有证据表明，高频率的训练(大约每周4次)对于帕金森病患者运动症状的持续改善是必要的[ 3.， 4］．这是典型门诊设置的主要限制，因为患者和治疗师的组织负担很高。此外，由于全球COVID-19大流行，与隔离有关的隔离和取消物理治疗课程对慢性病患者产生了巨大影响[ 5- 8］．因此，以远程监督的家庭锻炼计划形式出现了新的解决方案，而COVID-19大流行加速了这些远程医疗解决方案的接受[ 8， 9］．多项研究表明，处方式的家庭运动可以改善帕金森病患者的运动症状[ 4， 10- 15］．

先前评估家庭锻炼益处的研究包括轻度至中度帕金森病阶段(Hoehn和Yahr阶段I-III)，无认知障碍，稳定的药物治疗，平均年龄>60岁[ 10- 12， 14- 17］．进行的运动(踏车行走[ 16]，骑自行车[ 12]，以及平衡训练[ 10， 13)，以及演讲的类型(个人参观、纸张、智能手机应用程序和教学DVD)也各不相同。在一定程度上，所有的研究都由治疗师监督，练习也由专业治疗师事先规定。干预时间由4星期至6个月不等[ 10- 12， 14- 17］．总的来说，这些研究观察到锻炼计划对步态和活动能力的改善[ 4， 10， 14， 15］．评估帕金森病统一评分量表第三部分(UPDRS-III)评分的研究报告，干预期后运动症状减少，特别是与未进行干预的对照组相比[ 13， 18］．一项研究报告了生活质量的提高[ 16］．

一项荟萃分析，包括前面提到的研究，表明每周至少150分钟的训练频率至少持续6周，比低频率的训练效果要高得多。此外，它还报告了缺乏可持续的效果，指出益处仅在干预结束后不久持续[ 4，从而证实了一个可持续的长期解决方案是不可否认的需要。

锻炼需要始终如一、少监管、多个性化，才能充分发挥潜力，成为可持续的长期解决方案。 4， 19］．远程医疗和新的以患者为中心的数字技术似乎是这些问题的一个有前途的解决方案，使锻炼和反馈数据更容易获得[ 20.， 21］．因此，我们开发了一款智能手机应用程序，为PD患者提供基于家庭的锻炼计划。应用程序可以为用户提供方便的访问，并允许远程监督。由于应用程序的内容可以很容易地修改，它允许更多的个性化和锻炼计划，以适应患者的个人需求。

最近的研究表明，大多数PD患者都能使用手机和互联网，并乐于使用这些技术[ 22］．智能手机应用程序已经成功应用于帕金森病患者的各种研究中[ 23- 25］．有一项研究尤其值得强调[ 12］．这项研究包括130名轻度PD患者(Hoehn和Yahr II期)，年龄30至75岁，服用稳定的多巴胺能药物，被分为干预组，每周至少3次，在虚拟现实增强的家庭教练上骑行30至45分钟，持续6个月，对照组则以相同频率进行拉伸运动[ 12］．所有参与者在干预开始时都接受了指导指导，并每两周进行一次随访电话。干预措施包括一款激励性应用程序，提供培训指导和技巧，提供即时反馈，并监控进度[ 12］．结果是UPDRS-III评分显著降低，身体健康状况改善;然而，这些好处只在医学“关闭”状态测试中出现。

患者报告的结果测量(PROMs)描述了患者个人如何感知对其症状、功能状态或生活质量的干预等措施的结果[ 26， 27］．由于运动计划的目的是补充药物疗法，并改善PD患者在日常生活中的运动表现，因此prom具有巨大的兴趣，因为它们可以用作衡量个人相关干预效果的指标。患者定义的结果在以患者为中心的方法中更为重要。

尽管患者的参与和患者报告结果的附加价值已迅速获得相关性，但仍缺乏专注于个体化方法的基于家庭的运动研究。这种方法尤其可能从使用可修改的智能手机应用程序中受益匪浅。

因此，这项试点研究的目的是调查德国PD患者家庭高频率运动计划的可行性，这是一种根据患者个人需求定制的智能手机应用程序支持的训练计划。此外，我们还探索性地调查了参与运动计划可能改善运动症状的可能性。因此，我们纳入了患者定义的结果的结构化评估，如日常生活中个体相关的运动活动。由于本研究的试点设计，这些结果需要谨慎解释，但将作为我们未来对锻炼计划进行高质量假设测试研究的有价值的起点。

在这个实验性的介入研究中，我们关注的是数字介入方案的可行性。根据德国神经病学协会指南(与英国帕金森病协会脑库标准相似)诊断为帕金森病的个人[ 28被包括在内。他们是在2020年3月至2020年10月期间，从德国埃尔兰根大学医院分子神经内科运动障碍门诊部的定期就诊中招募的。纳入年龄> ~ 18岁，Hoehn - Yahr病分期介于I ~ III期的患者。除了符合纳入标准外，参与者还被要求使用智能手机来使用数字训练应用程序。报告运动波动或运动障碍的患者被排除在外。在整个研究过程中，患者继续进行正常的药物治疗、锻炼和治疗。

本研究由当地伦理委员会批准(参考编号:72_20 B，医学院，FAU Erlangen-Nürnberg，德国)，参与者给予书面知情同意。这项研究是根据《赫尔辛基宣言》进行的。

本研究的结果是系统可用性量表(SUS)、帕金森病问卷(PDQ-39)、患者定义的日常生活运动症状、UPDRS-III、Timed Up and Go (TUG)测试、2分钟步行测试和基于传感器的步态分析的参数结果的得分或值。以下各节将详细解释这些结果。

SUS用于评估应用程序的可用性，特别是应用程序是否提供了清晰和易于使用的结构，系统是否一致，以及参与者是否使用应用程序感到舒适[ 29］．可用性被认为与总分>68 [ 30.］．PROMs包括患者自我感知的生活质量(PDQ-39) [ 31以及患者对其个人运动症状和日常任务限制的报告(由患者在治疗师的支持下定义)。这些运动任务被记录在0到10的范围内，0代表没有限制，10代表日常生活中最大的限制。临床评估包括UPDRS-III [ 32]和蒙特利尔认知评估[ 33］．

此外，还进行了基于传感器的步态分析，包括标准化4×10-m步行测试、TUG和2分钟步行测试[ 34］．我们使用了2个可穿戴的shimer2传感器(Shimmer Research Ltd)，连接到每只鞋的外后方。传感器信号在加速度计-6到+6 g(灵敏度300 mV/g)，陀螺仪-500到+500度/秒(灵敏度2 mV/度/秒)的(三轴)范围内记录，采样率为102.4 Hz。传感器通过蓝牙连接到平板电脑，数据存储在平板电脑中[ 35］．机器学习算法处理存储的数据并计算临床相关的时空步态参数，如步幅和步态速度[ 36， 37］．这个系统已被证明在技术上是有效的[ 38］．更多关于基于传感器的步态分析的细节已在之前的工作中提出[ 35- 37， 39， 40］．

在这项研究中，一个由运动科学家、治疗师、临床医生和PD患者组成的跨学科团队开发了一个个性化的远程监督锻炼计划，该计划在德国NeuroSys GmbH开发的医疗产品智能手机应用程序“PatientConcept”中配置。数据安全是基于《一般数据保护条例》的指导方针。该应用程序提供数字指导的个性化培训视频，支持在4周的时间内在家进行自给自足的培训。在基线时，PD患者报告了4到7个单项运动障碍，这些障碍阻碍了他们的日常生活任务(例如，“我无法合上衬衫的扣子。我想在这方面有所改进。”)根据他们的损伤程度，pd专业治疗师确定了合适的训练任务。个性化的身体活动任务是从八个类别中选择的(灵活性、力量训练、步态、平衡和姿势、协调和节奏、大幅度运动、手指和手的运动以及拉伸)。总共有50个不同难度的运动任务可供选择(例如，手指敲击可以提高完成关闭按钮等任务所需的精细手指运动技能)。治疗师根据患者的个人能力定义了3到5个简短的训练序列，然后在患者的应用程序中进行配置。总的来说，参与者每天在家庭环境中使用这8个类别中的3到5个视频序列进行大约20分钟的运动训练。一般来说，每次训练中，每个任务大约需要15次重复(如果每个任务是左右依赖的)。 For example, trunk stretching combined with arms lifting in a maximal stretched standing position was performed 15 times without using additional devices.

在埃尔兰根大学医院为每位患者进行的初始教育课程中，治疗师对训练序列进行了解释和演示。此外，为了支持患者与(远程)治疗师之间的交流，我们实现了一个日记，将自我感知的一般状况、情绪、步态稳定性和训练课程管理记录到应用程序中。使用日记作为界面，治疗师能够直接监督患者的进展。该应用程序记录了患者观看运动视频的情况，从而能够监测患者的参与情况和坚持情况。参与者有机会通过智能手机应用程序直接联系他们的治疗师，如果他们有问题或需要支持。智能手机应用程序界面如图所示 图1．

PD患者被指示每天完成他们的短期锻炼计划。在研究的中期(14天)，计划重新评估。根据患者的偏好和训练成功情况，他们的运动时间表会被更新，一些运动也会被改变。在运动干预期结束时，患者被要求评估整个系统的适用性，包括使用SUS的智能手机应用程序。

采用Shapiro-Wilk检验和Levene检验检验数据的正态性。由于多个参数呈非正态分布，故采用保守方法，对所有参数进行非参数分析。采用重复测量统计(配对Wilcoxon检验)分析基线与随访的差异。为了最小化可能相关的时空步态参数之间的多次比较的影响，调整显著性水平和 P<。004项被认为有显著差异( P= .05/13;步态参数= 04)。对于临床评估和prom，显著性水平为 P<。使用05。所有统计分析采用SPSS软件包(24.0.0.2版本;IBM公司)。

研究参与者的详细信息已被提供 表1．共有15名参加者完成练习及期末评估。整个研究的依从性为100%，因为所有参与者都完成了干预计划，并可靠地进行了锻炼，没有任何退出或中途退出。所有PD患者(10名男性和5名女性)都非常积极地在4周的时间框架内完成所有训练课程。未观察到不良事件。系统可用性得分达到72.2 (SD 6.5;95% ci 68.5-75.8)。 表2显示每个SUS问题的详细结果。

参与者在基线和随访时完成PDQ-39问卷，以评估自我感知的生活质量。PDQ-39总评分及各子评分从基线(平均25分，SD 12.7分)到随访(平均24分，SD 13.3分; P=尾数就)。活动相关生活质量的描述性改善可观察到14%(基线:平均25分，SD 17.9分;随访:平均21分，标准差16.9分)，社会支持方面的生活质量下降19%(基线:平均15分，标准差16.5分;随访:平均13分，SD 14.5分)。

与日常生活活动(洗、切食物或写作)和情绪健康(感觉抑郁或焦虑)相关的生活质量在基线(日常活动平均25分，SD 13.5分，情绪健康平均22分，SD 13.0分)和随访(分别为平均26分，SD 18.6分和平均21分，SD 16分)之间保持稳定。 表3显示有关生活质量的所有数据。

在干预前，参与者记录了他们在日常生活中认识到损伤的个人运动任务(提到了4-7个任务，如躯干旋转受限，衬衫扣不上扣子，或早晨僵硬)，并将这些缺陷从0(无损伤)到10(最大损伤)进行评分。经过4周的每日个性化锻炼后，患者被要求再次对相同的任务进行评分，但不看到他们最初的评分。活动的改善或减少是通过比较曲线所描绘的区域来衡量的。面积是用连续三角形计算的，，其中x表示患者陈述的值，角度g由2π除以I(测量的点数)得到。总的来说，这导致了38 (SD 31.5)个单位面积的显著改善(平均约40%; P<措施)。只有一名参与者由于与干预无关的腰痛而加重了27%(13.5单位面积)。另一位病人病情稳定。 图2显示每个患者在基线(暗虚线)和测试后阶段(灰色绘制)以及结果区域的个人日常任务评分。由于所有患者在干预期间都继续他们的正常治疗计划，在两名参与者(参与者#1和#13)中可以观察到天花板效应。

经过训练的检查人员使用UPDRS-III对PD患者的运动损伤进行了评估，但没有产生显著变化( P=.20)，但描述性下降了14%，从基线的18 (SD 10.7)点下降到随访的16 (SD 6.7)点。所进行的基于传感器的步态分析显示，TUG测试、2分钟步行测试或任何测量的步态参数均无变化。基线和随访之间这些参数的详细比较见 表4．

这项试点研究的目的是调查德国PD患者家庭高频率运动计划的可行性，这是一种根据患者个人需求定制的智能手机应用程序支持的训练计划。我们探索性地研究了运动症状可能的改善，并对患者定义的结果进行结构化评估，使用日常生活中单独相关的运动活动。这项研究的主要发现是，个性化的家庭，高频，数字锻炼与远程监督是可行的。此外，量身定制的锻炼计划能够改善个人运动任务，包括行动能力和日常生活，这是基于本试点研究中自行开发的患者报告的损伤评分。

平均SUS得分为72 (SD 6.5, 95% CI 68.5-75.8)，根据常用的平均分值68，所使用的应用程序的可用性被认为很好[ 30.］．在大约500项评估研究中，SUS的平均得分为68，这意味着任何高于这个分数的结果都会高于平均水平。尽管出现了一些技术上的困难，但没有人因此而退出或中断训练。在整个研究过程中，我们观察到非常高的依从性。然而，这种高依从性必须谨慎解释，因为本研究的干预期限制在4周。这种高依从性水平是否能持续较长时间，需要在未来的研究中确定。用于检测语言障碍和睡眠、运动和情绪症状的类似应用程序提供了证据，证明这些数字工具有助于补充PD患者的临床诊断[ 41- 43］．因此，在未来的研究中，数字健康应用程序应该被视为一种可用的和相关的方法。

总的来说，我们没有观察到生活质量指标的改善(PDQ-39总分)。先前的研究在这方面提出了相反的发现。尽管一些研究报告称锻炼项目可以提高生活质量[ 16， 44]，其他人则不支持[ 4， 45］．有证据表明，UPDRS-III评定的运动症状和行动能力对生活质量的影响小于情绪或抑郁等非运动障碍[ 46， 47］．与运动相关的研究，如本研究或本文中提到的研究，主要针对运动功能。因此，生活质量的可能变化可能被更强的影响因素所掩盖。然而，当查看PDQ-39问卷的确定分值时，我们观察到与活动相关的生活质量有一定的增加，但在本试点研究中未达到显著性水平。这强调了前面所描述的自我定义运动任务的改进。此外，与社会支持相关的生活质量有描述性的增加，这可能表明患者感觉得到了治疗师的支持，即使是在仅通过数字连接的情况下。生活质量措施已经在一些研究中实施，但从患者的角度来看，还没有改善护理[ 26］．承认已经报道的关于生活质量的有争议的结果，需要进一步的研究来了解影响PD患者生活质量的各个方面，以及其中哪些方面可以通过数字锻炼计划来解决。

之前的一项研究使用非常类似的PROM方法调查了PD患者的职业治疗，并要求患者列出3到5个他们旨在改善的日常任务，并在1到10的范围内对它们进行评分。与我们的研究类似，我们观察到个别选择的运动任务有显著改善，而UPDRS-III等次要结果保持稳定[ 48］．另一项研究表明，一般自我报告的流动性有所改善，但没有具体说明所使用的方法[ 15］．随着PD患者的需求得到越来越多的沟通和认可，prom越来越重要和优先。对于PD患者的自我决定，强调特定症状并决定他们的目标是关注哪些缺陷的可能性对每个人的动机非常重要[ 22］．将患者及其需求纳入研究设计是形成和开发令人满意的定制方法的关键一步[ 26］．正如这些研究所证实的那样，通过实现他们的个人需求，PD患者从锻炼计划中受益匪浅，即使常规用于确定干预效果的临床评分，如UPDRS-III，在这项试点研究中没有显示出显著改善。prom可帮助管理和监测帕金森病的长期医疗状况进展[ 49］．特别是在当前医疗保健的变化以及在COVID-19大流行期间蓬勃发展的远程医疗的迅速转变中，prom发挥了重要作用[ 9， 27］．总之，我们强调在临床研究和医疗保健中实施prom(被认为是患者定义的结果)的重要性。

这项研究揭示了在为期4周的家庭运动干预后，UPDRS-III的描述性改善。我们使用基线和随访之间UPDRS-III中5点差异的截止分数作为最小的临床重要变化，这在Hoehn和Yahr阶段I至III中很常见[ 47］．与其他在UPDRS-III中产生显著差异的类似运动干预研究相比，值得注意的是这些干预持续时间更长(8周或6个月)[ 12， 13］．考虑到我们在这项初步研究的后续测试中观察到较低的得分趋势，这表明我们研究的干预期可能太短，无法实现UPDRS-III的临床相关变化。然而，我们的锻炼计划在较长时间内进行可能是有益的。这一理论得到了对不同家庭锻炼研究的元分析的支持，该研究表明持续时间和频率对结果有很大影响[ 4］．因为我们的频率与建议的每周150分钟相当[ 4]，一项干预期更长的后续研究可能会揭示UPDRS-III的潜在改善。

关于基于传感器的步态参数，一些研究观察到一些改进[ 10]，甚至是步态的所有方面(尽管后一项研究使用北欧步行，仅关注步态和健康，因此不能与我们的干预直接比较)[ 44]，当汇集不同的家庭研究时，没有观察到显著的长期影响[ 4］．这与我们的研究结果一致，并表明医院的标准化步态测试可能不是检测运动干预效果的合适方法。持续较长时间的以家庭为基础的测量可能更准确地反映治疗的影响[ 50]，与当天某个时间点的快照测量相比较，可以更全面地了解运动症状。

首先，由于这项试点研究主要关注干预和智能手机应用程序的可行性，结果尚未与对照组进行比较。为了充分评估这种干预的益处，未来的研究应纳入年龄、性别和pd相关症状严重程度相匹配的对照组。因此，这项研究是无盲的，因为评估人员知道所有参与者都接受了培训。第二，由于参与人数较少，本研究结果的统计力较低。因此，本研究的结果应谨慎解释。在这种情况下，应该考虑到，研究中提出的非显著性发现可能是因为实际缺乏干预的真实效果，或者因为统计效力太低而无法检测出真实效果。因此，研究结果主要是探索性的。未来采用主动对照组、随机设计和盲法评估者的研究应增加样本量，并且需要在更长的时间内进行，以调查这种方法是否产生可持续的效果。

总之，这项试点研究表明，个体化、数字化、基于家庭的、超过4周的高频率运动计划对PD患者是可行的，SUS总分为72。锻炼计划对患者在日常生活活动中定义的个体运动损伤显示了有益的影响(平均改善40%)。这些结果表明，由治疗师远程支持的数字运动概念有可能补充现场运动课程，并作为PD患者日常生活中的额外刺激。这项研究还显示了由个体、患者定义的结果确定的个性化锻炼方法的相关性。未来的高质量研究应更深入地调查这种数字干预，评估潜在的性别相关影响，以及临床相关影响是否能在更长的时间内持续下去。