使用可吞服遥测温度胶囊评估运动期间的胃肠道温度

摘要

本研究介绍了一种准确、可靠且无创的技术，可用于在运动过程中连续测量胃肠道温度。这种可吞服的遥测温度胶囊适用于在实验室环境以及基于现场的环境中测量胃肠道温度。

摘要

运动会导致核心体温（Tc）升高，这可能会降低运动表现，并最终可能导致热相关疾病的发生。因此，在运动过程中准确测量核心体温尤为重要，特别是对于那些需要在严苛环境条件下进行运动的运动员而言。目前文献中已描述了多种测量核心体温的方法（如食管、外耳道鼓膜、口腔或直肠测温）。然而，这些方法在运动过程中测量核心体温时存在局限性，因其具有侵入性、响应速度慢，或易受环境条件影响。已有研究指出，使用可吞服遥测温度胶囊是一种可靠且有效的评估胃肠道温度（Tgi）的方法，而胃肠道温度可作为核心体温的代表性指标。因此，本研究旨在详细描述使用可吞服遥测温度胶囊测量胃肠道温度的方法。本研究涵盖了为实现准确测量所必须考虑的重要方法学因素。建议仔细阅读使用说明，以确保可吞服遥测温度胶囊在静息状态和运动过程中对胃肠道温度的测量具有可靠性。

引言

肌肉收缩过程中底物的氧化为运动和体力活动提供了必要能量，这一过程显著影响人体的体温调节系统，因为仅有20%的能量用于肌肉做功¹，而大部分能量则以热能形式释放（占80%）^2,3。因此，体力活动和运动期间升高的代谢产热通常超过机体的散热能力^4,5，导致核心体温（Tc）升高。相应地，Tc会超过下丘脑调定点，这种情况被称为高热症⁶，并可能导致运动表现下降^5,7,8和/或出现热相关疾病^4,6。因此，在长时间运动尤其是严酷环境条件下，准确测量核心体温（Tc）显得尤为重要。

文献指出，理想的体温核心（Tc）测量方法应具备以下特点：1）易于应用；2）不受环境条件影响；3）具有高时间分辨率，能够快速监测Tc的变化；4）能够检测到微小的体温变化（Δ0.1°C）^9,10。国际标准化组织（ISO 9886）¹¹概述了多种测量Tc的方法，其中指出，位于左心房水平的食管温度与中心血液温度的一致性最高，且该方法能够快速检测体温的（微小）变化¹²。尽管食管温度测量通常被视为记录Tc的金标准，但其侵入性限制了该方法的实际应用。其他用于监测Tc的替代方法依赖于外耳道鼓膜、口腔或直肠的温度记录¹²。然而，由于这些测量部位具有侵入性、方法学上的困难和/或易受环境条件影响的潜在偏差^9,12-....

方案

下述步骤符合荷兰奈梅亨拉德堡德大学医学中心医学伦理委员会的规定并获得其批准。据我们所知，目前研究人员可使用的商用可吞服温度胶囊系统有3种。可吞服温度胶囊的用户手册因品牌而异（特定材料表），但所有系统均适用于运动状态和静息状态下的测量。

1. 排除标准与受试者指导

1. 以书面或口头形式询问受试者是否符合使用遥测体温胶囊的排除标准：1）体重低于 36.5 kg；2）存在胃肠道梗阻性疾病；3）有胃肠道手术史；4）体内植入有医疗设备；5）实验期间已安排磁共振成像（MRI）检查。
2. 记录体温胶囊的序列号和校准编号。
3. 向受试者说明体温胶囊的使用方法（参见第 2 节）。
4. 将胶囊与一份简要使用说明书一并交给受试者，说明书中应包含第 2 节所示信息。若受试者在实验前较长时间已领取体温胶囊，则应在实验前一天提醒其服用该胶囊。

2. 体温胶囊使用说明

1. 指导受试者至少在6小时前吞服测温胶囊 实验前应避免摄入任何液体，以防干扰。请按以下步骤正确吞服测温胶囊。
2. 指导受试者从药丸中取出磁条，以激活电池并启动测量功能。
3. 指导受试者最好用一杯水送服体温胶囊，以促进吞服。
4. 要求受试者将药片包装材料交还给研究团队，以便在实验开始前核对序列号和校准编号。
5. 告....

结果

下一部分展示了我们先前工作中具有代表性的结果，用以说明这些方法，其中包括一个横截面测量示例（图3A）和一个连续测量示例（图3B）。

Tgi 的横截面测量

横断面测量数据的一个示例如图3A所示。在获得基础体温Tgi后，受试者以自选速度步行30公里。在运动过程中，每步行5公里以及完成30公里行军后立即测量一次Tgi。图3A展示了4名受试者在30公里行军过程中的Tgi结果。该图表明，横断面测量模式能够使用同一设备对一组受试者进行测量。

Tgi 的持续评估

除了横断面设计外，温度胶囊还可用于进行连续的核心温度（Tgi）测量，以高时间分辨率（介于10秒至1小时之间）持续监测Tgi。本文展示的示例中，对4名健康成年人每分钟测量一次Tgi，持续24小时，以评估Tgi的昼夜节律。所有测量均在受试者家.......

讨论

可摄入式遥测温度胶囊能够连续、有效地无创测量胃肠道温度（Tgi）。此外，该温度胶囊的一个优势在于，一旦被摄入，受试者便无法感知胶囊在体内的存在，也无法察觉正在进行的测量过程。因此，该方法不仅适用于静息状态，也适用于运动过程中，对受试者造成的负担极小，可在现场和实验室环境中广泛应用。另一个优势是，仅需一台记录仪即可对大量受试者进行测量。

为了确保使用可吞服胶囊对胃肠道温度（Tgi）进行准确、可靠且安全的评估，必须遵循若干建议。首先，应仔细核对排除标准，以确保温度胶囊不会对受试者造成伤害。其次，应在实验开始前至少6小时吞服温度胶囊，以避免与液体摄入以及胶囊在胃肠道中的位置产生相互影响。文献中报道的开始采集数据前的吞服时间各不相同，范围从2小时^20,29到超过10-12小时^30,31不等。有趣的是，Sparling 等³²发现，在数据采集前3-4小时 吞服胶囊的受试者与在测量前8-9小时 吞服温度胶囊的受试者之间，直肠温度与胶囊测得温度的偏移量在静息和运动状态下均无差异。其他研究提示，.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
CorTemp 数据记录仪	CorTemp 系统，HQ Inc.，美国佛罗里达州	不适用	http://www.hqinc.net/cortemp-data-recorder/
CorTemp 可吞服遥测温度胶囊	CorTemp 系统，HQ Inc.，美国佛罗里达州	HT150002	http://www.hqinc.net/cortemp-sensor-2/
CorTrack II 软件（仅用于 PC 的数据处理）	CorTemp 系统，HQ Inc.，美国佛罗里达州	不适用	http://www.hqinc.net/cortrack-ii-data-graphing-software/