智能運動毯對輕中度認知損害老年人認知及運動功能影響的研究

王晶 房圓 張少偉 仇琦 吳莉莉 楊陽 劉翔 李霞

中國是世界上老年人口最多的國家，到2019年底，60歲以上的老年人占總人口的18.1%[1-2]。預計到2050年，這一數字將增加到34.1%[3]。隨著年齡的增長，尤其是70歲以后，老年人認知功能及平衡、協調等運動能力呈逐漸下降的趨勢。由于機體功能的衰退，缺乏適宜的體力及智力活動，導致老年人長期保持靜坐，甚至臥床不起，嚴重影響老年人的健康[4]。體力與腦力活動的不足與心腦血管疾病、運動系統疾病、認知功能障礙等疾病患病率及死亡率增高密切相關[5-6]。

智能運動毯(MOTO tiles)從丹麥引進，通過光點、顏色等方式吸引老年人的注意力，通過身體運動和協調感官功能的特征，實現認知和運動“雙任務訓練”，為老年人的身體訓練和認知訓練合二為一提供了可能性。它突破了之前傳統干預方式的無趣、適用者有限的特點，增加了老年人之間的社會交往與競爭樂趣，使得老人樂于參加這項訓練[7-8]。在丹麥進行MOTO訓練發現，老年人摔倒事件減少，平衡性、敏捷性及注意力得到了改善[9]。本研究以老年人為研究對象，在國內首次探索智能運動毯對其認知及運動功能的影響，以期為社區老年人提供適宜的智能干預技術。

1 對象和方法

1.2 研究工具 (1)MoCA：總分30分，如果受教育年限≤12年則加1分，≥26分為正常，分數越低代表認知功能越差[10]。(2)數字廣度測驗[11](digit span test，DST)：含順背(forward, F)和倒背(Backward, B)，各有14題，總分為28分。數字廣度從3位數到9位數，答對1題得1分，連續2題回答錯誤，測驗結束。(3)Berg平衡量表[4](Berg balance scale, BBS)：共14項，每個項目分為4個等級，得分為1～4分。最高分為56分，分數越高，代表平衡能力越強。(4)5次坐立試驗(five times sit to stand test, FTSST)[12]：用于評估老年人的下肢力量和平衡功能，受試者坐于43 cm高、無扶手的椅子上，雙腳著地，背不貼靠椅背，雙手交叉在胸前，測試時以盡可能快的速度起立、坐下，重復5次，記錄5次起坐的時間。共測試3次，每次測試間隔1 min，以3次測試的平均值作為測試結果。(5)起立-行走計時試驗(time up & go test, TUGT)[13]，受試者坐在有扶手的靠背椅上，背部緊貼椅背，雙手置于扶手處，在離坐位3 m遠處做好標識，接收到“開始”指令后，起步向前走，走到標識處再轉身返回，走回到椅子處坐好，保持開始時的姿勢，記錄整個過程的時間。每個受試者進行3次測驗，取其平均值作為測試結果。分別在基線、第4周后進行評估，量表評估由經過一致性培訓合格的2名護師完成，評估者使用盲法。

1.3 設施及操作內容 在養老機構內選擇安靜舒適、光線柔和、空氣清新的活動室作為治療室，室內有智能運動毯、沙發、水壺等必需品。

智能運動毯一共由10塊30 cm×30 cm的方塊毯子和一個平板電腦組成。平板電腦用來控制和檢查游戲結果，每塊毯子都有一個壓力傳感器和8個發光二極管，可以發出五彩繽紛的色彩，10塊板子可以根據老人的需求擺成不同的形狀。根據游戲的不同，運動毯會發出不同的光點、顏色，同時用到大腦和雙腳，完成“雙線程作業”。

干預組：接受養老機構的日常照護和智能運動毯訓練(每周3次，每次30 min左右，連續4周)。每個游戲項目之間老人可以休息1～2 min。根據難易程度選擇8個游戲，游戲項目內容如下。找不同：目標板子會有4個LED亮起，其他板子會有8個LED亮起，踩下目標板子獲得分數。倒計時：板子上的8個LED燈會依次熄滅，踩下板子燈會全部亮起，只要有一塊板子的8個燈全部熄滅，游戲就結束。序列記憶：10個板子將按順序依次亮起，第一輪的序列長度為1，每次踩板子正確后，每輪會相應增加一個長度，玩家需按照相同順序依次踩下板子。踩錯，游戲則重新開始。空間記憶—1-back: 部分板子會亮起(藍色)，隨后熄滅，然后玩家需要踩下這些亮起過的板子。空間記憶—2-back: 與1-back類似，但在藍色信號熄滅后會出現一個紅色干擾信號，紅色熄滅后踩下藍色信號的板子。逐色：每個板子會亮起1種顏色，第一輪會亮起一種顏色，踩對后，下一輪會增加一種顏色，要依次踩板子。對對碰聲音/顏色：每2個板子會有一種聲音和顏色，尋找配對相同的聲音和顏色。踩鋼琴：設備中有音樂，被試聽一次后，根據音樂的節奏踩亮板子等，節奏錯誤，游戲終止。

對照組：在養老機構內授受日常照料。

1.4 分組方法 采用隨機數字表法將老人分為干預組52例和對照組51例，由于不能堅持完成項目、病情出現變化、住院等原因，有10例退出該研究。最后納入分析的老人有93例，其中干預組48例，對照組45例。

2 結果

2.1 2組一般資料比較 干預組中糖尿病12例、高血壓16例、心臟疾病7例、腦梗死19例，對照組中糖尿病14例、高血壓13例、心臟疾病9例、腦梗死18例，2組合并慢性疾病比較，差異無統計學意義(P>0.05)。2組年齡、性別、受教育程度差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 2組一般資料比較(n，%)

2.2 2組基線、4周后認知及運動功能的比較 基線時，2組MoCA、DST-F、DST-B、DST-F+B、BBS總分、TUGT和FTSST差異均無統計學意義(P>0.05)。4周后，干預組MoCA、DST-F、DST-B、DST-F+B、BBS得分顯著高于基線(P<0.05或P<0.01)；TUGT、FTSST時間顯著短于基線(P<0.01)。對照組DST-B、DST-F+B得分低于基線(P<0.01)；TUGT時間顯著低于基線(P<0.01)。見表2。

表2 2組干預前后認知和運動功能指標比較

2.3 2組認知及運動功能增/減數值的比較 干預組MoCA、DST-F、DST-B、DST-F+B、BBS增加分數顯著高于對照組(P<0.01)；TUGT、FTSST減少時間顯著多于對照組(P<0.01)。

3 討論

本研究發現，4周后干預組的MoCA、DST較基線時有顯著提高，而對照組DST分數顯著低于基線。Lund等[9]在進行智能運動毯訓練時發現，受試者的注意力、視覺搜索能力和在執行任務過程中進行轉換的能力提高。這可能與智能運動毯可以通過聲音、光點不斷變換的方式進行任務訓練有關，在進行任務切換的過程中，受試者需要集中注意力完成各項指令。在進行DST時，需要集中注意力來保持數秒鐘的信息痕跡和感覺記憶，注意力改善后，測驗得分也會相應增加，DST得分與短時記憶力和注意力相關[14]。

本研究發現，對照組較干預組BBS評分下降，TUGT和FTSST消耗的時間增加，且干預組BBS評分較基線得到提升，進行TUGT和FTSST消耗的時間更短。老年人體能測試的分數與功能喪失的程度高度相關，缺乏活動是引起功能喪失而導致老年人跌倒的最常見原因。有研究表明，70～85歲的老人在日常生活中參與活動是最不活躍的[15]。久坐且不接受任何訓練，下肢力量和步行速度有逐漸衰退的趨勢，發生摔倒和骨折的風險可能更高[16]。老年人在進行智能運動毯訓練的過程中，需要利用雙腳進行身體運動，從而能提高自身的機動性、靈活性、平衡性和整體健康狀況，有助于防止由于不活動而喪失功能。

本研究存在一定的局限性：樣本量偏小，研究對象局限于社區養老機構的老年人，干預時間較短。因此，今后需要進行更大樣本量、更長時程以及范圍更廣的干預驗證智能運動毯的效果和安全性。

綜上所述，智能運動毯對輕中度認知功能損害老年人的認知與運動功能有一定改善效果，可以在老年人群中推廣。