量表来进行评估。

在研究方法上，该随机对照试验于 2021 年 8 月至 2023 年 3 月期间，在密歇根大学健康系统招募了 138 名癌症门诊患者。参与者被随机分为两组，一组接受干预，另一组作为对照，每组各 69 人。最终，有 131 人（干预组 65 人，对照组 66 人）完成了研究并纳入分析。参与者的平均年龄为 59.1 岁，女性占 53.4%，白人占 90.8%，非西班牙裔或拉丁裔占 94.7%。

干预组的参与者会收到蓝色滤光眼镜和通过专门开发的移动 Sync 应用程序提供的个性化光照建议。这些建议是根据从可穿戴设备数据中得出的昼夜节律指标制定的，旨在调整患者的昼夜节律，包括相位调整（提前或延迟）和增强昼夜节律的振幅。具体来说，可穿戴设备数据会通过一个极限环振荡器模型来预测昼夜节律相位，再结合用户设定的偏好唤醒时间，构建出每日个性化时间表。例如，如果用户希望延迟唤醒时间，应用程序可能会建议他们在早晨佩戴蓝色滤光眼镜，减少蓝光暴露，从而延迟生物钟。而对照组则佩戴透明（非滤光）眼镜，并使用一个假应用程序，该程序提供的光照建议对昼夜节律的影响极小。

研究的主要结局指标是试验结束时 PROMIS 疲劳 4a 简表（SF）的得分，通过比较两组之间的差异来评估干预效果。由于研究初期没有每周的 PROMIS 4 项疲劳测量数据，因此研究人员通过观察干预组和对照组在最后一周（第 11 周）的疲劳差异，以及使用广义估计方程（GEEs）控制基线疲劳（通过试验前 PROMIS 全球健康调查中的 1 项疲劳问题评估）来评估治疗对第 11 周疲劳的影响。次要结局指标包括最后一周两组之间的每日疲劳差异，以及 PROMIS 睡眠障碍、焦虑、抑郁、身体功能和全球健康（心理和身体）的变化。

在研究过程中，参与者需要通过应用程序完成患者报告结局（PRO）测量。每天中午，参与者会收到一个关于疲劳程度的单项问题，答案选项包括 “一点也不疲劳”“有点疲劳”“有些疲劳” 和 “非常疲劳”，这些回答会被转换为 0 - 3 的量表。每周，参与者需要完成一个 4 项的 PROMIS 疲劳 4a 简表、一个应用程序体验问卷和一个睡眠辅助使用调查。在研究开始前和 12 周后，参与者还需完成 PROMIS 睡眠障碍 - SF 8b、PROMIS 焦虑 - SF 7a、PROMIS 抑郁 - SF 8a、PROMIS 身体功能 - SF 8b 和 PROMIS 全球健康 v1.2 的调查。

研究结果显示，在每日和每周疲劳变化方面，干预组和对照组在试验结束时的每周疲劳 T 评分没有显著差异。然而，干预组从第 1 周到第 11 周，每周疲劳 T 评分显著下降（从 56.10 降至 52.86，下降了 3.23 分，p = 0.015），而对照组下降不显著（从 55.17 降至 52.63，下降了 2.54 分，p = 0.062）。在每日疲劳方面，干预组从第 1 周到第 12 周显著下降（从 1.53 降至 1.18，下降了 0.34，p = 0.002），对照组下降不显著（从 1.57 降至 1.38，下降了 0.19，p = 0.07）。总体而言，干预组在试验结束时的每日和每周疲劳水平显著低于试验开始时。

通过 GEEs 分析光照治疗对疲劳的影响发现，治疗、试验前疲劳、时间、治疗与年龄的交互作用以及治疗与性别的交互作用，对每周疲劳反应均有显著影响（p 值 < 0.05）。在最终时间点，治疗效果显著（p = 0.014），这表明在调整了其他因素后，光照干预对研究结束时的疲劳有显著影响。

对 PROMIS 测量指标的分析结果表明，在睡眠障碍方面，干预组和对照组在试验后的 T 评分没有显著差异，但干预组试验后的睡眠障碍显著低于试验前（下降了 4.13 分，p < 0.0001），而对照组下降不显著（下降了 1.60 分，p = 0.057）。在焦虑方面，两组在试验后的焦虑 T 评分没有显著差异，但干预组试验后的焦虑显著低于试验前（下降了 2.63 分，p = 0.015），对照组下降不显著（下降了 1.25 分，p = 0.22）。在抑郁方面，两组在试验后的抑郁 T 评分没有显著差异，干预组试验前后的抑郁变化也不显著（下降了 1.68 分，p = 0.067），而对照组显著下降（下降了 2.45 分，p = 0.0041）。在身体功能方面，两组在试验后的身体功能没有显著差异，但干预组显著增加（增加了 1.38 分，p = 0.017），对照组增加不显著（增加了 1.49 分，p = 0.079）。在全球身体健康方面，两组在试验后的差异不显著，但干预组（增加了 1.34 分，p = 0.034）和对照组（增加了 1.71 分，p = 0.018）从试验前到试验后均显著增加。在全球心理健康方面，两组在试验后的差异不显著，且两组在试验前后的变化也不显著。

此外，研究人员还对移动应用程序和智能手表的基本指标进行了分析。在光照建议任务完成情况上，参与者经常未记录是否完成光照任务，但平均每人仍完成了 171.30 个非对照任务，涉及不同光照强度，且任务完成日期较为分散，表明参与者在干预期间总体上对应用程序有一定的参与度。在可穿戴设备的步数和心率指标方面，干预组和对照组在研究开始和结束时的每日平均步数和平均心率均无显著差异，且组内从开始到结束的变化也不显著。

从研究讨论来看，该研究在三个癌症患者群体（乳腺癌、前列腺癌和造血干细胞移植患者）中，对光照干预对癌症相关疲劳的影响进行了研究。研究利用移动应用程序提供个性化光照干预，具有非侵入性和数据收集简单的优点。研究结果表明，靶向昼夜节律的光照干预可能会影响患者的疲劳水平。然而，研究也存在一些局限性。例如，用户对光照建议的实际遵循程度尚不清楚，虽然参与者完成了一定数量的任务，但缺乏高质量的依从性数据，且没有研究级别的设备来客观测量光照水平。此外，研究没有直接测量饮食、压力、睡眠和身体活动等可能影响疲劳的因素，仅招募了使用 iPhone 的患者，可能存在患者群体的选择偏差。研究人群主要为白人和非拉丁裔，且来自单一机构，未来需要更具多样性的研究。同时，研究没有考虑治疗相关不良事件对癌症相关疲劳的影响，且纳入的三个癌症群体存在异质性，不同癌症群体中癌症相关疲劳的具体机制可能存在差异。

总体而言，该研究探讨了个性化、基于昼夜节律的光照干预对三个癌症群体疲劳水平的影响。虽然干预组在最终时间点的疲劳水平普遍较低，但这些发现的显著性和临床意义因测量类型而异。该研究为基于应用程序的光照干预在更广泛的癌症人群中的开发和测试奠定了基础，未来研究需要更大的样本量、客观的光照暴露测量以及完整的基线指标，以进一步明确干预的影响。