改善第一型糖尿病照護:執行功能與糖尿病科技的應用
(主席開場) 大家早安,現在是九點三十一分。我們今天有四位講者,可能還會有一些聽眾陸續進場,因為目前還有許多平行的演講正在進行。我先自我介紹,我是 Lori Laffel 醫師,一名小兒內分泌科醫師與臨床研究員,任職於哈佛醫學院附屬的喬斯林糖尿病中心(Joslin Diabetes Center)。接下來請我的共同主席自我介紹。
我是 Guillermo Arreaza-Roving,來自美國國家衛生院(NIH),具體來說是國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所。我是那裡的計畫專員與計畫主任,負責糖尿病科技與細胞替代療法的相關業務。歡迎大家,我想我們將會有一場關於改善第一型糖尿病照護的精彩討論。我們的第一位講者是 Lori,她剛剛已經自我介紹過了,Lori,請開始。
(講者 Lori Laffel 開始演講) 好的,非常感謝。再次大家早安。我很高興能為本場次進行第一場演講,我今天要與大家分享的主題是「執行功能(Executive Function)」,並將其應用於糖尿病科技的使用上。我的利益衝突聲明(Disclosures)已列於投影片中。我們有很多內容要涵蓋,所以我們直接開始。
我會先從定義開始談起,接著探討為什麼執行功能對第一型糖尿病照護(或一般糖尿病照護)如此重要,再來我們會討論如何評估執行功能,最後我會檢視執行功能與各項糖尿病預後指標之間的關聯性。
神經認知功能與執行功能的定義
神經認知功能(Neurocognitive function)對我們所有人來說都非常重要。它包含了執行功能、注意力、學習與記憶、語言、知覺與動作控制(視覺與空間),以及社會認知(Social cognition)。顯然,今天的演講主要聚焦於執行功能。儘管所有神經認知領域都很重要,但我將主要探討執行功能,這包含了計畫、決策、工作記憶、對回饋的反應、抑制能力,以及靈活度。
在執行功能的領域中,包含了許多不同的層面。當我提到每一個層面時,請大家思考一下它可能與糖尿病有什麼關聯:它包含了自我調節(Self-regulation)、抑制衝動的能力、維持注意力、認知靈活度、情緒控制、解決問題、啟動任務、工作記憶、計畫、組織、自我監控,以及時間管理。
所以,執行功能是一種認知過程,它幫助我們控制思想、情緒和行動,以便我們達成目標。在糖尿病領域,這個目標就是「血糖達標」。它能抑制不良的衝動,並幫助我們克服不健康的行為,例如忘記在餐前打胰島素(bolus)。它允許我們提前計畫,並每天應用於我們生活中與社交活動、學業成就、身心健康相關的多個層面。此外,它也會受到環境的影響,包含社會、家庭,以及很可能也包含糖尿病科技。
執行功能在第一型糖尿病照護中的重要性
正如我剛才提到的,糖尿病管理絕對需要動用到執行功能。第一型糖尿病的治療特別具有複雜性,你需要具備知識、注意力、承諾,以及解決問題的能力,這些都是最佳化血糖控制所必需的。執行功能支撐了我們所需的動機、策略,以及設定並達成自我照護目標的機會。同時,它們也會受到同儕、家庭、環境與科技的影響,並反過來影響這些因素。
特別是在第一型糖尿病中,執行功能為這些目標導向的行為(如計畫、組織和解決問題)提供了技能。我們總是在談論糖尿病的解決問題能力,這涵蓋了許多對糖尿病管理至關重要的技能。根據 Denckla 在 1996 年的文獻,我來舉幾個例子說明這些基本組成部分:
- 啟動、計畫與組織: 你要開始一項任務。例如,你必須確保你的處方箋是最新的,而且手邊有連續血糖監測儀(CGM)和胰島素幫浦的耗材。
- 工作記憶與維持: 你需要維持你的行動,因為你必須記住什麼時候該更換 CGM 或輸注套管。
- 抑制與自我調節: 你需要知道何時該停止,並忽略競爭性的刺激。舉例來說,如果你的體內還有殘留的活性胰島素(因為胰島素還沒達到作用高峰),但你現在依然處於高血糖狀態,你需要努力抑制那種想要「報復性/急躁補打(rage bolus)」的衝動。
- 轉換、靈活度與解決問題: 如果你的幫浦故障了,你需要能夠靈活應變並解決問題,轉移到下一個任務——也就是過渡回傳統的注射治療,因為你可能沒有把所有的幫浦耗材都帶在身上。
大家都知道,糖尿病是很複雜的。在過去比較簡單的時代,當你只使用針筒注射時,完成一次胰島素注射需要多達 11 個步驟(例如洗手、滾動混濁型胰島素、排氣、注射等)。而現在,你有了胰島素幫浦和 CGM,科技固然增加了控制血糖的機會,但它也增加了額外的複雜度。你絕對需要具備認知能力和執行功能,才能成功地使用這些科技。
如何評估執行功能?
我們該如何評估執行功能呢?可以透過個別測試(例如 IQ 測試)、評定量表,以及臨床觀察。其中有一個特別的量表叫做行為執行功能評定量表(Behavioral Rating Inventory of Executive Functioning),接下來我會簡稱它為 BRIEF。我們已經使用過 BRIEF,並且在接下來的演講中我都會引用它。
BRIEF 是一個經過驗證的執行功能測量工具,由 Gioia 等人於 2000 年及 2004 年發表。它包含 86 個項目,我接下來會分享很多關於青少年的數據,以此作為例子來說明為什麼執行功能很重要,以及它如何與第一型糖尿病的照護行為產生互動。
這是一個由家長代為填寫的 86 題問卷(雖然現在有較短的版本應用於我們近期的研究,但我今天會聚焦於這個版本)。家長需要報告他們的孩子在過去六個月內,有多常在特定行為上遇到問題。這在學校裡很常用,例如當你想找出某人是否有執行功能障礙時;當然也有其他針對 ADHD 的測量工具。
BRIEF 使用三分制的李克特量表(Likert scale),選項包含「從不」、「有時」和「經常」。以下是一些題目範例:
- 我的孩子保持房間凌亂。
- 很難等待輪到他/她。
- 很難完成任務、做家事或寫作業。
- 當被交代三件事時,只記得做第一件或最後一件。
在座的各位可能會說:「嗯,這有時候也會發生在我身上啊!」沒錯,這可能發生在我們所有人身上,這並不代表就有執行功能障礙。它是這些領域中多個挑戰的總和,當達到一定程度時,才會被判定為有執行功能障礙的風險或明顯的障礙。
BRIEF 的計分方式會產生一個總分,稱為整體執行複合分數(Global Executive Composite, GEC),我稍後會用到這個分數。此外還有兩個子量表:後設認知指數(Meta Cognition Index, MI)與行為調節指數(Behavioral Regulation Index, BRI)。
分數會根據年齡和性別進行標準化(轉換為 T 分數)。分數大於等於 60 分,代表有執行功能障礙的風險;而大於 65 分通常被視為可診斷為執行功能障礙。為了本場演講的方便,我們將「處於風險中(>=60)」和「執行功能障礙」視為同義詞,因此 60 分或以上就會被認為處於風險中,且可能在自我照護行為上面臨挑戰。
青少年第一型糖尿病患者的執行功能研究
現在我要向大家展示我們在患有第一型糖尿病的青少年中進行的一些執行功能研究。我將展示一系列研究,探討執行功能對糖尿病患者自我功能、照護行為以及糖尿病預後的不同影響。
我們的研究納入了 169 名 13 到 17 歲的青少年,評估他們的自我照護和血糖結果。納入標準包括:糖尿病病史至少六個月、使用的胰島素劑量符合胰島細胞衰竭的標準,且 A1c 介於 6.5% 到 11.0% 之間。這代表我們納入了那些還有進步空間的患者,當然也包含了一些血糖已經達標的患者。我們希望樣本具有廣泛的代表性,以便結果能具備普遍性。我們評估了血糖控制,以及與急診就診、住院(如 DKA)、嚴重低血糖等相關的重要預後。
在關聯性評估中,我們讓青少年和家長填寫了多份經過驗證的問卷,以評估這些結果以及患者自我報告的指標,包含:自我照護行為、飲食失調行為、家庭責任分擔、自我效能、糖尿病特定的家庭衝突、生活品質,以及青少年在過渡到較大年齡、開始承擔更多自我照護並從兒科轉移到成人科時的「自我照護準備度」。
我們使用了家長報告版的 BRIEF 進行測量。雖然也有青少年自評版,我們以前也看過,但結果發現青少年往往無法客觀地回顧過去六個月的情況,而家長通常能比青少年提供更客觀的評估。
執行功能障礙與血糖、設備使用及心理社會指標的關聯
我們將這 169 人的樣本分為「沒有執行功能障礙證據(<60)」和「有執行功能障礙證據(>=60)」兩組。結果發現,這個樣本中將近三分之一(31%)的人有執行功能障礙的證據(GEC 分數大於等於 60)。當你查閱文獻時,這並不罕見,根據你觀察的樣本不同,可能有 25%、30% 或 35% 的人有執行功能障礙的證據。
這個樣本的平均年齡為 16 歲,糖尿病病程約 7.5 年。這些數據大約是在過去十年內(大約 8 到 10 年前)收集的。我分享這些數據是因為它奠定了我們未來研究的基礎。我承認我們確實需要針對現今的系統收集更新的數據,但這仍然是非常有價值的資訊。
當時的平均 A1c 是 8.6%。當然我們現在可以做得更好,但我們現在仍然有許多血糖控制不佳的青少年。在那個時候,我們已經有很多人在使用科技了:75% 的人使用胰島素幫浦;而且在那個連續血糖監測儀(CGM)還不能作為非輔助性使用的年代,我們仍然有超過四分之一(27%)的樣本在使用 CGM。
根據 Hansmann 等人於 2023 年發表在 Diabetes Spectrum 的分析,我們看到了有與沒有執行功能障礙者之間的差異:
- 血糖控制: 有執行功能障礙者的 A1c 較高(9.0% vs 8.4%,p=0.008)。
- 設備使用: 他們的胰島素幫浦使用率較低(57% vs 82%,p=0.0008)。我們必須思考,為什麼有執行功能障礙的人幫浦使用率較低?這是否潛藏著某種偏見——醫療提供者不願意將幫浦提供給那些看起來比較缺乏組織能力的患者?還是那些有執行功能障礙的患者自己不想轉換到另一種更複雜的糖尿病治療方式?是哪一種原因?我們不知道。
- 心理社會特徵: 有執行功能障礙者在自我照護和自我效能上的表現顯著較低。他們需要更多的家長參與(這不令人意外,考慮到我之前提到的執行功能與第一型糖尿病照護的關聯),並且有更多的糖尿病家庭衝突。
這如何轉化為生活品質呢?我們也觀察了由家長代理報告的青少年生活品質(Goethals 等人,2021 年)。結果顯示,無論是男性還是女性,有執行功能障礙的青少年,其生活品質都顯著較低。
總結來說,根據家長代理報告的執行功能障礙,與較差的自我照護、較低的自我效能、更多的家長參與、更多的家庭衝突、較低的生活品質、較少的幫浦使用以及較高的 A1c 有關。因此,識別出有執行功能問題的青少年,可以幫助我們找出那些在導入糖尿病科技時,可能需要額外家庭與醫療團隊支援的個案。
執行功能與飲食失調行為(DEB)的關聯
接下來,我們來談談飲食失調行為(Disordered Eating Behaviors, DEB)以及邁向人生下一個階段的自我照護準備度。
我們使用了我們實驗室開發的「修訂版糖尿病飲食問題調查(DEPS-R)」來評估飲食失調行為。這是一個包含 16 個項目的驗證問卷(Markowitz 等人,2010),在全球許多地方被廣泛使用並翻譯成多種語言。它由青少年自我報告,分數從 0 到 80 分,分數越高代表飲食失調行為越多。我們的多項研究確立了切點:小於 10 分為低風險,10 到 19 分為中度風險,20 分或以上代表有飲食失調行為的高風險。
我們使用同一個樣本。在體重狀態方面,即使在第一型糖尿病患者中,我們也面臨體重的挑戰。我們的樣本中只有略多於一半(56%)的青少年 BMI 落在正常範圍,有 31% 處於過重狀態,14% 處於肥胖狀態(BMI 在 95 百分位或以上)。根據這份調查,我們有大約 40% 的樣本處於中度或高度的飲食失調行為風險中。
那麼,執行功能障礙與飲食失調行為風險有何關聯?這是一個非常有趣的關聯(Cecilia-Costa 等人,2021 年)。當你觀察整體執行功能(GEC)、行為調節(BRI)和後設認知(MI)時,你會發現:在中度和高度飲食失調行為風險的青少年中,有較高比例的人具備執行功能障礙(由 GEC 和 BRI 指標顯示)。
這暗示了幾件事:首先,飲食失調行為的風險很高。其次,執行功能障礙與中高度的飲食失調行為相關,特別是與「行為調節指數(BRI)」相關。這可能意味著,如果你的執行功能問題與情緒控制、計畫、組織、任務啟動和完成有關,你可能會面臨更大的體重增加風險,並因過重或肥胖而感到受挫。
因此,我們必須意識到,這些患者可能在科技使用和生活型態上都會遇到挑戰。重要的是要記住,這種失控導致的「情緒性進食(emotional eating)」,也可能導致我們的糖尿病科技無法達到最佳效果,並為未來的飲食失調埋下隱患。
執行功能與自我照護準備度(Self-care Readiness)
那麼,當我們的青少年過渡到年輕成人時,他們的自我照護準備度如何呢?
我們利用最初分享的數據進行了縱向分析(Vitale 等人,2025 年),結果發現:患有整體執行功能障礙的青少年,在「自我照護準備度風險調查」中,其自我照護準備度的提升速度較慢。
此外,在這個例子中,行為調節指數(BRI)並不能預測自我照護的準備度,但後設認知指數(MI)可以。你必須「理解」你正在做什麼,才能接受更多自我照護的責任。隨著年齡增長,你應該承擔更多的自我照護;如果家庭責任減少,代表你正在承擔更多自我照護。但數據顯著表明,執行功能障礙與較低的自我照護準備度相關。
總結來說,執行功能障礙帶來了較難接受自我照護、較難執行自我照護的風險,因此你可能需要給予這些個案額外的幫助。
糖尿病科技的使用、風險與執行功能
那麼,糖尿病科技如何影響這個「執行更多自我照護、獲得更好預後」的過程呢?我將以研究的最後一部分來作結:探討青少年中的執行功能與科技使用。
再次強調,這些是較早期的數據,我們現在正在收集新數據。但我們必須權衡執行功能、科技使用與潛在的風險和益處。風險顯然是嚴重低血糖和/或糖尿病酮酸中毒(DKA);而益處則是改善血糖和減輕自我照護負擔。
在同一個樣本中,我們現在將他們分為「使用胰島素幫浦」與「未使用胰島素幫浦(使用基礎-餐前針劑強化治療)」兩組(Vitale 等人,Diabetes Technol Ther. 2025)。
如我之前所展示的,在未使用胰島素幫浦的人群中,有執行功能障礙的比例較高(45% vs 25%)。這再次凸顯了,也許當臨床上出現一些缺乏組織能力的證據時,人們就不會被處方胰島素幫浦。
但是,當我們比較有/無執行功能障礙,以及有/無使用幫浦的患者時,我們看到了什麼?
- 如果你沒有執行功能障礙,無論你是採用針劑治療還是幫浦治療,A1c 的差異並不大(8.6% vs 8.3%)。
- 但是,對於那些「有」執行功能障礙的患者,使用胰島素幫浦的人,其 A1c 顯著低於未使用幫浦的人(8.5% vs 9.2%,p<0.01)。
我藉此強調:僅僅因為臨床上有執行功能障礙或缺乏組織能力的證據,並不代表我們就不該提供科技設備。因為對於這些患者來說,使用幫浦等科技,仍然比不使用科技的表現更好。
科技的風險:嚴重低血糖與 DKA
那麼科技的風險呢?我們前瞻性地每三個月收集一次自我報告的不良預後數據,包含嚴重低血糖(定義為需要他人協助、使用升糖素/靜脈注射葡萄糖,或導致癲癇/意識喪失)以及因高血糖(如 DKA)導致的急診或住院。
在 169 人中,我們收集了 297 人年(person-years)的數據,計算了發生率(Incidence rates, IR),並進行了卜瓦松迴歸(Poisson regression)以觀察與這些預後相關的因素。
首先,我們發現,無論你是否有執行功能障礙、是否使用 CGM、是否使用幫浦,嚴重低血糖的發生率基本上沒有顯著差異(整體發生率約為每 100 人年 38.3 次)。 也許是樣本數不夠大,但差異並不顯著。不過我要強調,這仍然是一個相當常見的事件,每年幾乎有十分之四的人會經歷嚴重的低血糖。
那麼 DKA 呢?在追蹤期間,DKA 的發生率確實因兩個因素而異:第一是幫浦的使用,第二是執行功能狀態。
- 對於未使用胰島素幫浦的患者,其 DKA 發生率大約是使用幫浦者的三倍(14.0 vs 4.9 每 100 人年)。這令人欣慰,因為多年前我們曾認為,如果使用幫浦,DKA 的風險會比不使用更高,因為幫浦沒有長效胰島素的皮下儲存庫(depot)來防止酮體生成。
- CGM 的使用沒有影響(但樣本數較小)。
- 如果你有執行功能障礙,追蹤期間 DKA 的風險也會增加約三到四倍(14.0 vs 4.9 每 100 人年)。
最後,我們觀察了幫浦使用者與非使用者之間,執行功能與 DKA 發生率的關係。這非常關鍵:
- 在沒有執行功能障礙的組別中,未使用幫浦的 DKA 發生率顯著較高(13.7 vs 2.0 每 100 人年,p=0.003)。幫浦有幫助,可能是因為它讓人持續參與照護。
- 但是,對於那些「有」執行功能障礙的患者呢? 臨床上經常擔心,不要把幫浦給那些缺乏組織能力的人,因為他們可能不會按時更換輸注套管,可能會在沒有胰島素的情況下意外陷入 DKA。然而,我們得到了非常令人安心的發現:在有執行功能障礙的患者中,使用幫浦與不使用幫浦的 DKA 發生率「沒有差異」(13.7 vs 14.4 每 100 人年,無統計學顯著差異)。
因此,我們可以總結:
- 有執行功能問題的青少年使用胰島素幫浦,能達到比不使用幫浦者更低的 A1c。
- 無論是否使用幫浦,有執行功能問題的青少年發生 DKA 的風險是相似的。
- 醫療提供者因為患者有執行功能問題而不願提供胰島素幫浦的態度,應該被重新評估。 因為它具有潛在的血糖益處,且不會增加 DKA 的風險。
- 我們當然需要更多關於 CGM 和自動胰島素輸送(AID)系統在執行功能障礙患者中益處的研究。(推薦大家去看 Rebecca Vitale 醫師今天的海報發表,她是上述許多論文的作者)。
最新證據與結論:AID 系統的應用
最後,我想以昨天在年鑑議程(yearbook session)上發表的一篇論文作結。這篇論文真正強調了我們應該向所有人開放科技,即使是那些有執行功能障礙的人。
這是一項關於在 A1c 升高(定義為 >= 8.5%)的患者中使用自動胰島素輸送(AID)系統的研究(Boucsein 等人,NEJM Evid 2024)。這是在紐西蘭進行的多中心試驗,隨機分配 80 名 7 到 25 歲的年輕人接受 AID(本研究使用 Medtronic 系統)或標準照護(基礎-餐前針劑)為期 13 週。
你可以看到,短短 13 週內,AID 組的 A1c 從 10.5% 降到了 8.1%,而對照組則維持在 10.4% 到 10.6% 的高點,兩組 A1c 的平均調整後差異達到了顯著的 2.5% (P<.001)。而且在目標血糖範圍內的時間(Time in Range, TIR)也有著驚人的差異(AID 組每天有 8.4 小時落在 70-180 mg/dL 的目標範圍內)。此外,針劑對照組發生了 1 次嚴重低血糖和 2 次 DKA,而 AID 組則為零。
所以我要總結並重申:執行功能是成功進行第一型糖尿病自我照護的基礎。執行功能障礙會導致不良的自我照護、不良的血糖結果,以及不良的患者報告預後。 使用糖尿病科技總體上可以最佳化血糖控制並減輕自我照護負擔,這對於有執行功能障礙的人來說也很可能是如此。我們需要持續在先進科技時代進行研究,特別是評估最佳的導入實務與持續性的支援。
謝謝大家。
