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Chinese Journal of Alzheimer's Disease and Related Disorders

Abbreviation (ISO4): Chinese Journal of Alzheimer's Disease and Related Disorders      Editor in chief: Jun WANG

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Chinese Journal of Alzheimer's Disease and Related Disorders >

2020 , Vol. 3 >Issue 1: 31 - 36

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.2096-5516.2020.01.009

Role of cancellation test in cognitive function evaluation

  • WANG Jing ,
  • HUANG Jingfen ,
  • ZHAO Mangsuo ,
  • HUANG Fangjie ,
  • ZHOU Shimei ,
  • WEI Yan ,
  • SHI Bingxin ,
  • HAN Cuishi ,
  • QIAO Liyan
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  • Department of Neurology, Tsinghua University Yuquan Hospital

Received date: 2019-12-05

  Revised date: 2019-12-17

  Online published: 2020-03-25

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Abstract

Objective: Cancellation test is easy and feasible to performance in cognitive evaluation, which is usually used to assess attention ability in children. We explored the feasibility of cancellation test in adult cognitive evaluation. Methods: Adult subjects with complaint of memory decline in the department of Neurology,Tsinghua Yuquan Hospital were enrolled and examined with cancellation test,clinical dementia rating (CDR), mini mental state examination (MMSE) and Montreal cognitive assessment (MoCA) at the same time from January 2014 to December 2018. The subjects were slipped into normal cognition, cognitive mild impairment, dementia (including mild dementia, moderate dementia and serious dementia) groups according to their CDR score. Results: Cancellation index was presented as the results of cancellation test. Cancellation index was significant higher than it was in cognitive impairment group (P<0.05). However, there was no significant difference among mild/moderate/serious dementia groups (P>0.05). Cancellation index was moderately correlated with the scores of MMSE, MoCA and CDR (P<0.05). According to ROC curve,the sensitivity and specify of cancellationtest was 85.3% and 45.3%,respectively with attention index as 0.3856. Conclusion: Cancellationtest is easy and feasibility to detect cognitive impairment sensibility, which can be used for early screening of cognitive function.

Key words： Cognitive impairment; Cancellation test; Cognitive screening; Attention

Cite this article

WANG Jing , HUANG Jingfen , ZHAO Mangsuo , HUANG Fangjie , ZHOU Shimei , WEI Yan , SHI Bingxin , HAN Cuishi , QIAO Liyan . Role of cancellation test in cognitive function evaluation[J]. Chinese Journal of Alzheimer's Disease and Related Disorders, 2020 , 3(1) : 31 -36 . DOI: 10.3969/j.issn.2096-5516.2020.01.009

认知障碍疾病的发病率越来越高,到2030年,全球痴呆人口将达到6500万,其中60%~80%因阿尔茨海默病（Alzheimr’s disease, AD）导致。绝大多数的认知障碍疾病缺乏有效的治疗,但是早期发现和诊断有助于改善患者的预后。认知评估量表是早期发现和诊断认知障碍的重要方法。认知评估量表包括筛查量表、总体认知评估量表和单项测验量表。筛查量表比如简易精神状态量表（MMSE）,蒙特利尔认知评估量表（MoCA）等[1]。筛查量表需要具备简便易行、耗时短、受试者接受程度高、针对早期易损认知区域等特点。注意力损害见于很多认知障碍疾病早期。在AD,近记忆力是早期突出受损的区域,但是近年来,越来越多的证据表明,注意力下降出现在近记忆力损害之前[2]。而且AD的注意损害与AD的病理损害是相关的[3]。
在MMSE、MoCA评估中,都包含了注意力评价。但是由于注意力的评分在总体认知评估量表中,占的比重低,所以效应不容易显示出来。划销试验是比较不同个体在完成工作的速度和准确性上的差异的检测方法。在划销试验中,事先规定了某种符号为目标,给被试一张表格,要求被试迅速、准确的找到其中的规定符号并划去。划销用的材料多是简单符号、英文字母、几何图形、数字等。数字/字母划销试验评价的是注意力,而图形划销试验评价的是视空间执行能力。划销试验可以分为限定工作量和限定时间两种方法,而限定工作量更常用[4]。划销试验适合在大规模人群筛查,已经被用于儿童注意的评测。本文主要探讨限定工作量的数字划销试验是否有助于早期筛查成年人的认知障碍。

1 资料与方法

1.1 资料

1.1.1 一般资料

回顾性分析清华大学玉泉医院2014年1月至2018年12月神经内科门诊就诊患者,行认知功能评估且年龄>40岁的成年受试者。

1.1.2 纳入与排除标准

（1）纳入标准：受试者存在记忆力下降或其他认知区域受累主诉,说流利汉语,具备足够的听力、视力和上肢肌力,能完成描画图形等操作。（2）排除标准：有精神疾病（症状）、谵妄、意识障碍、失语患者,以及经评定预测会影响认知评测结果的情况,如发热、手术、巨大创伤等。（3）签署知情同意书。

1.2 方法

收集受试者的一般和临床信息。神经心理评估由同一位受过专业培训、经验丰富的医师在安静舒适的环境中进行,所有量表均在同一天完成,检测的量表有MMSE、MoCA、CDR、数字划销试验。在划销试验中,规定数字3为目标数字,让患者在固定数量的数字内以最快速度划掉32个目标数字,患者操作完成后分别统计正确划销数字与错误划销数字,并记录划销时间,划销试验结果以注意持久指数表示。注意持久指数=（查阅总数字÷划销时间）×[（正确划销字数-错误划销字数）÷应划字数][5]。

1.2.2 受试者分组标准

（1）根据CDR评分判断认知障碍严重程度[6]：CDR=0为认知正常（N）组,CDR=0.5为非常轻认知功能下降（VM）组,CDR=1为轻度认知功能下降（M）组,CDR=2为中度认知功能下降（Mo）组,CDR=3为重度认知功能下降（S）组。
（2）根据MMSE评分判断认知障碍严重程度[7,8]：文盲>17分、小学教育程度>20、中学或以上教育程度>24分为认知功能正常;文盲≤17分、小学教育程度≤20分、中学或以上教育程度≤24分为认知功能下降。
（3）根据MoCA评分判断认知障碍严重程度[9]：MoCA≥26分为正常,MoCA<26分为认知功能下降。

1.3 统计学分析

使用SPSS22.0统计软件对数据进行分析。注意持久指数在正常和认知功能下降两组之间作用的比较采用独立样本t检验。采用单因素方差分析方法,分析注意持久指数在认知障碍不同分组组间差异。注意持久指数分值与MMSE、MoCA、CDR评分两两对比相关性采用Pearson相关分析。受试者工作特征（ROC）曲线和曲线下面积（AUC）用来检验注意持久指数在不同分组中的有效性。

2 结果

2.1 患者基本临床资料

共有515例受试者入组,受试者基本临床资料见表1。
表1 受试者基本临床资料
分组 年龄/岁 性别 受教育年限/年
男 女
正常组
（n=129）		 56.0±12.9 62 67 13.0±3.4
认知功能下降*
（n=386例）		 6.06±12.5 165 221 10.0±4.2

* 按CDR评分,CDR评分为0为正常,CDR评分≥0.5分为认知功能下降。

2.2 认知正常和认知功能下降两组间统计分析

按CDR评分计,CDR评分=0为认知功能正常组,CDR评分≥0.5分为认知功能下降组。注意持久指数在认知正常和认知功能下降两组间差异存在统计学意义（P<0.05）,见表2、表3。
表2 受试者分组均值比较
分组 例数 均值 标准误
认知功能正常 129 0.558 738 0 0.173 519 3
认知功能下降 386 0.419 643 0 0.170 867 9
表3 受试者分组组间差异
T Df P值 标准误 95%置信区间
下限 上限
注意持久指数 采用等变异数 7.97 513.000 0.000 0.0174 0.104 823 0 0.173 367 1
不采用等变异数 7.91 216.831 0.000 0.0175 0.104 446 0 0.173 743 9

2.3 注意持久指数区分不同程度认知障碍受试者的作用分析

设定CDR=0为认知正常（N）组,CDR=0.5为非常轻认知功能下降（VM）组,CDR=1为轻度认知功能下降（M）组,CDR=2为中度认知功能下降（Mo）组,CDR=3为重度认知功能下降（S）组。应用单因素方差分析方法进一步评定注意持久指数对不同认知障碍程度的区分作用,组间比较可见注意持久指数在N组和VM、M、Mo及S各组之间均存在显著差异,有统计学意义（P<0.05）。同样,注意持久指数在VM组与M、Mo和S各组均存在显著差异,有统计学意义（P<0.05）。但是,注意持久指数在M组与Mo、S两组间差异无统计学意义（P>0.05）,见表4。
表4 注意持久指数在各组间单因素方差分析的多重比较
(I) CDR (J) CDR 平均差异 (I-J) 标准误 P值 95% 置信区间
下限 上限
0 0.5 0.106 800 6 0.016 935 5 0.000 0.073 529 0.140 073
1.0 0.283 384 9 0.031 966 7 0.000 0.220 582 0.346 187
2.0 0.261 788 0 0.040 727 0 0.000 0.181 775 0.341 801
3.0 0.281 811 9 0.036 636 8 0.000 0.209 834 0.353 790
0.5 0.0 -0.106 800 6 0.016 935 5 0.000 -0.140 073 -0.073 529
1.0 0.176 584 3 0.030 041 2 0.000 0.117 565 0.235 604
2.0 0.154 987 4 0.039 233 8 0.000 0.077 908 0.232 067
3.0 0.175 011 3 0.034 969 4 0.000 0.106 309 0.243 713
1.0 0.0 -0.283 384 9 0.031 966 7 0.000 -0.346 187 -0.220 582
0.5 -0.176 584 3 0.030 041 2 0.000 -0.235 604 -0.117 565
2.0 -0.021 596 9 0.047 690 1 0.651 -0.115 290 0.072 096
3.0 -0.001 573 0 0.044 248 4 0.972 -0.088 504 0.085 359
2.0 0.0 -0.261 788 0 0.040 727 0 0.000 -0.341 801 -0.181 775
0.5 -0.154 987 4 0.039 233 8 0.000 -0.232 067 -0.077 908
1.0 0.021 596 9 0.047 690 1 0.651 -0.072 096 0.115 290
3.0 0.020 023 9 0.050 938 5 0.694 -0.080 051 0.120 099
3.0 0.0 -0.281 811 9 0.036 636 8 0.000 -0.353 790 -0.209 834
0.5 -0.175 011 3 0.034 969 4 0.000 -0.243 713 -0.106 309
1.0 0.001 573 0 0.044 248 4 0.972 -0.085 359 0.088 504
2.0 -0.020 023 9 0.050 938 5 0.694 -0.120 099 0.080 051

2.4 注意持久指数与MMSE、MoCA、CDR评分分值的相关性分析

注意持久指数和MMSE、MoCA一样,分值越高,认知障碍程度越轻,而CDR分值越高,认知障碍程度越重。注意持久指数分别与MMSE、MoCA、CDR评分分值两两对比,两变量间Pearson相关分析显示注意持久指数与MMSE、MoCA评分为正相关,相关系数分别为0.474、0.528,与CDR评测结果相关性比较为负相关,相关系数为0.392,均为中度相关,结果见表5。
表5 注意持久指数与MMSE、MoCA、CDR评分的相关性检验
MMSE总分 MoCA总分 注意持久指数 CDR
MMSE总分 Pearson相关 1 0.840 0.474 -0.805
P值 0.000 0.000 0.000
N 515 515 515 515
MoCA总分 Pearson相关 0.840 1 0.528 -0.780
P值 0.000 0.000 0.000
N 515 515 515 515
注意持久指数 Pearson相关 0.474 0.528 1 -0.392
P值 0.000 0.000 0.000
N 515 515 515 515
CDR Pearson相关 -0.805 -0.780 -0.392 1
P值 0.000 0.000 0.000
N 515 515 515 515

2.5 注意持久指数在鉴别认知功能是否受损的最佳截断值

按上述MoCA评分标准,将受试者各分为认知功能正常组和认知功能障碍组,绘制注意持久指数ROC曲线,如图1。观察注意持久指数在认知功能筛查中的有效性,结果显示注意持久指数ROC曲线线下面积（AUC）为0.717,面积标准误为0.024,用来筛查认知损害差异具有统计学意义（P=0.000）。注意持久指数认知功能筛查的最佳截断值为0.3856,有最大约登指数,其对应的灵敏度和特异度分别为85.3%和45.3%,见表6。
图1 注意持久指数在认知筛查中的ROC曲线
表6 注意持久指数ROC曲线范围内不同划界点指标
分值 灵敏度（%） 特异度（%） 约登指数
注意持久
指数		 0.981 200 1.000 0.000 0
…… …… …… ……
0.385 200 0.853 0.451 0.304
0.385 650 0.853 0.453 0.306
0.386 100 0.845 0.453 0.298
…… …… …… ……

3 讨论

老年轻度认知功能下降(在本研究中指非常轻认知功能下降、轻度认知功能下降)患者是临床干预和治疗的理想人群。但是目前的难题在于如何在看起来“健康”的老年人成功筛查出轻度认知功能下降人群。这对于神经量表检测提出了更高的要求。既往筛查量表中常用的是MMSE和MoCA,前者适合于对中、重度认知功能下降患者的筛查,后者适合于轻度认知功能下降患者的筛查。这两个检查虽然以简单著称,但是因为要针对多个认知区域,不仅费时,而且需要专门培训。这两个量表的另外不利之处是短期内重复,受试者会有记忆效应。另外随着人们对认知的关注,针对社区等大规模人群的认知筛查方法也是迫切需要中。
数字划销测验是常用的检查注意力的一种心理测验,完成该测验除了需要集中注意力外,还需要视觉扫描、迅速的运动和抑制反应等。为了完成划销任务,被试者要高度集中注意力,准确而迅速的在许多类似对象中辨认出规定的特定对象。如果划销试验的工作量很大,需要的时间较长,就要求被试者能够保持较长时间的紧张状态以及较高的工作效率。因此数字划销试验检测的是持续注意力[10]。
数字划销试验在青少年的早期和年龄相关,在青少年的晚期则趋向稳定[11]。但是在成人年龄和划销试验还是相关的[12]。引人注意的是数字/字母划销试验在老年人中与年龄不相关[13]。且划销试验和民族和人种无关[14]。这提示在老年人中划销试验可以用来评定认知功能下降。早在2004年就有人证实字母划销试验是老年人从轻度认知功能下降向痴呆转换的独立预测因子[13]。也有人发现划销试验可以准确区别轻度认知功能下降和AD患者[15]。数字划销试验适合于大规模人口筛查,因此本研究采用数字划销试验评估认知功能。
数字划销试验结果可以表达为在规定时间内查阅总数字、查阅时间、正确划销字数和错误划销字数等,在既往的文献中,划销试验的结果往往以其中一项或几项来代表,由于每一项结果都有优点和缺点,不仅导致不同文献结果之间不具有可比性,也让划销试验结论显得复杂和不明确。本课题组将注意持久指数设定为（查阅总数字÷查阅时间）×[（正确划销字数-错误划销字数）÷应划字数],其优点在于将划销试验可以考察的各项因素均列于其中,使得结果简明和具有可比性。
研究发现,在成人受试者中,数字划销试验能区分认知功能正常和认知功能障碍,而且具有一定的敏感性。以注意持久指数为0.3856作为认知正常和认知功能下降的分界值时,灵敏度和特异度分别为85.3%和45.3%,在本次研究设定的体系中与MMSE（敏感度82%,特异度76%）和MoCA（敏感度92%,特异度67%）类似[1],且注意持久指数与MMSE和MoCA的分值呈现正相关有关。虽然注意持久指数的特异性低于MMSE和MoCA,考虑其原因为划销试验仅评定注意力,MMSE和MoCA评定包括注意力、记忆力、视空间、执行等多个认知亚区域且更特异。但是由于划销试验指令简单,受试者容易理解,依从性好,检测时间少,其具有一般人仅需2~3 min就可自行完成试验达到与MMSE和MoCA类似的敏感度的优势, 以上优点都提示划销试验可用于大规模人口的筛查。目前神经心理评测量表趋向于在电脑上自评或者人工智能评定,已经有人用计算机辅助评定注意持久指数,结果是可行的[15]。
虽然注意持久指数可以区分认知正常和认知障碍的受试者,不能有效地区分认知障碍程度,但这并不影响划销试验的应用。首先应用认知评估尽可能在疾病的早期进行[16]。在疾病早期首先出现的认知功能损害区域对于揭示病因有重要的提示意义,其次对治疗有意义,只有早期发现,才有可能早期诊断,才有可能采取干预措施。也就是说神经心理评估量表的主要作用之一就是需要敏感。而发现潜在的认知障碍损害受试者可以继续采用特异性更高但费时更长的神经心理评估量表。
划销试验是否可以广泛地应用于成年人认知功能评估和筛查,取决于注意力损害可见于哪些认知障碍相关疾病。情节记忆是AD公认的最早出现的认知损害区域,但是因为近记忆的过程中需要注意,因此认为注意力是AD最早出现的认知损害区域[17]。
划销试验的局限性在于对视力、共济运动（优势上肢）、肌力（优势上肢）的要求,因此影响划销试验在帕金森病、小脑性共济失调、脑卒中患者中的应用。未来发展方向应该通过在计算机网络应用或者人工智让受试者自行测试,并探索其在大规模社区人口筛查中的作用。
综上,划销试验简便易行,耗时短,适用于在人群中对认知障碍进行早期筛查。

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