使用游戏提高9-16岁2型糖尿病风险青少年健康生活方式知识的可行性:试点随机对照试验

简介

随着新西兰年轻人群中2型糖尿病(T2D)患病率的增加，设计有效和有效的预防疾病的方法和手段的挑战也在增加[1，2］．最近，人们对使用电脑和电子游戏在改善青少年健康方面的作用有了极大的兴趣[3.，4］．这些“严肃的电子游戏”旨在娱乐玩家，因为它们可以教育、训练或改变玩家的行为。3.］．例如，健康游戏是专注于健康的严肃电子游戏。5]，其中大部分都有一些积极的结果[5]，例如有效推动青少年改变饮食习惯[6］．事实上，现有的电子游戏已经帮助10至12岁的儿童做出更健康的饮食和体育活动选择，年仅9岁的儿童就能理解这些游戏。7］．健康游戏可以使有关健康生活方式的教育更具吸引力和乐趣，从而帮助患有T2D的年轻人更好地实现自我管理[8］．然而，专为青少年设计的T2D游戏却很少。5］．

开发了一款游戏，旨在提高体育活动行为和饮食与血糖的相互作用的知识，以及T2D年轻人血糖监测的知识，结果很有希望[9，10］．在初步的前后试点试验中，12名9-13岁的儿童没有T2D或之前玩电子游戏的经验，他们发现这款游戏很有趣。此外，他们的参与度很高，他们觉得自己是一个富有创意和活力的游戏社区的一部分。重要的是，研究发现这款游戏可以提高孩子们对健康饮食和生活方式选择的认识[9，10］．根据这款原型游戏的用户喜好和能力，我们开发了两款新的健康严肃游戏。我们进行了一个试点随机对照研究，以确定两种严肃游戏的可行性和初步有效性。具体来说，可行性方面包括招募、参与者接受度、对游戏的偏好和态度，以及参与者在自己的环境中玩每款游戏的时间。

方法

研究设计和参与者

2019年4月至9月在新西兰奥克兰进行了一项三臂平行试验随机对照试验(RCT)。符合条件的参与者年龄在9至16岁之间，有T2D家族史，根据科尔国际BMI临界值超重或肥胖，或被医生告知有患T2D的风险。符合条件的参与者还必须能够使用Android设备，能够提供同意(如果年龄在16岁以下)或同意(如果年龄在16岁或以上)，能够说并理解英语，并且居住在奥克兰地区。符合条件的父母或护理人员年龄在18岁以上，可以代表孩子提供书面知情同意书(如果孩子在16岁以下)，并且会说和理解英语。

伦理批准

已获得奥克兰大学人类参与者伦理委员会的伦理批准(ref# 022616)。遵循平行组rct报告试验综合标准(CONSORT)指南[11) (多媒体附件1)．

招聘

参与者于2019年4月至9月通过奥克兰大学及其附属机构在网站和社交媒体(neighborly、Facebook和Twitter)上发布的帖子，以及针对奥克兰家长的付费Facebook和谷歌广告招募。具体来说，我们包括7周持续的Facebook广告，4周持续的谷歌广告，以及3到4个独立的Twitter和Facebook帖子。我们还在社区中心和健康或青年部门的企业(如Waitakere足部诊所、基督教青年会、奥克兰体育中心和procare相关的全科诊所)的候诊室或接待区张贴了招聘传单。参与者也通过研究助理参加14个独立的社区活动、与父母交谈或通过可信的第三方(如社区项目)进行面对面接触来招募。在3个月的低招聘后，我们更新了方法，将学校作为潜在的第三方。他们联系了三所学校，其中一所同意参与。此外，指导委员会对试点进行了3项修订，以减少参与障碍和实现招聘目标。我们更新了研究资格标准，参与者不再需要使用Android设备，也不再局限于居住在奥克兰地区。此外，广告材料不再提及我们针对超重/肥胖儿童进行干预[12］．这些修正案是通过接触30多个潜在的第三方来补充的，包括新西兰教师(在Facebook页面上)，9所克赖斯特彻奇学校，其他新西兰大学的研究人员，以及新西兰糖尿病和附属诊所。

过程

父母或照顾者和孩子在训练有素的研究助理的指导下参加了1小时的临床式研究评估，评估在奥克兰国家卫生创新研究所或孩子的学校举行。儿童在线完成了有关健康生活方式和T2D (多媒体附件2)，然后被随机分配玩三种游戏中的一种:阿里和朋友们，糖尿病跳投,涂鸦跳跃(控制游戏)。参与者以1:1:1的比例随机化，使用计算机生成的随机序列，包括由研究统计学家创建的3个块的随机化。在第一次游戏后和会议后4周，孩子们再次完成了在线健康生活方式和T2D问卷，以及关于游戏态度和偏好的额外问题(多媒体)．参与者被邀请在四个星期内玩游戏，在评估之间，他们想玩多少就玩多少。游戏软件记录游戏过程。所有参与者都获得了两份40新西兰元(26美元)的超市代金券:一份是基线时亲自领取的，另一份是随访时邮寄的。

干预

第一场比赛阿里和朋友们在Android上实现，改编自马里奥兄弟开源平台(图1)，以及第二场比赛糖尿病跳投(也在Android中)改编自涂鸦跳跃开源平台(图2)．研究团队修改了各自游戏的概念以适应这个项目。最初的开发包括与研究团队和一些大学生一起创建游戏功能原型，然后进行正式评估。基于用户设计原则，我们招募了一些潜在终端用户(游戏邦注:即与试验年龄相同的儿童)作为样本，让他们体验了各自游戏的早期迭代，并以研讨会的形式向开发者和研究团队提供反馈。在最终的试点研究之前，总共有4个这样的迭代开发研讨会，它们是基于用户乐于在手机平台上玩游戏的最终版本的反馈。

最后的两款游戏都包含了旨在增加孩子们对能量摄入和消耗的知识的功能。例如，通过在关卡中选择特定的食物，玩家开始了解体力活动(奔跑或跳跃的耐力)以及甜食和饮料对他们能量水平的影响。此外，关于健康生活方式和T2D的问题也穿插在游戏中(多媒体附件4)，如果他们回答正确，就能提高能量水平(图3)．玩家会被告知他们的答案是否正确，如果不正确，正确的答案会被突出显示。例如，在游戏的第一级，孩子们被问到:“你一周应该做多少适度和/或剧烈的体育活动?”然后提供了各种选项(例如，“每周至少3次，每天至少半小时”或“每周每天至少1小时”)，孩子可以选择。孩子们每次最多可以玩15分钟。

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控制

控制游戏涂鸦跳跃没有关于T2D或健康生活方式行为的任何信息。游戏的目的是相似的糖尿病跳投，目的是利用平台继续向上跳而不掉下来。控制组的孩子每组也玩15分钟。

结果

主要结果是通过游戏软件记录4周内的游戏时间。次要结果在游戏结束后15分钟(±5分钟)和4周随访时通过问卷调查进行评估。次要结果包括(1)与基线相比健康生活方式知识的变化，(2)与基线相比糖尿病特定知识的变化，以及(3)使用关于游戏的开放式和自由文本问题评估的态度和偏好。调查问卷是专门为这项研究设计的，包含了同样的健康生活方式和T2D问题，这些问题有助于提高游戏中的能力水平。具体来说，有18个关于健康生活方式的多项选择题(特别是关于身体活动、看屏幕的时间、睡眠、久坐行为、健康信息来源和营养)和9个关于T2D的真/假问题。关于特定健康生活方式的问题在两个干预游戏的不同级别中呈现。例如，两款游戏的第1关都包含关于体育活动和糖尿病的问题，第2关包含关于营养和糖尿病的问题，剩下的4关包含其他健康生活方式的问题。看到多媒体附件4查看完整的问题列表。

统计分析

我们的招募目标是60名参与者，每个研究组20名参与者。由于这是一个试点试验，我们的招募目标没有能力检测组间的显著差异。使用REDCap收集研究数据，所有分析均使用SAS version 9.4 (SAS Institute)进行。根据提供的分组和描述性汇总统计，总结基线和随访变量。对正态分布数据采用方差分析，对非正态分布数据采用Kruskal-Wallis检验，分析连续预后较基线的变化。

结果

参与者

就可行性而言，我们无法招募60名参与者的目标。2019年4月至9月期间，通过直接方法(多媒体)．4名参与者通过广告招募，19名参与者来自奥克兰的一所学校。七个孩子被随机分配到糖尿病跳投， 8到阿里和朋友们， 8到控制游戏。参与者主要是萨摩亚人(n=15)和汤加人(n=6)，他们的BMI在22到46 kg/m之间²．看到表1获取详细信息。

玩游戏

所有参与者在首次访问期间都玩了游戏(平均持续时间15分钟，SD 2分钟)。只有1名参与者在测试结束后访问了游戏。参与者演奏糖尿病跳投第一天晚上三次，第二天两次(共33分钟)。

糖尿病知识

糖尿病知识的平均正确分数在基线时为4.6 - 6.6(51%-73%)，在15分钟随访时为5.6 - 6.0(62%-66%)，在4周随访时为5.3 - 6.6 (58%-73%)(表2)．随访15分钟时，糖尿病知识评分的平均变化无统计学意义(P=.93)或4周随访(P= 10)。

健康生活方式行为知识

健康生活方式行为知识的平均正确分数在基线时为9.4至10.5(52%-58%)，在15分钟随访时为10.4至11.4(57%-63%)，在4周随访时为9.1至11.3 (50%-63%)(表2)．15分钟随访时，健康生活方式行为知识评分的平均变化无统计学意义(P=.86)或4周随访(P= .64点)。

15分钟随访时的态度和偏好

为阿里和朋友们， 8名参与者中有5人(63%)表示操作简单，游戏有趣，但只有2人(25%)表示他们会向朋友推荐这款游戏。

为糖尿病跳投7名参与者中有6名(85%)表示游戏操作简单且有趣，7名参与者中有3名(42%)表示他们会向朋友推荐这款游戏。

总体而言，23名参与者中有16人(69%)表示他们的父母允许他们“一点”或“很多”玩电子游戏，23名参与者中有13人(56%)表示他们的父母在某种程度上限制了他们玩电子游戏。此外，23名参与者中有10人(43%)不确定他们的父母是否会允许他们玩研究中的游戏。

讨论

主要研究结果

总的来说，这项试点试验旨在确定使用两种原型严肃健康游戏来提高9-16岁有T2D风险的青少年的健康生活方式知识的可行性和初步知识效果。结果显示，在玩游戏后或4周后，没有证据表明健康生活方式或糖尿病知识得到改善。尽管所有参与者都玩了15分钟的游戏，并且对这两款游戏的每个游戏都得到了大部分积极的反馈，但只有1名参与者在离开诊所后继续玩游戏，并且该参与者只在接下来的2天内玩游戏。这些结果加上较低的参与者数量表明，游戏的吸引力不足以导致持续的游戏，干预方法也不可行。然而，在临床环境中，这些游戏仍有潜力作为工具，让年轻人参与健康的生活方式和T2D知识，以及个人临床建议。

与之前工作的比较

2个原型游戏的运行和游戏数据的提取方法都是成功的。这两款游戏都没有遇到任何技术问题，从游戏软件中提取游戏时长、问题答案和食物选择的数据也没有任何问题。此外，孩子们喜欢玩这两种游戏。综合来看，这三个结果表明，游戏是与有糖尿病风险或患有糖尿病的年轻人进行短暂接触的可靠工具。这些结果与基于糖尿病的健康游戏的目的相一致，使学习血糖控制实践变得有趣而有趣[8］．然而，与之前的健康研究游戏相反，这次试点试验没有证据表明，玩这两款游戏中的任何一款会在短期或长期内改变健康生活方式或糖尿病的知识。这一结果出乎意料，因为许多与健康相关的电子游戏都表现出了积极的效果。6］．事实上，一些健康游戏已经导致孩子们在饮食和体育活动选择上做出积极的改变[7］．很难确定这些游戏缺乏效果是游戏本身的结果，还是缺乏统计能力来检测知识随时间的变化。不幸的是，试验因招募问题而受阻。尽管在招募参与者方面做了大量努力，但在7个月内，只有不到40%的招募目标得以实现。

之前关于游戏健康的研究涉及难以触及的人群，如有糖尿病风险的年轻人，范围从案例研究(n=1)到大型实验研究(n=200) [4］．更大规模的研究报告使用了与本试验中相同的招聘方法，例如，招聘整个学校[13]，与第三方合作(例如，招募糖尿病诊所为患有糖尿病的青少年提供服务[14，15]并得到马尼奥里社区中值得信赖和知名的工作人员的支持[16])，以及使用网上通讯工具及社交媒体平台[10，17，18］．值得注意的是，这些研究中许多都没有报告最初的招聘目标或详细的招聘方法[19，20.］．

我们提出了2个主要原因来解释为什么本次试验中的招募方法不像之前的健康游戏试验那样成功。首先是教师罢工。21以及在招募期间爆发全国麻疹疫情。因此，在这段时间里，进行试验对教师来说可能没有吸引力/实际意义。第二，在社区(如学校和卫生组织)和研究机构之间建立信任和尊重的关系需要时间[22］．过度研究的群体越来越警惕由机构(外人)进行研究的潜在负面影响[23］．潜在的负面影响可以通过让社区成员担任领导角色(通过解决问题和决策来提高社区自我效能)和在试验完成后通过向社区提供工具和资源来促进对研究者的独立性来抵消[16，24］．在共同设计卫生研究项目时，研究机构和社区之间也发展了积极的关系[25］．我们相信，在设计试验之前，公共卫生研究人员将从投入时间和资源与第三方建立牢固的关系中受益。未来的研究应考虑在计划招聘时有较长的通知期，与社区和学校建立关系，并记住学校每年都会提交一份章程，概述其计划和未来5年的目标[26］．

优势与局限

该试验的主要优势包括开发游戏的大量成型工作，RCT设计，以及直接通过游戏软件进行游戏玩法的客观收集。阻碍招聘的一个设计限制是通过学校招聘时有两个同意流程。校长同意在校期间或放学后与学生一起在校园进行研究。由于参加者的年龄，家长也同意参加或由学校或基督教青年会的工作人员代替家长出席。因此，儿童有责任将同意表格带回家交给父母，并将签署好的表格交还给工作人员。表格随后丢失或被遗忘，再也没有归还。这些同意程序旨在消除父母参加基线会议的负担，并让他们的孩子参与其中。不幸的是，孩子们承担了照看表格的责任。如果采用另一种流程(如在线表单)来减轻参与者的负担，招聘可能会更加成功。

应该注意三个潜在的偏差来源。首先，家长、护理人员或工作人员在临床类型的会议期间在场。权威人物的出现可能会影响参与者对游戏的态度和偏好，让他们表现得更有礼貌，取悦权威人物，或者表现得更得体。这种“努力取悦”可以解释为什么态度和偏好是积极的，但在随访期间没有玩游戏。其次，资格标准规定，参与者必须能够使用Android设备，而不一定是他们自己必须拥有一台。设备主要由父母或哥哥姐姐拥有，孩子们可能没有机会在家里使用这些设备，这限制了他们玩游戏的机会。第三，研究助理把问题大声读给那些自己也在努力阅读的年轻参与者听。结果没有显示出知识变化的证据，这表明有限的样本量没有发现任何无意的变化，或者更有可能的是，这表明参与者根本不理解问题，只是猜测。

未来的发展方向

这两款原型游戏的最初目的是让孩子们在和父母一起等医生的时候玩[10］．在糖尿病诊所的候诊室进行最初的游戏体验可能会促进临床医生、父母和年轻人讨论T2D的未来风险和管理，包括健康的生活方式。如果未来的试验能模拟这种情况，家庭成员也可以玩游戏。我们建议调查这些游戏是否可以用于在家庭和临床医生之间建立关于T2D和健康生活方式的对话途径。

结论

为本试验招募目标样本是不可行的。我们的两款原型严肃游戏在诊所环境之外的长期玩家体验方面并不成功。基于参与者对游戏的积极态度，可以使用这些游戏或类似的游戏作为短期刺激，让年轻人在诊所环境中拥有健康的生活方式和糖尿病知识;然而，这一领域还需要进一步的研究来探索。