数字医疗在精神病学领域中的应用☆
2021-03-28曾嘉慧刘海春陈涛王继军张天宏
曾嘉慧 刘海春 陈涛 王继军张天宏
数字医疗/数字化疗法(digital therapeutics,DT)[1]是通过多种数字技术治疗疾病和促进健康的新兴疗法,在行为相关的慢性疾病(如精神心理疾病、内分泌疾病、心血管疾病等)治疗领域中具有较好前景。与传统治疗手段相比,DT具有明显优势,如能够动态监测患者生理和心理状态,灵活制定个体化治疗方案,持续鼓励患者坚持健康的生活方式,减少患者与医师见面次数以降低治疗成本等。DT结合数字技术,综合运用医学、心理学、信息学等多种学科知识,通过移动电子设备(智能手机、手环等)和移动应用软件(App)等,对患者的行为进行监督、干预和预测。本综述针对DT应用于精神心理疾病的情况进行综述。
1 DT治疗精神病的机制
DT可以通过基于移动或计算机应用程序的各种医疗物联网(internet of medical things,IoMT),使患者实现自然而持续的行为改变(类似于临床的治疗措施)。DT在社交网络、智能手机、可穿戴设备和基于云端的数据平台支持下,大量收集、存储和分析临床相关数据,长时间持续地监测和干预患者行为,这是传统医疗不可比拟的优势。另外,DT还具有治疗时间和环境更灵活、个体化治疗水平更高、治疗质量更稳定等优点[2]。在精神病学领域中,DT可以作为常规治疗的补充手段,如在日常生活中进行心理治疗,管理睡眠觉醒周期及改变生活方式(如饮食和运动)等[3]。
DT用于治疗精神疾病的常见机制有:①实时自适应机制(real-time adaptive mechanisms)[4],通过游戏的奖惩来刺激用户的感觉和运动,加强包括前额叶皮质在内的神经网络,激活大脑中特定的认知神经系统,改善注意力和认知控制,常用于治疗注意力缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)等;②认知行为疗法(cognitive behavioral therapy,CBT),基于CBT技术设计应用程序,对患者进行认知重建和行为激活,帮助患者改善抑郁、焦虑、睡眠障碍等问题[5];③行为改变理论(theories of behaviour change),通过心理学原理,帮助患者明确改变行为的动机、将动机转化为实际的行为变化、维持新的行为方式,以降低复发风险,常用于治疗各种成瘾障碍[6];④社交技能干预(social skills interventions),通过多感官、结构化、多层次的数字交互环境,帮助患者提高情绪识别能力和社交能力[7],常用于治疗自闭症等;⑤虚拟现实认知疗法(virtual reality cognitive therapy)[8],应 用虚拟现实(virtual reality,VR)技术创建虚拟的三维世界,使用户可以在其中物理地移动物体并与虚拟人(化身)互动,逐步实现分级暴露,然后将学习成果代入现实世界,从而降低患者的偏执和痛苦水平,减少迫害妄想,常用于治疗自闭症、各种恐惧症及成瘾障碍等;⑥移动健康(mHealth),利用传感技术和高端处理器使移动设备(通常为手机)持续地识别、监测、分析个人行为模式,实现个性化反馈及行为干预[9]。
未来,DT可能作为新的临床检查方式,或作为处方药物治疗精神科患者的各种症状,通过数字设备测量的各种IoMT数据为精神科医生诊疗提供重要依据。DT还可能改变诊疗环境,建立“虚拟诊所(virtual clinic)”,在医患之间形成新的数字治疗关系,减少患者与治疗师面对面治疗的次数[3],以降低治疗成本。
2 用于精神病学领域的DT措施及其临床疗效
目前已有多家公司推出了应用于精神障碍治疗的具体DT措施,并积极地进行临床试验证明其有效性。本文根据上述机制列举目前国内外具有代表性的措施,并举证其临床疗效。
2.1 基于实时自适应机制的DT措施EndeavorRX(AKLT01)游戏(Akili Interactive公司开发)是 2020年 6月美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的首个基于电子游戏的DT方案,为ADHD处方治疗手段。AKL-T01游戏运用算法为用户提供个体化的干扰训练,要求玩家控制角色在不同界面上避开障碍物行驶,得到奖励并解锁新环境。通过实时自适应机制,可以有针对性地激活大脑中特定的区域,帮助患有ADHD的儿童提高专注力和学习能力[10-11]。KOLLINS等[4]对348例ADHD儿童和青少年进行连续4周的临床双盲随机对照试验,结果认为,AKL-T01对ADHD患者的注意力集中水平有明显改善,同时可降低不良事件发生率(使用AKL-T01的180例患者只有7%出现沮丧、头痛等不良事件,而在常用的兴奋剂药物试验中这一比例为40%~60%)。最近,JURIGOVA等[12]对完成了 EVO项目(AKL-T01游戏的前身)的 39例患者进行3年随访,发现数字干预的效果能持续数年,说明数字干预可能对ADHD患儿有长期的效益。
2.2 基于CBT和行为改变理论的DT措施
2.2.1 MoodGYM MoodGYM是一款数字化CBT程序,根据CBT不同部分设计了5个模块[13]。TWOMEY等[14]的meta分析显示,患有严重精神疾病和寻求心理干预的成年受试者在接受MoodGYM干预后,抑郁症状得到明显缓解,焦虑症状得到中等缓解,一般心理困扰的缓解效果不明显。因此MoodGYM适合用于人群级别的干预,可能会使相当一部分的用户受益。
2.2.2 CureApp CureApp是用于戒烟的手机应用程序,患者可以通过该应用程序观看戒烟宣教视频、写戒烟电子日记、与人工智能(artificial intelligence,AI)护士互动聊天等,降低对吸烟的渴望,实现戒烟行为。MASAKI等[15]对56例成年吸烟者进行随机对照试验,证明使用CureApp数字治疗干预24周可提高戒烟者的持续戒烟率 (continuous abstinence rate),但尚不清楚戒烟手机应用程序能否改善吸烟者的长期戒烟率。
2.2.3 生态瞬时评估(ecological momentary assessment,EMA)程序 EMA程序是我国第一个为物质使用障碍(substance use disorder,SUD)人群设计的移动应用程序。该程序基于 CBT和自决理论 (self-determination theory,SDT)。但对75例海洛因或苯丙胺类兴奋剂依赖者进行为期4周的随机对照试验发现,我国SUD人群更倾向选择面对面访谈,对移动医疗的使用并不积极[16]。
2.3 基于社交技能干预和虚拟现实认知疗法的DT措施FaceSay是一款色彩丰富的应用程序,包含3个不同游戏,旨在教授自闭症患者特定的社交技能。FaceSay运用真人头像动画与患儿互动,提高患儿对面部表情和动作的识别能力,引导患儿完成特定的社交活动。HOPKINS等[7]对49例患有自闭症的儿童和青少年进行为期6周试验,结果显示FaceSay可以提高自闭症儿童在面部识别、情绪识别、社交互动方面的能力。
2.4 基于mHealth的DT措施
2.4.1 Abilify MyCite 2017年11月中旬,美国FDA批准了首款具有数字化摄入跟踪系统的药物Abilify MyCite。该药物是非典型抗精神病药物阿立哌唑的片剂,内含一个可食用传感器,能将数据发送到手机应用程序,收集患者的药物摄入信息,评估患者服药的依从性,主要用于精神分裂症和双相障碍的治疗。PETERS-STRICKLAND等[17]进行为期8周的研究,纳入67例精神分裂症患者,结果证明大多数患者可独立或仅需很少帮助就能使用Abilify MyCit,并对Abilify MyCit有良好的满意度。但目前尚未确定Abilify MyCite能否提高精神分裂症患者在现实环境中的治疗依从性,仍难以将其推广到临床实践中[18]。
2.4.2 SHARP-RC上海精神病风险人群队列(ShangHai At Risk for Psychosis,SHARP)项目组以400例精神病临床高危综合征患者的基线临床认知特征和2年随访结局为基础,开发了移动应用程序——精神病风险计算器(SHARP risk calculator,SHARP-RC)。研究发现 SHRAP-RC不仅可以评估临床高危患者转化为精神病的可能性,而且能进一步量化精神病发病风险的4个因素(阳性症状、阴性症状、一般功能和认知功能水平),有利于指导早期干预[19]。该项目应用SHARP-RC辅助临床医生对208例精神病临床高危综合征患者进行个体化的抗精神病药物使用,识别出其中有15%患者经过药物干预后发病的风险降低[20]。
3 总结与展望
DT非常灵活,在技术上有多种多样的方法,提供了以低成本对精神障碍患者进行连续监测、行为矫正和个性化干预的可能性,也为远距离精神卫生保健提供了机会,尤其在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)流行期间,DT为精神疾病患者和普通人群提供了有效帮助[21]。随着各种数字技术的发展,如移动或计算机应用程序、VR技术等,DT带来了更多可能性[22]。数字干预与医疗手段的集成(如虚拟诊所)[3]可能是未来医疗模式的新形态。
目前关于DT治疗精神障碍引发的不良事件报告较少,仅有较轻的头痛、头晕和情绪反应等,尚未有严重不良事件的报告[23-24]。DT还可能存在其他的问题,如患者在接受DT治疗时依从性不高[24],因未能从DT获利而产生消极态度,对DT技术过分沉迷或依赖,使用需要密切监视个人数据(如位置信息和购买信息等)的DT技术时带来隐私泄露等信息安全问题等[23-25]。未来在对DT措施进行设计和应用时,可以通过增加线上互动的频率来提高患者依从性[25],并进一步研究DT治疗过程中最佳的人为干预时机和方式。为减少DT措施在收集患者信息时带来的安全和隐私风险,提防商业化导致的不合格DT措施进入医疗市场,需对DT方案的设计进行合理评估并谨慎管理。
尽管对于精神疾病患者而言,DT干预措施尚不成熟,仍缺乏足够数据以得出明确而完善的结论,但DT展现出了巨大的希望。未来需要更多研究进一步了解DT对精神疾病的治疗作用。