第三節 加速規活動量評估之相關研究
一、 加速規在身體活動之運用(一) 單軸加速規應用在日常生活的測量
加速規是藉由軸所產生速度測量身體之活動量，其使用到的技術 包括；壓電的技術、微機構的彈簧和容量的改變 (Welk, 2002)。通 常是多軸測量包覆在一個盒子，它可以是單軸、雙軸、三軸。主要 功能為運用感應器去改變位移的電信號轉換成同比例的肌肉力量 所產生移動 (Melanson & Freedson, 1996)。一般的加速規包括：手 腕配戴的單向手錶式加速規 (Mini Mitter, Bend, OR)，腰部配戴加 速規 (IM Systems,Inc., Baltimore, MD)，三軸加速規 RT3 (TriTrac StayHealth, Monrovia, CA) ， 足 部 配 戴 NikeiPod (Apple/Nike, Cupertino, CA)。大部分的加速規先調整其信號，然後計算加速規 整體數字以測量出能量消耗。然後這些被計算出來的數值被常數和 分散的常數所得身體能量消耗。
Welk 等人 (2000) 使用單軸加速度規 (CSA, Actigraph) 評估三 種不同速度之 (3,4,6 mph) 跑步機測試及六種家事工作（包括除 草、耕地、鏟土）等三種戶外工作及使用（吸塵器、清掃、堆疊雜 物）等三種室內工作的能量消耗。結果在跑步機及家事工作測試 時，單軸加速規所測量的能量消耗與攝氧量的相關分別為 r = 0.8 及 r = 0.48。單軸加速規所測量的六種家事之能量消耗低於氣體 分析儀，其所低估之程度為 53%。
Kelly 等人 (2004)，使用直接觀察法來評估 78 位學齡前的兒童
（3-4 歲）在自由活動時配帶 ActiGraph 7164 和 Actiwatch 的效度。
結果顯示 ActiGraph 7164 與兒童的總身體活動量有顯著的相關 (r
= 0.72)；Actiwatch 則無顯著相關 (r = 0.16)。
Mark 與 Knneth (2006) 以 163 位老年人（76.1 ± 3.9 歲）及 45 位青年人（26.9 ± 4.1 歲）配帶加速規 ActiGraph 7164，受試者需 配帶 ActiGraph 連續七天，只有睡覺及洗澡時可以將 ActiGraph 卸 下。結果發現平均每日每分鐘總數 (mean counts min-1 day) 老年人 比青年人少了 36%，老年在中度到強度運動 (moderate to vigorous physical activity) 的範圍中呈顯著差異 (older female 16.7 ± 12.2 vs.
younger female 38.4 ± 18.4 MVPA min.day-1; older male 23.8 ± 20.0 vs. young male 40.4 ± 19.2 MVPA min.day-1)。這個研究提供以加速 規來測量大數量老年人族群的身體活動量。
綜合上述文獻，單軸加速規運用於測量日常身體活動已有一定 的信效度，例如：跑步、走路、掃地及除草等。並且在不同年齡層 也有良好的信效度。
(二) 三軸加速規的測量及運用
目前國際上較常使用且被認為有其精準性之新式身體活動測量 儀 器 ， 有 平 面 單 軸 的 Caltrac 、 Biotrainer 以 及 三 度 空 間 監 測 的 TriTrac-R3D等，其中TriTrac-R3D 被認為在測量個人的活動上有較
少誤差 (Welk, Blair, Wood, Jones & Thompson, 2000)。三軸加速規 可以收集到矢狀面 (vertical, Z)、橫切面 (mediolateral, X)、縱貫面 (anteroposterior, Y) 三個平面的活動，且三軸加速規能彌補單軸加 速規的限制，提供更準確的身體活動評估（邱靖雯、張碧真，2005）。 美國Stayhealth所生產的RT3與Tritrac R3D有同樣核心技術的新儀 器。RT3的規格大小為71.1x 5.6 x 2.8cm，重量為65g，其評估能量 消耗的方式與tritrac R3D相同。該儀器測量個體三個平面的加速，
主要應用壓電加速度技術來測量度空間活動量的儀器。可設定身體 活動取樣的時間，間隔由1秒到1分鐘、並可記錄和儲存資料達21 天（沈淑鳳，2007）。
Jacobi (2007) 等人，以13名過重或肥胖的成人為對象，利用雙同 位素水標記法 (double labeled water, DLW) 為效標，測量受試者日 常生活能量的消耗。研究結果得到R3D、RT3與DLW的相關分別為 r=0.36及r=0.67。
Maddison 等人 (2009)，針對年齡在18到64歲（M=39歲）。36 位受試者連續配戴RT3 15天，除了睡眠時間及洗澡時將RT3卸下，
每位受試者的RT3每日平均配戴時間為12.3 ± 2.1 hr/d，將RT3配戴 位置一致在右側臀部，並用雙同位素水標記法 (DLW) 來測量總能 量消耗 (total energy expenditure, TEE)。結果顯示RT3測得之身體活
動量與DLW的相關為 r= 0.32 (p < .05)。
二、三軸加速規RT3與耗氧之相關
黃鐘儀（2005）以18至29歲男女各10名為受試者，進行3種不同階 高及速度之登階運動，每階段各測5分鐘，實驗中同時使用氣體分析 儀及三軸加速規RT3測量能量消耗。研究結果顯示，RT3測得之能量 消 耗 與 耗 氧 量 相 關 係 數 分 別 為 r = 0.74 與 r = 0.80 皆 達 顯 著 (p
＜ .001)。
Juliette (2007) 等人，以20名的兒童（7-12歲）為受試者，運用三軸 加速規RT3與攜帶式氣體分析儀 (wireless portable ergospormetric system) 來比較RT3之效度，在跑步機上測量五種不同速率之能量消 耗：沒有活動(inactivity)、走路3km.h-1、快走6km.h-1、10%快走坡度6 km.h-1與慢跑9km.h-1。結果發現RT3在測量兒童在走路3km.h-1、跑步 3 km.h-1、6 km.h-1 和9km.h-1與攜帶式氣體分析儀有良好的相關性 (r = 0.56~0.84, p< .01).。
Chu, Alison, 與Clare (2007) 以35位的兒童（8-15歲），利用三軸加 速規RT3的數值來區分動態及靜態活動，針對耗氧量將身體活動分為 4種強度：久坐 (<2METs)、輕度運動 (≧2 METs、＜3 METs)、中等 強度運動 (≧3 METs、＜6 METs)、激烈運動 (METs≧6)。隨著運動 的強度從靜止到激烈，RT3的數值與耗氧量呈現正相關 (r=0.83)。
Vanhelst等人（2009），以60位健康的10到16歲青少年（男30位、女 30位），利用七種不同日常身體活動（例如：看電視、閱讀、打電玩、
踢足球、慢跑等），其身體活動的強度從低強度到高強度，受試者在 每個項目身體活動時，運用RT3三軸加速規來測量身體活動量，同時 心跳監測錶 (polar heart rate monitor) 及VO2氣體分析儀當做效標。研 究結果發現，RT3在低頻率2到10赫茲 (Hz) 的坐式活動（例如：看電 視、打電玩）所測量出的值與VO2氣體分析儀所測出的值相關度較 低。因此，RT3在測量較低強度的身體活動時，可能會有較大的誤差。
綜合上述文獻可以得知已有許多研究證實VO2氣體分析儀可以測 量出不同身體活動的能量消耗，三軸加速器RT3所測量出身體活動量 的時間、頻率及強度與耗氧量有良好相關性 (Esliger & Tremblay, 2006; Rowlands, Thomas, Eston, & Topping, 2004)。
三、加速規配戴位置之比較
加速規具有輕便小巧且穿戴方便的優點，它可戴在腳踝 (ankle)、
手腕 (wrist) 腰部或下背部 (waist or lower back)。一般會將加速規配 戴於腰部，因為從事身體活動時會造成人整體的移動，腰部較接近於 人體重心的位置，因而偵測出的數值較接近實際的身體活動量 (Ward, Evenson, Vaughn, Rodgers, & Troiano, 2005)。
Trost等 (1998) 以30位10到14歲的兒童為研究對象，進行三次五分
鐘的測驗，各以三種不同的速度（3、4和6mile.h-1）在跑步機上測量 身體活動量與能量消耗，且在左側與右側腰部上皆配帶ActiGraph 7164。結果顯示，左右兩側的ActiGraph所測出的身體活動量並無顯 著 差 異 ， 內 在 信 度 的 兩 側 的 ActiGraph 與 能 量 消 耗 有 顯 著 的 相 關 (r=0.86; r=0 .87)。
劉又慈、傅麗蘭與陳亮伃（2006），以 11 名健康受試者為對象，進 行原地登階運動，同時使用間接量熱計及三軸加速規 RT3 來測量相 對耗氧量，來推估實測耗氧量。分別將 RT3 配帶於髖前上棘、腓骨 頭近端、阿基里腱上 15 公分處，紀錄動作時之三軸向量，而依內建 公式預估能量消耗。結果顯示，不同階高和不同階速下之耗氧量當 RT3 配戴於膝關節時 RT3 的能量預估達顯著相關 (r= 0.37, 0.75)；踝 關節不同狀態下預估百分比較不穩定 (181.12~880.37%)；髖關節易低 估 (62.62~76.77%)。
廖立同（2009）以 15 位 20 到 30 歲的健康青年人為受試者，將雙 軸加速規 Crossbow 配戴於手腕與腳踝的位置，並以心率錶監測受試 者心跳。平地跑步與跑步機跑步來推估受試者跑步的身體活動量。結 果顯現手腕與腳踝之加速度可推估身體的活動量及跑步的速度。
王佩凡（2009）的研究以 20 位甲組桌球選手將 RT3 分別配戴於肩 關節、肘關節、腕關節及下背部，以氣體分析儀為效標，在受試者正
手擊球時，同時測量耗氧量與 RT3 在身體不同部位所測得數值之相 關。結果顯示 RT3 配戴在肘關節與腕關節所測得之參數與氣體分析 儀所得之耗氧量高相關 (r=0.39~0.75, p<.01)。
綜合上述文獻可知，RT3 配戴於腰部、手腕及腳踝來測量跑步、
走路、登階等以下肢為主的運動較為普遍，並且有良好的效度，在 測量以上肢為主的專項運動，例如：桌球、網球、羽球等持拍類運 動，相對地較少。因此，本研究欲進一步探在模擬比賽中，不同技術 水準之兩組桌球選手，RT3 配戴在於身體不同位置能量消耗預估值之 差異。