计算机模拟训练对血管性认知功能障碍的干预效果研究

宇佳利，尹世敏，卢燕，徐芳，王秋佳，王磊

血管性认知功能障碍（vascular cognitive impairment，VCI）是指由血管因素导致的，或与血管因素相伴随的认知功能损害，可单独发生或与阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）伴发，VCI涵盖了由血管因素导致或与之相关的各种类型和程度的认知功能损害，主要包括两大类，一类是非痴呆型血管性认知障碍（vascular cognitive impairment no dementia，VCIND），另一类是血管性痴呆（vascular dementia，VD）[1]。目前，VD被认为是AD之后第二大常见的痴呆形式[2-3]，65岁以上人群VD的年发病率约1.1%，而卒中事件后VD的年发病率提高约8倍[4]，是VCI最严重的形式。

有研究显示，VCI患者存在数个认知领域损害[5-7]，严重影响患者的生活质量，同时也给家庭及社会带来沉重的经济负担。但是，VCI在很大程度上具有可预防性，早期治疗具有可逆性，是迄今唯一能够防治的痴呆，目前已成为神经科领域研究的热点。

近年来认知训练干预VCI的研究越来越多，有研究显示，认知训练可明显改善患者已有的认知损害，能整体提高患者的功能独立性[8]。但是，国内认知康复训练起步比较晚，而且多数是康复师与患者一对一的人工训练，有限的康复师难以满足目前的临床需求。因此，计算机辅助认知训练逐步应用于临床工作乃是大势所趋。本研究是在常规内科药物治疗基础上联合计算机模拟训练，旨在观察计算机模拟训练对VCI患者的干预效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2015年10月-2016年11月火箭军总医院神经内科门诊和住院诊断VCI患者为研究对象。根据贾建平[7]教授提出的VCI早期诊断标准：①有脑血管病危险因素或脑血管疾病的存在；②认知功能损害呈波动性发展；③记忆力相对保留或较少损害，注意及执行等认知功能受损较重；④脑血管病与认知功能损害之间有因果关系，并排除其他疾病；⑤不够痴呆的诊断标准。《血管性认知功能损害的专家共识》中列出的VCIND诊断标准：①不符合痴呆标准。②认知损害被认为是血管性，有突然起病、阶梯样病程、斑片状认知损害的证据；有动脉粥样硬化证据、局灶体征和影像学证据；有血管性危险因素，但不含仅有血管性危险因素而无梗死/缺血体征者[1]。结合上述诊断标准制定本研究的纳入排除标准。研究方案经过火箭军总医院伦理委员会认证，向患者及家属交代此次测验的目的及注意事项，并签署知情同意书。

纳入标准：①年龄18～80岁；②神志清楚，言语流利，听力、视力正常；③确诊为VCI，蒙特利尔认知评估量表（Montreal Cognitive Assessment，MoCA）＜26分；④不够痴呆的诊断标准；⑤无明显肢体活动障碍，日常生活能力不受影响，日常生活能力量表（Activity of Daily Living，ADL）≤20分。

排除标准：①已知焦虑、抑郁症及精神类疾病患者；②阿尔茨海默病等神经系统变性疾病导致或非血管性因素导致的认知功能障碍；③可能导致轻度认知功能障碍的系统性疾病（如甲状腺疾病、维生素B12缺乏、癫痫等）；④其他的可能干扰本研究的疾病；⑤近1个月内使用可能影响认知药物的患者；⑥文盲或不能配合完成测验及训练者。

本研究计划纳入合格对象80例。将所有研究对象按3∶5的比例完全随机化分为对照组30例及干预组50例。

1.2 研究方法

1.2.1 临床资料收集 详细记录所有研究对象的性别、年龄、教育水平等基本资料以及既往有无高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病等病史；生化指标：包括同型半胱氨酸、超敏C反应蛋白、叶酸、维生素B12、糖化血红蛋白、低密度脂蛋白、甲状腺功能等；运用汉密尔顿焦虑量表及汉密尔顿抑郁量表评估研究对象是否存在焦虑、抑郁状态；运用ADL量表评估研究对象是否具有日常生活自理能力。

1.2.2 研究流程 所有研究对象均由经过培训的神经内科专科医生使用统一的指导语进行基线评估，包括MoCA及计算机多维认知评估。试验第一阶段所有研究对象完成基线评估。第二阶段将所有研究对象按3∶5的比例完全随机化分为对照组（30例）及训练干预组（50例）。对照组仅接受目前指南中建议的常规内科药物治疗，干预组在药物治疗基础上，参加由经过培训的神经内科专科医生使用统一的指导语进行的计算机模拟训练，每次训练1 h，训练次数为30次，时间周期为30～60 d。第三阶段两组患者再次接受MoCA及计算机多维认知评估。观察计算机模拟训练对MoCA各认知评估亚项的影响，包括视空间、执行功能、命名、记忆、注意力、计算力、语言、抽象能力及定向力方面及计算机模拟训练对计算机多维认知评估的视觉注意、推理、空间想象、计算、言语记忆、语言阅读、词语再认、图片即刻回忆及执行方面的影响。

1.2.3 计算机多维心理认知评估系统 所有测验均来自于多维心理网络平台（http://www.jykc.net/lattice/）。包括选择反应时测验、图形关系推理测验、三维心理旋转测验、简单数字计算测验、言语工作记忆测验（由韦氏智力测验中的数字广度任务改编而来[9]）、词语辨析测验、词语记忆测验、图片记忆测验（类似于BREWER等[10]的相关研究）、威斯康星卡片分类测验。数字数量大小比较、数字序列推理、视觉追踪测验、配对联结学习与测试、颜色判断测验、语义流畅性测验及估算测验等用做辅助配合测验（图1）。由于大脑认知功能具有相对的领域特异性，计算机多维认知评估系统可从视觉注意、推理、空间想象、计算、言语记忆、语言阅读、词语再认、图片即刻回忆及执行等多个维度来进行认知评估，能够更好地反应患者的认知功能[11]。

1.2.4 计算机模拟训练 所有测验均来自于多维心理网络平台（http://www.jykc.net/lattice/）。包括辨别树叶方向训练注意力和定向力，排查地雷训练推理能力，打桌球训练空间记忆能力，葫芦娃救爷爷训练空间记忆能力，小猪收苹果训练执行能力，兔子种萝卜训练数感能力及词语配对训练言语记忆能力（图2）。

图1 计算机多维认知评估

1.3 统计方法 数据采用SPSS 22.0进行统计学分析，计量资料以）表示。采用配对样本t检验，观察同组患者在干预前后认知评分差异；采用两独立样本t检验，观察两组患者基本资料、基线MoCA认知评分差异、基线计算机多维认知评分差异及计算机模拟训练对认知功能的干预效果。P＜0.05为差异有显著性。

图2 计算机模拟训练

2 结果

2.1 基本资料比较 干预组50例，其中男22例，女28例，平均年龄（70.10±6.98）岁，中学/中学以上教育水平为22/26例；对照组30例，其中男15例，女15例，平均年龄（68.67±10.40）岁，中学/中学以上教育水平为11/15例。干预组及对照组的一般资料通过两独立样本t检验分析发现，在性别、年龄、教育水平方面两组患者差异无显著性（P＞0.05）。

2.2 基线评分比较

2.2.1 两组患者基线MoCA评分比较 MoCA量表评估内容包括视空间、执行功能、命名、记忆、注意力、计算力、语言、抽象能力及定向力，干预前分别对干预组及对照组MoCA量表各分项进行数据统计，通过两独立样本t检验分析发现两组患者基线MoCA认知评估能力相近，各分项比较差异均无显著性（P＞0.05）（表1）。

2.2.2 两组患者基线计算机多维认知评分比较计算机多维认知系统评估内容包括视觉注意能力、推理能力、空间想象能力、计算能力、言语记忆能力、语言阅读能力、词语再认能力、图片即刻回忆能力及执行能力，干预前分别对干预组及对照组计算机认知评估系统各分项进行数据统计，通过两独立样本t检验分析发现两组患者基线计算机多维认知评估能力相近，各分项比较差异均无显著性（P＞0.05）（表2）。

2.3 两组患者干预前后认知评分差异比较

2.3.1 干预组患者计算机模拟训练前后认知评分差异 通过配对样本t检验对干预组患者计算机模拟训练前后MoCA量表各分项进行数据统计，除定向力在训练前后无明显差异外（P＝0.569），视空间、执行功能、命名、记忆、注意力、计算力、语言及抽象能力训练前后比较差异均有显著性（P＜0.05）（表3）。

通过配对样本t检验对干预组患者计算机模拟训练前后计算机多维认知评估中的视觉注意能力、推理能力、空间想象能力、计算能力、言语记忆能力、语言阅读能力、词语再认能力、图片即刻回忆能力及执行能力进行统计学分析，分析发现干预组计算机多维认知评估的9个分项目均有所好转（P＜0.05）（表4）。

2.3.2 对照组患者空白干预前后认知评分差异对照组经过相同时间后再评估，通过配对样本t检验分析发现推理能力（P＝0.006）、言语记忆能力（P＝0.001）较基线值出现下降，视觉注意能力、空间想象能力、计算能力、语言阅读能力、词语再认能力、图片即刻回忆能力及执行能力无明显变化（P＞0.05）（表5）。

表1 两组患者基线MoCA评分比较

表2 两组患者基线计算机多维认知评分比较

表3 干预组患者计算机模拟训练前后MoCA评分差异

2.4 干预组患者较对照组患者认知功能有显著改善 通过两独立样本t检验分析发现，与对照组相比，接受计算机模拟训练的干预组患者认知功能改善更为明显，在视觉注意能力、推理能力、空间想象能力、计算能力、言语记忆能力、语言阅读能力、词语再认能力、图片即刻回忆能力及执行能力方面均较对照组患者有显著提高，差异具有显著性（P＜0.05）（表6）。

表4 干预组患者计算机模拟训练前后计算机多维认知评分差异

表5 对照组患者前后计算机多维认知评分差异

表6 两组患者干预前后计算机多维认知评分差异的组间比较

3 讨论

随着人口老龄化加剧，脑血管病日益成为我国最严重的疾病负担之一，VCI不仅降低患者的社会适应能力，而且阻碍脑血管病的临床康复。研究表明，认知功能障碍对脑血管病患者生活质量的不良影响甚至超过神经功能缺损所致躯体障碍的影响[12]。同时，认知功能也是脑血管病治疗与康复效果的重要预测因素。

循证医学证实，可以通过药物来干预认知功能缺损[13]，但是，联合计算机辅助认知训练效果更加明显[14-16]。计算机多维认知评估系统是基于计算机及互联网的认知功能测查平台，可从视觉注意、推理、空间想象、计算、记忆、语言、执行等多个维度系统评估认知功能。基于此平台，我们前期临床研究表明，虽然计算机多维认知评估首次在VCI患者中应用，但是却提示多维认知评估可以更加全面、更加系统地评估认知功能[11]。本研究运用MoCA及计算机多维认知评估系统对干预组与性别、年龄、教育水平、既往病史、相关生化指标匹配的对照组进行评估，两种测评工具检查结果均提示两组患者在注意、计算、记忆、语言、执行等多个认知域中存在一项或多项异常。应用MoCA量表能够简便、快速的发现早期VCI，但是具有一定的局限性。计算机多维认知评估每项测验分别以校正后正确率、准确度或正确题数表示，较MoCA量表的测查范围更广。

本研究首次运用基于计算机多维认知评估系统平台开发的针对VCI患者相应认知能力损伤的计算机模拟训练，它是一类需要借助视听设备并基于一定情景进行操作的游戏[17]，个体通过在电脑上模拟真实的生活场景、业余活动来进行训练，与视频设备互动并产生视觉和听觉的反馈，并且在游戏训练中，需要时刻保持精神、注意力高度集中，还得想方设法完成指派的任务，长期有规律、有计划的这些快速的手眼训练、霎时间做决定的需求会改善患者的注意力、定向力、记忆力等多项认知功能。另外，在游戏中，画面移动较快，突发情况较多，易于让人集中精力，忘记疲劳，因此可以训练患者的视觉敏锐度及反应能力。

本研究的结果显示接受计算机模拟训练的干预组患者认知功能改善更为明显，在视觉注意、推理、空间想象、计算、言语记忆、语言、即时记忆及执行能力方面均较对照组患者有显著提高。2013年，瑞典研究者MCAVINUE等[18]的研究纳入了36名健康老年人（64～79岁），进行为期5周的计算机认知功能训练，并随访6个月，结果表明，经过训练短时记忆可显著提升，并且这一训练效应在6个月后的随访中仍保持。2015年，CORBETT等[19]的一项纳入2192名平均年龄65岁健康老年人的在线随机对照试验显示，6个月的认知功能训练后，试验组认知功能较对照组明显改善，尤其是推理能力提升较显著。另一项纳入2832名平均年龄73.6岁志愿者的随机对照单盲试验，随访5年后发现认知训练不仅可以改善认知功能缺损，而且对于日常生活能力的提高也起到一定的作用[20]。上述在老年人群中进行的研究均提示，基于计算机的认知功能训练有利于认知功能的改善。

在脑血管病高危人群中，国内有研究报道，计算机辅助认知训练可以改善卒中后认知障碍患者的认知功能，对其功能独立性亦有明显改善[8，21]。一项纳入32例确诊为脑梗死的随机对照试验显示，计算机辅助训练可明显提高患者的定向能力、空间知觉、思维能力及注意力[22]。另一项纳入了20项研究（其中9项为随机对照试验）的荟萃分析显示，在卒中后人群中进行认知功能训练，与训练相似的（近转化）或与训练不相似的（远转化）的认知功能均有提升[15]。上述研究得出的结果与本研究一致，计算机辅助认知训练可改善患者的多项认知功能缺损。

同时，本研究还发现未接受计算机模拟训练的对照组，在相同时间后再评估，推理能力及言语记忆能力较前出现下降，视觉注意、空间想象、计算、语言、即时记忆及执行能力无明显变化。可能与脑白质老化导致失连接状态[23]、脑区募集能力下降等有关[24]。

综上所述，无论是在国内广泛应用的MoCA量表，还是计算机多维认知评估系统，都可以对VCI的早期阶段进行筛查，而计算机多维认知评估系统相较于MoCA量表更加客观，更适合进行量化评分。本研究证实，基于多维认知评估的计算机模拟训练能够不同程度的改善认知功能，为VCI提供了一种新的干预手段。但本研究的样本量少，研究周期短，缺乏患者远期随访资料，还有待展开更大样本的随机对照临床试验，为建立计算机模拟认知功能训练的方法学标准以及探索更有效的训练方式提供指导。

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