基于眼动追踪的认知障碍筛查系统在中国老年人群中的开发与验证：一项横断面研究

全球人口老龄化加剧认知障碍负担，传统筛查工具存在依赖专业人员、文化教育偏见及成本高等局限。本研究开发并验证了中国首个基于眼追踪技术的多领域认知筛查系统CIS-ET，通过实时捕捉注视轨迹、扫视模式等参数，有效区分健康对照组（HC）、轻度认知障碍（MCI）和阿尔茨海默病（AD）组别，AUC值均超过0.87，与MMSE和MoCA量表高度相关（r=0.87-0.87），Cronbach's α系数0.685显示良好内部一致性，为社区大规模筛查提供新工具。

魏思|肖汉马|林嘉月|徐婷|王瑞|朱爱勇|曹文婷

上海医药卫生科技大学，中国上海

摘要

背景

全球人口老龄化使得认知障碍成为一个重要的公共卫生问题。早期筛查对于及时干预至关重要；然而，传统筛查工具存在依赖专业人员、文化与教育偏见以及成本高昂等局限性。

目的

本研究旨在开发并验证一种基于眼动追踪的认知筛查系统（CIS-ET），用于中国老年人，评估其在区分健康对照组（HCs）、轻度认知障碍（MCI）和阿尔茨海默病（AD）方面的有效性。

方法

在这项横断面研究中，共有113名参与者（41名健康对照组，41名轻度认知障碍患者，31名阿尔茨海默病患者）参与了研究。所有参与者均完成了CIS-ET（通过43个项目评估6个认知领域）、简易精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估（MoCA）。统计分析包括接收者操作特征（ROC）曲线分析、偏相关性和Cronbach’s α信度系数。

结果

CIS-ET显示出优异的区分有效性。区分健康对照组和轻度认知障碍患者的曲线下面积（AUC）为0.878（95%置信区间：0.796至0.959），敏感性为85.37%，特异性为87.80%。区分轻度认知障碍患者和阿尔茨海默病患者的AUC为0.893（95%置信区间：0.821至0.965；敏感性77.42%，特异性87.80%）。当区分健康对照组和轻度认知障碍与阿尔茨海默病合并组时，AUC达到0.927（95%置信区间：0.876至0.978；敏感性91.67%，特异性87.80%）。调整年龄和教育水平后，CIS-ET总分与MMSE（r = 0.870，p < 0.001）和MoCA（r = 0.891，p < 0.001）呈强正相关。内部一致性信度可接受（Cronbach’s α = 0.685）。

结论

CIS-ET是一种有效、可靠且用户友好的工具，适用于中国老年人认知障碍的早期筛查。其设计支持在社区医疗环境中的大规模应用。（试验注册：中国临床试验注册库，ChiCTR2400085172。）

引言

预计到2050年，60岁及以上的全球人口将翻倍，阿尔茨海默病（AD）及相关痴呆症的患病率将急剧上升 [1][Tahami Monfared, 2022 #25451]。在中国，这一老龄化趋势尤为明显，估计有983万60岁及以上的老年人患有AD，是全球病例数最多的国家 [2]。认知障碍，从轻度认知障碍（MCI）到痴呆症，给个人、家庭和医疗系统带来了巨大负担 [3]。尽管目前尚无治愈AD的方法，但早期筛查和后续干预被认为是延缓疾病进展和管理症状的关键策略 [4]、[5]、[6]。

目前的认知障碍筛查主要依赖于传统方法，包括纸笔问卷和标准化神经心理学量表。然而，由于时间限制、临床工作流程的中断以及需要专业人员来实施和解释评估结果，这些方法在初级保健机构（如社区和养老院）中的常规应用仍然有限 [7]。此外，老年人可能因感官障碍、教育水平较低或认知变化而难以完成传统的筛查任务，这可能进一步影响筛查结果的准确性和可靠性 [4]。

作为一种非侵入性和客观的行为监测方法，眼动追踪技术可以实时捕捉眼球运动轨迹，反映视觉注意力分配和信息处理效率等认知相关指标 [8]、[9]。先前的研究表明，认知障碍患者在视觉搜索、注视模式和眼球运动潜伏期方面表现出特征性变化，为通过眼动参数识别认知异常提供了理论依据 [10]、[11]、[12]。越来越多的证据表明，眼动模式的改变可以有效区分认知正常的老年人和轻度认知障碍及阿尔茨海默病患者 [13]。最近的研究进一步支持将多领域任务表现与基于注视的交互结合用于认知障碍检测。这些发现突显了结合眼动追踪数据和认知任务表现以提高诊断准确性的潜力 [14]、[15]。然而，目前仍缺乏专门针对中国老年人群体的本地化、多领域、经实证验证的眼动追踪筛查系统。

这一需求促使我们开发了基于眼动追踪的认知障碍筛查系统（CIS-ET）。本研究的主要目标是：（1）通过专家咨询和以用户为中心的设计过程开发CIS-ET；（2）验证其在区分健康对照组（HCs）、轻度认知障碍患者（MCI）和阿尔茨海默病患者（AD）方面的区分有效性；（3）评估其与现有认知量表（MMSE和MoCA）的一致有效性；（4）评估其内部一致性信度和可用性。

研究人群

本研究是一项横断面诊断准确性研究。参与者于2024年11月至2025年1月期间在中国上海的多个地点招募，包括社区健康服务中心、心理健康机构和养老院。最初共有120名潜在参与者接受了评估，经过排除标准后，最终有113名参与者纳入分析。这些参与者被分为三组：健康对照组（HCs）

人口统计和临床特征

最终分析共纳入113名参与者，包括41名健康对照组（HCs）、41名轻度认知障碍患者（MCI）和31名阿尔茨海默病患者（AD）。参与者的基本人口统计和临床特征总结见表1。

三组在性别分布（χ² = 0.481，p = 0.786）、体重指数（BMI）或常见慢性疾病的患病率（p > 0.05）方面没有显著差异。

主要发现

本研究开发并验证了一种针对中国老年人的创新性基于眼动追踪的认知障碍筛查系统（CIS-ET）。主要发现表明，CIS-ET在区分健康对照组（HCs）、轻度认知障碍患者（MCI）和阿尔茨海默病患者（AD）方面具有优异的区分有效性，所有组别的AUC值均超过0.87。该系统还

结论

总之，本研究证明CIS-ET是一种有效、可靠且实用的工具，适用于中国老年人认知障碍的筛查。其通过以用户为中心、考虑文化差异的设计过程进行开发，并通过临床标准进行了验证，凸显了其实用价值。结合眼动追踪技术为传统评估方法提供了客观补充。未来的研究应关注纵向验证和成本效益分析。

知情同意书

所有参与研究的个体均获得了书面知情同意。所有同意程序均符合负责委员会的伦理标准和《赫尔辛基宣言》。完成的同意书由研究机构按照当地规定存档，可根据期刊编辑部的要求提供查阅。

总结要点。

已知信息。

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高发率及致残性

作者贡献（CRediT）

魏思和肖汉马对这项工作做出了同等贡献。魏思参与了研究设计、数据收集与分析，并起草了手稿。肖汉马参与了概念构思与设计、数据收集、手稿起草及关键修订。林嘉月和徐婷参与了研究概念构思与设计，徐婷还进行了进一步的关键修订。王瑞协助了数据收集。曹文婷和朱爱勇是

伦理批准、临床试验注册和知情同意

本研究获得了相关伦理委员会的批准（批准编号：2024-yjskt-02–321322200003304621）。该研究已在中国临床试验注册库（ChiCTR2400085172）注册。所有参与研究的个体均获得了书面知情同意。所有同意程序均符合负责委员会的伦理标准和《赫尔辛基宣言》。完成的同意书由

资金来源

本研究得到了教育部开放基金“老年长期护理重点实验室”关键项目（资助编号：LNZD2023-01）和上海市科学技术委员会资助的地方高校能力建设项目的支持。老年长期护理重点实验室的开放基金也提供了财务支持。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、发表决定或准备工作。

CRediT作者贡献声明

魏思：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 初稿、方法学、调查、数据分析、概念构思。肖汉马：撰写 – 审稿与编辑、撰写 – 初稿、方法学、调查、概念构思。林嘉月：方法学、概念构思。徐婷：撰写 – 审稿与编辑、方法学、概念构思。王瑞：调查。朱爱勇：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、项目管理。曹文婷：

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了老年长期护理重点实验室开放基金的支持。我们感谢参与者的配合，同时也感谢常州比利电子科技有限公司的技术支持。