数字游戏改善创伤性脑损伤患者的功能:随机临床可行性研究

简介

创伤性脑损伤的意义

创伤性脑损伤(TBI)是导致长期残疾的主要原因。在美国，至少有530万公民因外伤性脑损伤而残疾[1]，而在欧洲，每年的总发病率为每10万人262例[2］．在芬兰(人口560万)，每年有超过2万人遭受外伤性脑损伤[3.]，约有10万人因外伤性脑损伤而残疾[4］．除了情绪症状及疲劳外[4]，注意力和短期记忆方面的认知缺陷是创伤性脑损伤患者最常见的致残特征之一[5］．康复过程需要复杂、密集和长期的辅助康复计划[6-8]对受影响的个人造成巨大负担[9]以及卫生系统[10］．脑损伤患者应及早及长期接受治疗[11]，而脑损伤的治疗疗程亦得到临床护理指引的支持[4，12，13］．支持干预措施有效性的一致证据仍然很少[14］．

先前的研究发现，脑外伤后的康复干预可以提高参与者的注意力、记忆力、社交技能和执行功能[15］．卡尼等人[16]在基于两项随机对照试验(rct)和一项观察性研究的系统综述中得出结论，特定形式的认知康复可以减少记忆失败和焦虑，并改善TBI患者的自我概念和人际关系。以功能性日常活动为重点的元认知策略训练也被认为是创伤性脑损伤患者康复的适当方法[17］．

游戏在改善创伤性脑损伤患者的功能

Spreij等人的系统综述[18]进一步表明，基于计算机的认知再训练是改善获得性脑损伤后记忆功能最有前途的新方法之一，尽管目前结果尚不确定[19］．直到最近，大多数TBI患者(75%)年龄小于35岁[20.］．同样，30%的电子游戏玩家年龄在18到35岁之间。21]，平均每个年轻人在21岁之前已经玩了1万个小时的电子游戏[22］．因此，可以假设游戏是一种可行的、吸引人的认知康复方法，特别是对患有创伤性脑损伤的年轻人来说。Primack等人的系统综述支持了这一点[23]，他的结论是电子游戏在心理和物理治疗中有改善健康结果的潜力[23］．游戏已经被用于多发性硬化症患者的康复治疗。24]、类风湿性关节炎[25]、糖尿病[26]、复杂的慢性疼痛及疲劳[27]、脊髓损伤[28]，以及中风病人[29，30.］．Toril等人对21项实验研究的荟萃分析研究[31]表明电子游戏训练对认知功能产生积极影响，包括反应时间、注意力、记忆和整体认知，尽管由于研究的高度异质性，必须谨慎解释结果。动作类电子游戏玩家在警觉性和认知能力方面也比不玩游戏的人表现得更好[32，33］．

Kühn等[34]的研究发现，对于健康成年人来说，游戏显著增加了右侧海马结构、右侧背外侧前额叶皮层和双侧小脑的灰质。作者得出结论，游戏可以改善几种认知功能。Lampit及其同事[35研究报告称，在健康的老年成年人中，计算机化认知训练在提高认知表现方面有一定的效果。然而，功效因认知领域而异，很大程度上由设计选择决定。Bavelier等[36]也表明，玩动作类电子游戏能显著改善健康成年人的注意力控制能力[36］．此外，Ball和同事们[37)进行了一项大规模的认知训练研究，发现尽管没有转移到其他未经训练的技能上，但训练可以提高记忆力、注意力和解决问题的能力。另一方面，有人认为游戏程序不足以有效整合当前的临床实践[38，39］．

游戏在一定程度上已被用于创伤性脑损伤患者的康复[40］．瓦基利等[41]进行了一项关于电子游戏对脑外伤患者康复的影响的对照研究。共有31名年龄在18岁至65岁之间的男性TBI患者被分配到治疗组或等待名单(照常治疗)对照组。治疗组每周进行1次2小时的集体康复治疗，共8周。在这些课程中，大约四分之一的时间用于心理教育，其余时间用于玩动作电子游戏《荣誉勋章:旭日东升》。治疗组的注意力表现在几项行为测量(即注意眨眼任务和日常注意力测试的一些子任务)中有所改善，他们自我报告的生活质量(QoL;用综合生活质量量表第五版测量)。然而，游戏对自我报告的执行控制(由执行功能行为评定量表-成人版BRIEF-A衡量)或自我效能(由一般自我效能量表(GSE)衡量)没有显著影响。虽然这项样本量相当小的研究确实表明游戏是TBI康复的一个值得注意的候选者，但治疗中心理教育部分的效果并没有得到控制。

关于游戏对增强认知功能的有效性的科学证据最多也就是好坏参半，这一领域还需要更多的研究。42，43］．以脑损伤患者为目标是有意义的，因为电子游戏训练的好处是否能转移到临床环境仍是未知的。34]或游戏是否能改善对管理日常活动很重要的认知功能[44］．探索游戏对更广泛年龄范围内的TBI患者是否有积极影响也是谨慎的。之前关于电子游戏对认知的影响的研究大多是在年轻人中进行的[45］．研究还表明，年龄在6岁至29岁之间的获得性脑损伤患者在玩任天堂Wii游戏机超过12周后，在处理速度、视觉-运动协调和反应抑制方面都有显著改善，每次训练时间为1小时。46］．由于外伤性脑损伤通常会导致长期残疾，并带来不利的社会、心理和经济后果，因此寻求优化独立性和社会参与的方法以减少长期护理需求并提高生活质量是很重要的[47]治疗创伤性脑损伤的成年人。

在这项研究中，我们旨在评估数字游戏在改善TBI患者认知功能和健康方面的效果和可行性。我们假设，在干预组(康复游戏)的TBI患者中，与主动对照组(娱乐游戏)和被动对照组相比，认知功能(处理速度和视觉运动任务、注意力和执行功能以及工作记忆)和幸福感(抑郁和自我效能感)会有更大的改善。

方法

试验注册

该试验已在临床试验注册中心ClinicalTrials.gov (NCT02425527)注册。

设计

该研究包括一项三组、平行和随机的临床试验，研究数字游戏在改善TBI患者认知功能和总体健康方面的有效性和可行性。完整的研究设计和研究方法的详细描述可在其他地方找到[48］．

样本大小

根据我们初步的功率计算(见[48])，预计每组的样本量为30，这不是很强大，但对于可行性研究来说是合理的，目的是在预期损耗率接近0%的情况下，检测一组在基线和随访结果测量之间的变化。然而，一些患者在签署同意书之前改变了参与的想法，退出了招募过程。因此，我们需要招募更多的患者(n=106)，以获得90名参与者进行随机分组。

参与者及纳入和排除标准

这项研究是在芬兰图尔库的图尔库大学医院临床神经科学分部进行的。

资格标准规定，参与者必须是说芬兰语和阅读的成年人，年龄在18至65岁之间，并已被诊断为TBI (ICD-10, S06。X, T90.5)。为避免任何混杂因素，患者在干预前3个月内不应积极参与认知康复(补救治疗)。为了确保参与者的临床状况具有可比性，并能够在家庭环境中管理干预措施，他们应该在招募前至少12个月出院。此外，符合条件的参与者必须在家里拥有一台电视和一台电脑，并能上网。

为了观察游戏可能产生的影响，研究人员排除了活跃的数字游戏玩家，他们每周的游戏时间不超过5小时。36］．潜在的参与者也被排除在外，如果他们有感觉障碍(如严重的视觉障碍)，严重的认知障碍(如记忆问题，处理速度慢，注意力缺乏和语言问题)，可能限制使用电脑或电脑游戏控制系统的身体障碍(如偏瘫和中央前庭系统功能障碍)，在以前的神经心理学评估中确定的冷漠，或诊断为严重的精神障碍(例如，精神分裂症或严重的抑郁症被确定为次要诊断)。主要通过检查图尔库大学医院的电子病历来评估患者的资格，之后通过电话进一步采访可能符合条件的患者，并由训练有素的心理学家进行面对面的评估。

招聘

访问医院电子病历(2015年6月)，筛选TBI诊断患者，以确定哪些患者符合参与研究的资格标准。研究人员于2015年6月22日至2015年11月24日通过电话或邮件联系了符合纳入标准的患者。对研究有初步兴趣的合格参与者通过邮件收到了关于研究的书面信息，除了知情同意书、需要填写的基线问卷和八种娱乐游戏的简短描述(如果分配给娱乐游戏组)。研究人员在1 - 2周后再次通过电话联系他们，询问他们是否愿意参加研究，以及如果他们被分配到娱乐游戏组，他们愿意玩什么类型的游戏。如果被联系的个人有兴趣参与，试验经理就会收到招募研究人员发送的消息(通过电子邮件、短信或电话)，并将患者随机分配到试验的三个组之一。然后，符合条件的参与者被邀请到研究实验室，并签署一份知情同意书。

研究人员收集了参与者的基线数据，并由训练有素的心理学家在测试实验室进行认知测量。在研究结束时，研究中使用的三台游戏机被随机分配给研究参与者。

随机化和掩蔽

这项研究是单独随机的。随机分组和患者分配完全集中(在图尔库大学)。研究组外的独立试验统计学家使用随机化软件(SAS [SAS Institute Inc .] for Windows, version 9.3)随机分配参与者(每三个组进行一次分组随机)。随机化列表被交付给研究组以外的试验管理员。试验经理在基线评估后告知研究人员参与者的分组情况。因此，监督患者招募和随机分组的研究人员知道这些任务。由于干预类型的原因，分配没有被掩盖到干预组和对照组的参与者或招募患者的研究人员。心理学家作为认知结果评估者，被蒙蔽双眼。然而，在某些情况下，研究参与者告诉他们可能的游戏。数据分析师(试验统计学家)对分配情况一无所知。 As far as we are aware, there was no contact between participants in different groups, as they lived throughout a wide geographic area inside the university hospital catchment area.

干预措施

康复的游戏

康复游戏组(干预组)的患者使用基于互联网浏览器的数字大脑训练程序CogniFit [49］．我们使用了一个基于网络的认知训练平台，其中有33个游戏，旨在提高用户的认知能力，作为大脑锻炼。为了确保以用户为中心的方法，参与者被要求在每天的每个训练课程中至少进行三个类别(记忆、空间感知和心理规划)中的一个练习，否则，他们可以自由选择他们想要进行的练习。给参与者一种代理感，旨在增加参与者按照指示参与游戏的可能性[50］．

为了支持参与者的游戏活动和对游戏的忠实度，向参与者提供了康复游戏的书面说明。此外，在与研究人员(两名不同的研究人员，均为注册护士和护理学硕士学位)的介绍会上，向参与者介绍了康复游戏的说明，每人大约需要30分钟。会议期间，研究人员探讨了与会者的能力和以往玩数码游戏的经验，以确保与会者具备活跃游戏所需的基本游戏技能。每个参与者都有一个新的电子邮件地址、电子邮件帐户密码和个人游戏帐户，因为基于浏览器的程序需要通过网站访问，用户将使用电子邮件地址和指定的密码登录。参与者还在没有帮助的情况下测试了游戏，以找出游戏中可能存在的障碍。为了记录参与者在每个游戏中的进展和分数，研究团队可以访问该程序，并且监控每个参与者的游戏分数的进展。参与者也有可能监督自己在项目中的进展。有关训练频率的信息也由参与者自己记录在游戏日记中。参与者的依从性和动机[51]，并通过每周电话进行支持和监督。在这些电话中，参与者还可以报告任何技术问题。电话是由两名研究人员和一名研究助理(RA)打的。研究人员拥有注册护士资格和护理学硕士学位，RA拥有公共卫生护士学位和护理学学士学位。

参与者在指导下每天使用康复游戏至少30分钟[34，52，53在8周的时间里。为了鼓励、激励并让参与者接受培训，他们在整个8周的游戏期间为他们的培训课程(天数、时间和频率)制定了时间表。更详细的干预描述可以在研究方案中找到[48］．

娱乐游戏

娱乐游戏组的参与者(主动对照组)使用的是为索尼PlayStation 3 (PS3)游戏机设计的商业数字游戏。该项目从官方PlayStation商店购买了参与者选择的游戏(见下文)，并下载并安装到给参与者的游戏机中。参与者选择的游戏(共八款)被认为与康复游戏相对应，并包含相同的核心玩法元素(详见[48])。

与干预组一样，参与者选择了一款他们觉得有趣的娱乐游戏，这被认为可以增加参与者按照指示玩游戏的可能性，并确保游戏对玩家的吸引力。然而，参与者没有被强迫玩任何一种类型的游戏，如果他们在8周的干预期间有担忧，比如因为暴力内容，他们可以改变游戏。同样，在介绍会议期间(每人约30分钟)，向参与者提供了关于如何使用控制台的书面说明，并由研究人员(与康复游戏组的研究人员相同)测试参与者选择的游戏。与干预组一样，研究人员探索了玩数字游戏的能力，以确保参与者拥有活跃游戏所需的基本游戏技能。还概述了控制台的使用，并给出了一个教程演示(如何启动控制台;如何玩游戏;如何使用控制器;如何改变游戏选项，如游戏难度和速度;等等)。一名技术助理到参加者家中协助设置控制台[54或通过电话进行指导。在8周的时间里，参与者被引导每天至少玩30分钟游戏机。34］．参与者被支持计划他们的训练课程时间表(天和时间)，并且参与者在游戏日记中记录了关于游戏课程的信息(天、时间、频率和游戏进度)。因此，参与者也能够监控自己在游戏中的进度。此外，每周通过电话对游戏的坚持进行支持和监测。与干预组一样，在这些电话中，参与者可以报告任何技术问题。这些电话是由同样的研究人员和RA打来的，而不是康复游戏组。

没有游戏

不玩游戏组(被动对照组)的患者没有该项目组织的游戏活动，但与游戏组一样，研究人员称之为每周。研究结束后，该小组的参与者有机会免费玩游戏和游戏机2周;11人在后续测量后这样做。

评估

患者数据在三个不同的时间收集:基线时、干预后(8周，2015年9月至2015年12月)和干预结束后3个月(2015年12月至2016年4月)。认知测试在研究实验室进行，自我填写的问卷被发送到参与者的家中，在每次访问研究实验室之前填写。参与者在访问研究实验室期间归还了问卷。

结果

主要的结果

处理速度和视觉运动任务

痕迹制作测试(TMT)要求视觉搜索、扫描、处理速度、思维灵活性和执行功能[55］．测试由A和b两部分组成。在TMT A中，参与者会拿到一份纸，纸上印有随机编号为1到25的圆圈;任务是画一条线，把这些数字按升序连接起来。在TMT B中，圆圈包含数字和字母。在测试的这一部分，任务是画线连接圆，使它们在数字和字母之间以升序转换(1-A-2-B等等)。完成每个部分的路径所需的时间被记录(见[48])。由于TMT和WAIS-IV子测试的信度和效度，它们是TBI研究中推荐的结果测量方法[56］．

除了TMT, WAIS-IV测试包中的三个任务被用于进一步评估处理速度和视觉运动技能:(1)符号搜索，(2)取消，(3)编码。本实验选择的三个任务旨在评估整理简单视觉信息、监控、在任务中取得进展、保持注意力、视觉运动协调和视觉记忆的技能[57］．在符号搜索和取消任务中，参与者执行视觉搜索，以确定某个符号是否在其他符号中。在符号搜索任务中，符号按行组织，参与者必须为每一行指出所需的符号是否出现在该行上。取消任务类似于符号搜索任务，但这一次参与者在整个任务中寻找集合符号(而不是所需的符号在每一行中更改)。在编码任务中，参与者得到一组数字符号对。任务是填写一个空网格，其中只包含与这些数字相匹配的适当符号(参见[48])。

二次结果

注意力和执行功能

西蒙任务58，59]用于测量执行功能的抑制成分[60］．在任务中，一个蓝色或红色的正方形出现在屏幕的左侧或右侧。参与者被指示在每次出现蓝色方块时按下响应板上的左键，在每次出现红色方块时按下右键，而不管方块出现在哪一边。在一致性试验中，响应按钮与正方形在同一侧，而在不一致性试验中，正方形在响应按钮的另一侧(即，不相关的空间信息与正确的响应相冲突)。正确反应的次数和反应时间被记录下来，一致试验和不一致试验之间的差异被用作西蒙效应的衡量标准(见[48])。

工作记忆

使用WAIS-IV包中的数字跨度任务评估工作记忆[57］．在任务的第一部分，参与者按照他们听到的顺序重复数字。在第二部分，他们倒着重复数字。在任务的第三部分，参与者按照数字顺序重复数字。57］．WAIS-IV子测试因其信度和效度而被推荐作为TBI研究的结果测量指标[56］．

有节奏听觉序列加法测验[61]衡量听觉信息处理速度、灵活性和计算能力[62］．这个任务分为两部分。在第一部分中，每3秒出现一个数字。参与者将每个新号码与之前的最后一个号码相加。在第二部分，数字每2秒显示一次。测验分数为每次测验中正确的总和数目(见[48])。PASAT被广泛用于评估TBI患者的认知变化，它具有良好的心理测量特性，尽管一些研究表明它可能对实践效应敏感[63］．

抑郁症

在病人健康问卷-9 (PHQ-9)内[64，65，这是一份自我管理的问卷，受访者被要求表明在过去两周内他们被任何问题困扰的频率，例如对做事没有兴趣或乐趣，感觉沮丧，沮丧或绝望，感觉疲劳或没有精力。9个项目的得分分别为0=根本没有，1=几天，2=超过一半的天，3=几乎每天。在单项的基础上，形成总分;得分越高，抑郁症状越严重(范围:0-27)。在先前对TBI人群的研究中，该测量显示出诊断敏感性和强可靠性[66，67］．

自我效能感

GSE [65是一种自我管理的量表，评估一般的自我效能感，以预测应对日常挑战的能力，以及在经历各种压力生活事件后的适应能力。量表由10个项目组成，回答以4分制进行(1=完全不正确，2=几乎正确，3=中等正确，4=完全正确)。大约需要4分钟才能完成。最终的综合得分范围在10到40之间，包括所有10个回答的总和;分数低代表处理日常问题的能力较低。该量表以前曾用于TBI人群的研究[68，69］．

执行功能

BRIEF-A是一份75个项目的自我管理问卷，重点关注日常生活中的执行功能[70］．回答采用李克特3分制(从不、有时或经常)，综合评分由总分[70](参见[48])。在TBI患者样本中，BRIEF-A已被证明具有良好的心理测量品质[71］．

可行性

在8周的时间里，对两个游戏组(干预组和主动对照组)的游戏活动(游戏频率、时间和时间)进行了累积监测。关于康复游戏组的游戏信息是从游戏系统中检索的游戏日志中收集的。关于娱乐游戏，这些信息收集自主机游戏日志(如果可能的话)和游戏日记(如果没有日志的话)。可行性通过在研究过程中收集以下信息进行评估:作为测量仪器的可接受性填写(是，否;%)，以计算任何原因的退出(是，否;%)，以及参与干预8周的依从性(是，否;%)。可用性、满意度和未来使用方面的可行性评估是通过询问参与者:游戏可用吗?(是或不是;你对这个游戏满意吗? (yes or no; %), and Would you like to use the game in the future? (yes or no or maybe; %). The participants had a possibility to specify their answers by answering to open-ended questions (not analyzed in the study because of limited size of the data). In addition, participants’ selections of the commercial digital games designed for Sony PS3 consoles are presented.

背景信息

收集了包括社会人口学特征和病史在内的背景信息(年龄、性别、婚姻状况、教育程度、就业状况、生活状况、病史和目前每周玩数字游戏[小时])。

统计方法

研究所需的样本量是基于初步估计(见[48])。在基线、干预结束后和干预结束后3个月(基线后6个月)评估主要和次要结果。为验证研究假设，数据采用协方差分析，其中组(康复游戏、娱乐游戏和被动对照)为受试者间因素，时间(干预前、干预后和基线后6个月)为受试者内因素。年龄被用作协变量。干预的有效性由显著的组*时间相互作用表示，这表明随着时间的推移，三组在主要和次要结果的改善方面存在差异。

对于敏感性分析，我们对完全数据和imputer数据进行了分析。我们比较了这两组的研究结果。在治疗分析的意图或完成随访的结果之间没有发现差异。

统计分析使用SAS系统的Windows，版本9.4和统计软件包的社会科学(SPSS)统计版本22 (IBM Corp)。P小于0.05的值被认为具有统计学意义。

伦理问题

该研究由图尔库大学医院伦理委员会进行评估(ETMK 41/1801/2015)，并由图尔库大学医院批准进行研究(T89/T04/008/2015)。本试验已正式注册(NCT02425527)。所有参与者都是自愿参加这项研究的。研究参与者被口头告知(至少两次电话和一次面对面的会议)，并以书面形式告知他们的信息将如何以及在哪里获得，研究的目的是什么，以及将采取哪些具体步骤(如果同意参加研究)。已根据《赫尔辛基宣言》取得书面知情同意书[72］．为了确定研究方案中的伦理或实际问题，娱乐和康复游戏在5名健康成年人和5名TBI患者中进行了预先测试。在前测的基础上，确定了更具体的纳入和排除标准。此外，一些最初被确定用于研究的游戏被排除在外，因为它们被怀疑会因为深色或三维隧道效果而导致头晕或头痛[73］．

结果

样本特征

中描述了参与流程图1．共有758人接受了参与资格的筛选。其中660人被排除在研究之外(73人不符合纳入标准，203人拒绝参与，384人无法通过电话联系到[两次尝试后没有应答，不正确或缺少电话号码])。共有8人撤回了他们的同意:2人在随机分组前拒绝，6名患者没有出席第一次研究会议。在招募的106人中，90人被随机分配到干预组(n=29)、主动对照组(n=29)和被动对照组(n=32)。在随访中，干预组的反应率为79%，主动对照组为86%，被动对照组为69%(损耗率分别为21%，14%和31%)。

所有参与者的平均年龄为41岁，其中一半(45/90,50%)为男性。超过一半的参与者已婚(53/ 90,59%)或与伴侣同居(54/ 90,60%)。参与者的更详细特征描述在表1．

在所有参与者中，43%(39/90)在试验前每周都玩数字游戏:康复游戏组的游戏活动最高(48%，14/90)，其次是娱乐游戏组(45%，13/90)，被动对照组(34%，11/90)。超过一半的参与者(57%，51/90)之前从未玩过任何游戏(被动对照组:66%，21/90;康复游戏组:52%，15/90;娱乐游戏组:55%，16/90)。

基线时的结果信息描述见表2．各组在基线时的比较显示各组之间在任何指标上均无差异。

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干预的效果

WAIS-IV分析符号搜索分数没有显示出组与时间的相互作用(F_4138年= 0.34,P=.85)，这意味着我们未能观察到各组在测试改进方面的差异。然而，时间有一个主要的影响(F_2138年= 4.62,P=.01)，反映了三个测量点的考试成绩的整体改善。主要影响年龄(F₆₉= 5.68,P=.02)表明年龄较大的参与者总体得分较低。此外，关于WAIS-IV编码任务时，没有显示组与时间的交互作用(F_4140年= 1.11,P= .35点)。然而，时间有一个主要的影响，(F_2140年= 6.29,P=.002)，表明随着时间的推移，考试成绩总体上有所提高。年龄的主要影响表明，年龄较大的参与者得分较低(F₇₀= 6.99,P= . 01)。在WAIS-IV中取消任务分数，没有证据表明组x时间的交互作用(F_4140年= 0.69,P= .60)。唯一有统计学意义的影响是年龄的主要影响(F₇₀= 5.92,P=.02)，表明年龄较大的参与者得分较低。因此，尽管随着时间的推移，符号搜索和编码任务有了全面的改善，但各组之间的改善幅度没有差异(见多媒体附件1)．

TMT版本A的结果显示，没有迹象表明群体和时间之间存在双向相互作用(F_4140年= 0.51,P=.73)，这表明我们在这项任务中未能观察到组间测试改进的差异。分析仅显示年龄的主要影响(F₇₀= 11.17,P=.001)，反映出年龄较大的参与者的整体考试成绩较低。在TMT版本B的结果中，没有组与时间相互作用的迹象(F_3.51,122.77= 0.31,P=.85)或其他效果(见多媒体附件1)．

二次结果

注意力，执行功能和工作记忆

的西蒙任务结果显示，没有迹象表明时间和组之间的相互作用，(F_3.32,114.44= 0.16,P=总收入;看到多媒体附件2)．年龄是主要影响因素(F₆₉= 8.76,P=.004)，这表明西蒙效应(即一致试验和不一致试验之间的反应时间差异)在年龄较大的参与者中更大。

在PASAT 3的版本中，没有迹象表明组和时间之间的相互作用(F_3.51,108.93= 1.20,P=.33)也没有其他影响。在PASAT 2版本的结果中，没有相互作用的迹象(F_3.55,110.17= 0.57,P=.67)，但主要的影响是时间(F_1.78,110.17= 9.23,P<措施)。换句话说，我们在三个测量点上观察到了测试性能的整体改进(参见多媒体附件2)．

对于WAIS-IV数字广度任务时，没有交互的迹象(F_4138年= 0.80,P=.53)，也没有任何主要影响(见多媒体附件2)．

抑郁症

抑郁评分结果描述在多媒体附件2．抑郁评分结果显示，时间和群体之间没有相互作用的迹象，(F_4134年= 0.848,P=的相关性)。时间没有主要影响(F_2134年= 2.212,P=厚)。分析表明，在基线和3个月之间，娱乐组的抑郁症状几乎保持不变(平均4.12 [SD 4.94]到平均4.28 [SD 4.67]，P=.51)和被动对照组(平均值为6.36 [SD 5.91]至6.46 [SD 6.35]，P=点)。相反，在康复游戏组中，平均得分从基线上升到8周，从基线上升到3个月(平均5.04 [SD 3.82]到平均6.65 [SD 5.00]，P=.05)，显示出参与者抑郁症状的增加。在分类水平上(轻度抑郁和中度抑郁)，观察到的时间点之间的变化不具有临床意义(6-9分表示症状轻微，密歇根大学卫生系统(UMHS)抑郁指南，2011年8月)。

自我效能感

一般自我效能评分结果显示，时间和群体之间没有相互作用的迹象，(F_3.77,126.19= 0.534,P= 2)。时间没有主要影响(F_1.88,129.19= 1.38,P=点)。被动对照组参与者的自我效能略有增加(P=.06)，但变化在统计学上并不显著(见多媒体附件2)．

执行功能

对briefa评分的分析显示，没有迹象表明时间和群体之间存在相互作用，(F_4114年= 1.99,P= 10)。时间的主要效果(F_2114年= 3.54,P=.03)表明测量点之间存在差异(见多媒体附件2)．对基线和干预后8周进行事后比较。这两个时间点之间没有统计学上的显著差异。

可行性

最受欢迎的游戏是《Ratchet and叮当-毁灭工具》(26/90)和《Last of us》(14/90)。最不受欢迎的游戏是《超越善恶》和《蝙蝠侠:阿卡姆城》(图2)．

在筛查的758名患者中，拒绝率为27%。在干预期间，共有20名随机参与者退出研究(康复组流失率21%(6/29)，娱乐组流失率14%(4/29)，被动对照组流失率31% (10/32);表3)．

在8周的干预期间，娱乐游戏组的平均游戏时间为19.22小时(范围0-71.48小时)，康复游戏组的平均游戏时间为15.02小时(范围0.12-71.38小时)。总体而言，参与者坚持干预(娱乐组100%，29/29，康复组93%，27/29)，他们参加了预先安排的测试会议(娱乐组86%，25/29，康复组79%，23/29)。娱乐组(83%，20/29)和康复组(70%，14/29)的大多数参与者也认为游戏的可用性很好，康复组约三分之二(68%，13/29)和娱乐组83%(20/29)的参与者对游戏感到满意。与我们的预期相反，在干预结束后，康复组比娱乐组更多的参与者愿意使用分配给他们的游戏类型作为康复过程的一部分(76%，16/29,vs 63%， 15/29;图3)．

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讨论

主要研究结果

我们评估了数字游戏在改善脑外伤患者认知功能和健康方面的效果和可行性。我们发现对照组和两个干预组在主要结果(处理速度和视觉运动任务)或任何次要结果上没有差异。随着时间的推移，所有组的测试分数在几个不同的变量上都有所提高。

由于这种改善与游戏无关(即，参与者是否属于两个游戏组之一或控制组)，这种效果可能是由于用于评估结果的任务的练习效果，这影响了试图检测随着时间的推移，组间改善的差异[74］．事实上，游戏后表现的改善仅限于认知任务，在抑郁症状等方面没有观察到。然而，值得注意的是，在康复组中，受访者的抑郁症状在研究期间有所增加。当向参与者引入新的干预措施时，这一发现很重要。因此，我们必须质疑游戏是否与抑郁症状的增加有关，即使有证据表明抑郁症状或情绪障碍与创伤性脑损伤之间存在关联[75-77］．因此，未来的研究应该集中在游戏如何影响TBI患者，以避免对患者的临床状态和生活质量造成损害。

我们研究参与者的年龄范围很广(18-65岁)，我们的样本量相对较小。如果我们缩小参与者的年龄，瞄准更年轻的目标人群，我们的研究结果会有所不同。这可能是合理的调整，要记住大多数TBI患者(75%)年龄小于35岁[20.］．Shams等[45也表明，大多数旨在提高认知功能的研究都以年轻参与者为目标。另一方面，我们的目标是捕捉来自不同年龄段的非活跃玩家的真实事件。我们还希望促进在家玩游戏，以提高参与者在干预中的参与度。78］．然而，这一决定可能引起了另一个担忧。我们发现干预的保真度很低，这可能是参与者在家进行独立游戏干预的结果。Lampit及其同事研究的患者[35]还发现，在无人监督的家庭环境中进行的训练不如有监督的训练有效。另一方面，康复组和娱乐游戏组在干预依从性、游戏体验可用性和满意度方面的差异可能部分与样本之间的差异有关:康复组的受试者比娱乐游戏组的受试者单身的比例略高，就业的比例略低。这些因素可能与抑郁症有关，在研究期间，康复游戏组的抑郁症也略有增加。我们观察到较高的流失率，特别是在被动对照组，即31%。在早期的认知康复和TBI相关研究中也发现了这一点，如Vakili & Langdon(2016)的研究，控制组的流失率很高[41］．在以往的研究中，辍学率是由疲劳引起的[79]、电脑复健期间的精神疲劳或头痛[80］．在我们的研究中，退学的原因还没有系统的收集。根据之前的研究，为了避免在长时间的训练计划中失去动力，较短的游戏干预(1-6周)可能对老年人更有益[31］．训练一开始可能会让人兴奋，但后来可能会被认为很无聊。81］．此外，我们不知道控制组中有多少参与者参与了游戏活动，这是一个可以对他们的认知状态产生积极影响的因素。当然，也有可能游戏对创伤性脑损伤的康复没有效果。此外，由于干预组的系统更新，出现了一些技术性错误，参与者康复游戏用户账号中的一些功能发生了变化(例如，参与者在CogniFit中预先指定的游戏类别没有包含在参与者的用户账号中)。这些变化影响了13名参与者11天，因此不太可能影响结果。此外，尽管我们在次要结果中纳入了敏感的反应时间测量(即西蒙任务)，但我们的主要测量方法是纸笔测试，这可能不够敏感，无法捕捉到认知表现的细微改善。此外，关于参与者游戏进程和游戏效果的自我监测数据的关联也可以用于评估共同因素。

在娱乐游戏组，参与者有机会在干预期间选择他们最喜欢的游戏或改变游戏。虽然本研究中包含的所有游戏都被认为包含类似的游戏动态，以改善某些认知功能，但游戏之间存在一些变异性，并且有可能参与者最喜欢的游戏的游戏动态并没有针对该参与者的特定认知缺陷。八款游戏的选择也让我们很难得出结论，哪种类型的游戏动态实际上可以提高兴趣的认知功能。在未来的RCT设计中，单个游戏可能是更好的选择，以确保不同干预的内容的准确性。

在这项研究中使用的游戏可能包括太多的动作游戏，而参与者可能更喜欢其他类型的游戏。瓦赫罗等[82在他们的研究中显示，只有五分之一的健康成年人喜欢玩动作冒险游戏。由于对某些类型的游戏或游戏活动的厌恶可能相当强烈，游戏选择应该代表更广泛的不同游戏类型，以满足未来试验中的个性化游戏偏好。一些偶然因素也可能会影响结果，比如患者对游戏的看法或态度。据我们所知，技术解决方案在外伤性脑损伤患者的门诊护理中没有常规使用。如果参与者不把游戏视为一个认真对待的康复机会，它的效果可能会受到质疑，建议的游戏说明可能不会被遵循。在指定的干预之前，我们没有进行预期测试，这可能有助于避免安慰剂效应。我们不知道患者之前对游戏有效性的预期是否影响了研究结果[83］．因此，参与者对游戏及其作为康复干预的一部分的看法应该更详细地探讨。在未来，患者可能会根据特定的认知缺陷和个人游戏偏好开出个性化的游戏干预措施，这将提高干预的有效性。

最后，这项研究的样本量很小，因此很难检测出小的影响(即组间的差异)，特别是因为样本包括了一组相对不同的患者，他们有各种各样的认知缺陷。这些因素限制了将结果推广到更广泛的人群。在未来的研究中，需要更大样本量的研究设计。

结论

为了获得游戏有效性的有效结果，确保游戏剂量足够高是很重要的。其中一种方法是确保参与者的游戏每天都受到监控。