一种新的数字数字符号替换测试，测量患有阿尔茨海默病的成年人的处理速度:验证研究

简介

目前，阿尔茨海默病(AD)影响着600多万美国人，到2050年，这一数字预计将上升到1300多万[1］．三分之一的老年人会死于阿尔茨海默病或相关的痴呆症，每年直接由阿尔茨海默病导致的死亡人数超过乳腺癌和前列腺癌的总和[1］．阿尔茨海默病和相关痴呆症也会造成巨大的经济和社会成本。据估计，2021年，这些认知疾病给美国人造成了3550亿美元的损失;预计到2050年，这一数字将上升到1.1万亿美元。从社会角度看，2020年，1100多万名无偿照护人员为阿尔茨海默症患者和相关痴呆症患者提供支持，工作时间共计153亿小时，其工资损失价值为2570亿美元[1］．认识到这种暗淡的前景，研究界已经调查了许多与疾病相关的认知结构，以更好地了解疾病的进展，更早地发现迹象，并有可能开发出缓解疾病的方法[2］．

研究人员在AD的背景下研究的一个认知结构是处理速度(PS)。PS被定义为个体分析认知刺激和完成认知任务的速率[3.，4]，并且在轻度认知障碍患者和AD患者中显著降低[3.］．因此，PS是认知评估方案和ad监测计划的重要组成部分[5］．已经开发了几种以实验室和临床为基础的PS评估[5]，但这些测试的有限可用性让研究人员感到担忧，因为神经生物学衰退可能发生在任何可测量的认知缺陷之前15年，这表明测试应该频繁和普遍地进行，以确保尽可能早地发现认知衰退[2，6，7］．最近，为了满足对广泛、快速测试的需求，研究人员专注于开发可以在移动设备上快速进行的数字认知测试，并展示出高可扩展性、效率和便利性[6，8］．虽然已经开发了若干数字PS测试，并作为有效评估提出[9-11]，在这些研究中遵循的验证程序只检查了新测试分数和金标准测试之间的线性关系，而不是金标准测试协议在个人分数之间，为正确验证所需[12］．本研究的目的是验证一个新的PS任务，即数字数字符号替换测试(DDSST)，通过与PS的金标准测试进行比较，检查其并发有效性。由于数字符号编码测试已被确定为PS的金标准测量[13]、神经心理状态评估(RBANS)编码测试(RBANS- c) [14，15]作为其在本研究所分析的人群中的有效性的比较[15］．

方法

研究设计

本研究采用横断面设计来评估仪器间的并发效度。作为一项验证性研究，不可能或不需要随机分配。此外，本研究设计中未使用任何形式的盲法。

参与者

本研究的目标样本量设置为200名参与者，以确保足够的统计能力，同时考虑到潜在的减员和不完整的数据。纳入标准为年龄在45 - 75岁之间的成年人，BMI在18.5 - 39.9 kg/m之间²，并且至少有以下两种阿尔茨海默病风险因素:高中或以下学历;体重指数> 25;糖尿病、高血压、高胆固醇或吸烟史。如果参与者被诊断患有精神健康问题、痴呆症、可能的痴呆症、轻度认知障碍或其他重大健康问题，则被排除在外;最近发生心血管疾病;视力问题导致无法观看屏幕;学习障碍;或以下一种以上的老年痴呆症保护因素:高水平的体育活动，高水平的鱼类消费，或高水平的认知参与。研究人员在阿肯色州西北部通过当地电台、电子邮件、社交媒体广告、新闻发布和口头传播招募了参与者。

过程

参与者到实验室报告，并由有经验的测试管理员完成RBANS评估。rban的评估程序在其他地方有详细描述[14简单地说，RBANS-C评估要求参与者将连续的符号与同一页上一个键对应的数字相匹配，并在每个符号下面写下正确的数字。RBANS-C原始分数是根据90秒内正确填写数字的数量来计算的。评估由经验丰富的测试管理员根据RBANS测试手册[14］．

在至少30分钟的无关物理测试后，参与者被指示开始使用自我引导的认知测试平台(神经追踪数字测试平台;Neurotrack Technologies Inc)包含DDSST测试。DDSST基于数字符号替换测试[16］．评估提供了书面的和可视的逐步的、屏幕上的指示;要求参与者根据有9对数字符号的图例来判断2个符号是否相等(图1）;并使用Neurotrack的自动评分算法根据准确性和速度进行客观评分。具体来说，原始分数是根据2分钟内给出的正确答案的数量来计算的。本研究的数据是作为一项正在进行的父母研究(数字认知多领域阿尔茨海默病风险速度[DC MARVel]研究)的一部分收集的，该研究纵向检查了随机分为健康教育或健康指导干预的风险成年人的认知和阿尔茨海默病风险测量的变化[17］．有关Neurotrack数字测试平台中发现的其他子测试的进一步信息，可在DC MARVel研究的已发布协议中找到[17］．

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数据分析

所有统计分析均采用分析它微软Excel扩展。RBANS-C和DDSST原始评分之间的线性关系使用Pearson积矩相关计算。对于平均差异、一致性和等效性测试，两个测试的原始分数被缩放到平均为100的分布和SD为15的分布，以便在不影响分数分布或所使用测试的适当性的情况下直接比较分数。在缩放RBANS-C分数的情况下，将获得的分数转换为az基于RBANS-C原始得分的公认总体平均值和SD的得分，然后乘以15，但由于DDSST不存在公认的总体平均值和SD，因此使用本研究获得的结果。

使用2尾相关样本评估组间均值的差异t测试。用LoA为90%的Bland-Altman合意限(LoA)图评估合意。LoA临界值设置为均值偏置加上或减去RBANS-C测试的最小可靠变化(RC)评分(从以往文献中获得)(z= 1.53) (12］．研究人员强调，与最小临床重要差异或测量标准误差相比，RC是评估RBANS试验最小变化的更合适的指标[18］．还生成了一个山地图来评估平均差图的y轴分布。

等效性测试采用双单侧t测试(TOST)分析，并确定等效上下界[19]使用从上述文献中获得的RBANS RC分数。所有适当的分析均采用。05的先验α水平。

伦理批准

这项研究得到了阿肯色大学机构审查委员会的批准(协议号2009280813)。

知情同意

参与者被告知他们作为研究参与者的权利，并被明确告知他们的参与是自愿的，他们可以随时退出。所有参与者根据赫尔辛基的道德标准签署了一份经批准的同意书。

结果

参与者

最初共有210名参与者参与了这项研究。在预研究减员和调整数据集不完整的测试数据后，最终样本为191名成人(女性:n=138;男性:n=53)。样本平均年龄为62.2岁(SD 8.27岁)。进一步的描述性统计在表1．

数据分析

RBANS-C原始评分与DDSST原始评分的中度正相关具有统计学意义(r= .577;P<措施)。二尾相关样本t测试显示，参与者的RBANS-C和DDSST评分之间没有显著差异(t₁₉₀= -0.09;P= iseq指数)。Bland-Altman图显示90% LoA(-22.66至22.75)在先验界限内(-22.91至22.99)，表明RBANS-C和DDSST的评分是可接受的一致。此外，平均偏倚评分接近于零(0.04)，表明评分的系统性偏倚较低，并且散点图分布没有明显的线性模式(图2)．山地样地分布大致对称，有一个接近于零偏的峰值，尾斜不明显(图2)．TOST分析表明，RBANS-C与DDSST评分相当。

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讨论

主要研究结果

本研究的目的是评估一种新型DDSST测试与RBANS-C (PS的金标准测量方法)的并发效度。结果显示，参与者的平均测试分数没有统计学上的显著差异;个体测试分数显著、适度正相关;以及两种评估之间的可接受的一致性和等效性。这些结果表明，DDSST是一个有效的评估工具，以评估中老年人的PS样本。

影响

当考虑到数字化测试的效率、可伸缩性和便利性时，诸如DDSST之类的评估的潜在影响会更大。数字测试允许将结果即时报告给测试者和潜在的临床医生;即时和临时分发考试给任意数量的考生;而且随时随地都可以方便地参加考试。

与先前验证PS数字评估的研究相比，此处新测试与金标准测试之间的关系较低(r=。577vsr=。。8)[10，11］．然而，验证不应基于得分之间的相关性，因为这不能准确地证明个体得分对之间的一致性，而是一种整体线性关系，使残差最小化[12］．在作者回顾的先前关于数字仪器评估PS的研究中，没有一项分析或报道了来自新测试和金标准测试的配对测量在评估并发有效性方面的一致性[9-11］．因此，本研究通过额外的一致性检查对并发有效性进行了更全面的分析，似乎是第一个基于这些标准验证的数字PS测试研究。

限制

首先，这项研究可能受到其方案的限制。它是一个更大的试验的一部分，测试的顺序在方案中并不是随机的，以最大限度地减少学习影响或认知疲劳影响。其次，抽样程序特别排除了有认知障碍的个体。通过排除存在于一般人群中的部分，可泛化性降低。第三，由于重复试验没有作为该数据集的一部分进行，因此无法评估新型DDSST仪器的内测和重测信度。

未来的发展方向

未来的研究应包括有认知障碍的个体，以评估更广泛的人群部分的有效性，以及评估DDSST区分认知水平的能力。虽然DDSST的重测信度已在另一个样本中得到验证[20.]，有必要在有代表性的人群中进行额外的心理测试，以确保该措施的充分效用。

结论

尽管该研究存在局限性，但DDSST显示出有希望的临床应用。DDSST的得分与RBANS-C (PS的金标准测试)的得分一致，并且相当于RBANS-C。鉴于DDSST证明了其并发有效性，它似乎是广泛和快速认知测试的合适选择。然而，还需要进一步的调查来评估仪器的可靠性。