基于眼動技術的認知康復策略對腦卒中患者執行功能的影響

何 雯，季亞錚，魏夏婷，林 樺，王 帆，徐 峰，陸呈怡，馬前前，王紅兵

上海市第四康復醫院，上海200040

我國現有腦卒中患者7 000萬人，發病率以每年8.7%的速度攀升，其致殘率高達75%，常遺留有運動、言語和認知功能障礙等［1］。腦卒中后認知障礙包含執行功能、注意力、記憶、視空間能力等諸多認知領域，其中以執行功能障礙最明顯［2］，執行功能障礙被認為是認知功能損害的核心癥狀及首發表現［3］。執行功能障礙通常表現為患者缺乏主動性、無法自我調整、無法統籌安排等，不僅影響患者在康復訓練中的注意力、理解力和配合程度，還影響其日常生活活動（activities of daily living，ADL）［4］。目前，針對腦卒中后認知障礙的研究較多［5-6］，但對卒中后執行功能障礙的康復干預研究較少，仍是腦卒中康復的薄弱環節之一。人類通過5種感官從外界獲取信息，其中視覺提供的信息量最大，約占80%～90%，在認知功能中起著非常重要的作用，而眼動技術作為一種新的人機交互方式，與目前常用的鍵盤、鼠標、觸摸屏等人機交互設備相比，效率更高，更接近人類的自然行為［7］。基于眼動技術的康復訓練可以改善腦卒中后患者的注意力，從而獲得更多信息，提高患者執行功能。本研究嘗試采用基于眼動技術的認知康復策略對腦卒中認知障礙患者進行干預，取得良好療效。現報道如下。

1 臨床資料

1.1 病例選擇標準

1.1.1 診斷標準 符合1995年中華醫學會第四屆腦血管病學術會議制定的腦卒中診斷標準［8］，并經CT或MRI檢查確診。

1.1.2 納入標準 ①首次發病；②病程≤6個月；③影像學檢查未見中度以上的腦萎縮或腦白質疏松，無視野缺損與視空間忽視；④蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）-北京版（MoCA-B）＜26分；⑤年齡：50～75歲；⑥無意識障礙和心理疾病史；⑦患者對研究知情同意，并自愿簽署知情同意書。

1.1.3 排除標準 ①嚴重視、聽障礙、色盲或色弱以及失語的患者；②嚴重心、肝、腎功能不全，呼吸衰竭及惡性腫瘤或其他嚴重軀體疾病者；③藥物濫用、酒精依賴者；④服用抗抑郁等精神類藥物者；⑤任何影響評估和治療的其他因素。

1.1.4 中止和脫落標準 ①患者自行退出；②各種原因導致失訪；③依從性差，無法配合本方案實施；④試驗過程中出現不能耐受者。

1.2 一般資料

選取2018年6月—2019年12月在上海市第四康復醫院康復科治療的腦卒中認知障礙患者64例，采用Excel 2010軟件中的RAND函數按1∶1分為對照組與觀察組，每組32例。2組性別、年齡、教育程度、職業性質、病程、疾病類型、偏癱側別等指標方面，組間差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。本研究已獲上海市第四康復醫院倫理委員會批準（批準號：SP2018002）。

表1 2組一般資料情況比較（±s）Table 1 Comparison of general data between two groups（±s）

表1 2組一般資料情況比較（±s）Table 1 Comparison of general data between two groups（±s）

組別對照組觀察組例數32 32性別教育程度職業性質疾病類型偏癱側男女左右18 17 14 15年齡／歲66.97±5.94 66.03±6.93病程／月1.97±0.78 2.03±0.82初中及以下14 13高中及以上18 19腦力勞動15 16體力勞動17 16腦梗死19 17腦出血13 15 16 18 16 14

2 方 法

2.1 治療方法

2組均給予腦血管病常規治療，包括營養神經、改善循環、控制腦血管病危險因素等藥物干預；控制血糖、血壓、血脂等。

2.1.1 對照組 參照《中國高齡腦卒中患者康復治療技術專家共識》［1］推薦方案對腦卒中患者進行常規康復訓練。主要包括：①物理治療（良肢位擺放、體位轉換和轉移、肌力及耐力訓練、關節活動度訓練、平衡協調能力訓練、步態訓練等），20 min／次。②作業治療［包括日常生活活動訓練（如：穿衣、進食、刷牙、洗臉等）、輔助用具訓練］，20 min／次。③吞咽與言語功能訓練（包括口和顏面肌肉訓練、進食訓練、構音訓練、聽說讀寫訓練等），20 min／次。④認知功能訓練（包括紙牌排序、圖片識別、圖片視覺掃描、單詞復述、短文閱讀、圖片記憶、詞語配對、簡單計算、辨別和歸類等），20 min／次。以上訓練1次／d，共80 min，每周訓練6 d，連續訓練6周。

2.1.2 觀察組 采用基于眼動技術的認知康復策略替代常規康復訓練中認知功能訓練。其余訓練同對照組。

采用認知康復策略模塊（杭州極致醫療科技有限公司，型號：JZ-RZ-1020）輔助進行認知功能訓練，1次／d，20 min／次，每周訓練6 d，連續訓練6周。具體訓練內容如下：

2.1.2.1 5 min眼動訓練 包含跟蹤和凝視訓練。訓練前均需進行設備調試，患者取端坐位。①軌跡球訓練：要求患者盯住界面上移動的足球直至訓練結束出現眼動軌跡點。②滑雪訓練：進入訓練界面后，有1個滑雪者從左向右滑動，囑患者用眼睛緊緊盯住滑雪者滑到軌道終點，出現眼動軌跡點結束。③切水果訓練：患者進入訓練界面后，水果會從屏幕上自上而下勻速掉落，囑患者用眼睛挨個注視每1個掉落的水果，聽到“咔嚓”聲后界面上呈現水果被切開，囑患者迅速尋找下1個目標，訓練以眼動軌跡點出現結束。④選購商品訓練：界面上會呈現3行置物柜，每行4個商品，共計12種藥品或者書籍，囑咐患者按照指示一一找出相應商品，在找到每1個物品后眼睛保持凝視一定時間，直到選購完全部商品。⑤電子琴訓練：囑患者用眼睛緊緊盯住黑鍵或白鍵任一琴鍵，盯住一定時間后（難易等級：0.2～0.5 s）會自動彈奏發出琴聲。

2.1.2.2 5 min計算機輔助工作記憶訓練 分視覺和聽覺記憶訓練兩部分。①視覺記憶訓練：利用計算機的生動畫面讓腦卒中患者去完成廚房燒菜、喂魚、射箭等。②聽覺記憶訓練：包括聽詞語、聽音樂、樂聲辨識練習。

2.1.2.3 10 min抑制性控制、定勢轉換訓練 通過變換卡片顏色（黃、紅、藍、綠）、改變卡片形狀（五角星形、三角形、圓形、十字形）和調整卡片上圖形數量（1、2、3、4）進行訓練。

上述訓練均遵循由易到難原則，逐步將訓練內容深化。

2.2 觀察指標

2.2.1 執行功能評定 采用執行功能缺陷綜合征的行為學評價測驗（behavioral assessment of dysexecutive syndrome，BADS）［9］和威斯康星卡片分類測驗（Wsiconsin card sorting test，WCST）［10］進行執行功能評定。

2.2.1.1 BADS選取規則轉換卡片測驗（rule switching card test，RSCT）、動作計劃測驗（action plan test，APT）、找鑰匙測驗（key seek test，KST）、時間判斷測驗（time judgment test，TJT）、動物 園 分 布圖 測 驗（zoo map test，ZMT）、修訂的六元素測驗（modified six-element test，MSET）等測驗指標。觀察患者規則轉換、計劃、問題解決、組織和行為監督能力等。每項測驗都經初步積分（錯誤率越高得分越低），再換算成標準分。單項標準分范圍0～4分，總標準分范圍0～24分，分值越低說明執行功能越差。

2.2.1.2 WCST該測試分類卡片有4張刺激卡片和128張分類卡片，按照顏色、形狀和圖形數量的不同而編制。要求受試者在5 min內根據4張刺激卡對128張卡片進行分類，受試者不被告知分類原則，只知每次測試結果的正誤。常用指標包括完成分類數、正確應答數、錯誤應答數、持續性錯誤數和非持續性錯誤數、學習到學會等。

2.2.2 總體認知功能評定 采用MoCA-B進行認知功能評定［11］。評定內容包括視空間與執行功能、命名、記憶、注意、語言、抽象、延遲回憶和定向能力等，最高分為30分，得分越高表示受試者認知能力越好，如得分＜26分則提示存在認知功能障礙。

2.2.3 注意力評定 采用反應時測試儀（杭州極致醫療科技有限公司，型號：JZ-RZ-1020）記錄患者點擊電腦屏幕單個目標的反應時間，測評10次，取平均值。

在干預前、干預后、隨訪結束后分別對2組進行BADS、WCST、MoCA-B、反應時評定。

2.3 統計學分析

使用SPSS 20.0軟件進行統計分析。計量資料符合正態分布，數據采用（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，組內不同時間點比較采用重復測量方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；數據若不符合正態分布，采用MD（min，max）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗，組內比較采用Friedman秩和檢驗。計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

3 結 果

3.1 2組不同時間點BADS評分比較

見表2。

3.2 2組不同時間點WCST評分比較

見表3。

3.3 2組不同時間點MoCA-B評分和反應時比較

見表4。

4 討 論

4.1 基于眼動技術的認知康復訓練可以有效改善腦卒中患者的執行功能

伴隨年齡增長，機體執行功能下降，而腦卒中后患者執行功能下降幅度更大、速度更快［12］。執行功能相關神經功能網絡往往涉及多個腦區，包括額頂區、紋狀體、前扣帶回、雙側顳頂交界區、小腦、頂上小葉等。基于神經可塑性的眼動技術通過視覺反饋來調節康復訓練模式，是中樞神經系統疾病患者康復的基礎［13］。眼動技術提供了一種非言語和較低認知要求的認知康復治療手段，眼睛為了追隨目標會引起一連串視覺反饋運動，會將運動目標的速度、信息等輸入到中樞神經系統進而激活多個腦區。本研究結果顯示，與干預前比較，觀察組經過6周康復干預后BADS各項維度評分和WSCT各維度評分均明顯改善，觀察組BADS各維度評分均明顯更高于對照組，WCST各維度中除“學習到學會”，其余各維度評分均優于對照組。這提示，基于眼動技術的認知康復訓練可有效改善腦卒中患者的執行功能。有研究顯示，視覺訓練可顯著改善患者的執行功能［6］。基于眼動技術的認知康復訓練中，軌跡球和滑雪訓練是眼動視覺追蹤，切水果訓練、選購商品訓練、電子琴訓練則是眼動視覺凝視。這區別于常規的認知康復訓練以及視覺訓練只有視覺追蹤的內容。在眼動凝視過程中，通過眼球運動使患者能夠自愿且迅速地改變凝視的方向，與執行功能涉及的靈活性、抑制控制能力相吻合，這可能是眼動技術可以有效改善腦卒中患者執行功能的原因之一。但WCST中“學習到學會”維度評分干預前后無明顯差異，這可能與“學習到學會”反映的是執行過程中的學習能力，而本研究對象主要是老年人，腦卒中后老年患者成功運用以往經驗的學習能力普遍下降。

表3 2組不同時間點WCST評分比較［MD（min，max）］ 分Table 3 Comparison of WCST scores between two groups at different times［MD（min，max）］Scores

表4 2組不同時間點MoCA-B評分和反應時比較（±s）Table 4 Comparison of MoCA-B scores and reaction time between two groups at different times（±s）

表4 2組不同時間點MoCA-B評分和反應時比較（±s）Table 4 Comparison of MoCA-B scores and reaction time between two groups at different times（±s）

注：與干預前比較，1）P＜0.05；與干預后比較，2）P＜0.05；與對照組同一時間點比較，3）P＜0.05。Note:Compared with before intervention,1)P＜0.05;Compared with after intervention,2)P＜0.05;Compared with the control group at the same time,3)P＜0.05.

組別對照組觀察組例數32 32 MoCA-B／分反應時／s干預前0.646±0.061 0.671±0.060干預前14.47±2.24 14.59±2.56干預后15.97±2.321）17.25±2.301）3）隨訪后14.50±2.30 14.91±2.292）干預后0.599±0.0631）0.559±0.0691）3）隨訪后0.629±0.0591）2）0.615±0.0521）2）

腦卒中后患者因腦組織受到損傷，導致患者感知外界信息的能力減弱，使得患者沒有辦法保持信息的平衡，無法根據外界的信息及自身的狀態來調整自己的行為［14］。與普通鼠標或鍵盤結合進行信息輸入與反饋的模式比較，眼動交互更加便捷，通過眼睛的注視與眨眼來確定命令的輸入具有較高的精確性，更加支持視覺空間的工作記憶和向前行動計劃［15］。因此本研究通過眼動技術捕捉和訓練患者感知外界信息的能力，通過訓練可以有效改善腦卒中患者抽象概括、抑制控制和學習能力表現。

4.2 基于眼動技術的認知康復訓練可以有效改善腦卒中患者的注意力和認知功能

本研究結果顯示，觀察組干預后RSCT、正確應答數、MoCA-B評分均明顯高于對照組，錯誤應答數、持續性錯誤數、反應時間均明顯低于對照組，這提示基于眼動技術的康復訓練可以有效改善患者的注意力和認知功能。腦卒中患者往往存在執行功能障礙，注意的選擇、分配和持續性等抑制控制能力均受損。腦卒中后患者注意力往往不能集中，對康復訓練的專注度、理解力和配合程度會產生影響。有學者認為注意功能的改善是其他認知障礙訓練的前提［16］。在常規的康復訓練中，注意力訓練通常是通過完成一系列重復的練習或訓練使患者對視覺或聽覺刺激做出反應。眼動技術要求患者眼球跟隨目標進行運動，隨著目標的變化，眼球的運動速度、掃描軌跡、廣度、方向都會相應變化，這可以更有效地對腦卒中患者的注意選擇、警覺、轉移、維持及廣度等進行訓練，從而改善抑制控制能力，提高執行功能。此外，基于眼動技術的認知康復策略還包含聽覺記憶訓練，如聽詞語、聽音樂、樂聲辨識練習等均需要患者迅速對其做出反應，這可以增強患者對聽覺信息的提取及聽覺工作記憶能力，更有利于改善患者執行功能。這與陸春華等［17］研究發現認知康復訓練能夠增強患者康復的訓練專注力，提高反應時，提高患者認知功能的研究結果一致。

在隨訪4周后，2組BADS評分、WSCT評分、MoCA-B評分、反應時間較干預后均有所回落。這提示，6周基于眼動技術認知康復策略的干預，雖能在一定程度上改善腦卒中患者執行功能、注意力和認知功能，但干預停止后，腦卒中患者執行功能、注意力和認知功能均有所減弱，這說明要腦卒中患者執行功能、認知功能康復是一個長期過程，不可能一蹴而就，還需進一步延長干預時間、適當調整訓練強度［15］。

5 小 結

基于眼動技術的認知康復訓練有利于改善腦卒中患者執行功能、注意力和認知功能。但本項研究仍有一定的局限性與不足，如：樣本量較小，干預時間和隨訪時間較短，康復結局評定量表仍較局限等。下一步研究中，將擴大樣本量，增加干預時間和隨訪時間，以進一步觀察分析臨床療效；充分利用科技進步和大數據的優勢，并結合遺傳學、生物化學、醫學影像、電生理學等完善康復結局評價，提高研究的科學性，為腦卒中康復治療和精準評定提供更全面、科學的證據支持［18］。