虛擬現實康復治療對腦血管病偏癱患者運動功能恢復的療效

夏熙雙 牛光明

鄭州大學第二附屬醫院神經外科 鄭州 450014

近年來,腦血管疾病發病率呈逐年上升趨勢,而其后遺癥是神經內外科患者常見的并發癥,致殘率較高[1],并且經過治療后多伴有運動功能障礙,影響患者的生活質量。本研究擬運用虛擬現實技術對由腦血管疾病造成的運動功能障礙進行康復治療,以觀察VR康復對腦血管疾病造成的運動功能障礙康復的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2008-04～2009-01在鄭州市第二人民醫院、鄭州大學第二、第五附院神經內科及康復科住院治療的腦血管疾病患者。

1.2 納入標準 符合1995年第4屆腦血管病學術會議通過的診斷標準,并經顱腦CT或MRI確診的初發腦卒中患者,均存在肢體運動功能障礙,無嚴重的認知障礙及精神疾病,病程3周內,GCS≥8分,生命體征穩定。

1.3 排除標準 發病前有精神疾病,卒中前已有癡呆表現,嚴重的認知障礙及失語,伴心、肺、肝、腎等重要臟器嚴重疾病,有影響功能恢復的神經肌肉骨骼病變臨床不能配合治療者。

1.4 分組 從符合納入標準的住院患者中隨機抽取80例,再隨機分為對照組(傳統康復)40例,實驗組(VR康復)40例。對照組40例中男27例,女13例,平均年齡(57.23± 9.45)歲;實驗組40例中男26例,女14例,平均年齡(56.98 ±10.01)歲。2組患者年齡、性別、病變、(康復前)患肢肌力、運動功能障礙上的差異無統計學意義(P＞0.05),具有可比性。

1.5 治療方法 2組均以神經內科的藥物治療為基礎治療。對照組(傳統康復)患者生命體征穩定后即可開始早期運動康復療法:(1)床上良肢位的擺放;(2)按時變換體位;(3)患側肢體各關節活動度的維持訓練;(4)翻身、坐起訓練;(5)橋式運動;(6)平衡訓練:坐位及站立平衡訓練;(7)起立床站立訓練;(8)行走訓練;(9)ADL訓練。重點是運動功能的康復訓練,根據康復的不同階段采取不同的措施,由治療師一對一的治療。2次/d,45 m in/次,每周5 d,持續12周。實驗組(VR康復)患者生命體征穩定后即可開始進行VR康復療法。VR康復是將虛擬現實技術運用于運動康復領域的新技術,是綜合了視、聽、觸覺的可交互的生物反饋系統。本研究使用的是桌面式虛擬現實技術生物反饋系統[2]。康復儀器為M yoTrac Train治療儀、Sun light Tetrax平衡儀。M yoT-rac Train治療儀:在M yoTrac Clinical軟件支持下,擇取相應的康復方案,以兩個導入/導出電極片貼于患肢相應處,導線連接M yoT rac掌上處理器和顯示器,顯示器上是選定的虛擬環境,如虛擬人。康復時則設定一閾值,患肢康復時在視覺系統、聽覺系統和主動意識驅動下,肌肉活動的電流超過閾值則虛擬人站起伸展四肢,動聽的音樂響起以資鼓勵。電流超過閾值越多,虛擬人站起越高四肢舒展越完全鼓勵音樂時間越長。康復中肌緊張及放松交替進行,肢體的康復內容與對照組相同。Sun light-Tetrax平衡儀:原理與M yoT rac Train治療儀相同。患者站在兩側有支撐物的治療平臺上,兩腳足趾足跟部位共有四個感應元件,感受不同部位的壓力,感應元件之間可以交互分析彼此的壓力信息。同樣連接計算機和顯示器,顯示器上同樣是預選的桌面虛擬環境,原理與M yoT rac Train治療儀相同,僅根據患者不同的平衡狀態階段采取相應的姿態治療。2次/d,45 m in/次,每周5 d,持續12周。

1.6 評價標準 采用Furg-Meyer肢體運動功能積分量表評定偏癱患肢康復前后運動功能恢復情況;日常生活活動能力ADL采用Barthel指數(BI)評分法:總分100分,得分越高,獨立性越好。評分60分以上者,基本上能完成ADL;40～60分需要幫助;20～40分需要很大幫助;20分以下完全需要幫助。2組于康復前、康復4周、康復12周時采集數據。

1.7 統計學分析 采用SPSS 13.0軟件包建立數據庫并統計分析。計量資料連續正態分布的以(±s)描述;計數資料采用頻數描述。計量資料組間比較采用方差分析,計數資料組間比較采用卡方檢驗。

2 結果

2組患者全部完成康復訓練,納入結果分析的2組共80例。Fugl-Meyer運動功能量化評分(總分)。見表1。Barthel指數(BI)評分。見表2。

表1 2組Fugl-Meyer肢體運動功能積分量化評分(總分)比較 (±s)

表1 2組Fugl-Meyer肢體運動功能積分量化評分(總分)比較 (±s)

注:與同組康復前比較,康復4周后,P＜0.01;康復12周后,P＜0.01;與對照組康復后比較,P＜0.05

?

表2 2組Barthel指數評分比較 (±s)

表2 2組Barthel指數評分比較 (±s)

注:與同組康復前比較,康復4周后,P＜0.01;康復12周后,P＜0.01;與對照組康復后比較,P＜0.05

?

3 討論

本研究中,2組患者是按納入標準排除后隨機選定,分組也是隨機分為2組,每組均為40例。由統計分析可知,2組患者年齡、性別、病變、(康復前)患肢肌力差異無統計學意義,具有可比性。2組康復前Fug l-M eyer肢體運動功能評分、ADL評分、Barthel指數BI評分初次測定無顯著性差異,表明2組患者在肢體運動功能障礙程度、日常生活活動能力級別上基本相同,但在2組康復治療后同樣時間再次統計分析,其結果差異有統計學意義(P＜0.05)。同組內康復前后比較,康復4周、12周后,差異有統計學意義(P＜0.01)。與對照組康復相同時間后比較,差異有統計學意義(P＜0.05)。神經系統疾病康復的重要理論依據是中樞神經系統具有結構和(或)功能上的重組能力,即中樞神經系統具有高度的可塑性[3],早期進行康復治療,可促進旁路循環,充分發揮中樞神經系統功能的重組,促進大腦皮質的可塑性發展,促進喪失的功能重新恢復,重建正常的運動模式。腦卒中偏癱患者的上下肢運動康復是虛擬現實技術應用的一個新領域,國外許多研究組織已經利用虛擬現實技術,在該領域進行了許多研究,取得一定的臨床資料和治療成效。Ho lden等[4]最先成功運用虛擬現實對卒中后的患者進行運動康復訓練,研究表明由“虛擬老師”指導訓練的患者,康復速度有極大提高。Burdea等[5]開發了腳踝關節運動控制的康復訓練程序。他們的幾項研究都發現,利用虛擬現實技術能提高患者腳踝運動功能的康復速度。國內將虛擬現實技術應用于運動康復也進入了實踐階段,河北工業大學自主研制了利用虛擬現實和外骨骼技術進行手臂外骨骼康復治療的方案[6],清華大學研制的虛擬健身車能以自行車騎行方式訓練和恢復受損的下肢運動功能[7]。

康復訓練的根本目的在于最大限度恢復患者的受損功能,提高患者獨立生活的質量,日常生活行為是運動康復必不可少的訓練項目。這就要求康復訓練的環境和內容與真實生活密切相關,患者才能將訓練習得的技能遷移運用到實際生活去。虛擬現實技術在模擬真實生活場景,提供日常生活技能訓練方面具有不可比擬的優越性[8]。

本研究發現,將虛擬現實技術運用于腦血管疾病患肢運動功能康復治療中,不僅給患者提供了極富真實性的虛擬環境,使其有身臨其境的感受,也極大提高了患者參與康復的積極性和主動性,較之傳統康復治療,對患者肢體運動功能的改善、日常生活活動能力的提高有顯著意義。實驗研究和臨床資料顯示,利用虛擬現實進行運動康復訓練,具有現實世界的真實環境所不具備的優勢。和真實環境中康復訓練的結果相比,虛擬環境中動作技能學習和運動康復訓練的效果更好。將虛擬現實技術應用到運動康復醫療領域,可以有效解決傳統康復訓練方法的局限性。隨著虛擬現實技術本身的不斷進步,以及該技術在康復治療領域的不斷推廣和深入,它將在運動康復醫療領域帶來一場影響深遠的康復訓練革命并推動運動康復訓練技術日臻完善。

[1] 徐茂云,盧兆桐,劉世君,等.虛擬現實技術在醫學中的應用進展[J].實用醫藥雜志,2007,24(11):1 379-1 381.

[2] 丁宇,陳貞芳,劉曉玲.早期功能訓練干預對腦梗死患者平衡功能的改善作用[J].中國臨床康復,2005,9(2):6-7.

[3] 黨春偉.早期綜合康復治療對急性腦卒中患者運動功能的影響[J].腦與神經疾病雜志,2008,16(3):190-192.

[4] Holden MK,Dyar T.V irtualenvironmen t training:a new tool for neu rorehabilitation[J].Neu rology Repo rt 2002,26(2):62-71.

[5] Deutsch JE,Latonio J,Bu rdea GC,et al.Post-stroke rehabilitation w ith the Rutgers Ank le system:a case study[J].Presence,2001,10(4):416-430.

[6] 岳宏,王小龍,張娟.虛擬現實在手臂外骨骼康復系統中的應用[J].科技通報,2006,22(1):112-114.

[7] 周柳,王英華,劉強,等.虛擬現實技術在運動康復中的應用[J].中國組織工程與臨床康復,2007,11(5):957-960.

[8] Standent PJ,Brow n DJ.V irtual reality in the rehabilitation of people with intellectual disabilities:review[J].Cyberpsychol Behav,2005,8(3):272-282.