體育鍛煉改善老年人認知癥的系統(tǒng)評價再評價

蔡治東 王興 尹繼林 陳芝峂 王靖

摘 ? ?要：目的：對體育鍛煉改善老年人認知癥的干預效果及安全性進行系統(tǒng)評價再評價。方法：檢索國內(nèi)外6大電子數(shù)據(jù)庫中體育鍛煉干預老年人認知功能的系統(tǒng)評價，檢索時限均從建庫至2020年2月20日。采用 R-AMSTAR評價納入研究的方法學質(zhì)量，采用 GRADE 評價系統(tǒng)對證據(jù)質(zhì)量進行分級。結(jié)果：最終納入20篇Meta分析，R-AMSTAR評價結(jié)果顯示，所有納入文獻的方法學質(zhì)量較高。GRADE證據(jù)質(zhì)量評價顯示，24個結(jié)局指標證據(jù)質(zhì)量為高級，25個為中級。與對照組相比，72個結(jié)局指標中有39個顯著性改善。體育鍛煉對整體認知功能的干預效果已形成共識，對執(zhí)行功能、記憶功能、注意等干預效果仍需進一步證實;有氧運動、抗阻運動、多成分運動和身心運動對認知癥的干預效果已被證實;研究多采用每周鍛煉2～4次，每次30～60min，中等強度，12～24周的干預方案。結(jié)論：體育鍛煉是改善老年人認知癥的一種有效安全的方法，有氧運動、抗阻運動、多成分運動和身心運動均有干預效果。

關(guān)鍵詞：體育鍛煉;老年人;認知癥;干預效果;Meta分析;系統(tǒng)評價再評價

中圖分類號：G 80-3 ? ? ? ? ? 學科代碼：040302 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract：Objective： To evaluate the efficacy and safety of physical exercise in improving cognitive decline in the elderly with cognitive impairment. Methods： We searched 6 electronic databases for systematic reviews on the effects of exercise on cognitive function， published up to February 20， 2020. R-AMSTAR was used to evaluate the methodological quality of the included study， and the GRADE evaluation system was used to grade the quality of evidence. Results： A total of 20 Meta-analyses were included， the results of R- AMSTAR showed that the methodological quality of all the included studies was high. GRADE evidence quality evaluation showed that the evidence quality of 24 outcomes was high， 25 were intermediate. Compared with the control group， 39 of the 72 outcomes were significantly improved. The efficacy of physical exercise on global cognition has reached a consensus， while the efficacy of executive function， memory function and attention needs to be further confirmed. The efficacy of aerobic exercise， resistance exercise， multi-component exercise， and mind-body exercise has been proved. The intervention programs of exercise， 2～4 times a week， 30～60 minutes every session， moderate-intensity， and 12～24 weeks of duration， were mostly used in the study. Conclusion： Physical exercise is a safe and effective method to improve the cognitive function of the elderly with cognitive impairment. Aerobic exercise， resistance exercise， mind-body exercise， and multi-component exercise are all effective.

Keywords：physical exercise; the elderly; cognitive impairment; efficacy; meta-analysis; overview of systematic review

隨著老齡人口的日益增加，輕度認知障礙（mild cognitive impairment， MCI）、癡呆（dementia，DA）等類型的認知癥患者數(shù)量越來越多，有研究顯示，我國60～70歲、70～80歲、80歲以上3個年齡段輕度認知障礙的患病率分別為9.93%、18.46%，26.13%[1]。如何改善認知癥老年人的認知功能，提高晚年生活質(zhì)量，己成為老齡化社會亟待解決的問題。

盡管橫斷面研究的結(jié)果已經(jīng)提供了體育鍛煉對認知癥有益影響的確鑿證據(jù)，但有關(guān)隨機對照實驗的結(jié)果并沒有形成共識[2-3]，有些研究設(shè)計、干預方案等方面存在的差異[4-5]，使得研究結(jié)果變得相當復雜。此外，多篇系統(tǒng)評價、Meta分析研究結(jié)果也表明，體育鍛煉對改善認知癥有一定效果，但是各系統(tǒng)評價的質(zhì)量存在一定差異，證據(jù)等級仍不明確[6-7]，有必要對前人的RCT和Meta分析的結(jié)果進行總結(jié)。

系統(tǒng)評價再評價是針對同一健康問題的病因、診斷、治療和愈后等方面的相關(guān)系統(tǒng)評價進行再評價的一種綜合研究方法[8]。它從更高的層次上對系統(tǒng)評價的信息進行綜合，比一般的系統(tǒng)評價蘊含的信息量更加豐富和全面，為證據(jù)使用者提供更集中的高質(zhì)量證據(jù)。對疾病的不同臨床問題，證據(jù)使用者需要檢索、閱讀大量系統(tǒng)綜述，系統(tǒng)評價再評價可以解決這一費時費力的問題。此外，系統(tǒng)評價再評價可以分析不同干預措施對同一疾病，同一干預措施對同一疾病的不同測量指標，同一干預措施對不同疾病的影響，以及干預措施的不良反應。

對體育鍛煉干預老年人認知癥的Meta分析進行再評價，采用R-AMSTAR評估納入文獻的方法學質(zhì)量[9]，并通過GRADE[10]對結(jié)局指標進行證據(jù)質(zhì)量分級，歸納不同體育鍛煉方案對整體認知功能、執(zhí)行功能、記憶功能等認知領(lǐng)域的干預效果，以及相同體育鍛煉方案對不同認知功能的影響，以期為臨床實踐和社會體育指導員提供參考。

1 ? 資料與方法

1.1 ?納入與排除標準

1.1.1 ?納入標準

①研究類型為Meta分析。②研究對象為患MCI、DA的老年人。③干預措施實驗組采用體育鍛煉干預，對照組采用空白對照或健康教育、社會集會、拉伸等措施。④結(jié)局指標為整體認知功能、執(zhí)行功能、記憶功能、注意、視空間能力、信息處理速度、語言等。

1.1.2 ?排除標準

①非中、英文文獻;②未對原始研究進行合并定量分析的系統(tǒng)評價;③無法提取相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2 ?文獻檢索

檢索PubMed、The Cochrane Library、PsycINFO、Web of Science、萬方和CNKI 數(shù)據(jù)庫，搜集有關(guān)體育鍛煉干預老年人認知功能的Meta分析， 檢索期限均從各個數(shù)據(jù)庫收錄起始年限至2020年2月20日。中文檢索詞如下：老年人、體育鍛煉、運動、體育活動、有氧運動、抗阻運動、身心運動、輕度認知障礙、阿爾茨海默癥、認知衰退、癡呆、認知功能、記憶、執(zhí)行功能、注意力、元分析;英文檢索詞如下：old people、exercise、physical activity、aerobic exercise、resistance training、mind-body exercise、mild cognitive impairment、cognitive decline、dementia、Alzheimer’s disease、cognitive function、executive function、memory、attention、meta-analysis、systematic review。使用布爾邏輯、截詞等方法連接檢索詞形成合理的檢索策略。

1.3 ?文獻篩選與數(shù)據(jù)提取

由本文的2位作者分別按納入與排除標準獨立篩選文獻，篩選結(jié)束后，將提取的文獻數(shù)據(jù)進行比對，若有分歧，則由本文的第3位作者共同討論決定是否納入。

用事先設(shè)計的EXCEL數(shù)據(jù)表提取納入文獻的信息并編碼。若文獻數(shù)據(jù)缺失或無法提取，則請求作者提供原始數(shù)據(jù)。

提取的數(shù)據(jù)主要包括：①文獻基本信息，作者、發(fā)表年份、干預措施、對照措施。②主要結(jié)局指標、效應量及95%的置信區(qū)間、主要結(jié)論。③偏倚風險評估工具、R-AMSTAR方法學評價要素信息、結(jié)局證據(jù)質(zhì)量評價要素信息。④體育鍛煉變量，根據(jù)本團隊前期研究結(jié)果進行劃分[11]。

1.4 ?質(zhì)量評價

1.4.1 ?方法學質(zhì)量評價

由本文2位作者分別對納入的文獻利用R-AMSTAR量表，量表共11個條目，根據(jù)每個條目“符合”“部分符合”“不符合”的情況評為1～4分，總分最高44分，最低11分[12]。Kappa系數(shù)≤0.2、0.21～0.4、0.41～0.6、0.61～0.80和0.81～1，分別表示較差、一般、中等、較好和極好的一致性[13]，本文Kappa系數(shù)為86.3%，有很好的一致性。

1.4.2 ?證據(jù)質(zhì)量評價

本文運用GRADE系統(tǒng)對納入的Meta分析結(jié)局指標進行證據(jù)分級。

2 ? 結(jié)果

2.1 ?文獻篩選流程及結(jié)果

通過檢索PubMed（n=48）、WOS（n=92）、Cohran（n=47）、PsyINFO（n=51）、知網(wǎng)（n=73）、萬方（n=96）6個數(shù)據(jù)庫得到407篇相關(guān)文獻，手動檢索到11篇文獻。除重后得到文獻369篇，初篩獲得46篇，排除323篇，最終納入20篇文獻。

2.2 ?納入文獻的基本特征

表1所示，納入文獻中原始研究數(shù)量最多46篇，最少5篇，樣本量最多5 099人，最少171人。18篇評價了整體認知功能，13篇評價了執(zhí)行功能，11篇評價了記憶功能，5篇評價了注意，5篇評價了語言，4篇評價了視空間能力。有11篇采用 Cochrane 推薦的偏倚風險評價表、5篇采用DEPro量表，2篇采用EPHPP，定量研究質(zhì)量評估工具、AMSTAR各1篇。

10篇文獻的干預周期在12～24周之間，9篇24周以上，1篇未說明;有15篇文獻的鍛煉時間在30～60min，3篇60min以上，2篇未說明。鍛煉頻率全部在2～4次之間，鍛煉強度幾乎都屬于中、低強度，只有個別原始研究采用了高強度。對照組主要采用健康教育、日常護理、拉伸、訪問等措施。

2.3 ?納入文獻的方法學質(zhì)量評價

納入的20篇文獻中，沒有一篇滿足11個條目，其中評分最高為41分，最低為28分，平均分為（34.4±3.7）。得分偏低條目主要是前期設(shè)計研究方案、排除文獻清單和發(fā)表偏倚評估。納入研究特征、研究結(jié)果的合成方法、檢索策略、文獻篩選流程、文獻質(zhì)量、結(jié)果合并方法恰當、資助來源等方面得分較高。

2.4 ?主要結(jié)局指標的干預效果與證據(jù)等級

2.4.1 ?整體認知功能

由表2可知，納入文獻中對整體認知功能的測試工具主要有簡明精神狀態(tài)量表、蒙特利爾認知評估量表、老年性癡呆評定量表-認知分量表，結(jié)果顯示除了Forbes2015、Zhang2019以外，其余16篇均顯示體育鍛煉顯著提高了整體認知功能。其中5篇（25%）Meta分析的結(jié)果為大效應量，2篇（10%）為中效應量，9篇（45%）為小效應量。

從運動類型看，絕大多數(shù)系統(tǒng)評價納入了多種運動類型的原始文獻。有13篇涉及有氧運動，9篇涉及抗阻運動，11篇涉及多成分運動，12篇涉及身心運動。從改善效果上看，11篇有氧運動顯著改善整體認知功能，7篇抗阻運動顯著提高整體認知功能，8篇多成分運動顯著提高整體認知功能，且比單一成分運動干預效果好，11篇身心運動顯著提高整體認知功能。

干預方案的“劑量”存在較大差異。從運動周期看，有10篇的平均干預周期在12～24周，8篇24周以上;從運動頻率看，絕大多數(shù)的研究采用了2～4次/周的干預頻率;從運動時間看，多數(shù)研究采用30～60 min的干預時間;從運動強度看，9篇系統(tǒng)評價為中低強度，4篇為中高強度，7篇文獻未說明。

根據(jù)GRADE對結(jié)局指標進行質(zhì)量分級，高級證據(jù)為7個，中級證據(jù)為8個，低級證據(jù)為2個，極低級證據(jù)為1個（見表 2）。在降級因素中，局限性是主要降級因素，有13篇因為局限性被降級，多數(shù)文中只提及隨機，但未描述隨機數(shù)字的產(chǎn)生方法，多數(shù)文獻未使用盲法和分配隱藏，只有個別文獻描述了單盲或雙盲以及分配隱藏的方法。其次的降級因素為不一致性和不精確性，多數(shù)研究顯示研究間的異質(zhì)性較大、可信區(qū)間值差值較大且重疊程度不高或者是因為納入文獻數(shù)量太少，導致了不一致性的潛在風險。最后，由于多數(shù)文獻納入RCT不足10個，文獻中沒有制作漏斗圖或進行發(fā)表偏倚檢驗，導致存在發(fā)表偏倚的風險很大。

2.4.2 ?執(zhí)行功能

執(zhí)行功能測試工具主要有Stroop色詞測試、數(shù)字廣度測試、連線測試、威斯康星卡片測試。結(jié)果顯示有12篇文獻的效應量為正值，小效應量居多，且僅有6篇文獻具有統(tǒng)計學意義，說明體育鍛煉對認知癥老年人的執(zhí)行功能的鍛煉效果存在爭議。

根據(jù)GRADE質(zhì)量分級，高級證據(jù)為4項，中級證據(jù)為7項，低級證據(jù)為4項，極低級證據(jù)為3項（見表3）。在降級因素中，局限性仍然是最主要的降級因素，有9篇因局限性被降級;其次是不一致性，有6篇因為不一致性被降級;再其次是不精確性，5篇因不精確性被降級;最后，由于多數(shù)納入RCT不足10個，沒有制作漏斗圖或進行發(fā)表偏倚檢驗，導致存在發(fā)表偏倚的風險很大。

2.4.3 ?記憶功能

記憶功能的結(jié)局指標主要是即刻回憶、延遲回憶。結(jié)果均顯示出小到中等的效應量，且只有5篇文獻具有統(tǒng)計學意義，其余研究的置信區(qū)間均跨越無效線，說明體育鍛煉對認知癥老年人的記憶功能干預效果不一致。

根據(jù)GRADE質(zhì)量分級，中級證據(jù)有1項，低級證據(jù)有2項，極低級證據(jù)有3項（見表4）。在降級因素中，局限性是最主要的降級因素，有8篇因為局限性被降級;不精確性是主要的降級因素，6篇因不精確性被降級;第三是不一致性，有1篇因為不一致性被降級。

2.5 ?次要結(jié)局指標的干預效果和證據(jù)等級

2.5.1 ?注意功能

納入的20篇文獻中有4篇對注意功能進行了Meta分析（見表5），結(jié)果顯示均有小的效應量，但只有1篇具有統(tǒng)計學意義，其余研究的置信區(qū)間均跨越無效線，根據(jù)GRADE等級劃分標準，證據(jù)質(zhì)量為中高等級，說明體育鍛煉對認知癥老年人的注意功能有較小效應的干預效果。

2.5.2 ?語言功能

納入的20篇文獻中有6篇對語言功能進行了Meta分析（見表5），結(jié)果顯示5篇具有正向小效應量的干預效果，且只有2篇具有統(tǒng)計學意義，2篇的置信區(qū)間均跨越無效線，根據(jù)GRADE等級劃分標準，證據(jù)質(zhì)量多為中高等級，說明體育鍛煉對認知癥老年人的語言功能有較小的干預效果。

2.5.3 ?視覺空間功能

納入的20篇文獻中有3篇對視覺空間功能進行了Meta分析（見表5），結(jié)果顯示均有小效應量，且均具有統(tǒng)計學意義，根據(jù)GRADE等級劃分標準，證據(jù)質(zhì)量為中高等級，說明體育鍛煉對認知癥老年人的視空間功能有干預效果。

2.5.4 ?信息處理速度

納入的20篇文獻中有2篇對信息處理速度進行了Meta分析（見表5），結(jié)果顯示均有小效應量，但只有1篇具有統(tǒng)計學意義，根據(jù)GRADE等級劃分標準，證據(jù)質(zhì)量為高等級，說明體育鍛煉對認知癥老年人的信息處理速度有較小的干預效果。

2.6 ?安全性

絕大多數(shù)研究未顯示體育鍛煉干預老年人認知癥的不良反應，而且多篇文獻顯示體育鍛煉還可顯著提高老年人的日常生活能力、肌肉力量、步行速度等[33]。只有Wang、 Law的研究顯示運動后出現(xiàn)呼吸短促、眩暈、肌肉酸痛等不良反應[29，31]。目前，體育鍛煉是改善老年人認知癥的安全、無副作用的手段 。

3 ? 討論

3.1 ?研究結(jié)果總結(jié)

本研究認為體育鍛煉能改善老年人的認知癥。在進行合并的指標中多數(shù)有正向中小效應量，特別是對整體認知功能的干預效果有較為一致的研究結(jié)果。執(zhí)行功能、記憶功能的研究結(jié)果一致性相對較低，注意、視空間能力、語言、信息處理速度等指標研究較少，在納入的系統(tǒng)評價中進行定量合成的更少，但改善效果仍然是顯著的。體育鍛煉可以改善老年人的認知癥這一結(jié)論是毋庸置疑的，體育鍛煉能改善認知癥的因果關(guān)系已經(jīng)得到證實。

3.2 ?證據(jù)的全面性和適用性

本研究證實了體育鍛煉改善認知癥、重塑大腦結(jié)構(gòu)的結(jié)論，但是關(guān)于最佳的鍛煉劑量參數(shù)仍存在爭議。多數(shù)系統(tǒng)評價的納入標準沒有限制運動類型。有氧運動是最早被用于干預認知功能運動類型，干預效果被大量研究所證實。目前干預運動類型趨于多樣化，抗阻運動、多成分運動、身心運動等各種類型的運動被證實對老年人認知癥改善有正向效益，但是最好的運動類型目前仍沒有形成一致觀點。

部分納入文獻對鍛煉劑量關(guān)系進行了探討，鍛煉時間為30 ～60 min，周期為12周以上，效果較好[29]。4～12周的鍛煉效果好于16～24周[34]，高頻率的效果好于低頻率[18， 20，27]，每周進行3次有氧訓練有效改善了MCI的整體認知功能[35];中等強度的鍛煉效果較為理想[28]，中等強度的有氧訓練最有利于執(zhí)行功能的增強，高強度有氧間歇訓練對信息加工速度的影響最大，中等強度的抗阻訓練更有利于改善信息處理速度[36]。但是納入研究的研究對象遍布世界各地，地理環(huán)境、人文環(huán)境、研究者自身的局限性可能存在較大差異，納入人群的患病時間、病情存在差異，很難形成統(tǒng)一的劑量關(guān)系，造成了鍛煉劑量關(guān)系的模糊性。雖然各個研究之間存在一定的差異，但是納入的系統(tǒng)評價研究結(jié)果基本能正確指導臨床實踐。有規(guī)律的參與中等強度、30～60 min的體育鍛煉能改善認知癥，不同鍛煉類型存在著交互作用，鼓勵參加多種體育鍛煉。此外，劑量關(guān)系的模糊性給了不同人群可選擇的機會，體現(xiàn)了個體的多樣性，鍛煉方案的個性化。

3.3 ?證據(jù)質(zhì)量

本研究采用GRADE評價工具對納入文獻的結(jié)局指標進行了證據(jù)等級評價，多數(shù)指標的證據(jù)等級在中等以上。但多數(shù)原始文獻沒有清晰地描述隨機數(shù)字產(chǎn)生方法、盲法和分配隱藏的方法，導致因為存在嚴重局限性而被降級。由于原始研究的體育鍛煉變量、結(jié)局指標測試工具、納入標準等方面存在一定的異質(zhì)性，導致I2較大，可信區(qū)間重疊程度不高，存在嚴重不一致性。說明體育鍛煉對老年人認知癥干預效果需要更多高質(zhì)量的隨機對照研究進行驗證。

本研究顯示只有整體認知功能這一結(jié)局指標的結(jié)果較為一致，證據(jù)等級較高。而執(zhí)行功能、記憶功能高證據(jù)等級只占50%，說明體育鍛煉對認知癥老年人的執(zhí)行功能和記憶功能改善作用在某些方面仍存在爭議。次要結(jié)局指標的證據(jù)等級也較為分散，而且只有個別系統(tǒng)評價進行了效應量合成，影響證據(jù)的真實性。這一觀點與前人研究的結(jié)果是一致的，有些學者的研究認為體育鍛煉對認知癥老年人的執(zhí)行功能、記憶功能的改善效果不顯著[37]，也有研究認為體育鍛煉可以有效改善認知癥老年人的執(zhí)行功能、記憶功能[38]。

造成這種結(jié)果的原因主要是對整體認知功能研究較為成熟，對其概念認識較為統(tǒng)一，雖然存在幾種測量工具，但涵蓋內(nèi)容相似，容易得出較為統(tǒng)一的研究結(jié)果。而執(zhí)行功能和記憶功能雖然是整體認知功能的一個領(lǐng)域，但是執(zhí)行功能和記憶功能內(nèi)容的豐富性和測試工具多樣性，可能造成研究結(jié)果的不一致。研究者往往僅從一個方面對執(zhí)行功能和記憶功能進行了測試，測量指標呈現(xiàn)多樣化，導致研究結(jié)果分散。

3.4 ?優(yōu)勢與局限

本文的優(yōu)勢在于運用了較為敏感的檢索策略對多個數(shù)據(jù)庫進行了檢索，確保了檢索的全面性和準確性，同時只納入了隨機對照實驗的Meta分析，確保了較高的證據(jù)等級。但是仍存在一些局限性。

第一，絕大多數(shù)沒有注冊研究方案，可能造成選擇性偏倚和利益關(guān)系造成的人為影響。

第二，有些Meta分析納入RCT數(shù)量太少而沒有制作漏斗圖，并進行發(fā)表偏倚檢驗。

第三，納入研究的Meta分析中的研究對象認知狀態(tài)、體育鍛煉類型、頻率、強度、時間、周期、測試工具以及對照組的內(nèi)容安排等存在較大的異質(zhì)性，影響證據(jù)等級。

第四，GRADE質(zhì)量評估具有一定的主觀性，可能會影響結(jié)果。

3.5 ?對未來研究的啟示

目前，體育鍛煉對老年人認知癥干預效果的系統(tǒng)評價方法學存在較多問題，鍛煉方案多樣，結(jié)局指標不統(tǒng)一，使得研究結(jié)果的真實性和可靠性存在諸多疑問，也造成了目前較多研究目標不一致。

建議今后的隨機對照研究加強頂層設(shè)計，比如實行多中心、多組別、大樣本量的隨機對照實驗，加強在盲法、分配隱藏、意向性治療等方面的科學性，盡量提高方法學質(zhì)量。需要進行網(wǎng)狀Meta分析找出提高不同認知功能的最優(yōu)方案，尋求體育鍛煉與認知表現(xiàn)的劑量關(guān)系是今后研究的重點。系統(tǒng)評價者應該嚴格按照PRISMA的標準進行報告，為臨床醫(yī)生和社會體育指導員提供高級別的質(zhì)量依據(jù)。

4 ? 結(jié)論

體育鍛煉是一種安全的方法，可以有效改善老年人認知癥，有氧運動、抗阻運動、多成分運動和身心運動均有干預效果。

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