计算机辅助认知康复在脑卒中后认知障碍病人中的应用研究进展

谢玉瑶 郑冬香 李圣娟 李晨 王欢 王栋

Abstract  This paper mainly summarized status quo of the application of computer?assisted cognitive rehabilitation in patients with post?stroke cognitive impairment，including historical sources and development，advantages，intervention media，application and effects，and put forward suggestions on existing problems，in order to provide reference for the development of computer?assisted cognitive rehabilitation suitable for patients with post?stroke cognitive impairment in China.

Keywords  post?stroke cognitive impairment； computer?assisted cognitive rehabilitation； nursing； review

摘要  主要阐述计算机辅助认知康复在脑卒中后认知障碍病人中的应用现状，包括历史来源与发展、优势、干预媒介、应用及效果，并就现存问题提出建议，旨在为开展适合我国脑卒中后认知障碍病人的计算机辅助认知康复提供参考。

关键词  脑卒中后认知障碍；计算机辅助认知康复；护理；综述

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2023.07.012

脑卒中后认知障碍（post?stroke cognitive impairment，PSCI）是指病人脑卒中后6个月内出现以认知损害为特征的临床综合征[1]。研究表明，我国PSCI的发病率高达53.1%[2]。PSCI不仅影响脑卒中病人身心健康，降低其生活质量，给家庭及社会带来极大的心理和经济负担，更是影响脑卒中病人预后和转归的严重并发症之一[3]。PSCI现已成为当下国际脑卒中研究和干预的热点及重点。随着科技的飞速发展、计算机的普及，计算机辅助认知康复（computer?assisted cognitive rehabilitation，CACR）逐渐成为认知障碍辅助评定和治疗的主流发展趋势。与传统认知康复训练不同的是，CACR主要是利用电脑等电子设备，结合特定的软硬件系统，通过编制不同形式及内容的训练任务对病人进行认知干预。该技术在国外已成熟开展，但我国相关研究报道仍相对较少，现将国内外CACR在PSCI病人中的应用进行综述，旨在为临床护理工作提供参考和依据。

1  CACR的来源与发展

20世纪60年代，CACR在美国兴起，该技术设计初衷主要是为了改善和提升脑损伤病人的执行能力[4]，但仅应用于少数研究。20世纪80年代，随着计算机的普及，美国有73%的康复中心使用计算机进行认知康复训练，主要训练领域包括注意力、定向力、记忆力、视觉空间处理能力等[5]。此技术已被证明对老年人和其他脑损伤、痴呆或精神分裂症病人的认知障碍有疗效[6?7]，但由于当时技术的匮乏和编程语言的限制，CACR的发展相当缓慢且缺乏生态有效性。20世纪90年代初，我国有了开始应用CACR在认知障碍方面的相关研究[8]。唐丹[9]研究表明，可以通过选择和编制计算机游戏软件对病人进行认知功能方面的训练，如拼图拼字、图像识别等游戏方式，不仅改变了传统的认知训练模式，还极大地提高了病人进行认知康复的兴趣和积极性。进入21世纪，随著信息化和互联网的发展，CACR逐渐发展为一种现代认知功能康复的重要手段，它能够通过人机交互的图像、声像及意境等多媒体技术，反复刺激病人在视觉、听觉、嗅觉等多方面感官，从而强化病人的记忆力、注意力、语言能力、空间及思维能力等多种认知功能[10]。

2  CACR的优势

与传统的认知训练相比，CACR具有如下优势[11?15]：①个体化。根据每例病人神经心理模式和认知障碍程度，提供多元化、个性化的治疗，持续和重复地刺激受损的认知区域，以提升认知功能。②便捷性。病人可随时随地利用计算机在线训练模式进行认知训练，不受时间、空间的限制，为不能移动、无法长期维持坐立姿势的病人带来了便捷性，保证了训练的持续性，也减轻了医护人员和照护者的负担。③娱乐性。能够利用多媒体和信息化资源，使用特有的软硬件系统，通过特定的程序重新激活受损的神经功能，进行声像模拟及游戏练习，形式多样且娱乐性强，更能激发病人训练的兴趣和动力，提升训练的效率和质量。④客观性。能够实时和客观地记录、分析病人在训练中的错误并及时反馈，有助于后续制订更具针对性的训练计划。

3  CACR的干预媒介

目前，针对PSCI病人的CACR干预媒介尚没有统一标准，大致分为认知训练软件、视频游戏软件及虚拟现实技术。

3.1 认知训练软件 目前应用最多的认知训练软件主要是基于计算机技术开发的一系列可以刺激认知领域的软件，其中最受欢迎的是大脑训练[16]，并且已经以认知干预的形式向公众推广。该软件主要是利用智能手机、平板电脑等电子设备提供针对特定认知领域且具有认知挑战性的训练，以改善认知障碍病人的注意力、感知能力及自我效能，并提高其功能独立性和生活质量。这些训练往往色彩丰富、视觉吸引力强，能激发乐趣和享受，从而促进病人持续的参与动机[17]。Cogni Plus则通过模拟现实场景，将训练内容融入日常生活中，如进行警惕性训练、视觉空间注意训练、姓名?面貌联合记法训练等，并根据病人反馈及时调整难易度，其结果可有效改善PSCI病人的认知功能尤其是记忆力[18?19]。而RehaCom认知康复软件旨在提高脑卒中病人注意力、学习能力和执行功能，改善认知缺陷[20]。虽然这些软件提供的认知训练侧重点不同，但在改善认知障碍方面都有一定的临床疗效，且已摆脱了传统的以人工训练为主的模式，成为认知障碍评定和干预的流行趋势。

3.2 视频游戏软件 视频游戏软件主要指利用人机互动交流、视频以及游戏等多种方式为认知障碍的病人提供益智训练，以提高其认知水平。目前应用最广泛的是任天堂（Nintendo Wii Sports Resort），此软件通过完成不同游戏任务提高脑卒中病人的注意力、处理速度和日常生活活动能力，可利用模拟器将病人的化身投射到电脑屏幕，从而让病人观察自己的动作，并获得积极反馈，并且游戏的复杂性也随着病人的恢复而增加。此外，它还具备无线、轻便小巧、低成本等特点，居家就能实施，更易被大众接受[21]。运动游戏（exergames）则是把运动和游戏相结合并且能在虚拟现实或游戏环境中进行锻炼的一种新型干预媒介，其设计主要是利用丰富的环境刺激大脑功能，通过视觉、听觉、触觉刺激提供感官反馈，并进一步维持个体的康复动机。运动游戏价格低廉、有趣且相对安全，已被证实可用于改善认知障碍病人的身体功能和认知功能[22]。COGMED则是基于计算机程序进行一系列类似于游戏的互动任务，以提高注意力、记忆力、视空间能力以及认知灵活性[23]。LumosityTM软件通过设计不同的游戏任务，旨在提高脑卒中病人记忆力、注意力、灵活性、处理速度和解决问题的能力[24]。这一系列视频游戏软件作为一种新的认知康复手段，颇具新颖性和趣味性，能够激发病人参与和配合治疗的积极性，未来具备极大的发展前景。

3.3 虚拟现实技术 虚拟现实技术是基于计算机技术，结合专业的软件、硬件设备进行模拟仿真的一种技术，目前已被广泛应用于医学康复领域。研究发现，沉浸式虚拟现实认知技术可有效改善认知障碍病人的记忆力障碍、注意力障碍、视空间感觉障碍以及日常生活活动能力等[25?26]。而基于虚拟现实的Kinect体感游戏可利用模拟器创建出三维场景，让使用者能够沉浸式地投入游戏中，享受到身临其境的情景互动和感官体验，从而利用该场景带来的欢愉感降低负面情绪，提升正向思维，还可提高脑卒中病人的自理能力和认知功能[27?28]。这类新兴的认知干预技术为PSCI病人的康复治疗提供了新的选择，使病人能够获得更全面的治疗。

4  CACR在PSCI病人中的应用效果

PSCI涉及多个领域，各领域之间往往以复杂的方式相互作用、重叠，从而严重影响病人的日常生活。从目前的研究来看，CACR主要用于改善PSCI病人的注意力、执行能力、记忆力以及日常生活活动能力等方面。

4.1 集中注意力 注意力障碍可降低视觉信息处理能力，使病人对周遭环境敏感度降低，影响日常生活，因此，实施注意力训练是非常有必要的。De Luca等[29]应用计算机化认知工具Erica软件对PSCI病人进行认知训练，训练的难度根据病人的表现灵活变化，结果显示，病人的总体认知功能得到改善，尤其是注意力等方面，以及多感官刺激神经可塑性增强，有利于认知功能进一步恢复。Ho等[30]纳入了39例脑卒中病人进行为期12周的干预，对照组20例接受常规认知训练，干预组19例给予计算机康复训练，研究显示，干预组在整体认知功能和特定认知领域方面较对照组明显提高，注意力、处理速度均显著提高。陈建军等[31]将48例脑卒中病人分为干预组和对照组，干预组在常规康复治疗的基础上给予CACR，研究发现，两种干预均有助于提高病人的注意力，但干预组经过CACR后注意力较对照组改善更加明显（P<0.05），证明CACR比常规康复手段更能促进病人注意力集中，延长病人注意力的维持时间。

4.2 提高执行功能 执行功能是病人思维及处理生活中琐碎事务的功能体现，执行功能的下降不利于肢体运动功能的恢复且严重影响病人日常生活。韩晔等[14]采用德国Rehacom认知康复软件对执行功能障碍的病人进行针对性的强化训练，如推理训练、时间分配训练、问题解决训练等，结果显示，病人的问题分析、处理能力显著增强，运动调控功能明显提高，可进一步改善病人躯体运动功能及日常生活活动能力。骆晓静等[32]基于计算机辅助认知干预对PSCI病人进行认知领域的训练，结果提示病人的视空间执行能力和抽象能力较人工认知训练得到显著改善。Li等[33]则设计了中文计算机认知训练，发现干预能有效延缓认知障碍病人认知功能下降，尤其是在记忆、注意力和执行功能等认知方面。

4.3 加强记忆力 记忆力和执行力密切相关，记忆功能障碍是PSCI病人的最早表现之一。Draaisma等[34]表明多域计算机认知训练可以增加海马和左上额叶之间静息状态下的功能连接。而海马体的改善与记忆力和整体认知能力的提高有关[35]。蔡天燕等[19]采用Cogniplus认知功能训练系统的工作记忆模块对PSCI病人进行训练，结果发现，与人工训练组相比，计算机辅助工作记忆训练的效果更加显著，且训练结束90 d后效果仍持续存在。Amiri等[20]则利用RehaCom认知康复软件对50例慢性缺血性脑卒中病人干预5周后发现，干预组的工作记忆、处理速度等认知功能均优于对照组，且效果具有长期稳定性。这与Niemeijer等[36]的研究结果一致。但出于对工作记忆测量的异质性和偏倚风险的考虑，未来的研究应确保足够的训练剂量和样本量。

4.4 提升日常生活活動能力 PSCI病人对比正常人而言接收和处理各类信息的能力有所欠缺，从而影响日常生活活动能力，因此，提供认知康复训练帮助病人尽快回归到正常生活非常必要。张吉青等[37]将计算机辅助训练内容与病人的日常生活环境相融合，如利用计算机模拟其生活环境及社区，设计虚拟超市购物场景，指定病人挑选特定物品、识别特定场景问题并进行讨论，以此锻炼病人的认知能力和生活自理能力。Nie等[38]研究表明，CACR是一种有效的治疗方法，有利于改善病人的认知和恢复病人的整体功能状态，特别是在认知功能和日常生活能力方面。而刘锐芬等[3]采取CACR对PSCI病人进行认知训练，结果显示，该技术结合人工训练的效果优于单用人工训练，且显著提高了病人的认知功能、日常生活能力和独立能力。

虽然现有很多研究证实了CACR对于改善PSCI病人认知功能方面的效果，表明CACR可作为一种有效的康复手段应用于PSCI病人的康复领域，但由于样本量较小，训练方案和干预时间不尽相同，其结果也不完全一致。今后的研究应针对病人的特定需求量身定制具有更高训练剂量的计划，并增加样本量和随访时间以观察疗效。

5  小结

早期的认知功能干预对于PSCI病人而言具有重要意义，而CACR在提高脑卒中认知水平方面展现出良好的疗效。此外，该技术不仅提高了医疗资源的利用率，还减轻了病人的经济负担。目前仍存在以下局限性：①由于认知障碍程度、文化程度、视听能力缺陷等都会影响病人对CACR的正确使用，需针对性地为病人选择合适的设备，并教会病人及亲属充分掌握使用的方法和过程，以确保其正确实施；②国内CACR大多只停留在认知层面的支持，很少提供人文关怀和情感支持，因此对病人的关注更多要涉及心理、精神等更高层次的需求，提高病人自我认同感，促使其发挥自我潜能，恢复健康；③由于地域、语言、社会文化背景等多方面的差异，将国外CACR产品直接汉化后使用存在一定局限性。因此，未来医护人员需发挥自身长处，加强多学科领域的交流协作，进行多中心、大样本量、长期且质量高的随机对照试验，把CACR与我国PSCI病人的特点相结合，研发中文版CACR软件，以满足病人需求，加速其康复进程。

参考文献：

[1]  汪凯，董强，郁金泰，等.卒中后认知障碍管理专家共识2021[J].中国卒中杂志，2021，16（4）：376-389.

WANG K，DONG Q，YU J T，et al.Experts consensus on post-stroke cognitive impairment management 2021[J].Chinese Journal of Stroke，2021，16（4）：376-389.

[2]  DING M Y，XU Y，WANG Y Z，et al.Predictors of cognitive impairment after stroke：a prospective stroke cohort study[J].Journal of Alzheimer's Disease，2019，71（4）：1139-1151.

[3]  刘锐芬，周晶，曾庆，等.计算机辅助认知训练对脑卒中后认知障碍的效果[J].广东医学，2019，40（10）：1401-1404.

LIU R F，ZHOU J，ZENG Q，et al.Clinical effect of computer-assisted cognitive training on post-stroke cognitive impairment[J].Guangdong Medical Journal，2019，40（10）：1401-1404.

[4]  李楨，李冬梅.轻度认知障碍及痴呆症患者计算机辅助认知康复研究现状[J].中华护理杂志，2014，49（8）：986-990.

LI Z，LI D M.The application of computer-assisted cognitive rehabilitation in patients with mild cognitive impairment and dementia：a review[J].Chinese Journal of Nursing，2014，49（8）：986-990.

[5]  SCH?NLEP W，WIEBOLD G，WIEDING J，et al.Microcomputer and rehabilitation of cognitive cerebral performance disorders[J].Die Rehabilitation，1987，26（3）：105-108.

[6]  GONTKOVSKY S T，MCDONALD N B，CLARK P G，et al.Current directions in computer-assisted cognitive rehabilitation[J].NeuroRehabilitation，2002，17（3）：195-199.

[7]  LYNCH B.Historical review of computer-assisted cognitive retraining[J].The Journal of Head Trauma Rehabilitation，2002，17（5）：446-457.

[8]  欧阳亚涛，唐丹，周祖华.计算机辅助认知康复的研究进展[J].中国康复医学杂志，2003，18（5）：295-297.

OUYANG Y T，TANG D，ZHOU Z H.Research progress of computer aided cognitive rehabilitation[J].Chinese Journal of Rehabilitation Medicine，2003，18（5）：295-297.

[9]  唐丹.计算机在康复医学中的应用[J].中国康复医学杂志，1999，14（1）：29-31.

TANG D.Application of computer in rehabilitation medicine[J].Chinese Journal of Rehabilitation Medicine，1999，14（1）：29-31.

[10]  張园园，苏彬，黄桂兰，等.三焦针法结合计算机辅助认知训练治疗急性脑卒中后认知障碍疗效观察[J].山东中医杂志，2019，38（12）：1118-1122.

ZHANG Y Y，SU B，HUANG G L，et al.Effect of three focal acupuncture combined with computer assisted cognitive training on cognitive impairment after acute stroke[J].Shandong Journal of Traditional Chinese Medicine，2019，38（12）：1118-1122.

[11]  CHA Y J，KIM H.Effect of computer-based cognitive rehabilitation（CBCR） for people with stroke：a systematic review and meta-analysis[J].NeuroRehabilitation，2013，32（2）：359-368.

[12]  VAN DE VEN R M，BUITENWEG J I，SCHMAND B，et al.Brain training improves recovery after stroke but waiting list improves equally：a multicenter randomized controlled trial of a computer-based cognitive flexibility training[J].PLoS One，2017，12（3）：e0172993.

[13]  张孙鑫，何永生.计算机辅助认知康复训练治疗创伤性脑损伤后认知功能障碍的研究进展[J].中华神经医学杂志，2019，18（1）：98-101.

ZHANG S X，HE Y S.Recent advance in computer-assisted cognitive rehabilitation in treatment of cognitive impairment after traumatic brain injury[J].Chinese Journal of Neuromedicine，2019，18（1）：98-101.

[14]  韩晔，刘敏，周盛年，等.计算机辅助认知康复训练治疗脑梗死后执行功能障碍的疗效观察[J].中华物理医学与康复杂志，2018，40（7）：544-546.

HAN Y，LIU M，ZHOU S N，et al.Effect of computer-aided cognitive rehabilitation training on executive dysfunction after cerebral infarction[J].Chinese Journal of Physical Medicine and Rehabilitation，2018，40（7）：544-546.

[15]  张新新.基于互联网的认知训练对脑卒中后认知功能障碍的影响[D].上海：上海体育学院，2020.

ZHANG X X.The clinical effect of internet-based cognitive training on post-stroke cognitive impairment[D].Shanghai：Shanghai University of Sport，2020.

[16]  SIMONS D J，BOOT W R，CHARNESS N，et al.Do "brain-training" programs work？[J].Psychological Science in the Public Interest，2016，17（3）：103-186.

[17]  NGUYEN L，MURPHY K，ANDREWS G.A game a day keeps cognitive decline away？ A systematic review and meta-analysis of commercially-available brain training programs in healthy and cognitively impaired older adults[J].Neuropsychology Review，2022，32（3）：601-630.

[18]  莫丹，李琴，李亚梅，等.CogniPlus训练治疗继发性脑损伤患者认知障碍的临床研究[J].实用医院临床杂志，2021，18（3）：114-118.

MO D，LI Q，LI Y M，et al.A clinical study on CogniPlus cognitive training in the treatment of cognitive impairment of secondary brain injury[J].Practical Journal of Clinical Medicine，2021，18（3）：114-118.

[19]  蔡天燕，冉春风，钞强，等.计算机辅助工作记忆训练对脑卒中后认知障碍的影响[J].中国康复，2016，31（5）：377-379.

CAI T Y，RAN C F，CHAO Q，et al.Effect of computer-aided working memory training on cognitive impairment after stroke[J].Chinese Journal of Rehabilitation，2016，31（5）：377-379.

[20]  AMIRI S，HASSANI-ABHARIAN P，VASEGHI S，et al.Effect of RehaCom cognitive rehabilitation software on working memory and processing speed in chronic ischemic stroke patients[J].Assistive Technology，2021：1-7.DOI：10.1080/10400435.2021.1934608.

[21]  UNIBASO-MARKAIDA I，IRAURGI I，ORTIZ-MARQU?S N，et al.Effect of the Wii sports resort on the improvement in attention，processing speed and working memory in moderate stroke[J].Journal of Neuroengineering and Rehabilitation，2019，16（1）：32.

[22]  ZHAO Y N，FENG H，WU X Y，et al.Effectiveness of exergaming in improving cognitive and physical function in people with mild cognitive impairment or dementia：systematic review[J].JMIR Serious Games，2020，8（2）：e16841.

[23]  LENGVENYTE A，COPPOLA F，JAUSSENT I，et al.Improved functioning following computerized working memory training（COGMED?） in euthymic patients with bipolar disorder and cognitive complaints：an exploratory study[J].Journal of Affective Disorders，2020，262：414-421.

[24]  WITHIEL T D，WONG D，PONSFORD J L，et al.Feasibility and effectiveness of computerised cognitive training for memory dysfunction following stroke：a series of single case studies[J].Neuropsychological Rehabilitation，2020，30（5）：829-852.

[25]  李文惠，黄凯轩，赵立功，等.沉浸式VR技术在认知障碍康复中的应用[J].中国老年学杂志，2022，42（6）：1531-1535.

LI W H，HUANG K X，ZHAO L G，et al.Application of immersive VR technology in rehabilitation of cognitive impairment[J].Chinese Journal of Gerontology，2022，42（6）：1531-1535.

[26]  王凯蓉，卫婉蕊，马睛雅，等.沉浸式虚拟现实认知训练对认知障碍患者干预效果的系统评价[J].中华护理杂志，2022，57（2）：230-236.

WANG K R，WEI W R，MA J Y，et al.Effects of immersive virtual reality-based cognitive training for people with cognitive impairment：a systematic review[J].Chinese Journal of Nursing，2022，57（2）：230-236.

[27]  张培宇，朱忆宁，周天钧，等.体感交互技术在医疗护理领域中的应用现状[J].护理研究，2021，35（5）：874-877.

ZHANG P Y，ZHU Y N，ZHOU T J，et al.Application status quo of motion sensing technology in the field of medical care[J].Chinese Nursing Research，2021，35（5）：874-877.

[28]  周穎，徐乐义，李海燕.体感游戏改善脑卒中患者认知功能障碍的效果[J].中国医药导报，2018，15（2）：115-118.

ZHOU Y，XU L Y，LI H Y.Effect of somatosensory interactive game on cognitive impairment in patients with stroke[J].China Medical Herald，2018，15（2）：115-118.

[29]  DE LUCA R，LEONARDI S，SPADARO L，et al.Improving cognitive function in patients with stroke：can computerized training be the future？[J].Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases，2018，27（4）：1055-1060.

[30]  HO H Y，CHEN M D，TSAI C C，et al.Effects of computerized cognitive training on cognitive function，activity，and participation in individuals with stroke：a randomized controlled trial[J].NeuroRehabilitation，2022，51（1）：79-89.

[31]  陈建军，穆燕芳，黄秀平，等.计算机辅助认知训练对脑卒中患者注意障碍的效果[J].安徽医学，2019，40（8）：865-868.

CHEN J J，MU Y F，HUANG X P，et al.Rehabilitation effect of computer-assisted cognitive training on attention disorder in stroke patients[J].Anhui Medical Journal，2019，40（8）：865-868.

[32]  骆晓静，石拓，刘强.计算机化认知训练对脑卒中后认知功能障碍的影响[J].卒中与神经疾病，2020，27（6）：821-823.

LUO X J，SHI T，LIU Q.Effect of computerized cognitive training on cognitive dysfunction after stroke[J].Stroke and Nervous Diseases，2020，27（6）：821-823.

[33]  LI B Y，HE N Y，QIAO Y，et al.Computerized cognitive training for Chinese mild cognitive impairment patients：a neuropsychological and fMRI study[J].Neuroimage Clinical，2019，22：101691.

[34]  DRAAISMA L R，WESSEL M J，HUMMEL F C.Neurotechnologies as tools for cognitive rehabilitation in stroke patients[J].Expert Review of Neurotherapeutics，2020，20（12）：1249-1261.

[35]  TEN BRINKE L F，DAVIS J C，BARHA C K，et al.Effects of computerized cognitive training on neuroimaging outcomes in older adults：a systematic review[J].BMC Geriatrics，2017，17（1）：139.

[36]  NIEMEIJER M，SVAERKE K W，CHRISTENSEN H K.The effects of computer based cognitive rehabilitation in stroke patients with working memory impairment：a systematic review[J].Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases，2020，29（12）：105265.

[37]  張吉青，杨艳.计算机辅助训练联合现实环境训练对脑卒中后非痴呆血管性认知障碍的影响[J].中华物理医学与康复杂志，2015，37（5）：344-347.

ZHANG J Q，YANG Y.Effects of computer assisted training combined with the actual environment training on vascular cognitive impairment with no dementia after stoke[J].Chinese Journal of Physical Medicine and Rehabilitation，2015，37（5）：344-347.

[38]  NIE P，LIU F，LIN S，et al.The effects of computer-assisted cognitive rehabilitation on cognitive impairment after stroke：a systematic review and meta-analysis[J].Journal of Clinical Nursing，2022，31（9/10）：1136-1148.

（收稿日期：2022-07-11；修回日期：2023-03-18）

（本文编辑 苏琳）