PEDI-CAT在评估白质营养不良患者功能能力方面的应用效果

《Developmental Medicine & Child Neurology》：Performance outcomes of the PEDI-CAT for assessing functional ability in the population with leukodystrophy

　　摘要

目的
描述使用计算机适应性调整的儿童残疾评估指数（PEDI-CAT）这一由家长报告的结果指标，并确定患有白质脑病群体的功能表现。

方法
这是一项横断面观察性研究。共有99名看护者（46名女性和53名男性，平均年龄为7岁11个月，年龄范围为2个月至34岁）完成了PEDI-CAT评估（Aicardi-Goutières综合征n=52例，TUBB4A相关白质脑病n=22例，Pelizaeus-Merzbacher疾病n=7例，POLR3相关白质脑病n=18例）。比较了PEDI-CAT的移动能力领域与88项粗大运动功能测量（GMFM-88）之间的同时效度，以及PEDI-CAT的日常活动领域与Peabody发育运动量表第二版（PDMS-2）的视觉运动整合（VMI）和抓握子测试之间的同时效度。

结果
观察到PEDI-CAT的移动能力领域与GMFM-88之间存在强相关性（Spearman等级相关系数：ρ=0.93，95%置信区间[CI]=0.90–0.95，p<0.001），PEDI-CAT的日常活动领域与PDMS-2的VMI和抓握部分也存在强相关性（Spearman等级相关系数：ρ=0.94，95% CI=0.91–0.96，p<0.001）。

解释
PEDI-CAT是一种简单可行的工具，适用于看护者对白质脑病患者的功能进行评估；其与已建立的评估工具之间存在强相关性。这些发现支持使用计算机化适应性工具作为更快地分层分析白质脑病患者功能能力的方法。

缩写
AGS：Aicardi-Goutières综合征
GMFM-88：88项粗大运动功能测量
PDMS-2：Peabody发育运动量表第二版
PEDI-CAT：计算机适应性调整的儿童残疾评估指数
PMD：Pelizaeus-Merzbacher疾病
POLR3-LD：POLR3相关白质脑病
TUBB4A-LD：TUBB4A相关白质脑病
VMI：视觉运动整合

本文的贡献
PEDI-CAT能够捕捉白质脑病患者的技能表现，并与广泛认可的功能评估工具相关联。PEDI-CAT可以在正式评估之前帮助了解患者的功能状况，也可作为疾病分诊工具。白质脑病是一类异质性的遗传性神经系统疾病，会影响中枢神经系统的髓鞘。这类疾病包括超过200种不同的单基因障碍，所有白质脑病都会影响神经功能，但严重程度和进展速度各不相同。根据具体疾病、年龄和发病时间的不同，患者在评估时的功能表现可能差异很大，这可能导致使用单一临床评估工具难以准确预测需求和捕捉神经功能。常见的白质脑病功能评估工具包括88项粗大运动功能测量（GMFM-88）和Peabody发育运动量表第二版（PDMS-2）。PEDI-CAT涵盖了五个方面的粗大运动功能：躺卧和翻滚、坐立、爬行和跪立、站立以及行走、跑步和跳跃；PDMS-2则评估反射、静态运动、物体操作和视觉运动整合。尽管这些临床评估工具能可靠地捕捉白质脑病患者的神经功能，但它们耗时较长，需要专门培训，并可能忽视看护者对患者日常生活能力的看法。PEDI-CAT作为一种由家长报告的结果指标，可以弥补这些局限性。我们根据美国食品药品监督管理局的指南，以家长或看护者报告的形式进行了PEDI-CAT的评估。该工具已在包括脊髓性肌萎缩症、脑瘫和自闭症谱系障碍在内的多种神经发育障碍中得到验证。研究表明，PEDI-CAT能够有效评估I至III型脊髓性肌萎缩症的日常功能和移动能力。

PEDI-CAT从四个领域评估功能：日常活动、移动能力、社交/认知能力和责任感。该工具于2012年首次发布，通过算法从题库中选择相关问题（日常活动68项；移动能力75项（如果使用助行器则额外12项；社交/认知能力60项；责任感51项），这些问题根据患者的先前回答进行个性化调整。这种方法提高了评估效率，避免了提出超出患者技能范围的问题。在实施PEDI-CAT时，临床医生可以选择快速版本（5–15个问题）或内容平衡版本（约30个问题）。PEDI-CAT的优点包括完成时间短（内容平衡版本不到30分钟）、无需固定时间限制，适用年龄范围广，并能反映看护者对患者功能的看法。此外，由于其可远程进行，还能减少因交通问题导致的参与偏差。尽管PEDI-CAT具有这些优势，但在白质脑病患者群体中的应用尚未得到充分探索。鉴于疾病的异质性、功能表现的多样性以及重复面对面评估的物流挑战，确定其在该群体中的实用性尤为重要。本文首先评估了将PEDI-CAT作为看护者报告的功能表现指标的可行性；其次，通过比较PEDI-CAT的移动能力领域与GMFM-88，以及PEDI-CAT的日常活动领域与PDMS-2的抓握和VMI子测试之间的相关性来评估其收敛效度；最后，探讨了PEDI-CAT作为临床和研究目的的分诊工具的用途。

参与者
参与者在2017年至2024年间招募，并根据机构审查委员会批准的协议（费城儿童医院机构审查委员会编号14–011236）提供了书面知情同意。研究评估持续到2024年11月。纳入标准包括临床和分子学确诊的白质脑病，以及首次在费城儿童医院进行PEDI-CAT、GMFM-88和PDMS-2评估（n=99；表1）。同时进行评估的定义是在2周内完成（评估日期差值的中位数为0天，最小值为0天，最大值为9天）。

研究设计
这是一项横断面观察性研究。临床结果评估的选择和实施由经过培训的职业治疗师完成。治疗师负责实施PDMS-2，同时看护者在同一会话中完成PEDI-CAT。治疗师在会话结束前不知道PEDI-CAT的得分。有3名家长用他们的母语（西班牙语）完成了PEDI-CAT评估；当没有母语可用时，使用现场或远程医疗翻译人员用英语进行评估。GMFM-88的所有五个维度均由经过培训的物理治疗师在面对面访问期间完成，治疗师同样不知道PEDI-CAT的得分。PEDI-CAT为每个领域提供了一个标准开场问题；后续问题根据项目响应理论进行适应性调整。看护者可以从4分或5分的评分等级中选择：容易；稍难；难；无法完成。除了责任感领域外，其他领域都提供了“不知道”选项。在责任感领域，选项包括：看护者完全负责；看护者主要负责；看护者和孩子大致平等负责；孩子完全负责；孩子完全负责。PEDI-CAT生成项目地图和包含评分、T分数、百分位数和适配度的评估报告。尽管其推荐使用年龄范围是从出生到21岁，但本研究中也使用了超过21岁的参与者（n=3），这与基于技能的纵向跟踪的手册指导一致。

数据管理
PEDI-CAT的内容平衡版本（每个领域约30个问题）和PDMS-2（VMI和抓握子测试）由经过培训的职业治疗师实施。治疗师在会话中完成PDMS-2的同时，看护者完成PEDI-CAT。治疗师在会话结束前不知道PEDI-CAT的得分。有三名家长用他们的母语（西班牙语）完成了PEDI-CAT评估；当没有母语可用时，使用现场或远程医疗翻译人员用英语完成评估。GMFM-88的所有五个维度均由经过培训的物理治疗师在面对面访问期间完成，物理治疗师同样不知道PEDI-CAT的得分。PEDI-CAT为每个领域提供了一个标准开场问题；后续问题根据项目响应理论进行适应性调整。看护者可以从4分或5分的评分等级中选择。对于除责任感领域外的所有领域，都有“不知道”选项。在责任感领域，选项包括：看护者完全负责；看护者主要负责；看护者和孩子大致平等负责；孩子完全负责；孩子完全负责。PEDI-CAT生成项目地图和包含评分、T分数、百分位数和适配度的评估报告。虽然其推荐使用年龄范围是从出生到21岁，但本研究中也使用了超过21岁的参与者。

统计分析
描述性统计数据显示了所有变量的情况。连续变量包括平均值、标准差、中位数、四分位数范围（Q1–Q3）、最小值和最大值，以及分类变量的频率百分比。使用成对均值差异及其95%置信区间（CIs）来描述不同疾病（AGS、PMD、POLR3-LD、TUBB4A-LD）之间的得分差异。Spearman等级相关性用于评估PEDI-CAT领域得分与PDMS-2 VMI和抓握原始得分以及GMFM-88总百分比得分之间的关联，这些评估是由提供者进行的。Fisher的z变换用于比较可接受组和不匹配组之间的相关系数。所有分析均采用双侧检验，alpha水平为0.05。所有分析和可视化都在R v4.2.2（奥地利维也纳的R统计计算基金会）中完成。

**结果**

**队列描述**

共有99名个体参与了这项研究：52人患有AGS（52.5%），22人患有TUBB4A-LD（22.2%），7人患有PMD（7.1%），18人患有POLR3-LD（18.2%）。人口统计信息，包括性别、年龄、种族和居住地，以及功能（PEDI-CAT语言和适应性移动能力）在表1中进行了总结。队列在性别上分布均匀，女性占46.5%，男性占53.5%。人群主要为白人（n = 80，80.7%），居住在美国（n = 89，89.9%；表1）。评估时的平均年龄为7岁11个月（标准差SD = 6岁5个月，中位数 = 6岁2个月，四分位数范围IQR = 2岁11个月至11岁11个月，年龄范围 = 2个月至34岁；表1）。PMD患者的年龄分布最广（范围 = 2个月至34岁）。POLR3-LD患者的平均年龄最高，为12岁7个月（范围 = 2岁4个月至23岁8个月，IQR = 7岁5个月至18岁7个月），如表1和图S1所示。97%（n = 96）的PEDI-CAT评估使用英语完成，其余3%（n = 3）使用西班牙语版本完成（表1）。关于移动辅助设备，20.2%的参与者使用助行器，39.4%使用手动轮椅，尽管只有19.2%能够独立操作他们的手动轮椅（表1）。9.1%的参与者报告使用了电动轮椅（表1）。很少有人报告使用拐杖（1.0%；表1）。

**PEDI-CAT在各领域的表现**

PEDI-CAT在各领域的表现总结在表2、表S1、图1和图S2中。PEDI-CAT领域得分以标准化分数表示。PEDI-CAT领域得分显示了广泛的功能表现范围（表2）。日常活动的平均标准化分数为46.7（标准差SD = 9.56），移动能力为50.5（SD = 11.2），社交/认知能力为38.7（SD = 11.7），责任感为57.3（SD = 10.6），中位数得分相似。PEDI-CAT标准化得分的相对变异最大的是责任感领域（CV = 30.3%）。表2显示了功能结果的描述性统计。

**PEDI-CAT在各个领域的表现**

根据诊断结果，99名护理人员完成了PEDI-CAT评估。结果显示，Aicardi–Goutières综合征（AGS）、Pelizaeus–Merzbacher疾病（PMD）、POLR3相关白质营养不良（POLR3-LD）和TUBB4A相关白质营养不良（TUBB4A-LD）的四个子队列在PEDI-CAT四个领域的表现有所不同。如表2所示：日常活动的平均分为46.7（标准差SD = 9.56，中位数Q1–Q3 = 47.7），移动能力的平均分为50.5（标准差SD = 11.2，中位数Q1–Q3 = 49.6），社交/认知能力的平均分为57.3（标准差SD = 10.6，中位数Q1–Q3 = 59.3），责任感的平均分为38.7（标准差SD = 11.7，中位数Q1–Q3 = 49.9）。表4展示了子队列得分的分布。通过基于表现的结果测量，不同诊断之间的临床严重程度谱得到了体现。GMFM-88的总分为0%至100%（平均分 = 41.8，标准差SD = 33.9，中位数Q1–Q3 = 30.9）。PDMS-2的VMI原始得分为0至144分（平均分 = 78.6，标准差SD = 52.2，中位数Q1–Q3 = 89.0），抓握原始得分为0至52分（平均分 = 32.2，标准差SD = 18.6，中位数Q1–Q3 = 41.0）。表2和图2还展示了临床结果评估的表现。

**PEDI-CAT领域与基于表现的结果测量之间的关联**

PEDI-CAT领域与基于表现的结果测量之间存在强关联（表3）。PEDI-CAT移动能力领域与GMFM-88总分显示出强相关性（ρ = 0.93，95%置信区间CI = 0.90–0.95，p < 0.001），这符合两者都评估粗大运动功能的特点。同样，PEDI-CAT日常活动得分与PDMS-2的精细运动结果（包括VMI，ρ = 0.94，95%置信区间CI = 0.91–0.96，p < 0.001）和抓握能力（ρ = 0.94，95%置信区间CI = 0.91–0.96，p < 0.001）也有强相关性。表3显示了PEDI-CAT各领域与基于表现的结果测量之间的相关系数范围从0.74到0.90。在患有PMD的亚组中，观察到PEDI-CAT各个领域的平均得分较低（日常活动领域平均分为41.4分，标准差为7.20分，变异系数为17.4%；运动能力领域平均分为45.7分，标准差为8.50分，变异系数为18.6%；社会/认知领域平均分为52.3分，标准差为5.03分，变异系数为9.6%；责任感领域平均分为29.4分，标准差为6.90分，变异系数为23.4%；见表4和图1）以及基于表现的测量指标（GMFM-88平均分为24.2分，标准差为17.8分，变异系数为73.5%；PDMS-2 VMI平均分为41.7分，标准差为33.7分，变异系数为80.7%；PDMS-2抓握能力平均分为25.6分，标准差为16.2分，变异系数为63.5%；见表4）。然而，由于样本量较小（n=7），解释结果时存在局限性。表5显示，与POLR3-LD组相比，在部分报告的结果指标和基于表现的结果指标上存在统计学上的显著差异。AGS组在所有PEDI-CAT领域（包括日常活动、运动能力、社会/认知和责任感）的得分均显著较低，平均差异范围从-9.13分到-11.94分。与POLR3-LD组相比，AGS组的粗大运动和精细运动表现也明显较差，包括GMFM-88总分的平均差异为-40.5%，以及PDMS-2 VMI和抓握能力的得分也较低。同样，PMD组在PEDI-CAT领域和基于表现的结果指标上的功能表现也显著较低。这种差异在运动能力、社会/认知和责任感领域以及GMFM-88总分和PDMS-2 VMI得分上尤为明显。接受者和不匹配者在图3、图S3和表1中进行了探讨。

**图3**（在图形查看器中打开）

**儿科残疾评估量表-计算机自适应测试（PEDI-CAT）表现与临床结果评估之间的关联**。所有99名参与者在完成PEDI-CAT评估后的2周内同时完成了88项的粗大运动功能测量（GMFM-88）和Peabody发育运动量表第二版（PDMS-2）的评估。局部估计的散点图平滑趋势线以灰色显示。(a) GMFM-88总分与PEDI-CAT运动能力领域的标准化得分之间存在强且显著的相关性（Spearman等级相关系数：ρ=0.93，p<0.001，95%置信区间=0.90–0.95）。(b) PDMS-2视觉运动整合（VMI）的表现与PEDI-CAT日常活动领域的标准化得分之间存在强且显著的相关性（Spearman等级相关系数：ρ=0.94，p<0.001，95%置信区间=0.91–0.96）。(c) PDMS-2抓握能力的表现与PEDI-CAT日常活动领域的标准化得分之间存在强且显著的相关性（Spearman等级相关系数：ρ=0.94，p<0.001，95%置信区间=0.91–0.96）。缩写：AGS，Aicardi–Goutières综合征；PMD，Pelizaeus–Merzbacher病；POLR3-LD，POLR3相关白质营养不良；TUBB4A-LD，TUBB4A相关白质营养不良。

**讨论**

白质营养不良的广泛且不断变化的临床谱型使得预测技能的获得变得复杂，因此这影响了适当结果指标的选择。本研究描述了使用PEDI-CAT来评估多种白质营养不良患者的功能表现，这些患者具有不同的能力和年龄范围。PEDI-CAT强调了使用家长报告的指标来补充表现结果，并解决了针对罕见神经遗传性疾病评估的不足。PEDI-CAT与GMFM-88和PDMS-2之间存在强相关性。本研究证实了PEDI-CAT运动能力领域与GMFM-88之间的关联，并通过将其与PDMS-2测量的精细运动技能（特别是VMI和抓握能力部分）进行比较，进一步验证了日常活动领域的有效性。有趣的是，PEDI-CAT的责任感和社会/认知领域也与PDMS-2得分之间存在强相关性（相关范围为0.86–0.91）。PEDI-CAT各领域与GMFM-88之间的相关性范围从0.76到0.93，反映了日常功能和运动能力测量之间的预期一致性。此外，我们的发现支持PEDI-CAT与《国际功能、残疾和儿童健康分类》中的活动和参与类别的概念对齐，这一分类系统已被广泛认可，正如Thompson等人所展示的那样，这支持了PEDI-CAT在功能方面的内容有效性。其他《国际功能、残疾和健康分类》领域，如身体功能、身体结构和环境因素，在PEDI-CAT条目中代表性不足，因为这些方面在这些患者的活动和参与中自然受到限制。

不同诊断类型的患者在各个领域报告的功能能力存在差异，这表明这类罕见疾病具有多样的表型谱型。尽管AGS是最大的疾病组，但个体间的功能能力差异很大。这种广泛的范围突显了AGS的异质性，并强调了需要一个能够同时捕捉同一疾病组中低功能和高功能个体的测量工具的重要性。POLR3-LD组患者在所有领域的功能得分均高于其他诊断类型，而PMD组患者在责任感领域的得分最低。然而，责任感领域旨在评估3岁儿童，且不提供“不知道”选项。尽管我们要求所有家长完成这一领域，但重要的是要考虑大多数处于最低水平的患者实际上年龄小于3岁（见图S2）。针对特定疾病组进行进一步的研究将有助于理解PEDI-CAT在不同疾病亚组中的应用。重要的是，PEDI-CAT通过捕捉照顾者的视角增加了价值，这一点最近在文献中得到了认可。

PEDI-CAT使用了一种适应性项目响应理论算法来确定根据之前的答案提出哪些问题。匹配得分表示答案与算法预测的响应的一致性。在白质营养不良患者群体中，大约四分之一的评估被归类为“不匹配”（尤其是在责任感领域和年龄较大的患者中）。匹配与不匹配之间的区别似乎并未影响整体表现。我们假设不匹配得分是由于这一独特群体中发育进展和丧失的非典型模式造成的。我们预期运动功能有限的患者会有不匹配得分；然而，大多数不匹配患者的标准化得分在35分及以上，因此他们并不是受到最低水平影响的患者。未来的研究可以探索PEDI-CAT在临床试验筛选资格和干预后长期远程监测中的潜力。像PEDI-CAT这样的在线、基于网络的评估工具能够实现跨地理区域和首选语言的患者长期随访。

**局限性**

目前的研究仅包括了PEDI-CAT的英文和西班牙文版本，尽管目前有更多语言版本可供选择。由于某些人群因罕见疾病而样本量较小，但我们仍然展示了强且显著的相关性，证明了所使用的测量工具与家长报告的测量结果之间的稳健性。使用基于网络的PEDI-CAT版本可以扩大我们初步发现的范围和普遍性。未来的研究可以在白质营养不良患者群体中比较快速版PEDI-CAT和内容平衡版PEDI-CAT。本研究的另一个潜在局限性是责任感领域旨在评估3岁及以上的儿童。在本研究中，所有部分都不管年龄如何都被完成了。值得注意的是，该领域处于最低水平的大多数患者实际上年龄小于3岁。

这些结果支持PEDI-CAT作为一种高效的以照顾者为中心的工具的有效性，它与提供者进行的评估一致，并能够捕捉到白质营养不良中的功能多样性。其应用可以促进临床和研究环境中的更包容性结果测量。PEDI-CAT是一种简单的严重程度分层工具，可以提供关于患者和照顾者功能视角的宝贵见解。这是一项关于PEDI-CAT在白质营养不良患者群体中应用的横断面研究；未来的纵向研究应探讨其临床相关性以及功能随时间的变化。

**致谢**

我们衷心感谢所有参与这项研究的家庭。他们的时间、承诺以及分享经验的意愿使这项工作成为可能。费城儿童医院白质营养不良工作组的成员包括：Todd Levy、Michelle Fitzgerald、Ann T. Harrington、Emma McKenzie、Elizabeth Balance、Tracy Kornafel、Kaleb Kelley、Peter Hong、Sarah Pham、Aaliyah White和Miriam Lerner。AMG从Biogen获得了咨询支持，并从CHOP INTEND获得了许可。ATW从Ionis Pharmaceuticals（研究者发起的研究）获得了研究支持，并从Ionis Pharmaceuticals、Roche/Genentech、Novartis、Passage Bio、Sarepta和Pfizer获得了临床试验支持；因在数据安全监测委员会任职而获得了个人报酬（SwanBio）；以及从UpToDate和MedLink Neurology获得了出版版税。AV从Boehringer Ingelheim、Eli Lilly、Gilead、Takeda、Illumina、Biogen、Homology、Ionis、Passage Bio和Orchard Therapeutics获得了研究资助和实物支持。AV在欧洲白质营养不良协会和联合白质营养不良基金会的科学顾问委员会任职，并以无偿方式为Takeda、Ionis和Biogen工作。LAA是Takeda、Biogen和Orchard Therapeutics的顾问。SC、AG、FG、SW、AJ、ATW、AV和LA获得了美国国立卫生研究院（NIH）的国家神经疾病和中风研究所（NINDS）和国家转化科学促进中心（NCATS）的资助（项目编号U01 NS106845和U54NS115052）。本研究中报告的研究得到了CURE Pennsylvania的资助。NIH通过项目编号K23NS114113支持LAA。

**利益冲突声明**

FG从Ionis Pharmaceutical通过Ionis Neurology Young Investigator Grant（YIG）获得了研究支持。AG为Biogen提供咨询服务，并从CHOP INTEND获得了许可。ATW从NIH（NINDS）（项目编号U54NS115052，共同首席研究员，子项目）获得了资助；从Ionis Pharmaceuticals（研究者发起的研究）获得了研究支持，并从Ionis Pharmaceuticals、Roche/Genentech、Novartis、Passage Bio、Sarepta和Pfizer获得了临床试验支持；因在数据安全监测委员会任职而获得了个人报酬（SwanBio）；以及从UpToDate和MedLink Neurology获得了出版版税。AV从Affinia、Sanofi、Takeda、Passage Bio、Homology、Orchard、Myrtelle、Sana、Ionis、Boehringer Ingelheim、Biogen、Eli Lilly、Immunsensor、Synaptixbio和PMD Foundation获得了临床试验和临床试验准备方面的研究资助，但没有个人报酬。AV还从Orchard获得了咨询服务。SC、AG、FG、SW、AJ、ATW、AV和LA获得了美国国立卫生研究院（NIH）的资助（项目编号U01 NS106845和U54NS115052）。本研究中报告的研究得到了CURE Pennsylvania的资助。NIH通过项目编号K23NS114113支持LAA。

**利益冲突声明**

FG从Ionis Pharmaceutical通过Ionis Neurology Young Investigator Grant（YIG）获得了研究支持。AG为Biogen提供咨询服务，并从CHOP INTEND获得了许可。ATW从NIH（NINDS）（项目编号U54NS115052，共同首席研究员，子项目）获得了资助；从Ionis Pharmaceuticals（研究者发起的研究）获得了研究支持，并从Ionis Pharmaceuticals、Roche/Genentech、Novartis、Passage Bio、Sarepta和Pfizer获得了临床试验支持；因在数据安全监测委员会任职而获得了个人报酬（SwanBio）；以及从UpToDate和MedLink Neurology获得了出版版税。AV从Affinia、Sanofi、Takeda、Passage Bio、Homology、Orchard、Myrtelle、Sana、Ionis、Boehringer Ingelheim、Biogen、Eli Lilly、Immunsensor、Synaptixbio和PMD Foundation获得了临床试验和临床试验准备方面的研究资助，但没有个人报酬。LA是Takeda、Biogen和Orchard Therapeutics的顾问。

**数据可用性声明**

数据可应要求向作者索取。