|
基于DIKWP*DIKWP框架的认知障碍测评方法
段玉聪
人工智能DIKWP测评国际标准委员会-主任
世界人工意识大会-主席
世界人工意识协会-理事长
(联系邮箱:duanyucong@hotmail.com)
引言认知障碍(包括轻度认知功能损害和各类痴呆)已成为全球重要的公共健康挑战之一 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。早期识别和准确评估认知障碍,对及时干预、减缓疾病进程以及改善患者生活质量至关重要 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。认知功能测评作为诊断和管理认知障碍的第一步,不仅能够帮助医生确定患者认知受损的程度和类型,也是制定后续治疗、护理计划的重要依据 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。目前,临床上和研究中可用于认知障碍评估的方法多种多样,既包括简便的纸笔量表测试,也涵盖基于计算机的认知评估工具、神经影像学、生物标志物检测以及新兴的人工智能辅助技术等。本综述旨在全面梳理阿尔茨海默病、帕金森病相关认知障碍、血管性痴呆、路易体痴呆等不同类型认知障碍的测评方法和适用范围,比较各类方法在评估记忆、执行功能、语言、空间认知、注意力等主要认知域方面的特点,并探讨如何基于“数据-信息-知识-智慧-意图 (DIKWP)”框架的25个交互转化模块,将多种测评手段有机结合,以提高认知障碍评估的准确性和个体化水平。本文力求内容深入且通俗易懂,为临床医生、研究人员以及普通患者和家庭护理者提供一份详尽的参考指南。
认知障碍的类型与测评需求认知障碍可由多种神经系统疾病导致,其中阿尔茨海默病(AD)、帕金森病相关认知障碍、血管性痴呆和路易体痴呆是临床上常见的几种类型。不同类型的认知障碍在认知受损的早期表现和进展模式上各具特点,相应的评估重点也有所不同。了解这些差异有助于针对性地选择测评方法并解读评估结果。
阿尔茨海默病相关认知障碍阿尔茨海默病是最常见的认知障碍类型,其特征性表现为进行性记忆衰退,伴随其他认知功能的逐渐受损 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。早期阿尔茨海默病患者往往表现出记忆能力显著下降(如近期事件反复遗忘),并可能伴有注意力难以集中、计划和解决问题能力下降以及定向障碍等症状 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。随着疾病进展,语言表达困难、空间定向障碍(如迷路、判断距离困难)和执行功能缺陷(如决策判断能力下降)等问题也会日益明显 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。由于记忆障碍在阿尔茨海默病早期最为突出,其评估对早期诊断尤为关键。此外,阿尔茨海默病患者常存在大脑病理学改变(如大脑内淀粉样斑块和神经原纤维缠结) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。为了确诊AD型痴呆,临床医生需要详细采集病史和症状,进行体格检查和认知测验,并借助必要的辅助检查(如影像和体液标志物)以排除其他原因 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。阿尔茨海默病的准确诊断非常重要,这是患者获得适当治疗、护理、家庭教育并规划未来生活的基础 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。因此,对疑似阿尔茨海默病患者的认知评估,既要涵盖核心的记忆功能测试,也应包括其他认知域的测验,以及必要时结合脑成像和生物标志物检测,以提高诊断准确性和全面性。
帕金森病相关认知障碍帕金森病(PD)患者除了典型的运动症状外,约有40%以上在病程中出现认知功能减退,其中一部分发展为帕金森病痴呆(PDD)。帕金森病相关的认知障碍在临床表现上与阿尔茨海默病有所不同。执行功能和注意力的损害在帕金森病中往往更早更突出,例如计划组织困难、认知处理速度变慢、注意维持和分配能力下降等 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition)。相比之下,记忆力在帕金森病早期通常相对保留更好,记忆障碍往往在疾病后期或痴呆阶段才变得明显 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition)。由于帕金森病患者常有运动迟缓、震颤等症状,在进行认知评估时需要考虑运动症状对测试的影响,必要时选择不受运动技能限制的评估方式。此外,帕金森病患者常伴发幻觉、抑郁、睡眠障碍等非认知症状,也可能影响认知评估结果的解读 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org) (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。针对帕金森病患者的认知筛查,临床上推荐使用更能体现执行功能的量表,如蒙特利尔认知评估量表(MoCA),因为研究表明MoCA在检测帕金森病轻度认知障碍(PD-MCI)方面优于MMSE (Is the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) Suitable for Identifying Mild Cognitive Impairment in Parkinson’s Disease? - MDS Abstracts)。MoCA被作为帕金森病认知障碍分级评估的一级工具,而更详细的神经心理测验电池则用于二级评估以确诊PD-MCI (Is the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) Suitable for Identifying Mild Cognitive Impairment in Parkinson’s Disease? - MDS Abstracts)。因此,在帕金森病相关认知障碍的评估中,应重点考察注意、执行等前脑功能,同时根据需要进行全面的神经心理学测试,以捕捉轻微但功能重要的认知变化。
血管性痴呆血管性认知障碍是由脑血管病变所致的认知功能损害,其严重程度从轻度认知障碍到血管性痴呆(VaD)不等 (Vascular Cognitive Impairment | Circulation Research)。其认知损害模式取决于脑血管病变的部位和范围,一般而言,执行功能和复杂注意往往受损更早更明显,而记忆力相较阿尔茨海默病在早期受损较轻 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition)。患者常表现为思维变慢、注意力难以持续、计划组织和问题解决能力下降,而简单的记忆回忆可能相对完好,尤其是在疾病早期 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition)。此外,血管性痴呆患者的症状可能呈“阶梯式”进展,即每次卒中事件后认知功能明显下降,然后在一段时间内相对稳定 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition)。评估血管性认知障碍时,除了一般的认知量表外,特别需要关注执行功能(例如排序、切换、抑制控制等任务的表现) (The neuropsychology of vascular cognitive impairment - PubMed) (Cognitive-Functional Interaction in Patients with Vascular Dementia)以及信息处理速度。一些患者可能在情景记忆测试中呈现提取困难但再认功能相对保留的特点,这与阿尔茨海默病记忆障碍有所不同 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders)。影像学检查在血管性痴呆的评估中极为重要,通过脑MRI或CT可以发现多发脑梗死、脑白质病变或脑出血等证据,从而支持认知障碍的血管病因 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。因此,血管性痴呆的评估应结合神经心理测评与影像学检查,一方面评估认知功能各个域的受损模式,另一方面确定脑血管病变的程度,以指导诊断和干预。
路易体痴呆路易体痴呆(DLB)是一种由大脑中路易小体异常沉积引起的痴呆类型,其临床特点介于阿尔茨海默病和帕金森病之间。DLB患者常出现波动性的认知功能(认知状态时好时坏类似谵妄样波动)、复杂的视幻觉以及帕金森样运动症状(如动作缓慢、肌肉僵直、步态拖沓等) (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。在认知方面,DLB早期的注意力和执行功能以及视觉空间能力受损往往更明显,而记忆障碍相对不是最初的突出症状 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。例如,与阿尔茨海默病患者相比,DLB患者在疾病早期记忆力可能相对较好,但在判断力、计划组织和视觉感知方面的困难更突出 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。典型的DLB病例中,患者可能在绘画和立体构建等视觉空间任务上表现很差,同时注意力不稳定;而简单的记忆测试可能只表现出轻度受损。这一认知模式的差异有助于在临床上将DLB与阿尔茨海默病加以区分 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。在评估DLB时,临床认知测验需要考虑认知波动的影响,可以通过多次评估或长时注意力测试来捕捉波动特征。此外,由于DLB患者常合并快速眼动期睡眠行为障碍(做梦时发生动作)、自主神经功能紊乱等,需要综合评估病史和症状 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org) (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。影像学方面,DLB缺乏特异性的结构影像改变,但功能影像如多巴胺转运体SPECT扫描可以帮助区分DLB与阿尔茨海默病(DLB患者的纹状体多巴胺能摄取减少) (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。总之,对路易体痴呆的认知评估应关注其特有的认知波动和视觉空间障碍模式,同时结合临床其他特征进行综合判断。由于DLB诊断主要依赖临床专业判断,目前尚无单一检验可确诊DLB (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org),因此多维度的评估和多学科协作尤为重要。
小结: 不同类型的认知障碍在认知功能受损的表现上各有侧重:阿尔茨海默病记忆损害突出,帕金森病相关认知障碍以执行功能和注意缺陷为主,血管性痴呆常见执行功能和处理速度障碍而记忆相对次要,路易体痴呆则以注意波动和视觉空间障碍见长。了解这些差异有助于临床医生在选择评估工具时有所侧重。例如,对于疑似阿尔茨海默病,应重视记忆测验和相关生物标志物;而针对帕金森病或路易体痴呆患者,则应增加执行功能和视觉空间测试的权重。下面将介绍评估上述各认知域的具体方法和工具。
认知功能测评的主要维度认知功能是多维度的,临床和研究中通常将其划分为若干认知域,包括记忆、执行功能、语言、空间(视觉-空间)认知、注意力等 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida) (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。评估认知障碍时,需要针对不同认知域进行测试,以全面了解患者的认知能力谱。每个认知域都有相应的经典测验,患者在各域的表现模式有助于提示认知障碍的类型和严重程度 (Domains of cognition and their assessment - PMC) (Domains of cognition and their assessment - PMC)。本节将介绍这些主要认知维度及其评估方法,并讨论它们与不同类型认知障碍的关系。
记忆(Memory)记忆是认知功能中最常被关注的领域之一,尤其在阿尔茨海默病等疾病中具有核心地位 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。记忆功能可进一步分为即时记忆、延迟记忆、情景记忆、语义记忆、程序性记忆、工作记忆等子类型。临床评估中,经常使用即刻和延迟记忆测试来考查患者学习新信息并在一段时间后回忆的能力。例如,常见的测试包括词语列表学习试验(让患者听取一组单词并重复,多次学习后在稍后要求回忆)和故事短文复述(听故事情节后复述)等,以评估听觉言语记忆。视觉记忆可通过让患者记忆并稍后画出图形等方式来测试。阿尔茨海默病患者在此类测验中往往表现出显著的延迟回忆受损,即提示词也难以回忆(与正常老化或其他类型痴呆如血管性痴呆有所区别,后者在提示下可能回忆部分信息)。记忆障碍也是轻度认知障碍(MCI)向痴呆过渡的重要警示信号。除自由回忆外,再认(memory recognition)测试(如提供选项让患者辨认先前学过的单词)也很重要,阿尔茨海默病患者即使在再认环节也常有较多遗漏和错误,而这在抑郁导致的假性痴呆或部分血管性认知障碍中并不明显。评估记忆时还可以测试工作记忆(短时保持和操作信息的能力),比如数字或单词的正背诵和倒背(即数字跨度测试)。总体来说,记忆测评工具丰富,从简短的三词记忆(如MMSE中的三词登记/回忆)到详细的神经心理学量表(如魏氏记忆量表、Rey听觉词汇学习测验RAVLT等)不等,应根据需要选取。由于阿尔茨海默病早期记忆受损突出,而帕金森病或路易体痴呆早期记忆相对保留更好,记忆测试的结果对鉴别不同痴呆类型有重要价值 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。此外,记忆能力对患者日常生活影响重大,通过评估记忆,可以帮助判断患者在日常事务(如服药、财务管理)中的独立能力 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。
执行功能(Executive Function)执行功能是指大脑整合各认知过程以实现目标导向行为的能力,包括计划、组织、决策、问题解决、任务切换、抑制冲动等高阶认知能力 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。执行功能主要由额叶特别是前额叶皮层支持。许多认知障碍(尤其是帕金森病痴呆、血管性认知障碍和额颞叶变性等)都会早期影响执行功能。评估执行功能的经典任务包括:Trail Making Test (TMT)(连线测验)Part B,要求被试按交替顺序连接数字和字母,以考验任务切换和灵活性;Stroop色词测验,要求被试说出文字所印刷的颜色而非文字本身意义,以测量抑制干扰的能力 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review);Wisconsin卡片分类测验,评估概念形成和认知转换能力;语义和语音流畅性测验(如在1分钟内尽可能说出某一类别的词或以某字母开头的词),考察言语生成的流畅性和策略组织能力 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。在帕金森病相关认知障碍和血管性痴呆中,患者常在这些执行功能任务中表现不佳,如TMT-B完成时间显著延长,Stroop测验错误增多或耗时变长等。这些结果反映出处理速度减慢、注意力分配困难和认知灵活性下降等问题 (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition)。值得注意的是,有些阿尔茨海默病患者在早期也会出现执行功能缺陷,尤其在涉及新任务学习和复杂双任务时。这意味着在认知评估中,即使针对阿尔茨海默病患者,执行功能测验也有助于全面了解患者困难所在。此外,执行功能与患者的日常独立生活能力密切相关,例如做饭、购物、管理药物等活动都需要良好的计划和问题解决能力。**功能性评估问卷(FAQ)**等量表通过询问患者在日常任务中的表现,间接反映执行功能受损程度 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。总之,执行功能评估应作为认知障碍测评的重要组成部分,对于帕金森病和血管性认知障碍患者尤其应加强这方面测试,以捕捉早期的执行功能减退迹象。
语言能力(Language)语言能力包括口语表达、语言理解、命名、复述、阅读和书写等方面,是人类交流和思维的重要工具 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。认知障碍患者常出现不同程度的语言障碍。评估语言能力可以帮助鉴别某些特定类型的认知障碍,例如额颞叶痴呆中的原发进行性失语(PPA)以语言退化为主,阿尔茨海默病中期后语言流畅性和命名能力明显下降等。语言评估常用的方法有:命名测试(如波士顿命名测验,要求患者为图片中的物体命名),语言流畅性测试(前述语义或字母流畅性,既评估执行功能也反映语言词汇储备),复述和理解(如让患者重复一句话或遵循口头指令以测试语言理解和工作记忆)等。阿尔茨海默病患者在疾病进展过程中常出现词汇贫乏和命名困难,表现为说话时经常“词找不到”(失名现象)或者用笼统的词替代具体名称。同时,描述事物时可能变得不够准确连贯。MoCA量表中包含的命名(如狮子、犀牛、骆驼图片命名)和语言流畅性(1分钟说动物名称)子项,有助于快速评估语言功能 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。帕金森病痴呆和路易体痴呆患者语言一般相对保留,但由于注意和执行功能问题,他们在语言流畅性测试中往往得分低(因检索词汇和应用策略的能力下降)。血管性痴呆患者如累及语言中枢(左侧额颞叶)可出现失语症状。需要注意的是,如果患者的主要问题是语言表达或理解困难,那么常规认知测验结果可能低于实际其他认知域能力,此时应辅以专业语言评估。语言测评还有助于判断患者沟通能力及其对生活的影响——例如命名障碍可能导致患者无法准确表达需要,影响日常交流。对于护理者而言,了解患者的语言能力状况也有助于调整沟通方式。因此,语言评估是认知功能测评不可或缺的一环,尤其当患者或家属主诉语言困难时,应进行针对性的详细检查。
空间认知(Visuospatial Cognition)空间认知能力使我们能够感知和判断物体的空间关系、完成空间定位和导航等任务。该认知域包括视觉感知、构图能力、方向定向和空间记忆等方面 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。在阿尔茨海默病和路易体痴呆中,空间认知障碍较为常见且具有诊断意义。例如,阿尔茨海默病患者常在早期出现迷路或物品错放等现象 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际);路易体痴呆患者则可能有显著的视觉-空间加工障碍,如无法正确理解复杂图像或辨识方位 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org)。评估空间认知通常会使用诸如绘图和构图任务。一个经典测试是钟表绘制测试(CDT):让患者在空白圆圈上标示数字并画出指定时间(例如“画一个时钟,显示时间为11点10分”)。该任务要求整合多个认知过程,包括理解语言指令、视觉空间排布以及计划执行,因而对阿尔茨海默病、血管性痴呆等多种痴呆均有较好敏感性。钟表绘图的评分可采用主观打分或更详细的量表。研究表明,通过数字化手段记录患者绘制钟表的过程并用机器学习算法分析,能够更客观地提取绘画行为特征,从而检测细微的认知损害 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。此外,立方体和复杂图形摹画(如交叉的五角星、Rey复杂图形复制)也是常用的空间认知测试,患者被要求临摹图形,可以观察其空间定位、比例和细节处理能力。视空间记忆可通过展示一张图片后让患者回忆细节,或通过迷宫测试来评估导航和路径规划能力。在路易体痴呆和帕金森病痴呆中,由于视觉处理和注意的影响,患者在此类任务中可能出现明显困难,这与阿尔茨海默病主要因记忆不佳导致绘图差有所不同。需要指出的是,视觉或视力问题(如白内障、黄斑变性)也会影响这些测试结果,因此评估时要排除感觉障碍因素。空间认知能力直接关系到日常生活中的行动安全,例如安全驾驶、使用工具以及在环境中自主定位。因此,对认知障碍患者进行空间认知评估,可以帮助判断其独立生活能力及安全风险,例如是否需要限制驾驶等。综合各种绘图和空间测试的结果,有助于描绘患者在视觉-空间加工方面的特定弱点,为鉴别诊断和康复训练提供依据。
注意力(Attention)注意力是其它认知功能的基础,指个体选择性关注相关信息并维持警觉的能力 (Domains of cognition and their assessment - PMC)。注意力可以分为选择性注意(过滤无关干扰,专注于重要信息)、持续注意/警觉(长时间专注于某项任务)和分配注意/双重任务(在同时进行的多项任务之间灵活切换或兼顾)等子成分 (Domains of cognition and their assessment - PMC) (Domains of cognition and their assessment - PMC)。注意缺陷在谵妄、路易体痴呆、帕金森病认知障碍以及许多血管性认知障碍患者中都很常见。基本的注意力评估可通过数字(或单词)广度正背和倒背测试来完成:要求患者重复一串数字,或反向复述,这既涉及注意也考察工作记忆容量。另外,连续减法测验(如让患者从100开始连续减7,或字母减数交替)可以测试持续注意和心算能力。警觉性可通过较长时间的监测任务评估,例如要求被试在一长串随机字母中注意听到特定字母时做出反应(Continuous Performance Test, CPT),以测量其警觉和保持注意的能力。选择性注意的经典测试包括Stroop测试的干扰条件(需要抑制阅读习惯,选择性注意颜色信息) (Domains of cognition and their assessment - PMC)。分配注意能力可以通过双任务范式评估,例如让患者同时进行听觉和视觉任务,观察其在双重任务下的表现下降程度 (Domains of cognition and their assessment - PMC)。路易体痴呆患者常有显著的注意波动,可表现为一段时间内反应正常,随后短时间内注意力严重涣散。因此,若怀疑注意力波动,可能需要多次重复测验或长时记录以捕捉这种变化模式。注意力缺陷会放大其他认知域的障碍——例如,如果患者无法集中注意,记忆测试的表现也会变差且不稳定。因此,临床在解读认知测试结果时,应首先确保患者清醒合作者、注意力可维持。如果注意力本身受损严重(如评估中患者频繁走神,需要反复提醒),则应报告这一点并将其视为重要的认知缺陷。在护理管理方面,注意障碍的患者在日常生活中容易出现漏服药、做事分神等问题,需要护理者额外监督。通过注意力评估,我们可以了解患者在专注和多任务处理方面的能力边界,从而为制定合理的日常活动安排和认知训练计划提供依据。
小结: 认知功能的五大主要维度——记忆、执行功能、语言、空间认知和注意力——构成了全面认知评估的框架。不同类型认知障碍在这些认知域上的损害组合形成各自典型的“认知剖面”。例如,阿尔茨海默病以记忆和定向力受损为主,辅以语言和空间功能的下降;路易体痴呆以注意波动和视觉空间障碍为特征,而记忆相对稍好;血管性痴呆突出执行功能和注意力的缺陷;帕金森病相关认知障碍则以执行和注意缺陷为先导,并可能累及语言流畅性。通过针对各认知域的系统测评,我们能够绘制患者的认知功能图谱,为进一步的诊断和干预奠定基础。在实际操作中,常用的量表(如MMSE、MoCA)已涵盖多个认知域,但对于可疑的特定缺陷,还需追加专门测验以深入评估。
认知障碍测评方法综述在对认知障碍患者进行评估时,临床医师和研究者可以采用多层次、多模态的方法,包括传统的纸笔测验、计算机化认知测评、神经影像检查、体液生物标志物检测以及近年来兴起的人工智能辅助评估等。各类方法各有优劣,适用于不同的场景和目的。综合运用多种方法有助于提高评估的准确性。以下分别综述这些测评方法的类别、典型工具及其应用现状。
传统纸笔测试传统纸笔测验是在临床上使用历史最悠久、最为广泛的认知评估手段,通常由专业人员面对面施测,包括一系列问答或操作任务,患者以口头或笔试方式作答。经典的纸笔量表有:简易精神状态检查量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA) 等。
MMSE(Mini-Mental State Examination):MMSE包含定向力、即时记忆、注意计算、延迟记忆、语言和视觉构造等多个部分,总分30分,传统上将≤23分作为认知功能受损的筛查阳性阈值。MMSE因操作简便(约5-10分钟完成)而得到广泛应用。然而,MMSE对早期和轻度认知障碍的敏感度有限 (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...)。特别地,MMSE对教育程度较高的个体可能不够灵敏,天花板效应明显;而对于文化程度低者又存在底板效应和文化偏差。因此,其在筛查轻度认知障碍(MCI)时漏诊率较高 (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...)。尽管如此,MMSE在中重度痴呆患者中仍有良好的区分能力,且便于纵向随访认知变化。
MoCA(Montreal Cognitive Assessment):MoCA也是30分量表,但相对于MMSE增加了对执行功能和复杂注意的考查(如Trails B改编、立方体画图、钟表描绘、序列7减法等),对记忆和语言也有稍难的测试项目。大量研究和临床经验表明,MoCA在轻度认知障碍的检出方面优于MMSE,尤其在MMSE正常但主诉有认知问题的高学历人群中,MoCA更容易发现细微缺陷 (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...)。在帕金森病认知障碍的评估中,MDS(国际运动障碍协会)推荐将MoCA作为一级筛查工具 (Is the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) Suitable for Identifying Mild Cognitive Impairment in Parkinson’s Disease? - MDS Abstracts)。MoCA评分低于26分常被考虑为异常,但也需结合受教育年限进行1-2分的校正。MoCA的弱点在于,如果患者视力或运动有障碍(如PD患者的震颤影响绘图),可能影响得分。另外,MoCA与MMSE一样受患者配合程度影响,需要在清醒、安静环境下施测。
其他纸笔筛查测试:除了MMSE和MoCA,临床上还有许多简短筛查工具,例如Mini-Cog测试(包含3词记忆和钟表绘制两部分)、蒙特利尔简易认知评估(MIS)、画钟评分、简易精神状态量表(国内常用的长谷川评分等),以及**Addenbrooke认知检查(ACE-R)**等综合量表。这些工具各有特点,例如Mini-Cog仅需约3分钟,适合基层快速筛查;ACE-R包括更广泛的领域(如加了语义记忆测试)总分100,适合鉴别轻度痴呆类型等。
详细神经心理测验:若筛查结果提示认知受损,或需进一步明确各认知域的功能,临床可安排神经心理学评估。这通常由受过专门训练的神经心理医生进行,包含一系列量化测试电池,对记忆、执行、语言、空间、情绪等进行深入评估 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。例如,针对记忆的魏氏记忆量表、视觉再生测试,针对执行功能的Stroop、Wisconsin卡片分类,语言的波士顿命名测验等。神经心理测评耗时较长(1-3小时不等),结果解读也需要结合患者背景,但其可以提供认知功能的“精细图像”,对鉴别不同痴呆综合征、评估严重程度非常有价值 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。例如,在阿尔茨海默病和血管性痴呆鉴别中,神经心理测评往往能发现后者在执行-注意领域比前者受损更重、而记忆提取问题相对更轻等差异。
纸笔测试的优缺点: 传统纸笔测验的优势在于长期积累的丰富经验和规范,有大量临床研究确证其有效性,并且大多数纸笔测试费用低廉、实施方便,不需要复杂设备。在资源有限的环境下,纸笔量表是首选的认知筛查手段。医生可以根据患者表现和量表分数,初步判断认知损害程度,从而决定是否需要更深入的检查 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。另一方面,纸笔测试也存在不足:(1) 敏感性不高:对早期、轻微或特定认知域的损害常常不够敏感,可能出现假阴性结果 (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...);(2) 主观评分偏差:部分测试(如钟表绘制、复杂图形复制)的评分具有一定主观性,评估者间一致性可能存在差异,但这一点可通过标准评分系统或培训改进;(3) 受人口学因素影响:文化程度、语言背景、职业类型都会影响测试成绩,需要使用相应人群的常模进行比较,否则可能造成误判;(4) 不能直接揭示病因:纸笔测试仅反映功能状态,无法区分导致认知障碍的具体病理过程(例如阿尔茨海默病还是额颞叶痴呆),需要结合其他检查。尽管如此,传统纸笔测验作为认知障碍评估的基础和起点,仍然是不可替代的。通过仔细选择和组合不同的量表,临床医生可以在短时间内高效地获取患者认知功能的概貌。如果发现异常,则可以据此决定下一步检查,如安排影像学、生物标志物检测或神经心理详评等 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。
计算机化认知测评随着计算机技术的发展,计算机化认知测评(Computerized Cognitive Testing)越来越多地应用于认知障碍的评估与筛查。计算机化测评是指利用计算机、平板电脑或智能手机,让患者完成一系列数字化的认知任务,系统自动记录并评分。相比传统纸笔测试,计算机化评估具有自动化、精细化和远程化等优势 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC) (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。
常见的计算机化测评工具: 市场上和科研中已有多种计算机化认知评估系统。例如,国外有CANTAB(剑桥神经心理测试自动电池)、CogState、NeuroTrax、NIH Toolbox Cognition Battery等,这些测试包含多个子测试,涵盖记忆、注意、执行功能等,可在计算机或平板上完成。国内也出现了一些基于平板的认知功能筛查应用程序以及微信小程序测试工具。这些系统通常通过触摸屏互动,包含诸如记忆卡片配对、反应时测量、轨迹连线、图形拼合等游戏化的任务,以评估相应的认知域功能。
计算机化测评的优点:
高效和标准化: 数字测试往往耗时更短,并且由于计算机自动呈现刺激和记录反应,避免了人工计时和评分误差 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。例如,计算机可精确记录反应时间(ms级别)和答案,生成客观的数据。许多数字测试可在5-15分钟内完成,结束后即时出具得分和初步解释报告 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC) (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。这对于临床工作者来说节省了阅卷和计算分数的时间。
远程与自助: 计算机化测评可以方便地在远程进行,例如通过互联网在患者家中完成,从而突破地域限制 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC) (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。特别是新冠疫情等情况下,远程认知评估需求增大 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。患者甚至可以自助完成某些简单筛查(如5分钟的平板测试),这在医疗资源不足或大规模社区筛查时非常有用。同时,自适应测试技术(CAT: Computerized Adaptive Testing)可以根据被测者水平调整题目难度,进一步减少测试时间而保持准确性 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。
更丰富的数据: 数字评估不仅记录对错,还可以记录大量过程指标,如反应时、轨迹路径、点击模式等。这些精细数据提供了比传统正确/错误更加丰富的认知过程信息。例如,在数字版钟表绘制或追踪任务中,系统能记录绘制顺序、中途停顿次数、笔画时长等,从中提取认知性能的细微特征 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。这些数据有助于检测亚临床水平的变化,或者监测疾病进展的细节。
即时反馈和指导: 许多计算机化工具会在完成后自动生成报告,包括各认知域得分、是否异常以及建议的下一步措施 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC) (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。某些系统甚至给出证据支持的干预建议 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。对于基层医生或非专业科室,这类报告可以提供决策支持。
适于纵向监测: 由于可频繁、快速地实施,计算机化测评适合进行定期随访以观察认知变化趋势 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。远程测试的性质使之能在短间隔内重复,不必每次病人都前往医院。通过获取纵向数据,可以更准确地区分正常波动和真实下降 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。
计算机化测评的局限与注意事项:
技术门槛和依从性: 老年患者对电子设备的使用可能不熟悉,视力、听力障碍或者操作障碍(如手部震颤)都可能影响他们完成电脑测试。在实施前需要确保患者基本的设备操作能力,或有人指导。界面设计需简洁清晰,避免不必要的视觉干扰。
常模和校准: 计算机化测试产生的新指标需要建立充分的常模数据和临床校准。目前有些数字测试在某些人群上验证不足,特别是中文文化背景下,直接采用国外系统需要谨慎,最好进行本土化研究。
测验等价性: 需关注计算机化版本与传统版本结果的一致性。有研究探讨了数字测试与纸笔测试分数的可比性,一般来说,大多数记忆、反应时任务能较好等价,但涉及书写绘画的题目在电子平台上作答的表现可能不同于纸笔 ([PDF] Computer- vs. paper-based tasks: Are they equivalent?) (A Comparison of Computerized and Paper and Pencil Versions of ...)。因此在过渡阶段,必要时可以同时参考传统测试。
数据安全与隐私: 远程或在线测试涉及患者个人健康信息的传输与存储,需保证数据加密和隐私保护。如果商业公司提供平台服务,更应明确数据归属,防止滥用。
总体而言,计算机化认知测评是传统纸笔方法的重要补充和升级,可显著提高筛查和监测的效率 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。例如,在记忆门诊或社区老人年度体检中,引入5-10分钟的平板认知测试,可快速筛出需要进一步评估的人群。在临床试验中,使用统一的计算机测试可以减少评估人员培训误差,并获取高精度数据用于疗效判读。未来,随着数字鸿沟的逐步弥合和技术改进,计算机化认知评估有望更加普及,甚至与可穿戴设备、居家物联网结合,提供被动数字表型(如通过日常手机使用模式、传感器活动数据来推断认知状态) (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。这些前沿方向将在后文的“最新进展”部分讨论。
神经影像学测评神经影像学检查在认知障碍的评估中发挥着日益重要的作用。影像学不仅有助于鉴别认知障碍的病因(如退行性变性 vs 血管病变),还可提供疾病严重程度和进展的客观证据。常用的影像手段包括结构影像(CT和MRI)和功能影像(PET和SPECT等)。各类影像技术各有所长,组合运用能够从不同角度评价大脑状态。
结构影像:MRI与CT脑结构成像主要用于评估脑萎缩、脑血管病变及其他器质性病变。磁共振成像(MRI)因其分辨率高、软组织对比分明,是痴呆评估的首选结构影像。MRI可以清晰地显示大脑不同结构的容积变化,例如阿尔茨海默病患者常见的内侧颞叶(海马区)萎缩,可以通过目测或测量海马体积(或MTA评分,即内侧颞叶萎缩评分)来发现 (The Radiology Assistant : Dementia - Role of MRI) (The Radiology Assistant : Dementia - Role of MRI)。高MTA评分对阿尔茨海默病有较高敏感性,可帮助区分正常老化与AD所致萎缩 (The Radiology Assistant : Dementia - Role of MRI)。MRI还能检查脑白质病变(如多发缺血灶,提示血管性认知障碍)、脑室扩大(提示萎缩或正常压水脑症)、微出血和铁沉积(SWI序列在路易体痴呆等可能发现后者)。对于疑似额颞叶痴呆(FTD)的患者,MRI可发现额叶或颞叶局部萎缩。总之,MRI提供了认知障碍患者脑结构改变的直观图像,有助于支持或排除特定诊断 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。头颅CT则因其快速和广泛可及,在初步评估中亦有价值,特别是在需排除急性病变(如脑出血、脑肿瘤)或患者无法做MRI时。CT对脑萎缩、脑室扩大也有一定显示作用,但对早期轻度改变不如MRI敏感。一般推荐所有痴呆评估患者至少行一次结构影像检查,以避免遗漏如慢性硬膜下血肿、脑肿瘤等可逆或可治疗原因 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。
功能影像:PET与SPECT功能影像通过描记大脑代谢或血流等功能活动,为鉴别不同类型痴呆提供重要信息。其中应用最成熟的是正电子发射断层扫描(PET)。PET的一个主要用途是测量脑葡萄糖代谢,使用18F-脱氧葡萄糖示踪(FDG-PET)。阿尔茨海默病的FDG-PET表现为后侧脑区代谢降低,尤其是双侧顶叶-颞顶联合区和后扣带回/楔前部明显低代谢,而初级感觉运动皮质代谢相对保留 (PET imaging of brain metabolism in Alzheimer's disease - Neurotorium) (PET imaging of brain metabolism in Alzheimer's disease - Neurotorium)。这种特征性模式可将AD与正常老年人区分,研究显示FDG-PET鉴别AD与正常的敏感性和特异性可高达90%以上 (Brain PET in the Diagnosis of Alzheimer's Disease - PMC)。相比之下,额颞叶痴呆的PET呈额叶或颞叶前部低代谢,路易体痴呆则在枕叶代谢相对降低且整体模式不同于AD (Brain FDG PET and the Diagnosis of Dementia | AJR)。值得注意的是,FDG-PET的结果需要结合临床,因为其他疾病(如皮质下血管病)也可能导致类似的低代谢图像。除了FDG代谢,脑血流SPECT(单光子发射CT)也可用于功能评估,其分辨率和精度不及PET,但在缺乏PET设备的地区是一种替代,可以粗略反映脑皮质灌注模式。近年来,更具特异性的淀粉样蛋白PET和Tau蛋白PET相继问世,使在体检测AD病理成为可能 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。淀粉样PET利用示踪剂如11C-PIB或18F-Florbetapir与β-淀粉样蛋白结合,结果用“SUVR”比值或视觉判读呈阳性/阴性。淀粉样PET若显著阳性,提示脑内有大量淀粉样斑块,对于诊断阿尔茨海默病型认知障碍提供很大支持,即使在临床症状出现前数年就可阳性 ([PDF] 痴呆症诊断的PET显像临床应用路径专家共识2024)。Tau PET目前多在研究中,示踪剂如18F-FTP等可标记Tau缠结,帮助判断疾病阶段。由于PET昂贵且具有放射性,仅在鉴别诊断困难或研究环境下使用较多。值得一提的是,针对DLB的**多巴胺转运体显像(DAT scan)**是一种SPECT检查,通过示踪纹状体的多巴胺转运体密度,可帮助区分DLB/PDD与AD(DLB/PDD中纹状体示踪剂摄取显著降低,AD中一般正常)。很多指南将DAT Scan作为疑似路易体痴呆的辅助检查手段。
影像在临床评估中的作用:神经影像对于认知障碍患者,可回答如下问题: (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)1) 是否有其他结构病变导致认知症状(如脑卒中、肿瘤) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际);2) 脑萎缩的程度和分布是否符合某种痴呆(如海马萎缩支持AD) (The Radiology Assistant : Dementia - Role of MRI);3) 是否存在痴呆混合因素(如兼有血管病变,加重认知障碍);4) 提供疾病基线用于将来复查比较 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。不过需要强调,影像只是诊断拼图的一部分,脑扫描结果不能孤立用于诊断痴呆 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。例如,高龄者轻度弥漫脑萎缩可以是正常老化所致,并非一定是痴呆;相反,有些早期阿尔茨海默病患者MRI未见明显萎缩。因此影像结果必须结合临床认知测评和病史综合考虑 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。通常的做法是,对每位痴呆患者进行MRI,以排除可逆原因并评估萎缩/缺血负荷;在诊断不确定时,考虑进一步功能影像如FDG-PET或淀粉样PET以辅助。另外,在科研或特殊临床需求时,通过影像定量分析(如脑结构体积测量、PET半定量分析)可更客观地评估大脑病变程度,从而用于疗效观察或风险预测。
总的来说,神经影像学测评为认知障碍评估提供了“看脑子里发生了什么”的窗口。它与认知测验形成互补:认知测验反映功能结果,而影像揭示结构/代谢原因。二者结合能够大大提高诊断准确性和信心。例如,一位记忆障碍患者,如果认知测验提示AD模式而MRI也见明显海马萎缩,则AD诊断非常稳固;若MRI相对正常,则可能倾向于MCI或其他原因。现代痴呆诊断体系(如NIA-AA研究框架)甚至将影像和体液标志物作为诊断阿尔茨海默病的必要条件之一(生物学定义)。因此,掌握影像学在认知障碍评估中的应用,对医生制定全面的评估计划至关重要。
生物标志物检测生物标志物(Biomarkers)在认知障碍的诊断和鉴别中扮演着越来越重要的角色。相对于认知测验和影像学这些“现象”指标,体液中的生物标志物可以更直接地反映疾病的分子病理过程。对于阿尔茨海默病这样的变性疾病,典型的脑脊液和血液标志物已被广泛研究,而对于帕金森病痴呆、路易体痴呆和血管性痴呆等,相关标志物的应用也在不断拓展中。
脑脊液(CSF)标志物: 腰椎穿刺获取脑脊液可检测与痴呆相关的蛋白变化。阿尔茨海默病的经典CSF标志物包括β-淀粉样蛋白1-42 (Aβ42)和总tau蛋白及磷酸化tau (p-tau)。AD患者的CSF中Aβ42水平显著降低,而tau和p-tau水平升高,表现为Aβ沉积和神经元损伤的体液反映 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。临床上常计算p-tau/Aβ42或总tau/Aβ42的比值,超过一定阈值提示AD病理的存在 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。这些标志物对诊断AD型痴呆有较高的敏感性和特异性,尤其在不典型病例或鉴别诊断中很有帮助。例如,一名临床表现不典型的认知障碍患者,如果CSF显示Aβ低而tau高,则支持潜在AD病理。CSF检测还可用于鉴别其他疾病:例如,路易体痴呆通常Aβ也低,但tau水平不如AD那样高;某些快速进展性痴呆(如皮克病、克雅氏病)有其特异的蛋白标志物(如14-3-3蛋白在Creutzfeldt-Jakob病)。帕金森病痴呆和DLB目前缺乏成熟的CSF特异标志物,但有研究在探索α-突触核蛋白的检测价值。需要注意的是,腰穿有侵入性,并非每个患者都需要。指南一般建议在临床无法确诊或怀疑非典型痴呆时考虑CSF检查 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。例如,患者年轻(<65岁)却出现痴呆症状,或症状进展很快,这时CSF有助于区分AD、额颞叶痴呆或其他病。
血液标志物: 长期以来,血液由于取样便捷,一直被尝试用于痴呆标志物的开发。但传统技术下,Aβ等蛋白在血液中的变化很微弱且易受外界影响。近年来,高灵敏度检测技术(如单分子阵列Simoa)出现,使得血浆Aβ42/40比值、磷酸tau (如p-tau181, p-tau217)的检测成为可能。研究发现,一些血浆p-tau指标在AD患者中显著升高,与脑内淀粉样蛋白负荷相关 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。目前,血浆p-tau181、p-tau217已在科研中表现出与CSF高度相关的结果,并被认为有望用于临床筛查 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。若最终被验证,其优势在于可作为大规模筛查和风险评估手段,用于发现认知正常但有AD病理的人群(预临床AD) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。除了AD标志物,血液中神经丝轻链(NfL)是一种非特异性神经元损伤标志物,在各种神经变性疾病中都会升高,包括AD、FTD、VD等。高NfL提示进行性神经元丧失,水平与疾病严重程度相关,可用于监测病情进展或疗效。针对帕金森病和DLB,外周血中也在研究一些特异标志,例如淋巴细胞中的α-突触核蛋白沉积或其Seed Amplification Assay(RT-QuIC)阳性可支持DLB/PDD诊断(目前多为研究用途)。对于血管性认知障碍,高同型半胱氨酸、APOE基因型等可作为风险指标。总的来说,血液标志物在认知障碍领域正快速发展,尤其阿尔茨海默病的血检距离临床应用越来越近 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。一旦可靠的血液检测推出,将极大简化早期筛查流程,使在普通体检中筛查AD风险成为可能。
遗传学检测: 某些认知障碍有遗传背景。例如,AD的风险因子APOE ε4等位基因检测,可帮助评估患病风险(ε4携带者风险更高)。此外,早发家族性AD有APP、PSEN1/2等基因突变可检测;额颞叶痴呆有MAPT、GRN、C9orf72等突变;帕金森病痴呆相关的GBA、LRRK2等。遗传检测对散发病例仅限风险评估,对明确诊断贡献有限,主要用于有家族史或早发患者的鉴别。但在研究和遗传咨询情境下仍有意义。
生物标志物的意义和局限: 生物标志物最大的意义在于提高诊断的生物学准确性。以阿尔茨海默病为例,传统诊断依赖症状表现,准确率有限;而通过Aβ、tau标志物,可在病理层面确认疾病,从而实现更精确的诊断分类。这在临床试验筛选中尤为重要,确保入组的是有AD病理的患者。另外,标志物可以早于临床症状改变。例如,Aβ在脑内沉积可提前10-20年,通过CSF或PET可以在临床前阶段检测到,从而有望极早识别高危个体 ([PDF] 痴呆症诊断的PET显像临床应用路径专家共识2024)。随着预防性治疗理念的出现,这一价值将更突出。然而,生物标志物也有局限:(1) 侵入性和成本:如CSF需要腰穿,PET昂贵并有放射,过去这些限制了其广泛应用。(2)结果解读:存在病理并不等于现时痴呆,特别是在老年人群中,一部分认知正常者可能已有淀粉样蛋白阳性(预临床AD)。因此需要专业解读结果,不能单凭标志物决定诊断,而要联系临床 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。(3)其他类型痴呆的标志物较少:AD之外的痴呆,如DLB、血管性痴呆、FTD,目前还没有如同Aβ/tau这样明确的体液标志物,诊断仍主要依赖临床和影像。因此,生物标志物在这些情况下更多用于除外或辅助,而非确诊。尽管如此,科研正不断取得进展,如近来报道的α-突触核蛋白RT-QuIC技术在CSF中检测DLB有较高准确率,将来可能成为该领域的游戏改变者。
总的来说,生物标志物检测正在将痴呆诊断带入**“分子诊断”时代**。对于阿尔茨海默病等,有望实现类似于心肌梗死检查肌钙蛋白那样的体液确诊方法。在实践中,应根据具体情况选择标志物检测:当患者诊断不明且结果将影响处理时,建议进行相应标志物检测以明确病因 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际);反之,如果一个80岁认知障碍患者临床典型为AD且无特殊治疗,目前常规检查已足够,标志物可选可不选。未来,随着检测手段简便化(如血检)和新的治疗出现(如抗Aβ单抗需要病理证据才给药),标志物检测可能逐渐成为认知障碍评估的常规组成部分。
人工智能辅助测评近年来,人工智能(AI)技术在医学领域的应用快速扩展,在认知障碍评估方面也展现出巨大潜力。AI可以用于分析复杂数据模式、预测疾病演变,并在一定程度上模拟专家对多源信息的综合判断。以下介绍几类AI在认知测评中的新兴应用:
语音与语言分析: 语言是认知功能的表达载体,患者的自然语言输出中蕴含着大量信息。AI技术可以对谈话录音、叙述文本进行分析,从中提取反映认知状态的特征。例如,让受试者描述一幅画面(如经典的Cookie Theft图),然后录音转写文本。传统分析可能只计分正确要点个数,而AI能够进一步量化语音的停顿时长、语速、发音清晰度、词汇丰富度、句法复杂度等 (AI Predicts Alzheimer's Onset With 78.5% Accuracy Using Speech Analysis) (AI Predicts Alzheimer's Onset With 78.5% Accuracy Using Speech Analysis)。研究发现,通过机器学习算法分析认知测试的语音转录,可以预测轻度认知障碍进展为阿尔茨海默病的风险,准确率超过78% (AI Predicts Alzheimer's Onset With 78.5% Accuracy Using Speech Analysis)。例如,波士顿大学的团队开发的模型利用患者的语言模式(如使用代词频率、重复、错词等)成功预测MCI患者在6年内发展为痴呆的概率,准确率达到78.5% (AI Predicts Alzheimer's Onset With 78.5% Accuracy Using Speech Analysis) (AI Predicts Alzheimer's Onset With 78.5% Accuracy Using Speech Analysis)。另一研究显示,一个自动化语言测试能预测患者脑内淀粉样蛋白是否阳性,并比传统认知测验提高MCI检出率8.5%,将假阳性率降低59% (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。这些成果表明,语音分析 + AI有望成为一种非侵入性且高精度的筛查方法,尤其适用于远程或大规模人群。患者只需接受几分钟的访谈或讲述任务,AI即可在后台给出认知异常的概率。当前一些应用(如加拿大公司推出的笔试+语音认知评估工具)已经尝试商业化,用于早期发现高危个体。
步态与动作分析: 认知障碍,尤其是涉及额叶执行功能和注意的损害,常反映在患者的运动表现上。例如“认知性步态障碍”指由于认知负荷导致的步态变慢、不稳。AI可以通过可穿戴传感器或摄像头监测患者的步态参数(如步幅、步频、摆动幅度)以及在双重任务(如一边行走一边倒数)的条件下步态变化情况。据研究,阿尔茨海默病和MCI患者的步态往往更不规则、变异度更大,双任务时步速下降幅度更明显。机器学习模型可利用这些步态数据区分正常老化与认知受损者,甚至预测轻度认知障碍的转归。此外,一些团队利用日常手机加速度计数据来分析用户步态和活动模式,发现与认知测试成绩存在关联。这提示未来无处不在的设备可用于长期监测认知健康。另外,书写和绘画动作也是关注点,除了前述钟表绘制,AI还用于分析手写字迹和书写速度,以检测轻微认知改变。
眼动追踪: 眼睛的运动能够反映大脑处理视觉信息和注意分配的过程。通过高精度眼动仪记录患者在执行特定任务(如阅读、视觉搜索、图像注视)时的眼球运动轨迹,AI可以提取特征用于判断认知状态。例如,帕金森病痴呆和DLB患者常表现出反射性眼动(如Anti-saccade任务时难以抑制眼跳)和凝视保持困难,阿尔茨海默病患者可能在复杂图像观察时眼动轨迹散乱等。这些微细差异人眼难以察觉,但机器学习模型可以训练辨别。还有研究利用视线轨迹+机器学习在虚拟现实场景中(如超市购物模拟)评估执行功能,结果发现眼动特征可100%区分认知障碍患者与健康人 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。尽管100%的准确率可能是在受控条件下的小样本结果,但确实展示了眼动等客观行为数据结合AI的强大鉴别能力。随着硬件平民化(很多手机和平板前摄都具备基础眼动跟踪),这方面应用前景广阔。
多模态整合和个体化预测: 也许AI最突出的优势在于处理多源复杂数据并进行综合预测。在认知障碍评估中,往往需要考虑认知测试成绩、影像测量、生物标志物、病史等多方面信息。经验丰富的专家能够综合权衡这些信息进行诊断,而AI模型可以通过机器学习从大量已有病例数据中学到模式,从而给出新的综合判断。例如,有研究构建模型将MRI的体积数据、CSF的Aβ和tau水平、以及多项认知测验得分作为输入,成功将轻度认知障碍转化为阿尔茨海默病的预测准确率提高到86% (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。另一研究使用神经网络结合神经心理测试、电镜像(EEG)等,达到较高的分类精度。除了诊断分类,AI也用于个体化测评方案推荐:一项研究引入机器学习,根据患者的脑影像特征个性化地选择最有诊断价值的认知测试项目并优先进行,从而减少冗余测试 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。结果显示该方法成功识别出了针对不同患者最具预测力的认知测验组合(例如对于特定MRI大脑萎缩模式的患者,提示首先进行逻辑记忆、ADAS-Cog、RAVLT等测验) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。这种DeepSeek式的AI系统相当于一个智能测试指导,可优化临床评估流程。这体现了AI帮助实现测评的个体化定制,既减轻患者负担又不损失信息量。
VR和日常环境智能评估: 全面沉浸式虚拟现实(VR)结合AI分析也是新的探索方向 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。VR可以创建接近真实生活的复杂情境(如虚拟厨房、超市),在其中考验受试者的多任务执行和环境适应能力 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。AI则可处理VR中收集的行为数据,如路线选择、物品交互顺序、错误次数等,以识别认知障碍特征 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。研究表明,在VR场景中完成日常任务(如购物结账)的行为差异,经过机器学习分析,可以完全区分认知障碍患者与正常人 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。此外,智慧家庭中的各种传感器数据(开关灯、使用电器频率、室内走动路径等),经AI模型训练后,也能够反映老年人的认知和功能状态 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。例如,有项目通过智能家居数据预测独居老人的生活活动质量,并与认知评估结果显著相关 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。这些技术代表了未来可能的无缝监测:患者不需要做特定测试,日常活动本身就被智能系统“评估”,发现异常时提醒就医。
人工智能辅助评估的优势与挑战:AI的应用可以显著扩展和增强传统评估方法的能力。例如,通过AI,我们能更早期、更客观地探测到微弱的认知变化,以及处理以前难以量化的非结构化数据(语言、图像、行为轨迹) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。这为早期干预赢得时间。同时,AI可以整合多模信息提供决策支持,有助于减小由于单一测试局限导致的误判。对患者而言,某些AI评估方式(如语音、传感器)非侵入且负担小,提升了参与度。然而,也存在挑战:(1)模型可靠性和解释性:许多AI模型为“黑箱”,临床医生需要理解其输出的意义,并对错误结果保持警惕。模型需在不同人群、不同设备上验证其稳定性。(2)数据和隐私:训练AI需要大量数据,医疗数据共享和隐私保护需要平衡。(3)临床整合:如何将AI工具融入现有临床工作流程,使医生和患者愿意接受,也是实施中的问题。目前一些AI评估仍在研究阶段,距常规应用尚有距离。不过,可以预见,随着技术成熟,未来的认知门诊会配备AI辅助系统:医生面前的屏幕实时分析着患者的语音和表情,给出提示;患者做完测试立即有AI报告帮助解读;甚至挂号时系统已根据之前的传感器数据给出了风险评分。这些场景正在逐步变为现实。
基于DIKWP*DIKWP框架的认知测评优化策略在以上对各类认知障碍测评方法的综述基础上,我们引入“数据-信息-知识-智慧-意图 (DIKWP)”框架,对认知障碍评估过程进行系统化的分析。DIKWP模型是对经典“数据-信息-知识-智慧 (DIKW)”体系的扩充,增加了最高层次的“目的/意图 (Purpose/Intention)”要素 (DIKWP蒸馏与DIKWP模型压缩的未来发展技术报告)。该模型强调认知过程中各层次之间不仅存在从下到上的演进关系,也存在网状的双向交互转换:任何两个层级之间都可直接转换,共形成25个交互模块 (DIKWP蒸馏与DIKWP模型压缩的未来发展技术报告) (基于DIKWP*DIKWP 重叠的人工意识数学模型及DeepSeek 定制优化 ...)。将认知障碍测评置于DIKWP框架下,有助于我们全面审视评估流程中信息的获取、转化和应用,并据此优化评估的准确性和个体化程度。
首先,简要定义DIKWP五个层次在认知测评情境中的含义:
数据(Data):指原始的、未经解读的观察或测量值。在认知评估中,即患者身上直接获取的客观原始数据,例如认知测试中的回答与反应时间、影像扫描得到的脑图像、生物样本中的原始浓度读数、语音记录、传感器捕捉的步态轨迹等。这是评估的基础原料。
信息(Information):对原始数据进行初步处理和组织后得到的有意义指标或描述。对于认知测评而言,这包括各项测试得分、量表结果解读、影像报告所描述的异常、实验室检验值等。例如,患者MoCA得了22分且在延迟回忆部分0分,这就是由原始答题情况提炼出的信息;又如MRI报告指出“双侧海马体积显著减少”,也是从影像数据提取出的信息。信息相比数据更具结构化和可理解性,便于人和算法进一步分析。
知识(Knowledge):在信息的基础上,通过联系已有的专业知识体系,产生的对情况的理解与判断。对应到认知障碍评估,就是对患者认知状态的诊断或明确认知功能状况的认识。这可能包括:将各测试分数与常模对比得出哪些认知域受损(如“存在显著记忆障碍”),综合影像和生物标志物信息推断病因(如“证据支持阿尔茨海默病”),或者识别出患者的综合症候群(如“符合轻度认知障碍的标准”)。知识层是临床医生的认知活动所在:医生把各种信息综合起来,形成对患者问题的内在理解。这一层的产出往往体现为明确的诊断、鉴别诊断列表、病情评估等。
智慧(Wisdom):在知识的基础上,上升到指导实践决策的洞见和解决方案。对于认知障碍评估,“智慧”体现为对下一步处理的明智规划和决策,以及更深入的意义阐释。例如,根据诊断知识,医生制定出个体化的管理方案或干预建议:“由于诊断阿尔茨海默病早期,建议开始胆碱酯酶抑制剂治疗,并安排驾驶能力评估”。又或者,智慧层面的问题包括:“这些认知缺陷对患者生活有何影响,需要怎样的支持?”、“目前的评估是否充分回答了临床问题,还是需要进一步检查?”。智慧意味着将知识付诸实践,解决“然后怎么办”的问题,它连接评估与具体决策、行动。对于患者和家属而言,智慧层面的内容也包括向他们传达病情意义、预后和应对策略。
意图/目的(Purpose/Intention):这是DIKWP模型中特别强调的一层,即在所有过程之上的目标、意图和期望。在认知测评中,“目的”指评估所服务的最终目标和个体化需求。这可能是临床上的,例如明确诊断类型(诊断性目的),评估疾病严重程度(量化性目的),预测发展和规划未来照护(预后性目的),或监测疗效;也可能是患者个人或家庭的目标,如弄清记忆问题原因以减轻疑虑,判断患者是否还能安全独居,为将来生活安排作准备等。明确评估的目的非常重要,因为不同目的可能需要不同的评估策略和深度 (纯粹DIKWP框架下智能的数学化定义及评估方法研究》-段玉聪的博文)。例如,以科研为目的的评估可能追求高度客观和可量化指标;以关怀患者为目的的评估则注重解释和指导。目的层也可理解为整个评估过程的“北极星”,指导着数据获取和解读的方向。DIKWP模型强调在从数据到智慧的过程中,清晰的目标和意图可以确保各步骤保持以终为始 (纯粹DIKWP框架下智能的数学化定义及评估方法研究》-段玉聪的博文)。
理解了各层次,关键在于这些层次之间如何交互转化,以及如何利用这些转化来优化认知障碍评估。DIKWP框架的一个特点是全连接性:任意两层之间都存在潜在的转换通路 (基于DIKWP*DIKWP 重叠的人工意识数学模型及DeepSeek 定制优化 ...)。这意味着评估信息流并非只能线性单向(D→I→K→W→P),还可以有跳跃和反馈。下面通过若干关键转换模块的实例,说明DIKWP在认知测评中的应用:
数据→信息 (D→I): 这是评估过程中最基本的转换,即对原始观测进行整理和量化。例如,患者完成了MoCA量表(数据层获得一系列对错和笔迹等原始记录),经评分计算得出总分和各子项分数(信息层提炼出有意义的分值) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。又如,采集到脑脊液样本的原始实验读数,通过分析得到Aβ42浓度、p-tau浓度并与阈值比较(信息化)。高质量的D→I转换要求使用标准化、可靠的方法,减少噪音和误差。例如采用数字化测分或双人核对来确保纸笔测试评分准确,利用AI自动计分钟表绘图以避免人为偏差 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。当数据充分转化为信息后,才能为后续的知识获取做好准备。如果D→I环节出现问题(如数据不全、错误记录),将直接影响后续判断的准确性。因此,优化这一模块包括:采用敏感度更高的测量工具(更多数据点、更精确的记录),标准化流程,以及引入自动化计分系统等 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC) (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。
信息→知识 (I→K): 这是临床推理所在,即基于提取的信息进行综合分析、形成对于患者认知状况的理解。在传统诊疗中,这一步由医生的大脑完成:根据测试分数是否低于正常范围,结合病史、影像报告等信息,得出诊断和评估结论 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。I→K转换的质量取决于医生的专业知识和经验。然而,DIKWP框架下,我们也可以借助人工智能或决策支持系统来增强这一环节 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。例如,上述提到的机器学习模型可以输入患者的认知测验结果、MRI指标等信息,输出一个诊断概率或建议,从而辅助知识形成。无论由人还是AI完成,该模块的优化关键在于充分利用多模态信息并避免偏见。一个典型例子是多学科会诊(MDT)模式:神经科医生提供认知量表信息,放射科医生解读影像信息,检验科提供生物标志物信息,在讨论中融合成最终的诊断知识。这实际是多人合作完成I→K转换,以提高准确性。未来,这一过程可部分由“数字多学科”来实现——AI汇集各方面信息提出初步结论,再由专家审阅调整。I→K模块优化的另一个方面是知识库和标准:有统一的诊断标准(如NIA-AA标准)和临床指南支撑,则信息向知识转换更有依据,结果更一致可靠。
知识→智慧 (K→W): 这一步对应从“知道发生了什么”到“决定怎么做”。掌握患者的认知障碍类型和严重程度(知识层),接下来需要转化为临床管理决策和生活指导(智慧层)。例如,诊断明确为路易体痴呆后,智慧层的动作包括:向家属解释疾病特点(如注意波动、幻觉可能出现)、制定针对性治疗方案(是否使用胆碱酯酶抑制剂改善认知,注意抗精神病药的慎用等),安排安全措施(防跌倒、驾车评估)等。这实际上是将医学知识应用于病人具体情境的过程。高质量的K→W转换要求临床经验和对患者背景的了解。例如,同样是早期阿尔茨海默病诊断,对于仍在工作的患者,智慧层可能侧重职业调整建议;对退休在家的,则侧重记忆辅助和家庭支持。换言之,智慧体现了个体化和情境感知。这个转换模块也可以通过框架来指导优化:比如一些临床决策支持软件,在输入诊断后会自动给出相应的管理建议清单,提示医生别遗漏(如AD诊断后提示评估抑郁、安排法律顾问讨论等)。对于患者和家属,知识→智慧也意味着将医学术语转换成他们能理解并据此行动的方案。一个实际做法是在反馈评估结果时,医护应以通俗语言解释问题所在,并给予切实可行的建议(如记忆策略训练、危险药物停用等)。因此,K→W模块的优化侧重于决策支持和沟通:确保知识转化为正确、完整的行动方案,并被相关方理解认同。
智慧→意图 (W→P): 理想情况下,每一次评估后的智慧决策都应呼应最初的目的。但在实践中,智慧层的结果可能促使我们重新审视或调整原先的意图。例如,原本评估目的可能只是确诊病因(比如区分阿尔茨海默病还是其他痴呆),但在得到智慧层的结论后(诊断出混合性痴呆,需要综合处理),我们可能扩展目标,考虑患者长期照护计划。W→P转换意味着从实践决策中反推目的完善。在DIKWP框架中,这是一个闭环的重要环节:智慧成果反过来影响我们的目标设定是否正确、是否需要细化 (纯粹DIKWP框架下智能的数学化定义及评估方法研究》-段玉聪的博文)。拿临床举例,如果评估智慧告诉我们患者已丧失财务处理能力,那么新的意图就可能是启动监护安排。又如,一次评估发现现有信息仍不足以满足目的(比如诊断仍不确定),那么智慧层的决定或许是将意图细化为需要进一步数据,即追加检查。这样,W→P会触发Purpose层的更新,进而开启新一轮评估循环(这体现为Purpose→Data,下述)。W→P的优化在于保持灵活性和反馈意识:评估者要不断核对当前结果与最初目的是否吻合。如果不吻合,要么调整行动(再来一次D/I/K/W),要么调整目的本身。例如,起初患者及家属的意图可能是“治愈记忆问题”,但智慧告诉我们这是无法治愈的退行性痴呆,那么需要引导将目标调整为“尽可能维持功能和生活质量”,这就是一种W促P的过程。通过这样的反馈,评估才能真正服务于现实可行的目标。
意图→数据 (P→D): 在评估流程的起点,明确的目的指导着我们选择何种数据、从何处获取。不同的评估目的会带来不同的数据需求:比如,如果目的在于早期筛查,我们可能只采集简单量表数据;如果目的是科研,则会采集尽可能多的多模态数据;如果目的是评估驾驶能力,还需要特定的行为测试数据等。Purpose层向Data层的转换,就是根据目标定制数据收集方案。在DIKWP框架下,为优化认知障碍测评的个体化,我们应充分利用P→D:针对每位患者/研究对象,首先明确他/她/研究的核心意图,然后决定采用哪些评估手段以获得所需数据 (纯粹DIKWP框架下智能的数学化定义及评估方法研究》-段玉聪的博文)。举例来说,一位75岁高学历的专业人士,自感记忆减退前来就诊,意图是排除早期阿尔茨海默病。那么P→D意味着我们应该选择高难度的记忆测试(避免天花板效应)、敏感的执行功能测试(捕捉细微变化),以及AD特异的生物标志物检查(如血清p-tau或淀粉样PET)来获取充分数据。而对于一位80岁低学历农民,主诉健忘但生活尚可,意图也许只是判断是否正常衰老,则可能只需MMSE筛查和基础代谢等检查即可。又如,若患者带有强烈意愿想知道自己是否遗传了某种痴呆倾向,那么在评估数据中就应考虑基因检测。这些都是P→D指导下的数据定制。通过这样做,可避免**“一刀切”的评估**,节省不必要的检查,集中资源获取与目的密切相关的数据,提高评估效率和个体相关性。
除了上述重点的单步转换,DIKWP网络中的跨层跳跃也值得一提:
数据→知识 (D→K):有时可以存在直接从原始数据推断知识的情况。例如,患者在认知测试时出现某种典型行为(原始数据的一部分):比如在故事复述中加入了根本不存在的情节(虚构),有经验的医生可能立即识别出这是柯萨可夫综合征或额叶释放症状,从而直接获得诊断线索。这相当于跳过信息的量化,凭直觉和模式识别从数据直接到知识。同理,AI模型也可能通过端到端训练,从原始MRI像素直接输出诊断,而不需要先提取体积信息。D→K的优势是快捷,但风险是可能跳过细节分析导致偏误。因此它适合在特征高度模式化的情形下(如经典临床征象)或借助强大模型时使用,同时需要事后验证。
信息→智慧 (I→W):有时基于少量信息就可以直接做出决策智慧。例如,一位老年患者家属来咨询,仅提供了他最近频繁忘事的信息,还未做详细检查,但医生根据经验认为十有八九是阿尔茨海默病,建议即刻开始着手安全措施和安排进一步检查。这里医生实际上直接从少量信息跳到了行动建议。I→W常见于经验决策或紧急决策场景,比如临床上先处理安全风险(智慧层行动),然后再回头完善诊断。这种跳跃在时间紧迫时有必要,但若条件允许,还是应回到知识层验证推断。
知识→意图 (K→P):评估过程中获得的新知识,有时会改变最初的目的设定。例如,原计划只是例行筛查,但发现患者其实已满足痴呆诊断(知识),那么目的可能从“是否异常”转变为“确定类型和制定方案”。K→P和前述W→P有相似之处,都体现反馈调整。所不同的是,K→P是在诊断层面的新认知使我们重新思考目标,比如医生意识到患者不单是AD,还有抑郁共病(新知识),于是追加一个目的:评估抑郁程度。这说明评估并非一条直线,而是在知识不断丰富中迭代目标。
数据↔信息↔知识↔智慧的反馈回路:DIKWP的25个模块可组合成复杂的反馈网络。例如,如果在知识层觉得某信息不足,可能反馈回信息层要求重新分析数据(K→I→D):如医生觉得患者MoCA分数与其高学历不符,可能要求重新核对(I←D)或者补充别的测试获取更多数据 (P→D)。这些循环让评估更具适应性和交互性,避免僵化。实际上,有经验的评估者在面谈过程中就在不断进行这样的微循环:发现患者某题出错特别多(数据提示),临时增加几个相关问题询问(再次收集数据),以形成更准确的知识判断。DIKWP框架鼓励这样的动态评估,而不是被动按部就班。
综上,应用DIKWP*DIKWP框架能够使认知障碍测评过程更加全局优化和个体定制。具体表现在:
确保评估围绕目标,提升相关性: 通过Purpose层的清晰设定和P→D的指导,每个患者的评估方案都与其需求紧密匹配,避免不必要或无关的测验。这样既减轻患者负担,又保证收集的数据对解答目标问题是充分且必要的。
加强各环节质量控制: DIKWP把评估过程拆解为数据采集、信息整理、知识推理、智慧决策等环节,有助于针对每一步进行方法学优化。例如,提高量表信效度以优化D→I,运用AI辅助诊断提升I→K,引入临床路径标准加强K→W等等。每一步的改进都会累积到最终更准确的结果上。
促进多学科与多工具整合: 框架提醒我们关注不同来源的信息转换。医生、影像技师、检验师、AI系统可以看作分别处理不同的转换模块。只有让他们良好协作(信息共享、反馈),才能完成整个网络。比如影像发现的脑梗(影像信息)应反馈给临床去丰富知识,而不是各做各的。DIKWP使这样的信息闭环更加明晰,从而改进团队合作流程。
动态调整和个体化决策: DIKWP网络支持评估过程中的实时反馈。如果发现初步结论不可靠,可以快速迭代目的和数据采集(例如追加一个更高级的测试或标志物化验),这比以前等下次就诊再评估要及时得多 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。同时,智慧层对不同患者的应对措施也可灵活变化,不是“一张处方走天下”。
提升最终评估有效性: 最终,评估的价值体现在对患者和医生有用的结果上。通过Data到Wisdom的层层转化和Purpose的导向,评估更可能提供有决策意义的结论,而不仅是一堆分数。比如,不只是报告“MoCA=22”,而是能够解释这意味着什么(知识)并给出建议(智慧)。这正是框架所追求的输出。
需要强调的是,DIKWP框架并非要人为割裂评估流程或增加繁琐步骤,而是提供一种思维模式,帮助评估者在复杂信息中理清脉络,确保不遗漏关键环节又不过度重复,从而实现对每位患者“对的评估、在对的时间,为了对的目标”。在实践中运用该框架,需要一些训练和经验,但一旦习惯成自然,将大大提高评估的系统性和有效性。对于未来开发智能认知评估系统而言,DIKWP提供了设计蓝图:可建立覆盖这25个模块的架构,让AI和人类分工协作,共同完成对患者的精准评估和管理。
现有测评方法的比较与研究进展在前文中,我们详细介绍了不同类型的认知障碍评估方法及DIKWP框架的应用。本节将对现有主要测评手段的优劣进行总结比较,并讨论近年来该领域的最新研究进展和未来趋势展望。
各测评方法的综合比较不同评估方法在适用性、精准度、成本和侵入性等方面存在差异,通常需综合运用以达到最佳效果。下面以几个关键维度进行比较:
敏感性 vs. 特异性: 传统纸笔量表(如MMSE)优点是广覆盖多个认知域,便于全面筛查,但对于轻度损害敏感性不足,容易漏诊MCI (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...)。MoCA在敏感性上优于MMSE,可检出更多轻度病例 (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...)。然而纸笔测试特异性有限,低分并不一定就是阿尔茨海默病造成,可能有其他因素。而生物标志物(如CSF Aβ、tau或PET显像)则特异性更高——Aβ阳性基本说明有AD病理 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际),但其敏感性有限,因为部分临床AD在晚期才Aβ阳性。AI分析(语音、行为)现在报告的高准确率常基于研究样本,在真实多样人群中表现仍待验证。影像如FDG-PET对AD敏感性、特异性都较高(接近90%以上) (Brain PET in the Diagnosis of Alzheimer's Disease - PMC),但对其他类型痴呆区分度中等。总体而言,多模态结合往往能同时提高敏感性和特异性,例如结合认知测验和CSF,可使早期AD诊断更为准确 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。不同方法应互补使用:纸笔筛查敏感,特异性靠生物标志或影像确认。
定量 vs. 定性信息: 纸笔测试和计算机测试提供定量分数,易于跟踪变化,但有时无法反映患者实际生活影响。而访谈观察提供定性信息(如性格变化、行为异常),这些在诊断中特别是在DLB、FTD中很重要。AI语音/视频分析可定量化一些过去定性的内容(例如语言丰富度),但尚不能完全取代人工观察。影像和生物标志物虽然是定量值,但需要临床定性解释其意义。因而,评估既需要数字分数,也需要临床定性判断。DIKWP框架也提醒我们把数字信息上升为知识理解,这一步仍需人类的临床经验参与(至少目前如此)。
可及性与成本: 纸笔量表成本最低、实施最简便,在基层医疗和资源有限地区几乎是唯一可行选择。计算机化评估需要设备和软件支持,但随着平板电脑普及,成本在下降。MRI和PET费用昂贵且并非处处可及,通常在专科和大医院才进行。CSF检测有一定侵入性且需实验室条件。血液标志物一旦成熟将会相对平价并易于推广至普通医院。AI工具目前多在研究和试点,长期看数字工具规模化后单次成本会降低,但前期研发和数据需求高昂。对于大部分普通患者来说,可能是“纸笔筛查 + MRI排除 + 血检/CSF确认(如需要)”的组合路径。更高级的PET、AI仅在特殊情况下使用以节约成本。未来如血液AD标志物普及、数字测试进入社区,将大幅提高可及性。
侵入性与安全性: 绝大多数认知评估手段非侵入。腰椎穿刺有侵入性,可能引起头痛等并发症,因此通常在患者及家属同意且必要时才进行。PET涉及放射性显影剂,但剂量低且可被接受。MRI有幽闭恐惧和噪音等问题,但无辐射。AI监测涉及隐私伦理,需征得同意。总体来说,相比某些治疗手段,评估的大部分手段安全风险很低。随着无创标志物(血液)和日常行为监测(传感器)的发展,评估将变得越来越“隐形”,对患者生理侵扰几乎没有。但也要注意心理影响:认知评估结果可能给患者带来心理压力(如被告知有痴呆倾向),因此告知和咨询过程要做好心理支持。
时效性与持续性: 纸笔和计算机测试可在短时间内完成一次评估,但需要面对面或实时操作(除非是远程在线测验)。持续监测需要患者多次来访或自己定期完成。而可穿戴设备、智能家居可以做到无缝持续监测,获取长时段数据,这对捕捉缓慢变化或波动很有价值 (Digital Cognitive Assessments for Dementia: Digital assessments may enhance the efficiency of evaluations in neurology and other clinics - PMC)。生物标志物检测和影像通常间隔数月甚至数年才会复查一次,因为变化较慢且成本高。AI可以将这些不同频率的数据融合,提供综合的持续评估。
综合而言,没有单一完美的方法能满足所有需求。传统测验在基层筛查中不可或缺,数十年来在全球应用证明了其价值;高科技手段则在复杂疑难病例和早期诊断中展现威力。认知障碍评估已从过去单纯靠问答测试,发展为一个多维度的评估体系:包括认知表现(量表/测试)、脑结构和功能(影像)、分子病理(标志物)、日常功能(ADL评估、传感器)和精神行为(精神症状评估)等方面。真正高质量的评估通常是多模态协同的结果。例如,在记忆门诊对疑似AD的患者,可能的流程是:门诊认知筛查(纸笔/平板)→ 实验室抽血(排除可逆因素及标志物)→ 影像检查(MRI±PET)→ 神经心理测评(需要时)→ 多学科讨论确诊 → 反馈和随访计划。这一系列步骤中,每一步都是一种评估手段,其输出共同形成完整的知识图景。随着DIKWP框架的引入和AI工具的加入,这些多模态信息的整合将更加严密高效,使评估真正实现**“全面而有针对性”**。
最新研究进展与未来趋势展望认知障碍测评领域正在快速演进,多学科的新技术和新理念不断涌现。以下是当前值得关注的一些研究进展和未来趋势:
早期无创筛查: 过去确诊阿尔茨海默病往往已是明显痴呆阶段,而现在研究的重点转向如何在症状极轻甚至尚未出现时识别高风险个体。除前述的血液p-tau181/217等标志物取得突破外 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际),还有如视网膜成像(检测视网膜Aβ斑块)、嗅觉测试(嗅觉减退与AD病理相关)也被探索为早期筛查手段。一项有趣的发展是利用常规医学检查中的意外信息,如大规模流行病学数据显示,某些代谢指标、心血管风险因子组合与认知下降风险有关。未来可能将这些指标纳入预测模型,实现“顺手”筛查。数字 biomarker概念也日趋热门,如通过智能手机的使用模式、语音助手交互记录等捕捉异常。美国的互联网巨头和初创公司都在这一领域投入,比如某些手机App通过定期问答和传感器数据收集,已号称能在MCI阶段就检测出认知异常 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。早期筛查的推广将显著改变痴呆的诊疗流程,使得干预时机前移。
人工智能与大数据: 除了前述的AI辅助诊断,AI还在新型标志物发现中发挥作用 (Artificial intelligence for biomarker discovery in Alzheimer's disease ...)。机器学习可以从海量分子数据中筛选出与认知衰退相关的候选生物标志物。例如何处于实验阶段的蛋白质组、代谢组研究,AI已发现一些可能预测AD的蛋白组合 (早期诊断阿尔茨海默病的7 大影像标记物,值得收藏! - 丁香智汇)。在影像上,深度学习不仅可诊断,还能合成或转换影像,例如将一张普通MRI通过GAN算法转换出对应的PET图像,帮助推断淀粉样沉积可能性,从而省去实际PET扫描。这种“虚拟PET”在研究中已经取得初步成功。联邦学习等技术也解决了医疗数据隐私问题,使得跨中心的AI模型训练成为可能,未来诊断AI的性能会进一步提高。另外,AI可帮助缩短神经心理测试时间:通过选择最有信息量的题项快速推断分数 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。甚至,AI能够动态监控测试过程中的被试状态,如注意力漂移时发出提醒,或根据实时表现调整后续问题难度,实现真正自适应与个性化的测评流程 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。可以预见,AI将深入融入测评的各个环节,从数据收集到结果解释,为医生和患者提供强有力的支持。
血液及外周标志物的临床落地: 2020年代的一个重大进展是多个AD血浆标志物在研究中验证成功,例如磷酸Tau217在AD患者血中升高,和脑内病理高度相关。这些检测已经进入试剂盒和临床验证阶段,预计不久的将来会获监管批准,成为临床可用的检测项目。阿尔茨海默病的诊断可能因此发生范式转变:过去需要昂贵PET,现在一管血就能提供类似信息 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。这将极大拓宽筛查和诊断的覆盖面,使得基层医生也能较准确地判断AD病变。另外,血NfL已经在一些欧洲国家被用于辅助监测神经变性病的进展。对于帕金森病和路易体痴呆,今年(2023年)有研究报道了皮肤活检检测α-突触核蛋白异常聚集的方法,准确率颇高,也是一种微创(穿刺活检)手段的新突破。再如脑脊液RT-QuIC检测DLB/PDD,敏感性特异性都不错。因此,未来几年,我们可能会看到一系列新的标志物检测走入临床,为不明原因认知障碍的患者提供更加明确的诊断线索。
多领域功能评估与生态有效性: 认识到传统认知测验与日常功能的差距后,研究者开始开发能更真实反映生活影响的评估方式。前面提到的VR测评就是一例,它强调生态效度,即尽量在贴近真实的情境中考察认知能力 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。另一个方向是结合日常功能量表与认知测验,产生复合指标。例如将患者的金融能力、社交参与程度与认知分数一起分析,得到更能预测实际预后的评估分。可穿戴设备的普及让我们可以量化日常活动能力,如每天行走步数、睡眠质量、通话频率等,从不同侧面代表一个人的大脑健康。将来诊断痴呆,可能会参考这些数字,就像诊断心脏病会看日常活动心率那样。这要求我们把评估视野拓宽到整体功能,而非仅纸上作答的认知分数。值得一提的是,DSM-5等诊断标准已经强调认知障碍的诊断需要认知测试和功能受损两方面 (Defining the 6 Key Domains of Cognitive Function - Altoida)。所以测评也应涵盖功能评定。智能家居与物联网的发展为长期功能监测提供了平台,学术界和业界在探索将这些技术用于老年人认知健康照护,例如安装传感器的独居老人住宅项目。未来,医生在门诊不仅看到病人的测试分数,还可能看到过去半年他在家里的活动曲线,一旦显著下降就警示认知退化 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。这种持续功能监测将成为痴呆照护的重要部分。
个体化与精准评估: “精准医学”理念也影响到认知评估,要求根据个体差异量身定制。在研究中已有个性化认知基线和自我对照的思路:例如与其将某70岁教授和常模比,不如和他自己50岁时的测试成绩比,这需要生涯长期跟踪。虽然现实中很难有年轻时数据,但可以让高学历者做更高难度测试,把之与低学历者的不同norm区分。AI辅助下,未来评估可以做到适合不同文化和教育背景:如使用不依赖语言和教育的测试(之前提到的ICA测试通过简单图形分类,不受教育影响,且无需特定常模 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review))。个体化还指根据遗传风险等安排不同随访频率,比如APOEε4携带者认知测试可以更频密。甚至有概念提出认知数值双生(digital twin),即利用个体多种数据建立数字模型,持续比较模拟认知衰老与实际测评结果的偏差,来早期预测异常。虽然听上去前沿,但随着计算能力增强,这种个体级模型未必遥远。医院信息系统也可能集成类似模块,为每位认知障碍患者建立电子档案,将每次评估结果与其自身历史和相似病例库比对,给出个体化见解。
患者和公众参与及科普: 未来的认知障碍评估不再是医生单向的过程,而是患者、家属和医疗团队共同参与的循环。越来越多证据表明,主观认知下降(SCD)即患者自己感觉记忆变差,即使客观测试正常,也可能预示未来风险。因此尊重和收集患者及配偶的主观报告很重要。将来评估流程中,应包含结构化的主观认知问卷。另一方面,随着筛查前移,会有更多认知正常的人接受相关检测,这要求加强公众教育,避免误解。比如,一次认知测试差或一个生物标志物阳性不等于马上有痴呆,需要科普这些结果的意义,防止过度恐慌或标签。医疗系统需要为“认知评估阳性但功能正常”的人群提供咨询服务,指导他们生活方式干预和复查计划。这类似于管理高血压、高血糖前期。也就是说,认知健康管理将成为一个长期服务,包括连续的评估、反馈和干预建议。这超出了传统一次诊断的范畴,更像慢病管理模式。
展望结语: 认知障碍评估正迈向一个更加早期、综合、个性、智能的时代。从技术上看,数字化和人工智能将赋能评估工具,使之更敏锐、更客观;从流程上看,DIKWP等框架将指导评估更有体系、更贴合患者需求;从社会层面看,大众对认知健康的重视提高,将推动筛查与预防性评估的普及。未来,我们有望将认知障碍像心血管疾病一样进行规范的分级筛查和管理——年轻时注重生活方式预防,中年时定期“认知体检”监测风险,老年时尽早识别干预。那时的评估手段,也许是在家中由智能设备全天候完成数据收集,由云端AI进行初步解读,医生更多扮演解释者和决策者角色。尽管科技日新月异,人文关怀仍是评估中不可取代的一环:评估的目的是更好地帮助患者生活,而非仅仅给疾病贴标签。因此,无论方法如何演进,评估者与患者及家属的充分沟通、对患者尊严的维护、对心理需求的照顾,都是始终需要坚持的。只有将尖端技术与人文关怀相结合,认知障碍的评估才能真正做到精准且温暖,帮助患者在疾病旅程中得到最佳的支持和照护。
结论认知障碍的测评方法正随着医学和科技的进步而不断丰富和完善。从传统的纸笔测验,到先进的神经影像和生物标志物检测,再到新兴的人工智能辅助分析,各种手段各司其职、相辅相成,为临床医生和研究者提供了多角度认识患者认知状态的工具。全面的认知评估应当根据评估目的和患者特点,整合多种方法,以获取记忆、执行功能、语言、空间认知、注意力等各认知域的可靠信息,并结合病理、生理证据,形成准确的诊断和功能评估。本文在综述现有方法的基础上,引入DIKWP*DIKWP框架对评估流程进行了系统分析。通过“数据-信息-知识-智慧-意图”各层次及其25个交互模块的应用,我们可以优化评估流程,提高评估与患者个体需求的契合度和评估结论的临床意义 (纯粹DIKWP框架下智能的数学化定义及评估方法研究》-段玉聪的博文) (基于DIKWP*DIKWP 重叠的人工意识数学模型及DeepSeek 定制优化 ...)。这种框架思维对于构建未来智能评估系统、培训临床评估思维都具有指导意义。
面向未来,认知障碍评估将呈现出更加智能化、个体化和前移化的趋势。新技术的发展使得我们有机会在痴呆发生前更早地发现风险并加以干预 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review);多模态数据的融合让评估结论更加客观全面,不再局限于单一量表分数;而人工智能的加入则有望赋能医生,降低评估过程的繁琐和主观偏差 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review)。然而,无论技术如何发展,对待认知障碍患者仍需以人为本。评估的最终目的不只是获得某个诊断标签,而是为了更好地指导患者治疗、照护,改善患者及家庭的生活质量 (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际)。因此,在应用各种新方法时,评估者应始终牢记评估的“意图”——关注患者的真实需求和未来意愿,将评估结果转化为有温度的智慧决策,为患者提供有意义的帮助。
综上所述,认知障碍测评是一项复杂而关键的工作,只有融会贯通多学科知识、善用多种评估工具,并在系统框架下灵活应用,我们才能做到既“全面”又“精准”。本综述希望为临床医生、研究人员提供参考,也让患者和照护者对认知评估有更深入的了解。展望未来,在不断的研究进展和实践创新中,认知障碍评估必将进一步完善,朝着更早期、更准确、更个体化的方向发展,为战胜痴呆等认知疾病提供坚实的基础和前提。我们有理由相信,通过科学与人文的融合,认知障碍患者将迎来更加光明的未来。
参考文献:
Alber J, et al. “Domains of cognition and their assessment.” Journal of head trauma rehabilitation 36.3 (2021): E1-E15 (Domains of cognition and their assessment - PMC) (Domains of cognition and their assessment - PMC).
Julayanont P, et al. “Montreal Cognitive Assessment: Concept and clinical review.” Cognitive screening instruments (2017): 139-195 (A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the ...).
Mayo Clinic Staff. “诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病.” 妙佑医疗国际(2020) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际) (诊断阿尔茨海默病:如何诊断阿尔茨海默病 - 妙佑医疗国际).
McKeith IG, et al. “Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies.” Neurology 89.1 (2017): 88-100 (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org) (Dementia with Lewy bodies (DLB) | Symptoms & Causes | alz.org).
Merck Manual. “Vascular Cognitive Impairment and Dementia – Neurologic Disorders.” Merck & Co. (2022) (Vascular Cognitive Impairment and Dementia - Neurologic Disorders - Merck Manual Professional Edition).
Nasreddine ZS, et al. “Montreal Cognitive Assessment (MoCA): a brief screening tool for mild cognitive impairment.” Journal of the American Geriatrics Society 53.4 (2005): 695-699 (Is the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) Suitable for Identifying Mild Cognitive Impairment in Parkinson’s Disease? - MDS Abstracts).
Veneziani I, et al. “Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review.” Journal of Personalized Medicine 14.1 (2023): 113 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review) (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review).
König A, et al. “Fully automatic speech-based analysis of the semantic verbal fluency task.” Dementia and geriatric cognitive disorders 45.3-4 (2018): 198-209 (Applications of Artificial Intelligence in the Neuropsychological Assessment of Dementia: A Systematic Review).
Paschalidis I, et al. “AI predicts Alzheimer’s onset with 78.5% accuracy using speech analysis.” Alzheimer’s & Dementia (2024) (AI Predicts Alzheimer's Onset With 78.5% Accuracy Using Speech Analysis).
Nobili F, et al. “EUROPEAN ASSOCIATION OF NUCLEAR MEDICINE/EUROPEAN ACADEMY OF NEUROLOGY recommendations for the use of brain FDG-PET in neurodegenerative cognitive impairment and dementia: Delphi consensus.” European journal of neurology 25.10 (2018): 1201-1217 (PET imaging of brain metabolism in Alzheimer's disease - Neurotorium) (PET imaging of brain metabolism in Alzheimer's disease - Neurotorium).
段玉聪. “DIKWP模型:数据、信息、知识、智慧、意图.” 人工智能学报 (2023) (DIKWP蒸馏与DIKWP模型压缩的未来发展技术报告) (纯粹DIKWP框架下智能的数学化定义及评估方法研究》-段玉聪的博文).
科学网博客. “基于DIKWP*DIKWP转换模块的DeepSeek定制优化策略.” (2023) (基于DIKWP*DIKWP 重叠的人工意识数学模型及DeepSeek 定制优化 ...).
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2025-3-18 08:25
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007-2025 中国科学报社