摘要：本論文基于Android系統(tǒng)，以經(jīng)典認(rèn)知功能測(cè)試量表和CHC認(rèn)知理論為依據(jù)，開(kāi)發(fā)了一套適合老年人的認(rèn)知功能評(píng)價(jià)與訓(xùn)練的系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)認(rèn)知理論和臨床量表自主設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，還提供可擴(kuò)展的訓(xùn)練任務(wù)庫(kù)，根據(jù)用戶需求，自主設(shè)計(jì)認(rèn)知功能訓(xùn)練項(xiàng)目，進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)115名實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有效性和可靠性。此外，本系統(tǒng)完全基于移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)，可方便地應(yīng)用到家庭和社區(qū)家庭，并且能及時(shí)檢測(cè)老年人認(rèn)知能力衰退，預(yù)防認(rèn)知障礙的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：老年人認(rèn)知障礙；認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練；CHC理論；Android系統(tǒng)

2012的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示截至2012年底，中國(guó)60歲及以上老年人口占總?cè)丝诘?3.7%，預(yù)計(jì)到2013年底，中國(guó)老年人口總數(shù)將超過(guò)2億，人口老齡化形勢(shì)嚴(yán)峻[1]。并且人口老齡化仍處于快速發(fā)展的階段。老年人由于行動(dòng)能力下降、認(rèn)知衰退，給社會(huì)和個(gè)人家庭帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)。

認(rèn)知功能是指人腦加工、儲(chǔ)存和提取信息的能力，即人們對(duì)事物的構(gòu)成、性能與他物的關(guān)系、發(fā)展的動(dòng)力、發(fā)展方向以及基本規(guī)律的把握能力[2]。隨著年齡的增加，大腦的結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生正常的生理衰退，從而引起認(rèn)知功能的下降，某些老年疾病還會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知功能嚴(yán)重障礙。其中阿爾茨海默病（Alzheimer's disease， AD）是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性退行性變變性疾病[3]，其表現(xiàn)為各項(xiàng)認(rèn)知能力減退，情感和行為障礙，獨(dú)立生活和工作能力喪失，這些情感和行為障礙同樣也是患者致殘的原因，給社會(huì)和家庭帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)。

認(rèn)知康復(fù)是一個(gè)對(duì)認(rèn)知能力的治療過(guò)程，目的是改善人的認(rèn)知能力，減輕和改善腦損傷導(dǎo)致的認(rèn)知障礙。腦功能學(xué)、神經(jīng)心理評(píng)價(jià)等學(xué)科理論是認(rèn)知康復(fù)的理論基礎(chǔ)。目前已有一些有效的認(rèn)知神經(jīng)康復(fù)手段，如刺激法認(rèn)知神經(jīng)心理法、重新學(xué)習(xí)法、生物反饋療法等等[4]，但這些認(rèn)知康復(fù)手段①要求高頻率地進(jìn)行，②需要去專門的康復(fù)醫(yī)院才能完成，這對(duì)失能或半失能的老年人來(lái)說(shuō)帶來(lái)極大不便。因此，有必要開(kāi)發(fā)一套適于家庭和社區(qū)醫(yī)院使用的老年認(rèn)知功能評(píng)價(jià)和訓(xùn)練系統(tǒng)。

本文針對(duì)老年人的認(rèn)知特點(diǎn)，基于Android平臺(tái)，以經(jīng)典認(rèn)知功能測(cè)試量表和CHC認(rèn)知理論為依據(jù)，設(shè)計(jì)一套針對(duì)老年人認(rèn)知功能評(píng)價(jià)與訓(xùn)練的系統(tǒng)。這對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)老年人認(rèn)知能力衰退，對(duì)性地進(jìn)行認(rèn)知障礙康復(fù)有重要的應(yīng)用價(jià)值。

1 系統(tǒng)平臺(tái)介紹

本系統(tǒng)將采用Google公司的Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，以經(jīng)典認(rèn)知功能測(cè)試量表和CHC理論為基礎(chǔ)，對(duì)老年認(rèn)知障礙患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練及評(píng)價(jià)。

Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開(kāi)放源代碼操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備。本系統(tǒng)是基于的Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，整個(gè)系統(tǒng)將在平板電腦或移動(dòng)終端（如智能手機(jī)）上運(yùn)行，方便攜帶，以便測(cè)試人員攜帶設(shè)備進(jìn)入社區(qū)居民家中進(jìn)行測(cè)試，可以為行動(dòng)不便的老年人進(jìn)行測(cè)試及訓(xùn)練，并且訓(xùn)練程序設(shè)計(jì)的難度將根據(jù)老年人的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。操作采用觸摸操作，操作簡(jiǎn)潔，無(wú)需專業(yè)人員指導(dǎo)，方便普及。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹

Cattell的流體-晶體智力理論和Carrol的三層智力理論所包含的主要能力非常類似[5]，這兩個(gè)理論模式的綜合能更好地理解人類認(rèn)知能力的結(jié)構(gòu)，為此McGrew和Flanagan提出了一個(gè)綜合模型，稱之為Cattell-Horn-Carroll流體-晶體理論，簡(jiǎn)稱為CHC理論[6]。系統(tǒng)將根據(jù)CHC層次Ⅰ的分類，將認(rèn)知功能概括成：速度能力、記憶能力、注意力能力、靈活性能力、問(wèn)題解決能力，見(jiàn)圖1。根據(jù)這個(gè)分類將設(shè)計(jì)針對(duì)這項(xiàng)能力的評(píng)價(jià)以及訓(xùn)練程序。

圖1 認(rèn)知能力分類

根據(jù)CHC理論，設(shè)計(jì)針對(duì)5項(xiàng)分類能力的評(píng)價(jià)訓(xùn)練程序。通過(guò)Java編程，實(shí)現(xiàn)基于Android系統(tǒng)的老年人認(rèn)知功能評(píng)價(jià)與訓(xùn)練系統(tǒng)。

2.1認(rèn)知功能評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)部分將采用以臨床經(jīng)典量表和CHC理論為基礎(chǔ)建立評(píng)價(jià)方程實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用的量表如下：簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查量表(MMSE)[7]等。設(shè)計(jì)了10項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目，因此得到系統(tǒng)方程為（2.1）：

M=β+S1Z1+S2Z2+M1Z3+M2Z4+A1Z5+A2Z6+F1Z7+F2Z8+P1Z9+P2Z10（2.1）

其中為常數(shù)，ZX為10項(xiàng)測(cè)試分?jǐn)?shù)，S1、S2、M1、M2、A1、A2、F1、F2、P1、P2為系數(shù)。系統(tǒng)針對(duì)老年人特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)人機(jī)環(huán)節(jié)和輔助環(huán)節(jié)，人機(jī)環(huán)節(jié)，無(wú)需操作人員協(xié)助，測(cè)試者可以自行完成；輔助環(huán)節(jié)需要操作人員輔助測(cè)試者完成。

2.2 認(rèn)知功能訓(xùn)練針對(duì)老年人認(rèn)知功能設(shè)計(jì)，基于Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)設(shè)置了速度、記憶、注意力、靈活性、問(wèn)題解決五類訓(xùn)練項(xiàng)(就圖2)，每類能力含有3個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目，總共15項(xiàng)訓(xùn)練項(xiàng)目。整個(gè)系統(tǒng)將在平板電腦或移動(dòng)終端上運(yùn)行，方便攜帶，可以進(jìn)入社區(qū)醫(yī)院和家庭為老年人服務(wù)。

圖2 設(shè)計(jì)訓(xùn)練項(xiàng)目

3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)論

為了建立系統(tǒng)評(píng)價(jià)方程，驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性和可靠性，系統(tǒng)選取了115名實(shí)驗(yàn)對(duì)象。進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)方程建立、有效性、可靠性三組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象不重合。

3.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)方程本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了與MMSE的對(duì)照試驗(yàn)。試驗(yàn)安排了60名試驗(yàn)對(duì)象，試驗(yàn)對(duì)象年齡53~84歲，女性32名，男性28名，正常人49名，認(rèn)知障礙患者11名，分別進(jìn)行MMSE試驗(yàn)和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)得到MMSE與10項(xiàng)能力的效率分?jǐn)?shù)進(jìn)行多元線性回歸得到評(píng)價(jià)方程：

I=58.41+5[(-0.459)Z1+(-1.224)Z2+(0.42)Z3+(0.135)Z4+(0.226)Z5+(-5.071)Z6+(1.875)Z7+(1.564)Z8+(2.611)Z9+(-0.562)Z10]（3.1）

為了使系統(tǒng)分?jǐn)?shù)能夠更有效區(qū)別認(rèn)知能力差異，修改系數(shù)和斜率，能夠更加細(xì)致而全面的評(píng)價(jià)認(rèn)知能力，得到系統(tǒng)評(píng)價(jià)公式（3.1），因此進(jìn)行有效性、可靠性驗(yàn)證。

3.2 有效性為了驗(yàn)證系統(tǒng)有效性，實(shí)驗(yàn)安排了50名試驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)對(duì)象年齡53~84歲，女性28名，男性22名，正常人35名，認(rèn)知障礙患者15名。將實(shí)驗(yàn)對(duì)象分成兩組：A正常人組，B認(rèn)知出現(xiàn)障礙組，并統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1。

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，正常人和認(rèn)知障礙患者的區(qū)分分?jǐn)?shù)為60，低于60的為認(rèn)知障礙患者，高于60分的為正常人，根據(jù)表計(jì)算得到系統(tǒng)靈敏度為93.3%，特異性為97.1%，系統(tǒng)有效性較好。

3.3 可靠性為了驗(yàn)證系統(tǒng)可靠性性，實(shí)驗(yàn)安排了5名實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)對(duì)象年齡63~81歲，女性2名，男性3名，實(shí)驗(yàn)對(duì)象均為正常人。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，在第一次進(jìn)行測(cè)試之后1h進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，再過(guò)5d進(jìn)行第三次實(shí)驗(yàn)。見(jiàn)表2。

從表2中得5名測(cè)試者三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別較小，標(biāo)準(zhǔn)差小于1.32，最大差異為3%，說(shuō)明本系統(tǒng)在時(shí)間軸上具有良好的可靠性。

本系統(tǒng)可以進(jìn)一步的修改訓(xùn)練項(xiàng)目，收集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，進(jìn)過(guò)數(shù)據(jù)分析和程序參數(shù)調(diào)整以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以用設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目代替臨床經(jīng)典量表對(duì)患者做出評(píng)價(jià)。

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編輯/王海靜