

如果您有重磅研究成果或精彩案例
诚邀您向我们投稿
本平台将充分发挥学术传播优势
助力提升您研究成果的学术影响力与行业可见度
近期,首都医科大学附属安贞医院曾勇教授团队在《Heart》杂志发文《Efficacy of computerised cognitive training in patients with coronary heart disease and mild cognitive impairment: a randomised controlled trial》,旨在探究相较于传统计算机认知训练,依托算法辅助的个性化自适应训练模式能否更好改善冠心病(CHD)合并轻度认知障碍(MCI)患者的认知功能与服药依从性。

01
背景
CHD因发病率与死亡率居高不下,给全球公共卫生造成巨大负担。有效的二级预防策略能够降低心肌梗死复发、心源性猝死及血运重建的风险,提升患者生存率。但因患者对疾病认知不足、服药依从性差及记忆力减退等问题,容易削弱CHD二级预防药物的治疗效果。动脉粥样硬化是CHD的典型特征,会造成认知功能衰退,增加痴呆风险,而MCI是关键过渡阶段。合并MCI的CHD患者面临心血管事件、心血管死亡及全因死亡风险增加。认知损伤还会削弱患者的自我管理能力,加速CHD病情进展。
目前该阶段主要采用多因素综合管理策略,同时兼顾药物与非药物干预手段。认知训练可针对记忆、注意力、执行力等单项或多项维度开展,包括纸质训练与计算机化训练等形式。既往随机对照试验及meta分析证实,认知训练可显著改善认知障碍人群的整体认知水平与脑部结构。针对糖尿病等高危人群,居家多维度的数字化认知疗法有助于提升认知功能与疾病管理。但计算机认知训练(CCT)的缺点是任务单一、重复性高,易造成部分患者依从性下降,影响干预效果,因此该训练模式有待优化。
对于合并MCI的CHD患者,控制高血压、糖尿病、睡眠呼吸暂停等危险因素至关重要,但专门针对认知功能本身进行干预的证据尚不充分,这类人群的随机对照试验也较为匮乏。CHD相关的认知减退主要影响精神运动速度、注意力与执行力,直接影响药物依从性。多维自适应数字化认知疗法依托智能算法,可通过精准定位个体认知短板,提供个性化方案,搭配多样化训练模式,有望同步改善认知水平与患者依从性。
02
研究方法
研究设计
本研究为多中心、双盲、平行分组的随机对照试验,从国内8家医疗机构招募224名受试者。研究采用1:1分组,比较自适应数字化认知治疗组(以下简称自适应组)与传统CCT对照组(以下简称对照组)。该临床试验已在ClinicalTrials.gov注册(NCT05735041),详细试验方案已正式发表。
研究对象
入组受试者为年龄50岁以上、受正规教育年限不少于6年的成年人。所有受试者均确诊CHD(定义为慢性心肌缺血综合征、急性冠脉综合征,或冠脉CT或造影提示管腔狭窄程度>50%)。
主要入组标准:患者自述近一年出现认知功能减退,且蒙特利尔认知评估量表(MoCA)得分低于26分。受试者均签署知情同意书,同意参与随机分组、认知测评、训练干预及随访评估。
随机分组与流程
224例受试者按照年龄(≥75岁或<75岁)和学历水平(初中及以下,或高中及以上)进行分层。两组均接受认知训练,单次时长均≥30 分钟,每周训练5次,持续12周。自适应组采用多任务自适应训练模式;对照组完成固定任务,难度基本不作调整。12周训练结束后(首次随访节点),对照组停止训练;自适应组进一步随机分为终止训练或继续训练至24周(第二次随访节点)。所有受试者均在入组后第12周、24周完成随访评估,整体随访周期共计24周。
终点
主要终点:干预12周后整体认知功能改善的患者占比,通过基本认知能力测验(BCAT)评定。BCAT评估知觉速度、工作记忆、情景记忆及视觉空间功能,较基线Z评分升高≥0.67 个标准差(SD)判定为认知改善。同时开展探索性亚组分析,探究数字化疗法在不同人群中的疗效差异。
次要终点:随访24周的认知功能改善情况(基线vs 24周)、12周与24周整体认知评分变化,以及12周与24周患者的自评结果。
探索性终点:治疗依从性和12周及24周磁共振(MRI)检查的脑部结构改变。
样本量估算
依据既往研究估算样本量:干预12周后,自适应组认知改善率预估30%,对照组预估10%。采用双侧检验,α=0.05,检验效能设定为90%,假设3个月脱落率为20%。满足统计学要求所需的最小样本量为198例。
03
研究结果
基线资料
受试者入组时间为2023年1月18日至2023年12月19日,末次随访完成于2024年5月 19日。研究流程见图1。

图1:研究受试者流程图
8家医疗机构共筛选出278例患者,排除54例(52例不符合入组标准,2例拒绝参与研究)。最终意向治疗集(ITT)纳入全部的224例随机受试者;符合方案集(PP)为完成12周训练与评估且依从性良好的206例患者。共计202例受试者完成6 个月随访(自适应组、对照组各101例)。22例受试者中途退出(脱落率9.8%),16例因时间限制、6例因个人原因退出。基线特征及神经心理测评数据见表1。
表1:受试者基线特征

主要终点
干预12周后,两组患者整体认知功能改善人数占比无统计学差异,自适应组与对照组均为21例(18.75%)(P=0.947,OR 1.02,95% CI 0.51-2.05)(图2)。PP分析结果亦无统计学差异(17 (16.3%) vs 17 (16.7%),p=0.951)。

图2:相较基线水平,受试者在12周(A)、24周(B)整体认知功能改善的占比
亚组分析显示,性别与干预方式之间无显著交互作用(交互P=0.730),受教育程度与干预方式之间亦未见显著交互作用(交互P=0.098)。
次要终点
与基线相比,干预12周后,两组整体认知功能(自适应组P=0.015,传统CCT组P=0.016)、MoCA评分均较基线显著提升(两组P均<0.01)(图3)。

图3:自适应组(A、C)与对照组(B、D)基线及12周时BCAT、MoCA得分对比
随访至24周,持续训练的自适应组与对照组患者整体认知功能改善占比无显著差异(24.53% vs 28.57%,P=0.721);提前终止训练组和对照组相比,患者整体认知功能改善占比亦未见统计学差异(20.34% vs 28.57%,χ²=0.9735,P=0.324)。
12周时,两组视觉空间能力改善比例无明显差异(自适应组32.14% vs 对照组24.11%,P=0.223,OR=1.07, 95% CI 0.61-1.88);相较自适应组,对照组患者情景记忆改善比例更高(42.86% vs 25.00%,P=0.014)。
相较12周训练时,自适应组患者延长训练至24周后,在情景记忆(25.00% vs 47.17%,此项最为显著)、知觉速度(25.00% vs 22.64%)、工作记忆(36.61% vs 35.85%)、视觉空间能力(32.14% vs 45.28%)四项认知维度的改善占比均有所上升。
经自我效能、焦虑、抑郁量表评估患者整体状态:12周随访时,自适应组欧洲五维三水平健康量表(EQ- 5D- 3L)评分显著增加(P=0.019),但该结果因多重检验影响需谨慎解读;两组广泛性焦虑量表(GAD- 7)、抑郁筛查量表(PHQ- 9)及功能活动调查表(FAQ)评分对比均无统计学差异(所有P>0.05)。
探索性终点
训练依从性方面,相较对照组,自适应组的训练天数更多(P=0.009),单日训练时长也显著更长(P<0.01)。
基于体素形态学分析(VBM)显示,两组受试者脑灰质体积(GMV)的变化模式存在显著差异。第12周时,自适应组患者的左侧辅助运动区、右侧楔前叶及右侧顶上小叶的GMV增幅显著高于对照组(图4)。此外,左侧颞下回也存在未校正的组间差异(图4)。

图4:干预12周时自适应组与对照组的全脑GMV变化对比
04
讨论
既往已有研究证实数字化认知训练可改善认知功能,本研究首次将自适应认知训练应用于CHD人群,拓展了这一结论的适用人群。不论自适应与否,CCT训练均可有效提升CHD患者的整体认知表现,支持自适应数字化治疗在该类疾病中的应用。
既往研究表明,CHD患者常出现执行控制网络损伤,而非记忆损害。多维训练方式可有效改善认知障碍人群的执行功能;神经生物学研究发现,完成复杂认知任务更利于高级认知功能的神经网络改善(如工作记忆)。单一重复的传统数字化疗法则更容易提升情景记忆能力。本研究说明,CHD患者认知整体的改善可能依托不同认知维度的通路实现。相较于自适应训练,传统CCT训练对如情景记忆的改善效果更为明显,这也可能是两组主要终点未出现统计学差异的原因。
本研究亦证实,延长训练周期后,患者整体及各分项认知功能改善效果进一步提升,说明长期持续训练能够持续改善CHD患者的认知功能。12周停止训练后,认知功能的改善仍可维持,体现了数字化疗法的持续效果,即便短期干预也能为CHD患者带来可观的认知改善。
延长训练时长可全面提升各认知维度的疗效,干预结束后获益仍存在,这反映了神经的持续可塑性。两种训练均可改善认知,自适应训练还能显著提升健康相关生活质量(EQ-5D-3L),焦虑情绪也有缓解趋势 (GAD- 7差值: −0.71; 95% CI −1.08至0.73),但组间差异无统计学意义(p=0.612)。
本研究发现,相较于传统CTT,自适应数字化疗法可改善多处脑区的灰质沟回深度(包括左额下回眶部、右背外侧前额叶皮层、左侧听觉联合区、左侧颞上沟及左侧视觉V6区),从而延缓病情进展。血管性认知障碍、轻度认知障碍及阿尔茨海默病患者接受认知训练后,脑部结构与功能均可发生改变。相关荟萃分析指出,脑影像学可检出脑部的功能性变化,但部分研究未发现行为学的改善。一种可能的解释是,由于大脑具备快速适应的特性,脑损伤与修复往往先于行为改变,因此潜在的神经改变可能比行为更容易发生变化。
05
研究结论
本研究证实,针对CHD合并MCI的患者,自适应疗法对认知功能改善的效果并未优于传统CCT。但较基线水平而言,两种数字化疗法均可提升患者认知功能,并且自适应数字化训练能显著提高患者训练的依从性,并使脑部结构产生更为明显的良性改变。