·“将电子游戏画面精美、有趣味性的优势,结合在有明确治疗效果的认知功能训练软件之中,就可以达到更好的效果,让患儿接受治疗的积极性明显上升,提升总体疗效。这就是ADHD数字疗法的发展思路。”

注意缺陷多动障碍(attention-deficit/hyper-activity disorder, ADHD)俗称“多动症”,是最常见的神经发育障碍之一,主要表现为与年龄不相称的注意力集中困难、无法抑制行为冲动,并常伴有认知障碍和学习困难。ADHD常见于学龄期儿童,在中国患病率约6.3%,且有30%-50%的患儿症状持续到成年期。

ADHD的主流疗法包括药物治疗和行为疗法。前者副作用大,后者需要投入大量时间精力。而现在,“数字疗法”的兴起让患者及其家属有了新的选择。通过专门设计的人机交互软件,患者能够如玩游戏般进行认知与行为训练,从而达到改善注意力、最终引起神经功能改善的目的。

中国ADHD数字疗法领域在近期出现了第一款医用处方产品。2023年3月,上海数药智能科技有限公司(以下简称“数药智能”)开发的ADHD数字疗法产品获得国家药品监督管理局二类医疗器械证,成为中国该领域的首款“电子处方药”。

2024年1月10日上午,数药智能开发的首批数字疗法产品“专数达”交付合作商上药康德乐罗达(上海)医药有限公司,不久将出现在各大医院。

数字疗法治疗ADHD的原理是什么?数字治疗产品与一般的电子游戏有什么不同?玩治疗游戏会“上瘾”吗?数字疗法产业将会有哪些发展?近日,为回答这些问题,澎湃科技专访了数药智能的脑科学专家冯尚博士。

【对话】

ADHD、游戏与数字疗法

澎湃科技:能否介绍一下自己的学术背景?缘何进入这个行业?

冯尚(数药智能脑科学专家):我本科就读于复旦大学生命科学学院,之后本校直博获得神经生物学博士学位,师从“复旦视觉研究实验室”的俞洪波教授。实验室由寿天德教授(中国视觉科学奠基人之一)创立。目前主要研究方向是“视觉信息处理与可塑性的神经机制”“数字疗法与脑机接口在精神疾病领域的联合应用”“多感觉整合的大脑皮层机制”等。

我的研究方向关注“感觉信息(如:视觉、听觉、触觉等)对大脑功能带来的长期影响”。因此,和针对精神类/神经类疾病(如:多动症、阿尔兹海默症、睡眠障碍、焦虑、抑郁等)的“认知功能训练”的专业契合度非常高,可以从神经科学底层原理的层面,来对这些疾病的治疗机制、技术进行深度研究。我认为数字疗法是一个有明确科学依据的、创新的、有社会价值的领域,因此就投身进来,希望能推动行业的发展。

澎湃科技:能否介绍一下ADHD这种疾病?

冯尚:ADHD是最常见的儿童精神行为障碍之一。发病率在6%左右。主要特点是与年龄不相符的注意力集中、维持、转移困难,活动过度,情绪及行为异常。具体表现就是:上课不能集中精力、小动作特别多、容易和同学发生冲突、不听话、不能静下心写作业。所以ADHD儿童的学习成绩、人际关系会受到严重影响,进而阻碍其学业、事业发展。

ADHD最核心的症状可以概括为“抑制功能缺陷”——难以抑制自身不断产生的各种冲动(比如被外界刺激吸引、自发的身体小动作、情绪冲动等),表现为“注意力不集中”“多动冲动”“对立违抗”等典型症状。

治疗ADHD的年龄是越早越好,发现症状第一时间就需要开展治疗。随着年龄增长,大脑可塑性会下降,治疗的效果就大打折扣,而且因ADHD造成的学业问题也会随时间逐渐累积。如果没有及时治疗,ADHD的症状可能对终生造成不利影响。

目前治疗ADHD主要有药物疗法、行为疗法、认知功能训练等。药物疗法有效果,但副作用较大,会引发神经发育问题、肠胃问题、睡眠问题、过敏、心动过速等。小朋友处于大脑发育关键期,很多家长不敢给孩子吃药,行为疗法又需要大量时间精力和专业能力,因此家长们对“安全、有效、方便”的ADHD疗法存在巨大的临床需求。

澎湃科技:能否请你介绍一下专数达这款产品?

冯尚:专数达是针对ADHD核心症状“注意力缺陷”“抑制控制不足”设计的一款认知功能训练软件,可在平板电脑设备里运行。其最明显的特点是采用小朋友接受度高的游戏化界面设计,从而可以提升患儿的训练依从性,保障整体训练效果,避免半途而废。

专数达治疗ADHD的原理是基于2013年的一篇《自然》文章(Nature,J. A. Anguera, 2013)。这篇文章提出了一种“自适应多任务竞争”的训练范式,即:患者需要在完成一个连续导航任务的同时,快速完成随时出现的干扰信号检测任务,训练的难度则根据患者的表现情况自适应调整。这种训练方式可以有效改善参与者的注意力功能,效果可持续到6个月后,且引发了大脑前额叶和注意力密切相关的脑区的稳定生理变化。

基于这个训练原理,美国Akili公司开发了训练软件EndeavorRX,经过累计800多例ADHD儿童的多次临床试验,切实验证了对ADHD的明确治疗效果,产品获得FDA(美国食品药品监督管理局)批准上市。专数达也基于这个原理进行设计和开发,经过国内多次临床试验,验证其治疗ADHD的效果,获得国家药监局的II类医疗器械证。

专数达的训练过程,每个环节都对应了特定的功能。针对注意力缺陷,专数达的连续导航任务、信号检测任务、数字划消任务可以针对注意力的5个不同维度,进行针对性训练;针对冲动抑制控制,专数达的信号检测任务对其进行针对性训练。同时,专数达对患者行为指标进行深度分析,提炼出反映患儿注意力和冲动抑制功能的指标,可供医生参考。

澎湃科技:2020年,EndeavorRX成为第一个于美国FDA获批的治疗ADHD的游戏。其CEO在接受采访时说:“这不算是好玩的游戏,但可能是治疗中最有趣的。”请问你是如何看待游戏、数字治疗与精神疾病的关系?数字疗法产品会“上瘾”吗?

冯尚:从技术角度来看,电子游戏的本质是“人机交互程序”,其实现的核心功能,是将信息通过感觉刺激(视觉、听觉等)输出给用户,同时接收用户的操作指令(键盘、鼠标等)。其被称为“游戏”,是因为其主要目的是“娱乐”。

很多心理学领域常用的认知功能训练,都可以使用上述人机交互程序来实现,但是传统高校、医院使用的认知训练软件由于技术开发能力的限制,普遍存在画面简陋、功能简单、趣味性差的问题,导致儿童患者不愿意长期使用,从而限制其训练效果。

因此,将电子游戏画面精美、有趣味性的优势,结合在有明确治疗效果的认知功能训练软件之中,就可以达到更好的效果,让患儿接受治疗的积极性明显上升,提升总体疗效。这就是ADHD数字疗法的发展思路。

专数达的核心设计目的是实现临床疗效,而非娱乐。因此,所有的设计细节都首先考虑医学功能,包括一些趣味性的设计(比如卡通角色/载具、积分/成就系统等)也是为了提升训练依从性。同时,训练过程的强度还是比较高的。我们要求每日训练25-30分钟,基本接近ADHD儿童的坚持上限,这与普通游戏为了“娱乐放松”目的而设计的“难度节奏感”(大部分时间比较轻松,短时间内很有压力)也有很大区别。

专数达与普通游戏的另一个区别是对患者操作数据的深度分析,使用专门的算法,提炼出有临床参考价值的数据指标。

安全性也是医疗器械必须考虑的因素。为了防止潜在的成瘾问题,专数达设置了每日训练上限30分钟的限制,超过时间则不能进入训练界面,可有效防范成瘾问题。临床试验过程中,也未发生成瘾问题。

澎湃科技:目前国外已经推出了EndeavorRX以及非医用的Mightier这样的针对儿童ADHD的数字疗法产品,专数达与这些产品是否有所不同?是否会根据中国患者的特点进行调整?

冯尚:相较于使用类似训练原理的EndeavorRX,专数达在注意力训练方面增加了更多内容,将临床常用的注意力测试/训练手段“数字划消测验”整合在训练过程中,这样可以对注意力的多个维度进行针对性训练。

同时,专数达针对中国儿童审美,设计了精美的界面,更加符合中国儿童使用习惯。专数达还配备了家长端微信小程序(供家长日常监控孩子训练进展,还有训练提醒功能)和网页版医生端后台(患者数据监控和管理)。

商业化艰难,未来仍可期

澎湃科技:数药智能与上药康德乐罗达的合作,由后者负责渠道运作。作为国内第一个ADHD数字疗法产品,专数达的商业化过程主要有哪些困难?

冯尚:数字疗法、特别是“电子处方药”的形式,在国内非常创新,熟悉这方面的专家不多。因此,药监局审批、进医院等流程都需要进行较大量的说明工作。同时,由于专数达是国内第一款拿证的ADHD“电子处方药”,医院没有可供借鉴的其他产品,许多流程都需要从零开始进行相关申请,流程周期往往以年为单位来计算。另外,许多一线的临床医生对数字疗法这个比较新的研究领域不太了解,也需要花较大量的时间精力进行相关知识的普及。

专数达商业化模式的建立过程,在国内没有很成熟的案例可以借鉴,国外案例又与中国国情不符,因此数药智能在经历很多尝试之后,终于探索出一条比较合适的路径。

澎湃科技:未来专数达将会以哪些形式提供给患者?会考虑出非医用版本吗?

冯尚:专数达是国家药监局批准的、按照“II类医疗器械”进行管理的医用软件。根据《医疗器械监督管理条例》规定,按照II类医疗器械管理的产品,必须获得II类医疗器械注册证(《医疗器械监督管理条例》第81条)。因此我们遵守国家法律法规的要求,不会推出专数达的非医疗器械版本。

但我们会考虑在大量临床验证的基础上,在未来争取将“电子处方药”变成“电子非处方药”(OTC版本),这样就不一定需要医生开具处方,患者可以自行去药店购买使用,进一步方便有需求的患者家庭。同时,我们除了线下实体药盒的交付形式之外,也在探索线上交付的形式(直接发送账号激活码给患者),提升便捷性。

澎湃科技:你如何看待这类产品之后的发展方向?

冯尚:我相信“针对精神类疾病的数字疗法软件”是现代医学和信息化技术相互影响的大势所趋。

一方面,从科学原理的角度,精神类疾病与数字化认知训练手段是天然契合的,软件采集的大量数据也为精准评估、个性化医疗提供基础。

另一方面,从医疗场景的角度,居家训练、线上分发的形式可以极大提升优质医学资源的可及性、便捷性。

从产品形态的角度,我认为数字疗法产品会逐渐加入更多的客观生理数据维度,比如和脑电、心电、血氧、体动等更丰富的生理指标结合,来实现更加精确的评估、更加有效的治疗。

我正在研究的“精神类数字疗法与脑机接口技术”联合应用技术:在睡眠障碍、运动障碍、认知障碍等诸多适应证领域,都有对应的客观生理指标,可以与数字疗法结合,并通过大数据和人工智能技术,实现强大的功能。我认为这是走“硬核”路线的“数字药物”的大方向。

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