新闻资讯

用于评估成年人认知表现的数字解决方案

介绍
世界人口正在老龄化,年龄是认知能力下降的最强已知风险因素。1虽然人口老龄化无疑可以被视为一个成功的故事,但它也带来了医疗保健和经济挑战。例如,包括痴呆症在内的神经系统疾病是全世界第二大死亡原因和第一大残疾原因。鉴于老龄化与这些疾病的发病率之间存在密切关联,据估计,到 2050 年,这些疾病将占残疾经济影响的一半以上。

在这种背景下,欧文斯等人。3早期发现认知障碍有助于早期干预,有助于维持甚至改善认知功能。4近年来,越来越多的研究试图寻找有效的策略来预防认知障碍、阿尔茨海默病或任何其他类型的痴呆症的发生。

神经心理学评估提供了一种量化认知功能的可靠方法,并且对于临床前痴呆症可能比成像技术具有更好的预测价值和敏感性。8 , 9然而,尽管神经心理学评估通过简单可靠的方法提供了非常有价值的信息,10它也有某些重要的局限性。经典的神经心理学测试有一些特定的要求,使其昂贵且耗时:训练有素的神经心理学家在安静明亮的房间里亲自进行评估,通常需要至少一个小时才能完成测试过程,测试需要纠正和手动评分,受试者必须移动到中心或临床设施。11所有这些方面使得这些传统的面对面程序无法扩展以进行大样本的有效评估。另一方面,快速筛查评估工具,如简易精神状态考试 (MMSE 12 ) 或蒙特利尔认知评估 (MoCA 13 ) 并不是有效评估和监测一段时间内细微变化的最佳选择。

在这种背景下,数字解决方案,特别是移动医疗,是克服这些障碍的有希望的方法,不仅可以在老年人群中进行,而且可以从中年开始,以有效的方式进行大规模人群筛查和对认知功能的重复评估。 。此外,COVID-19 大流行表明需要加快探索人们认知功能的替代方法,减少临床医生和患者之间的活动和身体接触,以降低诊断障碍。

此外,基于技术的评估通过提供更精确的测量和评分而具有重要价值。提供即时自动反馈和结果;通过客观数据收集和自动校正和评分实现高度标准化管理;最大限度地减少可能的专业知识偏差并减少人为错误;允许实施多种替代形式,以尽量减少学习效果;并且有可能使用复杂的算法来分析其他信息而不仅仅是最终分数。

一般来说,数字解决方案,特别是移动应用程序,允许使用智能手机或任何其他移动设备来管理此类临床服务。这有助于减少认知评估的时间、频率和地理障碍,从而通过重复的会话进行有效和长期的监测,以发现认知能力下降的早期、微妙的迹象。在前10个发达国家中,超过70%的人拥有智能手机。尤其是在西班牙,74.3%的人口拥有智能手机。19老年人更多地使用移动技术还提供了提供方便、具有成本效益的评估的机会,以便及早发现损伤,同样可以更多地参与临床设施内部和外部的认知筛查和监测。此外,由于向医疗保健提供者客观、快速地传输数据,20种创新解决方案具有以经济高效的方式支持临床决策的巨大潜力。
很少有移动应用程序可以帮助个人和医疗专业人员筛查这些疾病。我们可以找到现有神经心理学测试的计算机化版本,以及专门为移动平台开发的新认知测试。21其中一些是筛选测试,需要相对较短的时间才能完成,并且侧重于一般认知功能或一些特定领域。例如,eSage 20是纸质自我管理老年认知考试 (SAGE) 的移动版本,评估定向、记忆、语言、计算、视觉空间、抽象和执行功能。e-MOCA 是标准纸质 MoCA 22的电子版本检测轻度认知障碍。痴呆症认知评估 (CADi 23 ) 和 CADi2 (改进版24)也是针对痴呆症大规模筛查而开发的 iPad 版本筛查测试。另一个例子是 Mindmore™,这是一种数字解决方案,由传统认知测试组成,适合通过数字平台进行自我管理。25它涵盖五个认知领域(注意力和处理速度、记忆、语言、视觉空间功能和执行功能),并且可以根据评估目的安排在不同的测试组中。另一方面,测试组更长,可以评估整体认知和特定领域,例如多伦多认知评估的创建目的是产生比筛选测试更全面但比神经心理学电池更短的测试,或 CogState 26 a简短的电池包含四项测试,以评估处理速度、注意力、视觉学习和工作记忆。

在此系列中,“Guttmann Cognitest ® ” 27已被设计、开发并初步验证为认知评估的数字解决方案,专为移动设备设计(移动优先设计),最终目标是最终集成为评估模块“Guttmann, NeuroPersonalTrainer ® ” 28是一个远程认知康复平台。“Guttmann Cognitest ®的当前版本“由专门设计用于评估主要认知功能的七个任务组成,大约需要 20 分钟才能完成。在第一个版本的初步技术和可用性验证之后,经过迭代过程,开发了第二个版本,改进了任务说明和教程,并且在每项任务之前还添加练习试验以促进理解。

本文提出的研究旨在评估“Guttmann Cognitest ® ”的可行性和可用性,比较数字解决方案的两个开发版本,在巴塞罗那大脑健康计划 (BBHI 6 )的健康成年人样本和样本中参与 APTITUDE 项目的老年人。

材料和方法
参加者
来自 BBHI 6的 333 名健康受试者(42-66 岁)参与了这项研究。201 个样本完成了数字解决方案的第一个版本(A 组),而 132 个样本完成了最后一个版本,包括实践试验(B 组)。最后一个版本是 Cattaneo 等人验证的版本。31
对于这两组(A 和 B),我们为有神经、精神、外伤性脑损伤伴意识丧失、药物滥用/依赖、精神药理学药物治疗或视力障碍病史或当前诊断的参与者制定了排除标准。在研究开始之前,参与者提供了明确的书面知情同意书,并且该方案得到了加泰罗尼亚医院联盟伦理和临床研究委员会(Comité d'Ètica I Investigació Clínica de la Unió Catalana Hospitals)的批准。
该应用程序还对 30 名老年人(C 组;年龄范围 72-87 岁)进行了测试,其中一些人可能在 MMSE 或 MoCA 评分后出现认知能力下降。

程序
在这项横断面前瞻性观察研究中,参与者接受了“Guttmann Cognitest ® ”,并在同一天完成了系统可用性量表 (SUS 32 ),间隔几分钟。完成完整评估所需的时间约为 30 分钟。

我们进行了两步验证分析,以评估“Guttmann Cognitest”在健康成人和老年人中的可行性和可用性。
A 组和 B 组认知测试在巴塞罗那古特曼研究所的设施中进行,并由技术人员部分监督,技术人员向参与者提供移动设备,解释活动的目的,并在评估期间满足任何请求。

C 组评估则在安道尔 (Sant Julià de Lòria) 进行,并由安道尔医疗保健系统的老龄化和健康团队监督,使用的是该应用程序的第一个版本。在这种情况下,技术人员在所有会议期间都可以提供帮助并提供更准确的信息,因为我们预计由于技术素养较低,老年人会遇到更多困难。

本研究中使用的调查问卷要么是临时工具,要么是专门的开放获取工具。因此,不需要版权所有者的特定许可。
“格特曼认知测试® ”
“Guttmann Cognitest ® ” 31是一款专为智能手机和其他移动设备设计的数字解决方案,具有七项任务来评估主要认知功能:记忆、执行功能和视觉空间能力。

所有任务之前都有任务的书面描述,后面是一组包含更详细说明和视频教程的屏幕。在第二个版本中,在教程之后和任务之前提供了一个非常简单的练习试验,以确保用户理解任务的基本原理和目标。如果用户在第一次或第二次尝试时未能成功完成练习,无论原因是什么,都推断用户无法成功完成任务并继续下一个任务。这避免了由于理解困难而不是认知缺陷而产生结果

完成课程中包含的所有任务后,将提交一份最终调查问卷,询问(a)是否在安静的地方进行,(b)参与者是否可以足够集中注意力,或者是否发生任何干扰或技术问题,(c)是否对于任何任务来说,说明都足够清晰,并且(d)是否有任何任务的难度太高以至于参与者放弃了。

在调查问卷的最后,应用程序显示了结果的全局摘要,简要解释了每个结果中涉及的主要认知功能。
任务 1:向后视觉跨度
该任务旨在评估工作记忆,基于视觉跨度向后范式。

屏幕上出现灰色网格。每隔一秒,网格的一个正方形就会以绿色突出显示。参与者被要求记住该序列,然后按倒序再现它。每次正确执行后,突出显示的元素数量就会增加 1。如果用户失败,则会再次呈现另一个具有相同长度的序列。连续两次错误后任务结束。
最终得分是正确重复的较长序列

任务 2:自由和提示图像-数字关联
这项联想记忆任务由六对两位数组成,图像一张一张地呈现,每张持续 2 秒。说明提醒参与者记住与每张图像相关的编号。当所有六对都已呈现时,图像以与第一次呈现不同的顺序单独呈现,并要求参与者回忆数字。未正确记住的项目会再次出现提示,其中包含与其相关的两个可能的数字,受试者必须选择正确的数字。整个过程重复三次。
自由恢复的总分是在没有线索的情况下成功联想的次数,识别分数是参与者能够识别的正确联想的次数

任务 3:逻辑序列
设计了十二个逻辑序列来评估流利的智力和逻辑推理。每个系列由一个 3 × 3 的元素矩阵组成,其中缺少一个元素。要求参与者从一组四个可能的选项中选择正确的元素来完成序列。可用的最大响应时间为 90 秒,当还剩 10 秒时,屏幕上会显示一条消息通知参与者。
分数是正确完成序列的数量

任务 4:取消
符号消除测试旨在评估视觉空间搜索和选择性注意。该任务要求参与者扫描结构化的图形排列,并尽快用特定的形状和颜色标记目标图形,时间限制为 45 秒。这些数字采用 135 个矩阵(三个连续屏幕中的 9 × 5)。干扰物可以是与目标相同颜色的不同形状或相同形状但不同颜色的。任务分为两部分,第一部分的目标只有一个彩色形状(总共 15 个标记),第二部分有两个彩色形状目标可供搜索(总共 30 个目标)。
总分是任务两部分中正确选择的符号之和

任务 5:敲击圆圈
该任务旨在测量视觉运动速度和持续注意力。
屏幕上出现六个灰色圆圈,其中一个随机以红色或蓝色突出显示。用户必须尽快点击红色圆圈并忽略蓝色圆圈,从而抑制响应。任务持续2分钟。
该任务有两个数据结果。正确检测由用户点击目标刺激的次数表示,反应时间由呈现刺激和用户正确反应之间经过的时间平均值表示

任务六:心理旋转
这项任务基于心理旋转范式33,旨在评估视觉空间能力。
成对的 3D 人物以不同的方向显示,要求参与者指出它们是否相同,无论其方向如何。有12对3D人物,反应时间为10秒。
分数是正确回答的总数

任务 7:延迟图像和数字关联回忆
为了探索受试者随时间的记忆能力,最终任务包括呈现先前在记忆任务(任务 2)中显示的相同的六张图片。图像被一张一张地呈现,并要求参与者回忆相关的号码。类似地,对于短期任务,首先是自由回忆模式,如果参与者给出错误答案,则呈现提示模式。

正确记住的关联数量代表自由回忆长期得分的总分。

系统可用性量表(SUS)
SUS 是一种非常快速、简单且简单的基于量表的调查问卷,广泛用于评估可用性,旨在评估特定环境中产品、系统或服务的有效性、效率和用户满意度34。它已成为测试结束时主观评估可用性的流行问卷,因为它已被证明可以区分可用性差的系统和被认为可用的系统。即使应用于小样本(N  < 14),它也适用,并且具有出色的可靠性,并且已被翻译成包括西班牙语在内的多种语言并经过验证。

它由 10 个项目组成,采用李克特五点反应量表,范围从“非常同意”到“非常不同意”。最终得分是通过将所有项目相加得出的,SUS 得分越高表明产品可用性越好。根据之前的研究,SUS 分数高于 68 分将被视为高于平均水平,低于 68 则被视为低于平均水平。36 , 37其结果可以很容易地用接受度和净推荐值 (NPS) 来解释,这是一种商业指标,用于估计客户或用户向他人推荐产品或服务和/或保持忠诚度的可能性。

在 SUS 中,奇数问题的分数计算为“回答—1”,而偶数问题的分数计算为“5—回答”。因此,每个问题的分数从 0 到 4。最终的 SUS 分数是通过将所有问题分数相加并乘以 2.5 计算得出的。

SUS 是匿名收集的。除了分析 SUS 结果之外,还设计了一份具体的临时简短调查问卷,以收集有关清晰度、理解性和技术问题的额外信息。使用的调查问卷可以在补充材料(文件 S1 和 S2)中找到

结果
系统可用性量表(SUS)
分析显示,各组之间在可用性方面存在显着差异(F  = 15.69,p  < .001,η 2  = 0.08)。事后分析显示,与 A 组(平均值 = 81.41,SD = 13.32;p  < .001)和 C 组(平均值 = 75.83,SD = 14.61)相比,B 组报告了更高的可用性水平(平均值 = 87.7,SD = 10.63) ;p  < .001)。此外,A 组的可用性高于 C 组

具体的临时最终调查问卷
为了比较解决方案第二版中引入的改进,下图绘制了特定临时最终调查问卷的结果(调查问卷可以在补充材料的文件 S2中找到)。第一个问题评估应用程序的稳定性并询问是否发生任何事件。正如我们在图 11中看到的,在超过 90% 的案例中没有发生任何事件。B 组的事故比 A 组少 3%。

最后一个问题询问任务是否太困难或太混乱以至于参与者不得不放弃。B组77%的人认为所有任务都足够清晰,并且不太难完成所有任务。16% 的人认为一项任务很困难或令人困惑,另外 7% 的人认为一项任务太困难或令人困惑。在另一组中,9% 以上的参与者认为这些任务不太难放弃,14% 的参与者认为一项或多项任务太困难或令人困惑。

讨论
本研究的目的是展示“Guttmann Cognitest ® ”的可行性和可用性试点研究,这是一种用于执行简短认知评估的数字解决方案。设计了六项任务来研究记忆、执行功能和视觉速度等主要认知能力。在评估使用任何数字解决方案进行初始认知评估时,可行性和可用性的研究至关重要。测量速度和性能的应用程序必须向用户传达继续使用它的信心,并将失败和成功归因于用户本身而不是设备。

经过可行性和可用性试点后,获得的结果非常有希望,所有评估组都具有良好的可接受性。考虑到健康成人样本(A 组和 B 组)的可用性评估,获得的 SUS 分数表明用户认为该系统有用、可用、令人满意且易于学习。
大多数样本能够理解并遵守所有任务要求,并且即使在年龄较大的组(C 组)中,也可以在最少的个人监督下进行测试。
正如预期的那样,第二版解决方案(B 组)中包含的试验提高了用户在 SUS 评估的所有方面的可用性以及对难度的理解和感知。这些变化增强了应用程序的完整性、一致性和信心。正如我们在最终的具体临时问卷中看到的,这些变化也改善了对困难和困惑的感知,提高了理解水平。第一个版本中技术问题的比例并不高,但在新版本中也有所减少,给人一种最后版本更加稳定的感觉。

对于年龄较大的组(C 组)来说,结果也很有希望。该组的结果特别令人感兴趣,因为它是此类旨在评估认知变化和缺陷的应用程序的主要目标组之一。针对这一人群的应用程序开发需要考虑诸如文本大小、微小目标、刺激速度或惊人声音等特征。尽管预计老年人在使用技术方面会遇到更多困难,但 1946 年至 1964 年出生的婴儿潮一代是目前已达到退休年龄的人。这一代人比过去几代人更有可能与信息和通信技术(ICT)互动,因为他们拥有更丰富的经验,他们中的许多人在退休前在工作中使用了计算机和互联网多年。我们询问了该群体的技术素养,大多数受试者估计他们对技术和移动设备使用的熟悉程度为中等到高。其中只有 27% 的人知识水平较低或非常低。SUS 项目中关于复杂性、易用性和置信度的标点符号是成功的并且高于平均水平,要么需要技术帮助,而大多数人认为没有必要获得支持。

从 NPS 等级和百分位数来看,三个组的结果从好到最好。正如我们假设的,C 组的结果较低,但仍具有可接受的结果,并且被认为是良好的。正如我们已经说过的,评估这种数字解决方案对老年人的可用性和可行性至关重要,因为他们是最脆弱和社会孤立的群体,更有可能被排除在基于信息通信技术的好处之外。 

除了这些发现的重要性之外,考虑本研究中的某些局限性也非常重要。首先,样本量的差异是由于评估老年人(C 组)的途径和资源有限造成的。此外,由于外部时间限制和访问老年人组的限制,不可能向该组管理改进的第二版本,只能分析该组中的初始版本。需要进一步分析来验证第二个版本在老年人中的可行性和可用性。此外,深入分析参与者的特征,例如教育背景、认知水平或社会经济因素,以及在测试过程中获得的支持,可以为测试的可行性和可用性提供有价值的见解。不幸的是,由于本研究中参与者的匿名性,这种分析是不可行的,但应在未来的类似工作中考虑以改进此处提出的结论。最后,在这项研究中,我们没有排除有认知障碍的老年人,这可能代表数据解释中的潜在混杂因素。

结论
本文介绍了认知评估数字解决方案“Guttmann Cognitest ® ”的可行性和可用性验证。在这项研究中,我们在 BBHI 的健康成年人样本中比较了两种开发的版本。此外,在特定的老年人样本中,第二个版本的可用性得到了验证。
该解决方案不仅在可用性和可行性方面表现良好,而且还通过 BBHI 队列研究中标准和广泛的现场神经心理学评估进行了初步验证。31事实证明,使用这种数字解决方案进行认知评估对于收集临床和实验环境中的认知功能信息是可行且有用的,在大规模样本中进行认知评估具有巨大的潜力。即使在老年人中,这种数字解决方案的接受度也非常好,他们都喜欢继续使用它,这可以促进持续参与跟踪认知功能随时间的变化。

发布日期:2024-03-12