Effects of digital therapy on cognitive function， daily living ability， and quality of life in non-dementia patients with cognitive impairment of small cerebral vascular disease

Yakun Wu; Kai Feng; Haihua Yu

doi:10.11817/j.issn.1673-9248.2024.06.003

Chinese Journal of Cerebrovascular Diseases(Electronic Edition) >

2024 , Vol. 18 >Issue 06: 535 - 541

DOI: https://doi.org/10.11817/j.issn.1673-9248.2024.06.003

Original Article

Effects of digital therapy on cognitive function， daily living ability， and quality of life in non-dementia patients with cognitive impairment of small cerebral vascular disease

Yakun Wu ¹ ,
Kai Feng ¹ ,
Haihua Yu ^,¹^,^†

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1.Department of Neurology， Beijing Shunyi Hospital， Beijing 101300， China

Received date: 2024-01-29

Online published: 2025-02-10

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Fold

Abstract

Objective

To evaluate the effects of digital therapy on cognitive function， daily living ability， and quality of life in non-dementia patients with cognitive impairment due to small cerebral vascular disease.

Methods

Ninety patients with non-dementia cognitive impairment associated with cerebral small vessel disease， admitted to Beijing Shunyi Hospital from January 2022 to August 2023， were enrolled and randomly assigned to either the conventional group （44 cases） or the digital therapy group （44 cases）.The conventional group received standard risk factor management， while the digital therapy group received digital therapy in addition to standard care.SPSS 26.0 software was used to analyze the overall cognitive function scores， Digital Breadth Test （DST） scores， Stroop Word Colour Interference Test （CEST） scores， Visual Matching and Reasoning scores， Colour Digit Connectivity Test （TMT） scores， Activities of Daily Living（ADL） scores， and Comprehensive Quality of Life Inventory 74 （CQOLI-74） in both groups.

Results

Prior to treatment， no significant differences were observed in the Montreal Cognitive Assessment Scale （MoCA），Brief Mental Status Examination （MMSE）， DST score， CEST score， Visual Matching and Reasoning Score，TMT-A score， TMT-B score， ADL score， and CQOLI-74 score when comparing the two groups （all P＞0.05）.Post-treatment， both groups showed improved overall cognitive function scores， DST scores， visual matching and reasoning scores， ADL scores， and CQOLI-74 scores， and reduced TMT-A scores， TMT-B scores， and CEST scores （P＜0.05）.The digital therapy group demonstrated higher post-treatment overall cognitive function scores ［MoCA score （24.96±1.51）， MMSE score （26.67±1.16）］， DST score （12.82±1.08），Visual Matching and Reasoning score （6.33±1.37）， ADL score （86.41±8.71）， CQOLI-74 score ［ somatic functioning （74.48±7.03）， psychological functioning （75.41±7.09）， social functioning （75.84±8.55）， and material status of life （62.22±7.14）］， compared to the conventional group.Conversely， the TMT-A score（61.41±8.73）， the TMT-B score （117.14±24.54）， and the CEST score （14.21±1.95） were lower than in the conventional group （t=3.208， 3.522， 2.473， 2.606， 6.159， 4.481， 5.334， 4.816， 6.138， 2.891， 2.359， 4.812；P=0.002， =0.001， =0.015， =0.011，＜0.001，＜0.001，＜0.001，＜0.001，＜0.001， =0.005， =0.021，＜0.001）.

Conclusion

Digital therapy can significantly enhance the cognitive function， daily living ability， and quality of life in non-dementia patients with cognitive impairment due to small cerebral vascular disease.

Key words： Non-dementia cerebral small vascular disease; Digital therapy; Cognitive impairment; Digital therapy; Cognitive function

Cite this article

Yakun Wu , Kai Feng , Haihua Yu . Effects of digital therapy on cognitive function， daily living ability， and quality of life in non-dementia patients with cognitive impairment of small cerebral vascular disease[J]. Chinese Journal of Cerebrovascular Diseases(Electronic Edition), 2024 , 18(06) : 535 -541 . DOI: 10.11817/j.issn.1673-9248.2024.06.003

血管性认知功能障碍是一组由于脑血管疾病引起的精神疾病，严重程度可以从轻微的认知功能减退到严重的痴呆症状^［1-3］。调查研究显示，其人群发病率达1.57%，我国60 岁及以上人群中有近400 万血管性痴呆患者，是影响我国居民认知健康的重要因素之一^［4-5］。早期阶段血管性认知功能障碍主要表现为认知功能减退，但尚未出现明显的痴呆症状，因此称之为非痴呆型血管性认知障碍^［6］。非痴呆型血管性认知障碍病程较为缓慢，但同样会对患者的生活产生显著的负面影响，同时也加重了患者家庭的负担。研究表明，在此阶段进行积极干预有助于延缓认知功能的下降，对于提高患者的生活质量、防止其进一步发展成痴呆至关重要^［7］。数字疗法是一种由软件驱动的干预方案，研究报道数字疗法可以改善妊娠女性睡眠障碍^［8］。目前关于数字疗法在血管性痴呆中的应用研究报道较少。因此，本研究观察数字疗法对非痴呆型脑小血管病认知障碍患者认知功能、日常生活能力及生活质量的影响，现将研究结果报道如下。

资料与方法

一、对象

前瞻性选择北京市顺义区医院2022 年1 月至2023 年8 月期间收治的脑小血管病存在非痴呆型认知障碍的患者共90 例。本研究经北京市顺义区医院伦理委员会批准（审批号：2023-YJJ-018）。

纳入标准：（1）脑小血管病诊断参考《中国脑小血管病诊治专家共识》^［9］标准，MRI 影像学多发腔隙性脑梗死，或出现广泛脑白质病变，或两者并存，且无大血管病变的证据；（2）认知障碍由脑小血管病导致；（3）有血管危险因素；（4）复杂工具性日常能力轻微损害，简易智能状态检查量表^［10］（mental state examination scale，MMSE）评分≥24 分；（5）无痴呆表现，临床痴呆分级量表^［11］=0.5 分（可疑痴呆）；（6）家属签署知情同意书。排除标准：（1）伴有视力或听力障碍；（2）伴有心、肾或肝脏疾病；（3）伴有严重抑郁焦虑、双相情感障碍等疾病。

将患者随机分成常规组（45 例）和数字疗法组（45 例），研究过程中常规组和数字疗法组均脱落1 例（常规组1 例因临床试验实施过程中发生了严重偏差，难以评价效果给予剔除，数字疗法组1 例为自行退出，故给予剔除），最终2 组完成研究者各44 例。

二、方法

（一）干预方法

对照组给予健康宣传、危险因素控制：使用带红色原点的小卡片，使患者长时间注视，同时播放音乐，训练患者的注意反应、注意稳定性、注意转移能力等；使用图片训练大脑记忆、观看视频并复述所观看内容等方法进行记忆障碍“康复”训练；对计算能力和执行能力训练。每项训练30 min/次，1 次/d，共计6 周。

数字疗法组在对照组的基础上给予计算机化认知训练^［12］：在多媒体的协助下，向患者展示图像，图像内容为患者既往生活场景，让患者回答并找出目标物体或场景，2 min 后重复前述训练；每日按要求依次朗读被试的姓名、日期、当日报纸上刊登的天气预报以及当日报纸上的头条新闻；进行多领域认知训练。通过体感交互计算机技术进行社会互动训练。各项训练30 min/次，1 次/d，共计6 周。干预后对认知水平、记忆水平、精神状态、肢体功能进行评估，通过数字系统调整训练方案。

（二）评分标准

资料收集由同一组研究者完成，一般在患者入组后2 d 内完成年龄、体质量指数、蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment scale，MoCA）评分、MMSE 评分、学历程度、基础疾病、吸烟史、饮酒史、生化指标的收集。MoCA 评分、MMSE 评分采用与患者面对面问答方式或患者自答方式完成，其余一般资料通过制定调查问卷方式采集。干预后6 周时通过随访收集相关评分，资料收集由同一组研究者就相应的条目根据患者的表现进行评估。

1.总体认知功能评估：（1）MMSE 评分用以评估定向力、记忆单词、注意、计算能力以及简单几何图形的复制等，总分0～30 分，文盲≤17 分，小学程度≤20 分，中学程度（包括中专）≤22 分，大学程度（包括大专）≤23 分提示患者存在认知功能障碍，认知正常总分≥26 分。（2）MoCA^［13］是在MMSE 的认知域基础上增加了视空间/执行力、抽象推断、语言流畅性的评估，总分0～30 分，学历水平＜12 年者加1 分，总分26～30 分为认知正常。

2.数字广度测验^［14］（digital span test，DST）：对受试者进行即刻记忆或短时记忆，注意力评估，分顺背（10 个数字串）和倒背（9 个数字串）两式，顺背从3 位至9 位不等，倒背从2 位到8 位，分值越高瞬时记忆越好。

3.视觉匹配与推理测验^［15］、Stroop 字色干扰测验^［16］（Stroop word colour interference test，CEST）与彩色数字连线测验^［17］（trail making test，TMT）评定认知功能：视觉匹配与推理测验总计9 分，反映概括、推理和分析能力。CEST 反应执行功能，记录读取4 张卡片的时间、正确数、延迟改正数、特意拉长声音个数、错误数等，分值越高，执行功能效率越差。TMT 分为A 和B 两个部分，A 部分需按顺序以最快的速度连接随机排列的数字，B 部分需按顺序交替连接25 个数字和对应汉字，分值越高（耗时越长），认知功能受损越重。

4.日常生活活动能力^［18］（activities of dail living，ADL）评分：共10 项，以百分制计分，评分＜40 分为重度损害；41～60 分为中度损害；＞60 分为轻度损害。

5.生活质量综合评定问卷74^［19］（generic quality of life inventory-74，CQOLI-74）评分：其中躯体功能、心理功能、社会功能3 项分值20～100 分，物质生活状态分值16～80 分，分值越高生活质量越高。

三、统计学分析

采用SPSS 26.0 统计软件进行统计学分析。年龄、体质量指数、生化指标和各量表评分为符合正态分布的计量资料，以

表示，采用t 检验比较常规组和数字疗法组组间差异或治疗前后的差异，性别、学历程度、基础疾病为计数资料，采用例数（%）描述，采用χ² 检验比较2 组间差异，P＜0.05为差异具有统计学意义。

结果

一、一般临床资料比较

2 组患者一般临床资料比较，差异均无统计学意义（P 均＞0.05，表1）。

表1 2 组非痴呆型脑小血管病认知障碍患者的一般临床资料比较

一般资料	常规组（44例）	数字疗法组（44例）	统计值	P值
男［例（%）］	30（68.18）	27（61.36）	χ²=0.448	0.503
年龄（岁， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	62.41±6.36	61.78±7.05	t=0.440	0.661
体质量指数（kg/m²， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	24.52±2.63	24.47±2.51	t=0.091	0.928
学历程度［例（%）］			χ²=0.444	0.801
小学和初中	11（25.00）	12（27.27）
中专和高中	24（54.55）	21（47.73）
大专至以上	9（20.45）	11（25.00）
高血压［例（%）］	30（68.18）	27（61.36）	χ²=0.448	0.503
糖尿病［例（%）］	12（27.27）	9（20.45）	χ²=0.563	0.453
高脂血症［例（%）］	22（50.00）	27（61.36）	χ²=1.151	0.283
吸烟史［例（%）］	12（27.27）	10（22.73）	χ²=0.242	0.622
饮酒史［例（%）］	10（22.73）	12（27.27）	χ²=0.242	0.622
空腹血糖（mmol/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	5.78±0.68	5.80±0.59	t=0.147	0.883
甘油三酯（mmol/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	1.71±0.42	1.67±0.48	t=0.416	0.678
总胆固醇（mmol/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	4.30±1.02	4.25±0.97	t=0.236	0.814
低密度脂蛋白胆固醇（mmol/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	3.28±0.85	3.21±0.93	t=0.369	0.713
高密度脂蛋白胆固醇（mmol/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	1.14±0.36	1.12±0.37	t=0.257	0.798
血同型半胱氨酸（μmol/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	20.84±3.25	21.12±3.74	t=0.375	0.709
S100β蛋白（μg/L， $\overset{ˉ}{x}$ ±s）	0.67±0.08	0.66±0.11	t=0.488	0.627

二、总体认知功能评分比较

治疗前2 组总体认知功能评分（包括MoCA和MMSE）比较，差异均无统计学意义（P 均＞0.05）。治疗后2 组总体认知功能评分均较治疗前升高，且数字疗法组治疗后总体认知功能评分较常规组更高，差异均具有统计学意义（P 均＜0.05，表2）。

表2 2 组非痴呆型脑小血管病认知障碍患者总体认知功能评分比较（分，x± s ）

组别	例数	MoCA评分		t值	P值	MMSE评分		t值	P值
组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	22.17±1.44	23.91±1.56	5.437	＜0.001	25.25±0.94	25.78±1.21	2.294	0.024
数字疗法组	44	22.23±1.49	24.96±1.51	8.536	＜0.001	25.19±0.85	26.67±1.16	6.827	＜0.001
t值		0.192	3.208			0.314	3.522
P值		0.848	0.002			0.754	0.001

三、DST 评分比较

治疗前2 组DST 评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后2 组DST 评分均较治疗前升高，数字疗法组治疗后DST 评分较常规组更高，差异均具有统计学意义（P 均＜0.05，表3）。

表3 2 组非痴呆型脑小血管病认知障碍患者数字广度测验评分比较（分，x± s ）

组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	11.52±1.82	12.24±1.12	2.235	0.028
数字疗法组	44	11.60±1.74	12.82±1.08	3.952	＜0.001
t值		0.211	2.473
P值		0.834	0.015

四、CEST 评分、视觉匹配与推理评分、TMT评分比较

治疗前2 组CEST 评分、视觉匹配与推理评分、TMT 评分比较，差异均无统计学意义（P 均＞0.05）。治疗后2 组视觉匹配与推理评分均较治疗前升高，CEST 评分、TMT-A 评分、TMT-B 评分均较治疗前降低，且数字疗法组治疗后视觉匹配与推理评分较常规组更高，CEST 评分、TMT-A 评分、TMT-B 评分较常规组更低，差异均具有统计学意义（P 均＜0.05，表4）。

表4 2 组非痴呆型脑小血管病认知障碍患者不同认知功能评分比较（分，x± s ）

组别	例数	CEST评分		t值	P值	视觉匹配与推理评分		t值	P值
组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	17.85±3.11	16.37±2.25	2.558	0.012	5.03±1.24	5.58±1.33	2.006	0.048
数字疗法组	44	17.93±2.94	14.21±1.95	6.994	＜0.001	4.97±1.20	6.33±1.37	4.953	＜0.001
t值		0.124	4.812			0.231	2.606
P值		0.902	＜0.001			0.818	0.011
组别	例数	TMT-A评分		t值	P值	TMT-B评分		t值	P值
组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	74.85±12.47	67.52±10.97	2.928	0.004	145.89±41.25	130.55±28.62	2.027	0.046
数字疗法组	44	75.02±11.63	61.41±8.73	6.208	＜0.001	147.23±38.72	117.14±24.54	4.354	＜0.001
t值		0.066	2.891			0.157	2.359
P值		0.947	0.005			0.876	0.021

五、ADL 评分比较

治疗前2 组ADL 评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后2 组ADL 评分较治疗前升高，数字疗法组治疗后ADL 评分较常规组更高，差异均具有统计学意义（P 均＜0.05，表5）。

表5 2 组非痴呆型脑小血管病认知障碍患者日常生活活动能力评分比较（分，x± s ）

组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	68.96±8.74	75.64±7.66	3.813	＜0.001
数字疗法组	44	67.82±9.15	86.41±8.71	9.761	＜0.001
t值		0.598	6.159
P值		0.552	＜0.001

六、CQOLI-74 评分比较

治疗前2 组CQOLI-74 评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后2 组CQOLI-74 评分较治疗前升高，数字疗法组治疗后CQOLI-74 评分较常规组更高，差异均具有统计学意义（P 均＜0.05，表6）。

表6 2 组非痴呆型脑小血管病认知障碍患者生活质量综合评定问卷74 评分比较（分，x± s ）

组别	例数	躯体功能		t值	P值	心理功能		t值	P值
组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	58.85±8.62	66.54±9.42	3.995	＜0.001	60.35±5.45	67.41±6.98	5.288	＜0.001
数字疗法组	44	57.93±9.14	74.48±7.03	9.521	＜0.001	59.87±5.83	75.41±7.09	11.230	＜0.001
t值		0.486	4.481			0.399	5.334
P值		0.628	＜0.001			0.691	＜0.001
组别	例数	社会功能		t值	P值	物质生活状态		t值	P值
组别	例数	治疗前	治疗后	t值	P值	治疗前	治疗后	t值	P值
常规组	44	57.53±5.45	67.85±6.93	7.765	＜0.001	42.54±4.93	53.26±6.54	8.682	＜0.001
数字疗法组	44	58.11±6.06	75.84±8.55	11.222	＜0.001	43.06±5.11	62.22±7.14	14.475	＜0.001
t值		0.472	4.816			0.486	6.138
P值		0.638	＜0.001			0.628	＜0.001

讨论

早期脑小血管病认知障碍主要以轻微的注意力、执行力改变为主。随着疾病的进展，认知障碍逐渐加重，最终可能演变成血管性痴呆。在这个过程中，早期的干预和治疗显得尤为重要，有助于防止疾病的不可逆发展。数字疗法作为一种基于计算机的干预方案，为非痴呆型脑小血管病认知障碍患者提供了一种潜在的治疗手段。为了明确数字疗法在非痴呆型脑小血管病认知障碍治疗中的应用价值，本研究对比了常规干预与数字疗法对非痴呆型脑小血管病认知障碍的疗效差异，以期可以更好地了解数字疗法对于非痴呆型脑小血管病认知障碍患者的效果，并为脑小血管病认知障碍相关认知损害的防治提供科学的依据和方向。

数字疗法是一种由软件程序驱动的干预方式，通过软件程序进行精准的认知评估，利用科学方法和技术手段对患者的认知功能进行全面的测量，根据患者的个体差异和进展，提供个性化的认知训练^［20］。本研究结果显示，数字疗法组治疗后总体认知功能评分较常规组更高。数字疗法具有个性化适应性训练的特点，根据患者的反应和进展调整难度和内容，有助于更好地满足患者的个体差异，使训练更贴近患者的认知水平，从而提高训练的有效性。此外，数字疗法能提供实时反馈和监控，使患者能够清晰地了解自身的表现。这种反馈机制有助于患者更好地理解自己的认知状态，从而激发积极的学习动机，促进认知功能的改善。

本研究结果还显示，数字疗法组治疗后DST评分、视觉匹配与推理评分、ADL 评分较常规组更高，CEST 评分较常规组更低，说明数字疗法可改善非痴呆型脑小血管病认知障碍患者的认知功能，提高日常生活能力，这与研究报道^［21］结果一致。数字疗法使用多媒体形式，例如二维和三维图像，使认知任务更加直观，这有助于患者更好地处理和理解视觉信息，促进不同认知功能之间的协同作用，进而提高视觉信息处理与数字记忆的整合功能，提高认知学习效果。数字疗法在计算机系统辅助下还可以根据患者的表现进行实时调整，以满足他们的个体需求和能力水平，这样的个性化特性有助于更有效地提高患者的认知功能。研究证实，多认知域训练比单一认知域训练在预防认知功能减退方面具有更好的效果^［22］。数字疗法往往涉及到多种刺激，包括数字记忆、推理、注意力等。这种综合刺激可促使患者在不同认知领域中进行更全面的训练，进一步提高整体认知水平恢复，提高日常生活能力。

本研究结果中，数字疗法组治疗后TMT-A 评分、TMT-B 评分较常规组更低。分析其原因可能为，数字疗法能提供多样化的认知刺激，比如对日常生活片段的记忆和推理方面的训练，这有助于加强患者的注意力和简单认知速度。此外，数字疗法通常包含多媒体形式的认知训练，强调在不同认知任务之间的转换和执行功能，提高了患者在处理更复杂认知任务时的效率。因此，患者能够更全面地发展不同的认知功能，从而在长期效果和日常生活功能上表现更佳。本研究结果中，数字疗法组治疗后CQOLI-74 评分较常规组更高，说明数字疗法可改善非痴呆型脑小血管病认知障碍患者生活质量。数字疗法包含模拟和训练日常生活技能，如记忆、计算、社交交往等。这些技能的增强有助于患者更独立、更自信地面对日常生活，从而提高生活质量。此外，多认知域训练方法改善患者的注意力、记忆、执行功能等认知领域协调能力，使患者更能够应对日常生活中的各种挑战，从而提高生活质量。

本研究尚有不足之处，本研究为单中心、小样本研究，纳入研究对象有限，研究结果具有一定的局限性，后续需进一步进行多中心随机化研究。此外，对于数字疗法长期疗效及安全性，本研究尚未进行长时间的随访研究，后续需延长随访时间进一步证实。

综上所述，数字疗法可改善非痴呆型脑小血管病认知障碍患者认知功能，提高日常生活能力和生活质量。

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