計算機模擬訓練對血管性認知功能障礙的干預效果研究

宇佳利，尹世敏，盧燕，徐芳，王秋佳，王磊

血管性認知功能障礙（vascular cognitive impairment，VCI）是指由血管因素導致的，或與血管因素相伴隨的認知功能損害，可單獨發生或與阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）伴發，VCI涵蓋了由血管因素導致或與之相關的各種類型和程度的認知功能損害，主要包括兩大類，一類是非癡呆型血管性認知障礙（vascular cognitive impairment no dementia，VCIND），另一類是血管性癡呆（vascular dementia，VD）[1]。目前，VD被認為是AD之后第二大常見的癡呆形式[2-3]，65歲以上人群VD的年發病率約1.1%，而卒中事件后VD的年發病率提高約8倍[4]，是VCI最嚴重的形式。

有研究顯示，VCI患者存在數個認知領域損害[5-7]，嚴重影響患者的生活質量，同時也給家庭及社會帶來沉重的經濟負擔。但是，VCI在很大程度上具有可預防性，早期治療具有可逆性，是迄今唯一能夠防治的癡呆，目前已成為神經科領域研究的熱點。

近年來認知訓練干預VCI的研究越來越多，有研究顯示，認知訓練可明顯改善患者已有的認知損害，能整體提高患者的功能獨立性[8]。但是，國內認知康復訓練起步比較晚，而且多數是康復師與患者一對一的人工訓練，有限的康復師難以滿足目前的臨床需求。因此，計算機輔助認知訓練逐步應用于臨床工作乃是大勢所趨。本研究是在常規內科藥物治療基礎上聯合計算機模擬訓練，旨在觀察計算機模擬訓練對VCI患者的干預效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2015年10月-2016年11月火箭軍總醫院神經內科門診和住院診斷VCI患者為研究對象。根據賈建平[7]教授提出的VCI早期診斷標準：①有腦血管病危險因素或腦血管疾病的存在；②認知功能損害呈波動性發展；③記憶力相對保留或較少損害，注意及執行等認知功能受損較重；④腦血管病與認知功能損害之間有因果關系，并排除其他疾病；⑤不夠癡呆的診斷標準。《血管性認知功能損害的專家共識》中列出的VCIND診斷標準：①不符合癡呆標準。②認知損害被認為是血管性，有突然起病、階梯樣病程、斑片狀認知損害的證據；有動脈粥樣硬化證據、局灶體征和影像學證據；有血管性危險因素，但不含僅有血管性危險因素而無梗死/缺血體征者[1]。結合上述診斷標準制定本研究的納入排除標準。研究方案經過火箭軍總醫院倫理委員會認證，向患者及家屬交代此次測驗的目的及注意事項，并簽署知情同意書。

納入標準：①年齡18～80歲；②神志清楚，言語流利，聽力、視力正常；③確診為VCI，蒙特利爾認知評估量表（Montreal Cognitive Assessment，MoCA）＜26分；④不夠癡呆的診斷標準；⑤無明顯肢體活動障礙，日常生活能力不受影響，日常生活能力量表（Activity of Daily Living，ADL）≤20分。

排除標準：①已知焦慮、抑郁癥及精神類疾病患者；②阿爾茨海默病等神經系統變性疾病導致或非血管性因素導致的認知功能障礙；③可能導致輕度認知功能障礙的系統性疾病（如甲狀腺疾病、維生素B12缺乏、癲癇等）；④其他的可能干擾本研究的疾病；⑤近1個月內使用可能影響認知藥物的患者；⑥文盲或不能配合完成測驗及訓練者。

本研究計劃納入合格對象80例。將所有研究對象按3∶5的比例完全隨機化分為對照組30例及干預組50例。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床資料收集 詳細記錄所有研究對象的性別、年齡、教育水平等基本資料以及既往有無高血壓、糖尿病、高脂血癥、冠心病等病史；生化指標：包括同型半胱氨酸、超敏C反應蛋白、葉酸、維生素B12、糖化血紅蛋白、低密度脂蛋白、甲狀腺功能等；運用漢密爾頓焦慮量表及漢密爾頓抑郁量表評估研究對象是否存在焦慮、抑郁狀態；運用ADL量表評估研究對象是否具有日常生活自理能力。

1.2.2 研究流程 所有研究對象均由經過培訓的神經內科專科醫生使用統一的指導語進行基線評估，包括MoCA及計算機多維認知評估。試驗第一階段所有研究對象完成基線評估。第二階段將所有研究對象按3∶5的比例完全隨機化分為對照組（30例）及訓練干預組（50例）。對照組僅接受目前指南中建議的常規內科藥物治療，干預組在藥物治療基礎上，參加由經過培訓的神經內科專科醫生使用統一的指導語進行的計算機模擬訓練，每次訓練1 h，訓練次數為30次，時間周期為30～60 d。第三階段兩組患者再次接受MoCA及計算機多維認知評估。觀察計算機模擬訓練對MoCA各認知評估亞項的影響，包括視空間、執行功能、命名、記憶、注意力、計算力、語言、抽象能力及定向力方面及計算機模擬訓練對計算機多維認知評估的視覺注意、推理、空間想象、計算、言語記憶、語言閱讀、詞語再認、圖片即刻回憶及執行方面的影響。

1.2.3 計算機多維心理認知評估系統 所有測驗均來自于多維心理網絡平臺（http://www.jykc.net/lattice/）。包括選擇反應時測驗、圖形關系推理測驗、三維心理旋轉測驗、簡單數字計算測驗、言語工作記憶測驗（由韋氏智力測驗中的數字廣度任務改編而來[9]）、詞語辨析測驗、詞語記憶測驗、圖片記憶測驗（類似于BREWER等[10]的相關研究）、威斯康星卡片分類測驗。數字數量大小比較、數字序列推理、視覺追蹤測驗、配對聯結學習與測試、顏色判斷測驗、語義流暢性測驗及估算測驗等用做輔助配合測驗（圖1）。由于大腦認知功能具有相對的領域特異性，計算機多維認知評估系統可從視覺注意、推理、空間想象、計算、言語記憶、語言閱讀、詞語再認、圖片即刻回憶及執行等多個維度來進行認知評估，能夠更好地反應患者的認知功能[11]。

1.2.4 計算機模擬訓練 所有測驗均來自于多維心理網絡平臺（http://www.jykc.net/lattice/）。包括辨別樹葉方向訓練注意力和定向力，排查地雷訓練推理能力，打桌球訓練空間記憶能力，葫蘆娃救爺爺訓練空間記憶能力，小豬收蘋果訓練執行能力，兔子種蘿卜訓練數感能力及詞語配對訓練言語記憶能力（圖2）。

圖1 計算機多維認知評估

1.3 統計方法 數據采用SPSS 22.0進行統計學分析，計量資料以）表示。采用配對樣本t檢驗，觀察同組患者在干預前后認知評分差異；采用兩獨立樣本t檢驗，觀察兩組患者基本資料、基線MoCA認知評分差異、基線計算機多維認知評分差異及計算機模擬訓練對認知功能的干預效果。P＜0.05為差異有顯著性。

圖2 計算機模擬訓練

2 結果

2.1 基本資料比較 干預組50例，其中男22例，女28例，平均年齡（70.10±6.98）歲，中學/中學以上教育水平為22/26例；對照組30例，其中男15例，女15例，平均年齡（68.67±10.40）歲，中學/中學以上教育水平為11/15例。干預組及對照組的一般資料通過兩獨立樣本t檢驗分析發現，在性別、年齡、教育水平方面兩組患者差異無顯著性（P＞0.05）。

2.2 基線評分比較

2.2.1 兩組患者基線MoCA評分比較 MoCA量表評估內容包括視空間、執行功能、命名、記憶、注意力、計算力、語言、抽象能力及定向力，干預前分別對干預組及對照組MoCA量表各分項進行數據統計，通過兩獨立樣本t檢驗分析發現兩組患者基線MoCA認知評估能力相近，各分項比較差異均無顯著性（P＞0.05）（表1）。

2.2.2 兩組患者基線計算機多維認知評分比較計算機多維認知系統評估內容包括視覺注意能力、推理能力、空間想象能力、計算能力、言語記憶能力、語言閱讀能力、詞語再認能力、圖片即刻回憶能力及執行能力，干預前分別對干預組及對照組計算機認知評估系統各分項進行數據統計，通過兩獨立樣本t檢驗分析發現兩組患者基線計算機多維認知評估能力相近，各分項比較差異均無顯著性（P＞0.05）（表2）。

2.3 兩組患者干預前后認知評分差異比較

2.3.1 干預組患者計算機模擬訓練前后認知評分差異 通過配對樣本t檢驗對干預組患者計算機模擬訓練前后MoCA量表各分項進行數據統計，除定向力在訓練前后無明顯差異外（P＝0.569），視空間、執行功能、命名、記憶、注意力、計算力、語言及抽象能力訓練前后比較差異均有顯著性（P＜0.05）（表3）。

通過配對樣本t檢驗對干預組患者計算機模擬訓練前后計算機多維認知評估中的視覺注意能力、推理能力、空間想象能力、計算能力、言語記憶能力、語言閱讀能力、詞語再認能力、圖片即刻回憶能力及執行能力進行統計學分析，分析發現干預組計算機多維認知評估的9個分項目均有所好轉（P＜0.05）（表4）。

2.3.2 對照組患者空白干預前后認知評分差異對照組經過相同時間后再評估，通過配對樣本t檢驗分析發現推理能力（P＝0.006）、言語記憶能力（P＝0.001）較基線值出現下降，視覺注意能力、空間想象能力、計算能力、語言閱讀能力、詞語再認能力、圖片即刻回憶能力及執行能力無明顯變化（P＞0.05）（表5）。

表1 兩組患者基線MoCA評分比較

表2 兩組患者基線計算機多維認知評分比較

表3 干預組患者計算機模擬訓練前后MoCA評分差異

2.4 干預組患者較對照組患者認知功能有顯著改善 通過兩獨立樣本t檢驗分析發現，與對照組相比，接受計算機模擬訓練的干預組患者認知功能改善更為明顯，在視覺注意能力、推理能力、空間想象能力、計算能力、言語記憶能力、語言閱讀能力、詞語再認能力、圖片即刻回憶能力及執行能力方面均較對照組患者有顯著提高，差異具有顯著性（P＜0.05）（表6）。

表4 干預組患者計算機模擬訓練前后計算機多維認知評分差異

表5 對照組患者前后計算機多維認知評分差異

表6 兩組患者干預前后計算機多維認知評分差異的組間比較

3 討論

隨著人口老齡化加劇，腦血管病日益成為我國最嚴重的疾病負擔之一，VCI不僅降低患者的社會適應能力，而且阻礙腦血管病的臨床康復。研究表明，認知功能障礙對腦血管病患者生活質量的不良影響甚至超過神經功能缺損所致軀體障礙的影響[12]。同時，認知功能也是腦血管病治療與康復效果的重要預測因素。

循證醫學證實，可以通過藥物來干預認知功能缺損[13]，但是，聯合計算機輔助認知訓練效果更加明顯[14-16]。計算機多維認知評估系統是基于計算機及互聯網的認知功能測查平臺，可從視覺注意、推理、空間想象、計算、記憶、語言、執行等多個維度系統評估認知功能。基于此平臺，我們前期臨床研究表明，雖然計算機多維認知評估首次在VCI患者中應用，但是卻提示多維認知評估可以更加全面、更加系統地評估認知功能[11]。本研究運用MoCA及計算機多維認知評估系統對干預組與性別、年齡、教育水平、既往病史、相關生化指標匹配的對照組進行評估，兩種測評工具檢查結果均提示兩組患者在注意、計算、記憶、語言、執行等多個認知域中存在一項或多項異常。應用MoCA量表能夠簡便、快速的發現早期VCI，但是具有一定的局限性。計算機多維認知評估每項測驗分別以校正后正確率、準確度或正確題數表示，較MoCA量表的測查范圍更廣。

本研究首次運用基于計算機多維認知評估系統平臺開發的針對VCI患者相應認知能力損傷的計算機模擬訓練，它是一類需要借助視聽設備并基于一定情景進行操作的游戲[17]，個體通過在電腦上模擬真實的生活場景、業余活動來進行訓練，與視頻設備互動并產生視覺和聽覺的反饋，并且在游戲訓練中，需要時刻保持精神、注意力高度集中，還得想方設法完成指派的任務，長期有規律、有計劃的這些快速的手眼訓練、霎時間做決定的需求會改善患者的注意力、定向力、記憶力等多項認知功能。另外，在游戲中，畫面移動較快，突發情況較多，易于讓人集中精力，忘記疲勞，因此可以訓練患者的視覺敏銳度及反應能力。

本研究的結果顯示接受計算機模擬訓練的干預組患者認知功能改善更為明顯，在視覺注意、推理、空間想象、計算、言語記憶、語言、即時記憶及執行能力方面均較對照組患者有顯著提高。2013年，瑞典研究者MCAVINUE等[18]的研究納入了36名健康老年人（64～79歲），進行為期5周的計算機認知功能訓練，并隨訪6個月，結果表明，經過訓練短時記憶可顯著提升，并且這一訓練效應在6個月后的隨訪中仍保持。2015年，CORBETT等[19]的一項納入2192名平均年齡65歲健康老年人的在線隨機對照試驗顯示，6個月的認知功能訓練后，試驗組認知功能較對照組明顯改善，尤其是推理能力提升較顯著。另一項納入2832名平均年齡73.6歲志愿者的隨機對照單盲試驗，隨訪5年后發現認知訓練不僅可以改善認知功能缺損，而且對于日常生活能力的提高也起到一定的作用[20]。上述在老年人群中進行的研究均提示，基于計算機的認知功能訓練有利于認知功能的改善。

在腦血管病高危人群中，國內有研究報道，計算機輔助認知訓練可以改善卒中后認知障礙患者的認知功能，對其功能獨立性亦有明顯改善[8，21]。一項納入32例確診為腦梗死的隨機對照試驗顯示，計算機輔助訓練可明顯提高患者的定向能力、空間知覺、思維能力及注意力[22]。另一項納入了20項研究（其中9項為隨機對照試驗）的薈萃分析顯示，在卒中后人群中進行認知功能訓練，與訓練相似的（近轉化）或與訓練不相似的（遠轉化）的認知功能均有提升[15]。上述研究得出的結果與本研究一致，計算機輔助認知訓練可改善患者的多項認知功能缺損。

同時，本研究還發現未接受計算機模擬訓練的對照組，在相同時間后再評估，推理能力及言語記憶能力較前出現下降，視覺注意、空間想象、計算、語言、即時記憶及執行能力無明顯變化。可能與腦白質老化導致失連接狀態[23]、腦區募集能力下降等有關[24]。

綜上所述，無論是在國內廣泛應用的MoCA量表，還是計算機多維認知評估系統，都可以對VCI的早期階段進行篩查，而計算機多維認知評估系統相較于MoCA量表更加客觀，更適合進行量化評分。本研究證實，基于多維認知評估的計算機模擬訓練能夠不同程度的改善認知功能，為VCI提供了一種新的干預手段。但本研究的樣本量少，研究周期短，缺乏患者遠期隨訪資料，還有待展開更大樣本的隨機對照臨床試驗，為建立計算機模擬認知功能訓練的方法學標準以及探索更有效的訓練方式提供指導。

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