基于虚拟现实的认知训练预防轻度认知障碍老年人认知衰退:随机对照试验的系统综述Virtual Reality–Based Cognitive Training to Prevent Cognitive Decline in Older Adults With Mild Cognitive Impairment: A Systematic Review of Randomized Controlled Trials - Dyanta Anwar - 2026 - Geriatrics & Gerontology International - Wiley Online Library

环球医讯 / 认知障碍来源:onlinelibrary.wiley.com印度尼西亚 - 英语2026-07-30 19:37:41 - 阅读时长15分钟 - 7154字
本文系统综述了2020年至2025年间发表的8项随机对照试验,评估了虚拟现实技术在预防轻度认知障碍老年人认知衰退方面的效果、可行性和安全性。研究发现,VR认知训练与维持或减缓特定认知功能域(尤其是执行功能、记忆和视空间能力)的衰退相关,且依从性良好,不良事件罕见且轻微。尽管VR干预显示出作为轻度认知障碍老年人可行非药物干预的潜力,但干预间的显著异质性和有限的地理多样性限制了其普遍适用性,需要更大规模的多中心试验进一步验证,以明确VR在维持老龄化人群认知功能中的作用。
轻度认知障碍老年人虚拟现实认知训练认知衰退预防认知功能维持非药物干预依从性安全性
基于虚拟现实的认知训练预防轻度认知障碍老年人认知衰退:随机对照试验的系统综述

摘要

目的

综合随机对照试验证据,评估基于虚拟现实(VR)的认知训练在轻度认知障碍(MCI)或相关前痴呆状态老年人群中的效果、可行性和安全性。

方法

本研究按照PRISMA 2020指南进行系统综述,并在PROSPERO注册(CRD420261290617)。通过MEDLINE(通过PubMed)、Scopus、ScienceDirect和MDPI期刊进行电子检索,并在Cochrane对照试验中央注册库(CENTRAL)进行额外验证性检索。纳入标准为2020年至2025年发表的英文随机对照试验,研究对象为60岁及以上接受VR认知或认知-运动训练的老年人。结局指标包括认知和功能表现、依从性及安全性。

结果

共纳入8项随机对照试验。基于VR的干预措施与选定认知和功能领域(特别是执行功能、记忆和视空间能力)的维持或衰退减缓相关。效果因认知领域、沉浸水平和干预方案而异。依从性普遍较高,报告的不良事件罕见且轻微,最常见的是头晕或视觉疲劳。未报告严重不良事件。

结论

基于VR的认知训练可能代表一种可行且耐受良好的轻度认知障碍老年人非药物干预方法。尽管证据表明其在维持认知功能方面具有潜在益处,但干预间的显著异质性和有限的地理多样性限制了更广泛的推广。需要更大规模的多中心试验,采用标准化结局指标和更长的随访期,以明确VR在维持老龄化人群认知功能中的作用。

1 引言

人口老龄化代表着关键的全球人口结构转变。世界卫生组织预测,60岁及以上人口数量将从2020年的10亿几乎翻倍至2050年的21亿[1]。类似趋势在包括印度尼西亚在内的许多亚洲国家也有所观察,其中老年人占总人口的11.75%[2]。在这些背景下,长期护理主要基于家庭且高度性别化,女性——特别是女儿——通常承担主要的照护角色[3]。来自印度尼西亚的定性证据突显了老年痴呆症家庭照护者面临的持续挑战,包括污名化、照护者知识有限以及难以获得痴呆相关健康服务,这些因素导致照护者负担增加和护理连续性中断[4]。

在这一老龄化人群中,轻度认知障碍(MCI)已成为一种普遍且临床意义显著的状况,影响约21%的机构环境中老年人[5]。若无有效管理,MCI与加速的功能衰退、依赖性增加和照护者负担加重相关[6,7]。尽管传统非药物干预——如纸笔记忆练习、基于视频的教育和小组讨论——显示出适度的认知益处,但其长期有效性仍然有限[8,9]。这些方法通常以被动参与和低生态效度为特征,降低了其在老年人群中刺激持续认知参与和现实功能相关性的能力[9]。

虚拟现实(VR)作为一种有前景的非药物认知训练方法,通过提供互动性和生态效度高的学习环境而崭露头角[10]。与传统基于视频或纸笔的干预不同,VR使用户能够主动参与模拟的三维环境,这些环境模仿日常生活活动,从而促进任务相关的认知刺激[11]。这种主动参与支持情境学习过程,对晚年生活中的情景记忆和执行功能尤为重要。此外,基于VR的干预提供多感官反馈,激活视空间和执行神经网络,可能增强MCI患者的神经可塑性和认知弹性[12]。

尽管具有潜在益处,VR在老年认知护理中的整合并非没有挑战。网络晕动症(cybersickness),通常表现为头晕、恶心或视觉不适,仍然是主要关注点,特别是对于可能已经经历与年龄相关的前庭功能衰退的老年人[13,14]。最近的研究还表明,单纯的传感器运动不匹配——在没有强烈视觉-前庭冲突的情况下,并且在坐姿、短时任务中进行VR时——可能对晕动症结果影响有限[15]。与头显重量和长时间使用相关的身体不适也有报道[16,17]。重要的是,新兴证据表明,通过精心设计的方案(包括较短的会话时长、坐姿训练和优化的显示性能)可以减轻这些不良影响。

尽管越来越多的证据支持基于VR的干预的认知益处,但在MCI老年人群中,关于其可行性、耐受性和安全性的不确定性仍然存在。因此,本系统综述旨在综合随机对照试验证据,评估基于VR的认知训练的有效性、依从性和安全性,以指导老年临床实践。

2 方法

2.1 系统文献综述

本研究采用系统文献综述设计,按照2020年系统综述和荟萃分析首选报告项目(PRISMA)指南进行[18]。综述过程包括系统数据库检索、研究筛选、资格评估和数据提取。这些阶段由两名评审员独立进行,以增强方法学严谨性并最大限度减少潜在偏倚。本系统综述已在PROSPERO数据库前瞻性注册(CRD420261290617)。

2.2 检索策略

系统文献检索在主要书目数据库(MEDLINE(通过PubMed)和Scopus)以及特定出版商平台(ScienceDirect和MDPI期刊)中进行。此外,为确保全面覆盖随机对照试验,还在Cochrane对照试验中央注册库(CENTRAL)进行了额外验证性检索。检索涵盖了2020年1月1日至2025年3月31日发表的研究。检索最初于2025年3月进行,并于2026年3月6日使用相同预定义日期范围重新运行,以验证修订过程中的研究识别。检索策略结合了受控词汇(如MeSH术语)和与轻度认知障碍、虚拟现实和随机对照试验相关的自由文本关键词。使用布尔运算符(AND, OR)组合概念间的检索术语,并根据每个数据库的索引系统调整检索策略。

所有检索到的记录导出到参考文献管理软件中,筛选前移除重复记录。除数据库检索外,还对纳入研究和相关综述进行反向引文追踪,并使用Scopus进行前向引文检索,以识别其他合格试验。完整的数据库特定检索策略见补充信息。

2.3 纳入标准

纳入标准使用PICO框架定义。研究人群包括60岁及以上经标准化认知评估(如MMSE、MoCA或同等验证工具)确认的轻度认知障碍(MCI)或相关前痴呆状态的成年人。合格的干预措施包括包含沉浸式、半沉浸式和非沉浸式系统的基于VR的认知或记忆训练计划,前提是存在明确定义的认知训练组件。对照条件包括非VR对照,如常规护理、传统认知训练、健康教育、无VR的体育锻炼或等待列表/无干预对照。

主要关注的结局指标是全局或特定认知领域的认知表现变化(如记忆、执行功能、注意力和视空间能力)。次要结局包括干预依从性和安全性结局,包括报告的不良事件如网络晕动症或不适。

仅纳入2020年1月1日至2025年3月31日间以英文发表的随机对照试验。排除涉及确诊痴呆症、阿尔茨海默病、严重认知障碍、继发于神经系统疾病(如中风、帕金森病或创伤性脑损伤)的认知障碍,或专注于纯物理康复而无认知成分的VR干预的研究。

2.4 研究选择和数据提取

两名评审员独立筛选标题和摘要,根据预定义的纳入标准评估资格。随后审阅全文文章以确认研究资格。通过讨论解决分歧,必要时咨询第三名评审员。使用标准化提取表提取数据,包括研究特征(作者、年份、国家、研究设计)、参与者特征、干预细节(VR系统类型、沉浸水平、持续时间和频率)、对照条件、结局测量和关键发现。

2.5 质量评估和偏倚风险评估

使用Joanna Briggs研究所(JBI)随机对照试验关键评估清单评估纳入研究的方法学质量。该工具评估关键领域,包括随机化程序、分配隐藏、基线可比性、盲法、结局测量的可靠性、随访的完整性以及统计分析的适当性。每项标准被评为"是"、"否"、"不明确"或"不适用"。

鉴于基于VR干预的交互性质,在几项研究中对参与者和人员实施盲法不可行,因此在干预特征背景下考虑,而非作为固有的方法学缺陷。总体评估结果见附录3(补充信息)。

2.6 数据合成

由于研究设计、VR干预特征(如沉浸水平、内容和持续时间)以及结局测量存在实质性异质性,未进行荟萃分析。相反,进行了叙述性综合,系统比较各研究结果。综合领域包括认知结局、干预依从性以及报告的安全性或耐受性问题,特别是网络晕动症和身体不适。这种方法能够在考虑所纳入试验的临床和方法学变异性的同时,对干预效果进行结构化比较。

在稿件准备过程中,仅使用ChatGPT(OpenAI)辅助语言润色、结构组织和表达清晰度。该工具未用于生成原始数据、执行分析、确定研究资格、提取数据、评估偏倚风险或得出科学结论。所有输出均由作者严格审查、验证和编辑,作者对稿件内容负全部责任。

3 结果

3.1 研究选择

数据库检索在选定数据库和额外来源中识别出452条记录。移除78条重复记录后,374篇文章进入标题和摘要筛选。在此阶段后,排除354条不符合纳入标准的记录。评估了20篇全文文章,其中12篇因研究设计不合格(n=5)、干预不适当(n=1)、年龄低于60岁(n=4)或非MCI人群(n=2)而被排除。最终,8项随机对照试验符合纳入标准并纳入最终综合。研究选择过程如图1(PRISMA流程图)所示。

3.2 研究特征

纳入的8项随机对照试验发表于2020年至2025年间,进行于五个地区:韩国(n=3)、台湾(n=2)、中国(n=1)、香港(n=1)和土耳其(n=1)。所有研究共纳入611名参与者,个体样本量从21到293名参与者不等。参与者主要包括经研究特定诊断标准定义的轻度认知障碍(MCI)或相关前痴呆状态老年人,包括主观认知衰退和认知衰弱。研究设置包括社区、门诊、长期护理和养老院环境。详细的干预特征和结局测量见表1。

3.3 干预特征

所有纳入研究均实施了基于VR的认知或认知-运动训练干预,浸入水平、训练持续时间和干预内容各异(表1)。五项试验使用头戴式显示器的全沉浸式VR系统,而三项研究使用非沉浸式平台,包括基于屏幕或投影的环境。

干预持续时间从4到12周不等,训练频率在每周1到5次之间变化。会话长度从20到60分钟不等,导致各研究总会话数在8到36次之间。

干预措施针对记忆、注意力和执行功能等认知领域,通常通过模拟日常生活活动。两项研究纳入了综合认知-运动训练。各试验的对照条件包括常规护理、传统认知康复、健康教育、无VR的体育锻炼或延迟干预对照。

3.4 认知和功能结局

所有八项纳入试验均报告了认知和功能结局,尽管结局领域和评估工具差异显著(表1)。总体而言,八项试验中的六项报告了VR干预后与对照条件相比,至少一个认知或功能领域的统计学显著改善。使用Mini-Mental State Examination (MMSE)和Montreal Cognitive Assessment (MoCA)等标准化工具评估全局认知表现,四项试验报告了显著的干预后改善。

使用Trail Making Test和Stroop评估工具测量的执行功能和注意力结局在三项研究中显著改善。包括言语学习和工作记忆在内的记忆相关结局显示出混合结果,几项研究报告了显著改善,而其他研究观察到组间无统计学显著差异。

在四项研究中评估了包括日常生活活动、步态和平衡在内的功能结局,其中三项报告了显著改善。两项试验还报告了生活质量与情感健康的改善。

3.5 依从性和安全性

基于VR的干预措施在纳入试验中普遍具有高依从性。六项研究报告了超过80%的出席率或完成率,表明老年人群中良好的可行性和可接受性。五项研究明确报告了安全性结局。报告的不良事件主要是轻微且短暂的,包括头晕、视觉疲劳、头痛、眼疲劳、恶心或疲劳。在报告定量安全性数据的研究中,经历VR相关不适的参与者比例在0.7%至3%之间。未报告严重不良事件或严重网络晕动症。三项研究未提供明确的安全性报告。

3.6 质量评估结果

使用JBI关键评估清单进行的质量评估表明中等的整体方法学质量(附录3(补充信息))。所有研究均报告了明确的资格标准和随机化程序,尽管分配隐藏和盲法报告不一致。结局测量通常有效,退出率低,三项试验未明确报告意向性治疗分析。总体而言,局限性主要与盲法和样本量变异性相关。

4 讨论

本系统综述综合了八项随机对照试验的证据,这些试验检查了基于虚拟现实(VR)的干预措施对轻度认知障碍和相关状况老年人认知和功能结局的影响。总体而言,VR干预与选定认知领域(特别是执行功能、记忆和视空间能力)的改善相关,同时依从率普遍较高,不良事件报告较少。然而,结果在各研究间存在差异,反映了VR浸入水平、干预持续时间和结局测量的异质性。综合这些发现表明,VR可能代表一种可行的非药物方法,支持老年人认知训练,尽管效果的强度和一致性在不同认知领域和干预设计间有所不同。

执行功能、记忆和视空间能力方面的改善最为一致地被报告,特别是在采用沉浸式和任务导向VR环境的干预中。这些领域与目标导向行为和空间导航密切相关,当参与者与模拟日常生活活动交互时而非被动接收信息时,这些领域被主动激活。先前研究表明,交互式VR任务可能通过要求在动态环境中同时进行认知处理和决策来支持执行控制[10,26]。记忆相关益处同样归因于在虚拟空间中的主动探索和导航,这可能增强老年人的编码和检索过程[27]。视空间结局在采用全沉浸式系统的试验中更频繁出现,这些系统最大化具身交互和环境控制,可能增强存在感和任务参与度[28]。然而,证据也表明视空间改善不仅仅由视觉浸入决定。主动导航和与环境的有意义互动——而非被动观察——可能发挥关键作用,即使在非沉浸式平台中也是如此[29]。因此,浸入水平的差异可能影响哪些认知领域参与最强,浸入式系统更倾向于执行和视空间处理,而非浸入式平台支持重复的注意力和基于记忆的任务[10,26,28]。

可行性和耐受性显示出重要优势。大多数试验报告了高依从率(>80%)和罕见的、主要是轻微的不良事件(如短暂性头晕)。这些发现与先前研究表明VR干预在采用用户友好设计、短会话时长和渐进暴露方案时高度可接受一致[15,30]。虽然网络晕动症在老年群体中仍然是一个相关关注点,但本综述中低发病率可能反映了坐姿、任务导向环境的使用。然而,纳入研究中缺乏标准化的VR不适测量工具需要谨慎解释[31]。

本综述的另一个观察结果是现有证据的地理集中性。八项纳入试验中的七项在东亚(韩国、中国、台湾和香港)进行,剩余一项在土耳其进行。这种模式与最近的综述一致,表明大部分基于VR的认知干预研究源自这些地区的机构[10,32]。东亚医疗保健系统中老年康复计划快速整合数字健康技术可能促进了这一趋势[10,32]。此外,几项试验报告了国家或机构对数字健康创新的支持,这可能促进了针对老年人群的VR干预开发[12,23,27]。一些干预措施是文化定制的,这可能进一步限制了不同环境间的可转移性[23,29]。然而,当前证据基础的有限地理多样性可能限制了在不同医疗保健系统和社会文化背景中的泛化性。因此,需要在不同地区进行的更大规模多中心试验来加强VR在老年人认知干预中的全球证据基础[30]。

在纳入的试验中确定的另一个方法学挑战涉及对照条件的有效性和在基于VR的干预中实施盲法的难度。由于VR训练涉及高度交互和视觉上独特的环境,参与者和治疗师通常意识到组别分配,使得在大多数试验中难以实现完整的参与者盲法。这种限制在行为和技术辅助干预中很常见,可能引入表现和期望偏倚[10,21]。几项研究试图通过使用标准化对照条件(如传统认知训练、常规护理或延迟干预对照)来解决这一限制[23,29]。然而,VR与非VR活动之间的参与水平差异仍可能影响结局,特别是当沉浸式环境增加训练期间的动机或新奇效应时[15,33]。当参与者盲法不可行时,评估者盲法变得尤为重要,以减少认知结局评估中的检测偏倚[19,23]。因此,未来试验应优先考虑评估者盲法设计、具有可比认知任务的活跃对照组和明确标准化的干预方案,以提高基于VR认知训练效果的内部有效性和可解释性[10,21]。

临床上,VR通过安全模拟日常生活活动提供生态效度高、任务导向的认知训练。这种方法对有行动限制或环境访问受限的老年人特别有价值。将VR整合到社区或长期护理环境中,可能通过提供结构化、可重复的认知-功能刺激同时保持安全和监督来补充传统干预[31,33]。

本综述的几个局限性应予以承认。首先,纳入的试验在VR系统、干预内容、持续时间和结局测量方面表现出实质性异质性,这排除了定量综合。其次,一些研究受制于小样本量和相对较短的干预期,可能限制对长期效果的评估。第三,东亚研究的主导可能限制了发现对其他医疗保健系统和社会文化背景的泛化性。第四,对照严谨性和盲法不完全可能导致效应估计受到影响。

5 结论

本系统综述表明,基于虚拟现实的干预措施与轻度认知障碍老年人选定认知和功能领域的维持或衰退减缓相关,具有普遍较高的依从性和可接受的安全性。尽管认知效果在不同领域和干预设计间有所变化,但沉浸式和任务导向方法在执行和视空间参与方面表现尤为相关。重要的是,可行性和耐受性成为关键优势,支持将VR整合到老年医学和护理实践中的潜力。然而,当前证据基础的地理集中和显著的干预异质性限制了更广泛的泛化性。未来研究应优先考虑更大规模、设计良好的多中心试验,采用标准化结局测量、优化的训练计划和更长的随访期,以明确VR在维持老龄化人群认知功能中的作用。

致谢

在稿件准备过程中,仅使用ChatGPT(OpenAI)辅助语言润色和结构组织。所有输出均由作者严格审查、验证和编辑,作者对稿件内容负全部责任。

伦理声明

作者无任何报告。本研究是对先前发表研究的系统综述,不涉及人类受试者的直接参与或原始数据的收集。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

数据可用性声明

本文章不适用数据共享,因为在当前研究中未生成或分析任何数据集。

【全文结束】