腕部可穿戴生理测量在心理治疗中的验证与应用:开启精准治疗新征程

【字体: 时间:2025年04月02日 来源:Cognitive Therapy and Research 2.9

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  在心理治疗中,可穿戴设备用于评估生理参数(如心率 HR、压力率 SR)的可靠性和有效性尚不明确。研究人员分析 159 个治疗 sessions 数据,对比可穿戴设备(Garmin Vivosmart 4)与金标准测量结果。结果显示,可穿戴 HR 与实验室心电图 HR 一致性良好等。该研究为心理治疗提供了新视角126

  在心理治疗的广阔领域中,探寻生理活动与治疗效果之间的隐秘联系一直是研究者们关注的焦点。过往研究已表明,生理数据蕴含着认知、情感和行为过程的生物学信息,这些信息往往在患者无意识的状态下产生,难以通过传统的自我报告或观察评级来获取。像是自主神经系统(ANS)的参数,如皮肤电活动(EDA)、心率变异性(HRV)和心率(HR)等,对分析患者的情绪反应极为关键。然而,在收集这些生理数据时,传统的固定金标准设备存在诸多弊端。例如,电极的放置会影响心理治疗的自然环境,限制患者和治疗师的活动;数据准备工作繁琐,需要大量时间和专业知识;还常出现技术问题和数据质量不佳的情况;并且设备及软件的购置和维护成本高昂。这使得固定生理测量在研究和常规评估中的应用受限。
与此同时,可穿戴设备的兴起为解决这些问题带来了新的希望。这类设备使用方便,不限制活动,适合长期监测,能融入患者的日常生活。已有研究借助可穿戴设备对患者日常生活中的生理状况进行调查,也用于在心理治疗过程中监测生理参数,以探究其与治疗效果等方面的关联。但可穿戴设备收集的生理数据的可靠性和有效性仍未完全明确,尤其是在心理治疗这种特殊情境下,不同情绪激活状态是否会影响测量的准确性,更是有待研究。

在这样的背景下,来自德国特里尔大学(Trier University)等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,其成果发表在《Cognitive Therapy and Research》上。该研究旨在验证可穿戴设备测量的生理唤醒参数(HR 和 SR)的有效性,并与固定金标准测量(心电图 ECG 和皮肤电活动 EDA)进行对比;同时考察和比较从可穿戴设备与固定设备获取的患者生理唤醒指标,能否预测心理治疗过程中的变化;还探索了情绪激活程度对可穿戴设备 HR 和 SR 测量准确性的影响。

为了实现这些研究目标,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们招募了 26 名参与者(16 名患者和 10 名治疗师),这些患者均参与了针对考试焦虑的六次治疗课程。研究人员使用 Garmin Vivosmart 4 可穿戴设备收集 HR 和 SR 数据,同时使用固定的实验室设备记录 ECG 和 EDA 数据。然后,运用组内相关系数(ICC)和 Bland-Altman 方法,分析可穿戴设备与实验室设备测量结果的一致性;通过计算皮尔逊相关系数,探究不同生理参数之间的关联;采用三步分层线性模型(HLM),评估患者生理唤醒指标与下一次治疗结果之间的关系。

研究结果令人瞩目:

  • 测量一致性分析:整体上,可穿戴 HR 与实验室 ECG HR 的一致性非常好(ICC = 0.794),不过可穿戴设备倾向于低估 HR。在不同干预类型中,认知导向干预时两者的一致性更高。可穿戴 SR 与实验室 ECG HR 的一致性良好(ICC = 0.603),与可穿戴 HR 的一致性也达到了非常好的水平(ICC = 0.751),但与实验室 EDA 的一致性较差(ICC = 0.039)34
  • 参数相关性分析:可穿戴 HR 与实验室 ECG RMSSD 呈中度负相关(r = -0.42),在情绪聚焦干预期间相关性更强。可穿戴 SR 与实验室 ECG RMSSD 同样呈中度负相关(r = -0.41),且该相关性在不同干预类型和角色之间无明显差异57
  • 预测有效性分析:无论是使用固定设备还是可穿戴设备测量,患者的 HR 均与下一次治疗的症状严重程度呈正相关。而实验室 EDA、实验室 ECG RMSSD、可穿戴 SR 以及干预类型,与下一次治疗的症状严重程度均无明显关联89

综合研究结论和讨论部分来看,该研究意义重大。它为理解心理治疗中的生理动态变化提供了重要依据,表明可穿戴设备测量的 HR 在与实验室测量结果的一致性方面表现良好,并且在预测患者下一次治疗结果上具有一定的有效性。这意味着在固定测量不可行时,可穿戴设备的 HR 测量可用于特定研究问题的探究。然而,研究也存在一些局限性,例如可穿戴 HR 测量可能受细微动作影响,SR 参数的计算算法不够透明,研究样本较小且同质性较高等。但这也为后续研究指明了方向,未来研究可考虑采用能追踪细微动作的可穿戴设备,进一步明确可穿戴设备在心理治疗研究中的价值,探索生理参数与心理治疗过程和结果之间更深入的关系。
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