Use of a Mobile Dietary Self-monitoring Application for Weight Loss versus a Paper-based Dietary Diary: A Randomized Trial

Abstract

비만 유병률은 전 세계적으로 증가하는 추세이며, 이를 예방하기 위한 효과적인 중재 전략이 요구된다. 선행된 중재연구들에서 식습관 관리 어플리케이션이 체중 감량 및 식사 관리 도구로서 효과가 있는지 평가하였으며, 연구의 설계 및 사용된 도구에 따라 그 효과 여부가 다르게 나타났다. 따라서 본 연구에서는 체질량지수 (BMI)가 23 kg/m2 이상인 젊은 성인들을 대상으로 무작위 배정 중재 연구를 수행하여 6주 동안 스마트폰 어플리케이션 사용군과 식사 일지 사용군 간 체중 감량 효과를 비교하고자 하였다. 대상자 참여 기준은 1) 만 연령 18세 이상 40세 이하의 성인, 2) BMI 23 kg/m2 이상인 자, 3) 체중 감량 의지가 있는 자, 4) 임신부 및 수유부가 아닌 자, 5) 스마트폰 사용자로 설정하였다. 연구의 주요 결과 변수로서 체중(kg), BMI(kg/m2), 허리둘레(cm), 체지방량(kg), 골격근량(kg)을 조사하였고 보조 결과 변수로서 영양소 섭취 변화 및 중재 기간 중 연구 참여도를 조사하였다. 중재 기간 동안 어플리케이션군은 본 연구진이 개발한 식습관 관리 어플리케이션 Well-D를 사용하여 섭취한 음식 및 식이 보충제를 검색하여 기록했고, 참여자의 프로필과 식사섭취 데이터를 기반으로 한 즉각적인 영양소 및 식품 피드백을 제공받았다. 식사 일지군은 식사 일지를 이용해 날짜, 시간 및 섭취한 음식, 재료, 분량, 열량, 식이 보충제를 기록하였고, 체중 감량을 위한 목표 열량을 직접 계산하여 실제 섭취 열량과 비교하였다. 식사 일지와 더불어 체중 감량 전략이 포함된 리플릿을 함께 제공받았다. 군 간 연구대상자의 특성 및 결과변수의 퍼센트 변화 차이(%)는 연속형 변수의 경우 independent t-test 또는 Wilcoxon Mann-Whitney test로 분석하였고, 범주형 변수의 경우 Chi-squre test 혹은 Fishers exact test로 분석하였다. 각 군 내 중재 전후 측정치 변화 차이는 조사된 측정치를 Box-cox analysis로 변환한 뒤 paired t-test 혹은 Wilcoxon rank sum test로 분석하였다. 참여자의 연구 순응도에 따른 체중 변화를 simple linear regression으로 분석하였다. 데이터는 Intention to treat analysis로 분석되었다. 결측값은 이월대체(carried forward method)하였고 민감성 분석으로서 per-protocol analysis와 다중대체법을 이용해(multiple imputation by chained equations) 중재 후 신체계측치와, 열량, 탄수화물, 단백질, 지방의 결측값을 대체한 뒤 결과를 비교하였다. 어플리케이션군 및 식사일지군으로서 각각 25명의 참여자가 배정되었고 6주 간의 중재연구에 참여하였다. 어플리케이션군의 참여자는 모두 중재를 마친 뒤 방문하여 중재 후 조사에 참여하였고, 식사일지군 중 23명의 참여자가 중재 후 조사를 완료하였다. 최종적으로 각 군별 25명을 분석에 포함하였다. 기저조사에서 연구참여자 간 특성 차이는 유의하지 않았다. 체중을 포함한 모든 측정치의 군 간 퍼센트 변화 차이는 통계적으로 유의하지 않았다 (체중 % 변화의 평균 ± 표준편차: -0.12±0.52 vs –0.39±0.73

p-value=0.24). 중재 전후 식사일지군 내에서 체중과 BMI가 유의하게 감소하였다. 허리둘레, 체지방량은 두 군 내에서 모두 유의하게 감소하였으나, 골격근량은 어플리케이션군 내에서만 유의하게 증가하였다. 두 군 모두 연구 참여 순응도에 따라 체중이 낮아지는 경향이 있었으나 그 변화는 통계적으로 유의하지 않았다. 어플리케이션군과 식사일지군 간 영양소 퍼센트 변화에 유의한 차이가 없었고, 두 군 내에서 모두 중재 전후 에너지 섭취량이 감소했다 (각 p-value=0.04, 0.06). 식사일지군 내에서 중재 전후 탄수화물, 콜레스테롤, 칼슘, 인, 철분, 칼륨, 티아민 섭취량의 유의한 감소가 있었다. 민감성 분석 수행 결과 경향의 변화가 없었다. 본 연구에서는 과체중 및 비만 성인을 대상으로 스마트폰 식습관 관리 어플리케이션을 이용한 체중 변화 효과를 식사일지 사용과 비교하여 파악하였다. 연구 결과 어플리케이션군과 식사일지군 간 신체계측치 및 영양소 퍼센트 변화에 유의한 차이가 없었다. 그러나 어플리케이션군 내에서 허리둘레, 체지방량 및 열량섭취량의 유의한 감소와 골격근량의 유의한 증가가 있었으며, 식사일지군 내에서 체중, BMI, 허리둘레, 체지방량, 탄수화물, 콜레스테롤, 칼슘, 인, 철분, 칼륨, 티아민 섭취량의 유의한 감소가 있었다. 본 연구 결과 어플리케이션 사용과 식사일지 모두 신체계측치 변화 및 영양소 섭취량 변화 가능성이 제시되었으며, 향후 효과적인 식습관 관리 방법 마련 시 참고자료가 될 수 있을 것이라 사료된다.

Effective intervention strategies to maintain a balanced diet and healthy weight are warranted. Mobile health tools may have potential for dietary self-monitoring and assessment. This study aims to evaluate the effectiveness of a mobile dietary self-monitoring application (app) for weight loss compared to a paper-based diary among adults with a body mass index (BMI) of 23 kg/m2 or above. A total of 33 men and 17 women aged 18-39 years participated in a six-week randomized trial. This study randomly assigned participants to one of two groups: (A) a smartphone app group (n=25) or (B) a paper-based diary group (n=25). The smartphone app group recorded foods and dietary supplements that they consumed and received immediate dietary feedback using Well-D, a dietary self-monitoring app developed by our team. The paper-based diary group was instructed to record foods or supplements that they consumed using the self-recorded diary. The primary outcomes were weight, BMI, waist circumference, body fat mass and skeletal muscle mass. This study also examined changes in nutrient intakes including energy, carbohydrate, protein, fat, dietary fiber, vitamins, and minerals using 3-day 24-hour recalls across time at pre- and post-intervention. Differences between pre- and post-interventions within each group were compared using a paired t-test or the Wilcoxon signed rank test. Differences in changes between the two groups were analyzed using an independent t-test and the Wilcoxon Mann-Whitney test. The differences in changes of body weight, BMI, waist circumference, body fat mass, and skeletal muscle mass were not significantly different between the app group and the paper-based diary group. For pre- versus post-intervention measures, significant decreases in weight and BMI were observed in the paper-based diary group (p=0.02 and 0.01 respectively), but not in the app group (p=0.25 and 0.26 respectively). Waist circumference and body fat mass decreased significantly in both groups. The skeletal muscle mass significantly increased only in the app group. The percent changes in nutrient intakes were not statistically significant between the two groups. Energy intake decreased from pre- to post-intervention in the app group and the paper-based diary group. There were significant decreases in the intakes of carbohydrates, cholesterol, calcium, phosphorus, iron, potassium, and thiamin only in the paper-based diary group. In conclusion, there were no differences in changes of anthropometric measures and nutrient intakes between the app group and the paper-based diary group. Both mobile dietary self-monitoring app and paper-based diary may be useful for improving anthropometric measures and dietary intake.