·“將電子游戲畫面精美、有趣味性的優勢,結合在有明確治療效果的認知功能訓練軟件之中,就可以達到更好的效果,讓患兒接受治療的積極性明顯上升,提升總體療效。這就是ADHD數字療法的發展思路。”
注意缺陷多動障礙(attention-deficit/hyper-activity disorder, ADHD)俗稱“多動癥”,是最常見的神經發育障礙之一,主要表現為與年齡不相稱的注意力集中困難、無法抑制行為沖動,并常伴有認知障礙和學習困難。ADHD常見于學齡期兒童,在中國患病率約6.3%,且有30%-50%的患兒癥狀持續到成年期。
ADHD的主流療法包括藥物治療和行為療法。前者副作用大,后者需要投入大量時間精力。而現在,“數字療法”的興起讓患者及其家屬有了新的選擇。通過專門設計的人機交互軟件,患者能夠如玩游戲般進行認知與行為訓練,從而達到改善注意力、最終引起神經功能改善的目的。
中國ADHD數字療法領域在近期出現了第一款醫用處方產品。2023年3月,上海數藥智能科技有限公司(以下簡稱“數藥智能”)開發的ADHD數字療法產品獲得國家藥品監督管理局二類醫療器械證,成為中國該領域的首款“電子處方藥”。
2024年1月10日上午,數藥智能開發的首批數字療法產品“專數達”交付合作商上藥康德樂羅達(上海)醫藥有限公司,不久將出現在各大醫院。
數字療法治療ADHD的原理是什么?數字治療產品與一般的電子游戲有什么不同?玩治療游戲會“上癮”嗎?數字療法產業將會有哪些發展?近日,為回答這些問題,澎湃科技專訪了數藥智能的腦科學專家馮尚博士。
【對話】
ADHD、游戲與數字療法
澎湃科技:能否介紹一下自己的學術背景?緣何進入這個行業?
馮尚(數藥智能腦科學專家):我本科就讀于復旦大學生命科學學院,之后本校直博獲得神經生物學博士學位,師從“復旦視覺研究實驗室”的俞洪波教授。實驗室由壽天德教授(中國視覺科學奠基人之一)創立。目前主要研究方向是“視覺信息處理與可塑性的神經機制”“數字療法與腦機接口在精神疾病領域的聯合應用”“多感覺整合的大腦皮層機制”等。
我的研究方向關注“感覺信息(如:視覺、聽覺、觸覺等)對大腦功能帶來的長期影響”。因此,和針對精神類/神經類疾病(如:多動癥、阿爾茲海默癥、睡眠障礙、焦慮、抑郁等)的“認知功能訓練”的專業契合度非常高,可以從神經科學底層原理的層面,來對這些疾病的治療機制、技術進行深度研究。我認為數字療法是一個有明確科學依據的、創新的、有社會價值的領域,因此就投身進來,希望能推動行業的發展。
澎湃科技:能否介紹一下ADHD這種疾病?
馮尚:ADHD是最常見的兒童精神行為障礙之一。發病率在6%左右。主要特點是與年齡不相符的注意力集中、維持、轉移困難,活動過度,情緒及行為異常。具體表現就是:上課不能集中精力、小動作特別多、容易和同學發生沖突、不聽話、不能靜下心寫作業。所以ADHD兒童的學習成績、人際關系會受到嚴重影響,進而阻礙其學業、事業發展。
ADHD最核心的癥狀可以概括為“抑制功能缺陷”——難以抑制自身不斷產生的各種沖動(比如被外界刺激吸引、自發的身體小動作、情緒沖動等),表現為“注意力不集中”“多動沖動”“對立違抗”等典型癥狀。
治療ADHD的年齡是越早越好,發現癥狀第一時間就需要開展治療。隨著年齡增長,大腦可塑性會下降,治療的效果就大打折扣,而且因ADHD造成的學業問題也會隨時間逐漸累積。如果沒有及時治療,ADHD的癥狀可能對終生造成不利影響。
目前治療ADHD主要有藥物療法、行為療法、認知功能訓練等。藥物療法有效果,但副作用較大,會引發神經發育問題、腸胃問題、睡眠問題、過敏、心動過速等。小朋友處于大腦發育關鍵期,很多家長不敢給孩子吃藥,行為療法又需要大量時間精力和專業能力,因此家長們對“安全、有效、方便”的ADHD療法存在巨大的臨床需求。
澎湃科技:能否請你介紹一下專數達這款產品?
馮尚:專數達是針對ADHD核心癥狀“注意力缺陷”“抑制控制不足”設計的一款認知功能訓練軟件,可在平板電腦設備里運行。其最明顯的特點是采用小朋友接受度高的游戲化界面設計,從而可以提升患兒的訓練依從性,保障整體訓練效果,避免半途而廢。
專數達治療ADHD的原理是基于2013年的一篇《自然》文章(Nature,J. A. Anguera, 2013)。這篇文章提出了一種“自適應多任務競爭”的訓練范式,即:患者需要在完成一個連續導航任務的同時,快速完成隨時出現的干擾信號檢測任務,訓練的難度則根據患者的表現情況自適應調整。這種訓練方式可以有效改善參與者的注意力功能,效果可持續到6個月后,且引發了大腦前額葉和注意力密切相關的腦區的穩定生理變化。
基于這個訓練原理,美國Akili公司開發了訓練軟件EndeavorRX,經過累計800多例ADHD兒童的多次臨床試驗,切實驗證了對ADHD的明確治療效果,產品獲得FDA(美國食品藥品監督管理局)批準上市。專數達也基于這個原理進行設計和開發,經過國內多次臨床試驗,驗證其治療ADHD的效果,獲得國家藥監局的II類醫療器械證。
專數達的訓練過程,每個環節都對應了特定的功能。針對注意力缺陷,專數達的連續導航任務、信號檢測任務、數字劃消任務可以針對注意力的5個不同維度,進行針對性訓練;針對沖動抑制控制,專數達的信號檢測任務對其進行針對性訓練。同時,專數達對患者行為指標進行深度分析,提煉出反映患兒注意力和沖動抑制功能的指標,可供醫生參考。
澎湃科技:2020年,EndeavorRX成為第一個于美國FDA獲批的治療ADHD的游戲。其CEO在接受采訪時說:“這不算是好玩的游戲,但可能是治療中最有趣的。”請問你是如何看待游戲、數字治療與精神疾病的關系?數字療法產品會“上癮”嗎?
馮尚:從技術角度來看,電子游戲的本質是“人機交互程序”,其實現的核心功能,是將信息通過感覺刺激(視覺、聽覺等)輸出給用戶,同時接收用戶的操作指令(鍵盤、鼠標等)。其被稱為“游戲”,是因為其主要目的是“娛樂”。
很多心理學領域常用的認知功能訓練,都可以使用上述人機交互程序來實現,但是傳統高校、醫院使用的認知訓練軟件由于技術開發能力的限制,普遍存在畫面簡陋、功能簡單、趣味性差的問題,導致兒童患者不愿意長期使用,從而限制其訓練效果。
因此,將電子游戲畫面精美、有趣味性的優勢,結合在有明確治療效果的認知功能訓練軟件之中,就可以達到更好的效果,讓患兒接受治療的積極性明顯上升,提升總體療效。這就是ADHD數字療法的發展思路。
專數達的核心設計目的是實現臨床療效,而非娛樂。因此,所有的設計細節都首先考慮醫學功能,包括一些趣味性的設計(比如卡通角色/載具、積分/成就系統等)也是為了提升訓練依從性。同時,訓練過程的強度還是比較高的。我們要求每日訓練25-30分鐘,基本接近ADHD兒童的堅持上限,這與普通游戲為了“娛樂放松”目的而設計的“難度節奏感”(大部分時間比較輕松,短時間內很有壓力)也有很大區別。
專數達與普通游戲的另一個區別是對患者操作數據的深度分析,使用專門的算法,提煉出有臨床參考價值的數據指標。
安全性也是醫療器械必須考慮的因素。為了防止潛在的成癮問題,專數達設置了每日訓練上限30分鐘的限制,超過時間則不能進入訓練界面,可有效防范成癮問題。臨床試驗過程中,也未發生成癮問題。
澎湃科技:目前國外已經推出了EndeavorRX以及非醫用的Mightier這樣的針對兒童ADHD的數字療法產品,專數達與這些產品是否有所不同?是否會根據中國患者的特點進行調整?
馮尚:相較于使用類似訓練原理的EndeavorRX,專數達在注意力訓練方面增加了更多內容,將臨床常用的注意力測試/訓練手段“數字劃消測驗”整合在訓練過程中,這樣可以對注意力的多個維度進行針對性訓練。
同時,專數達針對中國兒童審美,設計了精美的界面,更加符合中國兒童使用習慣。專數達還配備了家長端微信小程序(供家長日常監控孩子訓練進展,還有訓練提醒功能)和網頁版醫生端后臺(患者數據監控和管理)。
商業化艱難,未來仍可期
澎湃科技:數藥智能與上藥康德樂羅達的合作,由后者負責渠道運作。作為國內第一個ADHD數字療法產品,專數達的商業化過程主要有哪些困難?
馮尚:數字療法、特別是“電子處方藥”的形式,在國內非常創新,熟悉這方面的專家不多。因此,藥監局審批、進醫院等流程都需要進行較大量的說明工作。同時,由于專數達是國內第一款拿證的ADHD“電子處方藥”,醫院沒有可供借鑒的其他產品,許多流程都需要從零開始進行相關申請,流程周期往往以年為單位來計算。另外,許多一線的臨床醫生對數字療法這個比較新的研究領域不太了解,也需要花較大量的時間精力進行相關知識的普及。
專數達商業化模式的建立過程,在國內沒有很成熟的案例可以借鑒,國外案例又與中國國情不符,因此數藥智能在經歷很多嘗試之后,終于探索出一條比較合適的路徑。
澎湃科技:未來專數達將會以哪些形式提供給患者?會考慮出非醫用版本嗎?
馮尚:專數達是國家藥監局批準的、按照“II類醫療器械”進行管理的醫用軟件。根據《醫療器械監督管理條例》規定,按照II類醫療器械管理的產品,必須獲得II類醫療器械注冊證(《醫療器械監督管理條例》第81條)。因此我們遵守國家法律法規的要求,不會推出專數達的非醫療器械版本。
但我們會考慮在大量臨床驗證的基礎上,在未來爭取將“電子處方藥”變成“電子非處方藥”(OTC版本),這樣就不一定需要醫生開具處方,患者可以自行去藥店購買使用,進一步方便有需求的患者家庭。同時,我們除了線下實體藥盒的交付形式之外,也在探索線上交付的形式(直接發送賬號激活碼給患者),提升便捷性。
澎湃科技:你如何看待這類產品之后的發展方向?
馮尚:我相信“針對精神類疾病的數字療法軟件”是現代醫學和信息化技術相互影響的大勢所趨。
一方面,從科學原理的角度,精神類疾病與數字化認知訓練手段是天然契合的,軟件采集的大量數據也為精準評估、個性化醫療提供基礎。
另一方面,從醫療場景的角度,居家訓練、線上分發的形式可以極大提升優質醫學資源的可及性、便捷性。
從產品形態的角度,我認為數字療法產品會逐漸加入更多的客觀生理數據維度,比如和腦電、心電、血氧、體動等更豐富的生理指標結合,來實現更加精確的評估、更加有效的治療。
我正在研究的“精神類數字療法與腦機接口技術”聯合應用技術:在睡眠障礙、運動障礙、認知障礙等諸多適應證領域,都有對應的客觀生理指標,可以與數字療法結合,并通過大數據和人工智能技術,實現強大的功能。我認為這是走“硬核”路線的“數字藥物”的大方向。
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