虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練對帕金森病患者平衡功能的效果①

林志誠，陳阿貞，江一靜，陳登鐘，葉曉倩，游詠梅

虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練對帕金森病患者平衡功能的效果①

林志誠1，2，陳阿貞2，江一靜1，陳登鐘1，葉曉倩2，游詠梅1

目的探討虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練對帕金森病患者平衡功能的影響。方法2013年10月～2016年1月，31例帕金森病患者隨機(jī)分為治療組（n=17）和對照組（n=14），治療組采用虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練，對照組進(jìn)行常規(guī)平衡訓(xùn)練。治療前及治療4周后，采用Berg平衡量表（BBS）、計(jì)時(shí)“起立-行走”測試（TUGT）、改良Barthel指數(shù)（MBI）進(jìn)行評定，采用平衡測試儀測量靜態(tài)跌倒風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（SFI）、姿勢穩(wěn)定極限性（LOS）、動態(tài)跌倒風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)（DFI）。隨訪患者治療結(jié)束后6周內(nèi)跌倒次數(shù)。結(jié)果治療后，兩組BBS、TUGT、SFI、LOS、DFI和MBI成績均提高（P＜0.05），治療組BBS評分（t=2.095）、TUGT時(shí)間（t=-2.091）、DFI（t=-2.182），LOS評分（t=2.202）、MBI評分（t=3.036）均優(yōu)于對照組（P＜0.05）；BBS和MBI之間存在顯著正相關(guān)（r=0.899，P＜0.001）。隨訪期間，治療組平均跌倒次數(shù)少于對照組（P＜0.05）。結(jié)論虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練可以促進(jìn)帕金森病患者平衡功能恢復(fù)。

帕金森病；虛擬現(xiàn)實(shí)；平衡；日常生活活動

［本文著錄格式］林志誠，陳阿貞，江一靜，等.虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練對帕金森病患者平衡功能的效果［J］.中國康復(fù)理論與實(shí)踐，2016，22（9）:1059-1063.

CITED AS:Lin ZC，Chen AZ，Jiang YJ，et al.Effects of virtual reality balance game on balance function for Parkinson's disease［J］. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（9）:1059-1063.

帕金森病是常見于中老年人的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病。帕金森病患者多存在運(yùn)動、平衡、日常生活活動等功能障礙。研究發(fā)現(xiàn)，平衡功能障礙及由此導(dǎo)致的跌倒是影響帕金森病患者生活質(zhì)量、導(dǎo)致死亡的重要因素［1］。康復(fù)訓(xùn)練是帕金森病治療中不容忽視的措施［2］，在改善帕金森病患者平衡功能及步態(tài)方面取得一定進(jìn)展［3］。虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）技術(shù)做為一種新興的康復(fù)技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練在腦卒中平衡障礙的康復(fù)中應(yīng)用廣泛［4-5］。本研究探討虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練對帕金森病患者平衡功能的效果。

1　資料與方法

1.1一般資料

2013年10月～2016年1月，福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬康復(fù)醫(yī)院符合帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］的住院患者33例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①改良Hoehn-Yahr分級［7］2.5～4級，存在平衡功能障礙，可獨(dú)立步行；②年齡50～70歲；③簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他原因震顫，如帕金森綜合征、遺傳性共濟(jì)失調(diào)以及小腦性、前庭病變等引起的平衡障礙；②伴骨、關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病及嚴(yán)重臟器疾病影響平衡功能；③伴認(rèn)知障礙，視覺、聽覺障礙，無法配合研究。

剔除標(biāo)準(zhǔn)：①入組后發(fā)現(xiàn)不符合納入標(biāo)準(zhǔn)；②取得隨機(jī)號入組后未完成干預(yù)。

采用隨機(jī)數(shù)字表法將受試者分為兩組，治療組18例，對照組15，同時(shí)進(jìn)行隨機(jī)隱藏。兩組一般資料無顯著性差異（P＞0.05）。見表1。

表1　患者一般資料比較

1.2干預(yù)方法

兩組患者都接受常規(guī)帕金森藥物治療。治療組接受虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練，對照組進(jìn)行常規(guī)平衡訓(xùn)練。

1.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲訓(xùn)練

采用X-BOX體感游戲軟件，選擇其中與平衡相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲進(jìn)行訓(xùn)練。

①雪橇滑雪游戲：要求患者按虛擬的滑道朝目的地前進(jìn)，同時(shí)在前進(jìn)中躲避虛擬障礙物。②企鵝跳躍游戲：要求患者穿越虛擬的街巷，準(zhǔn)確拐過街巷轉(zhuǎn)角，同時(shí)避開虛擬障礙物。③踢球游戲：要求患者將虛擬的足球按不同角度踢到指定的虛擬球門中。④城市駕車游戲：要求患者駕駛虛擬汽車加減速，沿著不同方向的公路進(jìn)行，同時(shí)避開虛擬的建筑物。

患者在治療師監(jiān)護(hù)下獨(dú)立（治療師與患者不進(jìn)行任何身體接觸，避免給予任何實(shí)際幫助）完成游戲。根據(jù)患者的具體情況及訓(xùn)練成績調(diào)整游戲難度。每個小游戲5min，中間休息2min，共進(jìn)行28min。

1.2.2常規(guī)平衡訓(xùn)練

治療師分別在跪立位、坐位、站立位下行重心前后、左右轉(zhuǎn)移訓(xùn)練，訓(xùn)練時(shí)在四個方向上施加推拉力，使患者脫離平衡并自己恢復(fù)平衡；坐站平衡訓(xùn)練；墊上臀部的前后平移訓(xùn)練；坐或站位下行軀干雙側(cè)木釘盤擺放作業(yè)，旋轉(zhuǎn)頭頸和軀干觀察指定目標(biāo)；坐位下跟著節(jié)拍左右晃動軀干及雙下肢；坐或站位下拋接球訓(xùn)練。治療師可配合言語或鏡子進(jìn)行反饋。同時(shí)行仰臥屈膝抱胸、直腿抬高等強(qiáng)化腹肌力量訓(xùn)練。每次30min。所有訓(xùn)練由同一治療師完成。

兩組訓(xùn)練均每天1次，每周5次，共4周。

1.3評價(jià)方法

1.3.1功能性評定

采用Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）［8］評定患者總體平衡功能。量表包含無支撐坐位、坐站、無支撐站立等14項(xiàng)與平衡相關(guān)的活動，總分56分。分?jǐn)?shù)越高提示平衡功能越好，低于40分提示有跌倒風(fēng)險(xiǎn)。

采用計(jì)時(shí)起立-行走測試（Timed Up and Go Test，TUGT）［9］評價(jià)平衡功能。讓患者由坐位從有扶手的椅子上獨(dú)立站起，向前步行3m后轉(zhuǎn)回，走至椅子后再轉(zhuǎn)身坐下。從脊柱離開椅子開始記時(shí)，返回到相同位置時(shí)結(jié)束。共測試3次，每次間隔1min，取均值。測試在監(jiān)護(hù)下獨(dú)立完成。監(jiān)護(hù)者與患者不進(jìn)行任何身體接觸，以避免給予任何實(shí)際幫助。

1.3.2定量姿勢圖

采用BioDex平衡測試系統(tǒng)［10］。①靜態(tài)跌倒風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（static fall index，SFI）：評價(jià)靜態(tài)平衡，SFI 59～100為高跌倒風(fēng)險(xiǎn)，37～58為中跌倒風(fēng)險(xiǎn)，0～36為低跌倒風(fēng)險(xiǎn)。②姿勢穩(wěn)定極限性（limitsof stability，LOS）：評價(jià)自動態(tài)平衡，參考值1.5～3.5分，評分越高，跌倒風(fēng)險(xiǎn)越大。③動態(tài)跌倒風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（dynamic fall index，DFI）：評價(jià)動態(tài)平衡，總分越高，耗時(shí)越短，提示動態(tài)平衡功能越好。

1.3.3改良Barthel指數(shù)

采用改良Barthel指數(shù)（modified Barthel Index，MBI）評價(jià)日常生活活動自理能力。

以上各項(xiàng)評定均由康復(fù)評定部同一醫(yī)師完成，該醫(yī)師不知曉分組情況。

1.3.4跌倒次數(shù)

治療結(jié)束后隨訪6周，記錄兩組患者6周內(nèi)跌倒次數(shù)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。計(jì)量資料以（xˉ±s）表示。經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布者采用t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布采用秩和檢驗(yàn)。BBS總分與MBI總分間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性分析。顯著性水平α=0.05。

數(shù)據(jù)分析人員不參與臨床治療與評定。

2　結(jié)果

治療組4例在訓(xùn)練過程中出現(xiàn)頭暈不適，1例因嚴(yán)重頭暈、嘔吐無法克服而未完成研究。對照組1例因外地探親未完成研究。最終31例患者納入療效統(tǒng)計(jì)。

治療前兩組患者各項(xiàng)評分及測試無顯著性差異（P＞0.05）。治療后兩組患者各項(xiàng)評分及測試均改善（P＜0.05）；治療組BBS評分、TUGT、DFI、LOS評分、MBI評分較對照組更優(yōu)（P＜0.05）。見表2～表8。

BBS評分和MBI評分顯著正相關(guān)（r=0.899，P＜0.001）。治療結(jié)束后6周，治療組平均跌倒次數(shù)少于對照組（P＜0.05）。見圖1。

圖1　隨訪期內(nèi)兩組患者跌倒次數(shù)比較

表2　兩組治療前后BBS評分比較

表3　兩組治療前后TUGT測試比較（s）

表4　兩組治療前后SFI比較

表5　兩組治療前后LOS測試時(shí)間比較（s）

表6　兩組治療前后LOS評分比較

表7　兩組治療前后DFI比較

表8　兩組治療前后DFI比較

3　討論

誘發(fā)帕金森病患者平衡障礙的主要原因?yàn)檎玖r(shí)軀干、四肢屈肌張力高，導(dǎo)致姿勢異常；運(yùn)動遲緩，導(dǎo)致身體重心轉(zhuǎn)換困難；調(diào)正反應(yīng)喪失，導(dǎo)致姿勢不穩(wěn)；步行時(shí)步幅縮短，四肢協(xié)調(diào)性差等。研究發(fā)現(xiàn)，帕金森病患者因平衡障礙而跌倒的發(fā)生率為38%～73%，13%患者跌倒頻率為每周1次，嚴(yán)重影響其日常生活和參與能力［11］。改善帕金森病患者的平衡能力，是預(yù)防跌倒、提高帕金森病患者日常生活和參與能力的重要手段。

平衡功能評定包括觀察法、功能性評定及定量姿勢圖等。功能性評定簡便，已廣泛應(yīng)用于臨床。BBS是目前評價(jià)整體平衡功能最常用的量表，有較好的信效度［12］。TUGT包含重心轉(zhuǎn)移、直立、行走三個方面，能有效預(yù)測測試者摔倒的可能，其耗時(shí)與MBI負(fù)相關(guān)。平衡障礙的帕金森病患者重心轉(zhuǎn)移、直立、行走均存在問題，故TUGT對帕金森病患者平衡評定有臨床價(jià)值。

由于量表評定存在“天花板效應(yīng)”，易受測試者及受試者的動機(jī)影響［13］，本研究加入定量姿勢圖評定（BioDex平衡測試儀）。BioDex平衡測試儀是一種簡化版本的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)姿勢圖技術(shù)，分別對測試者的動、靜態(tài)平衡進(jìn)行定量分析，判斷其跌倒風(fēng)險(xiǎn)。

改善帕金森病患者平衡功能的最終目的是為了改善其日常生活能力，預(yù)防跌倒，提高生活質(zhì)量。因此本研究采用MBI評價(jià)平衡訓(xùn)練前后帕金森病患者日常生活能力的變化。同時(shí)記錄患者治療結(jié)束后6周內(nèi)的跌倒次數(shù)。

傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練多為“一對一”形式的訓(xùn)練，存在占用較多醫(yī)療資源，訓(xùn)練單調(diào)、乏味，訓(xùn)練后患者難以結(jié)合日常環(huán)境等缺陷。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一個虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，具有沉浸、交互和想象三大特征［14］，已廣泛應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域［15］。

本研究利用虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲治療帕金森病患者的平衡障礙，取得較好的效果，分析其原因如下。

①平衡障礙帕金森病患者站立時(shí)姿勢異常，調(diào)整反應(yīng)喪失而重心不穩(wěn)。虛擬現(xiàn)實(shí)游戲提供動靜態(tài)結(jié)合姿勢控制活動，對帕金森病患者的軀干控制、重心轉(zhuǎn)移等進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)整帕金森病患者軀干節(jié)段性對線。

②步幅持續(xù)減少、肩臂及下肢不能協(xié)調(diào)擺動是導(dǎo)致帕金森病步態(tài)不穩(wěn)、平衡障礙的重要因素［16］。提高四肢協(xié)調(diào)性、增加步幅，有助于改善平衡能力［17］。虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中的城市駕車、企鵝跳躍、雪橇滑雪等游戲能夠有效改善四肢的協(xié)調(diào)能力，改善踝關(guān)節(jié)控制。

③視覺刺激被證實(shí)可以改善帕金森病患者因步幅受損而產(chǎn)生的平衡障礙［18］。虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中提供的3D圖像可提供良好視覺刺激以改善步幅。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中的視覺反饋可以讓患者在視覺跟蹤的基礎(chǔ)上，獲知自身在空間里的定位及運(yùn)動方位，協(xié)調(diào)身體位置控制。

④虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中的聲音、視覺等刺激做為一種感覺輸入，能促進(jìn)大腦的反饋，強(qiáng)化患者平衡訓(xùn)練過程中的正確行為［19］。另外，游戲任務(wù)為向?qū)У哪Ｊ教峁┴S富場景，提高患者訓(xùn)練的趣味性和積極性，降低訓(xùn)練的疲勞度［20］。

既往一些研究發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)平衡訓(xùn)練能有效改善腦卒中患者的動態(tài)平衡及步態(tài)，而靜態(tài)平衡能力提高不顯著［21-22］。本研究顯示，虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲能同時(shí)改善帕金森病患者的動、靜態(tài)平衡。原因可能與帕金森病患者靜態(tài)平衡障礙主要與站立時(shí)姿勢異常有關(guān)，而帕金森病患者能在虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中自行調(diào)整軀干節(jié)段性對線。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)平衡游戲還可以通過提高前庭器官的組織和整合能力，提高患者的站立姿勢穩(wěn)定性［23］。

研究發(fā)現(xiàn)，平衡能力與日常生活能力中度相關(guān)［24］，與本研究結(jié)果相符。

本研究隨訪發(fā)現(xiàn)，兩組跌倒次數(shù)均低于文獻(xiàn)水平，而治療組跌倒次數(shù)更少，可能與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的豐富環(huán)境場景，能讓帕金森病患者更好融入生活環(huán)境有關(guān)。

在研究過程中，4例接受虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練的患者出現(xiàn)頭暈不適，考慮為模擬器綜合征［25］；其中3例患者通過保證游戲間隔中的休息以及調(diào)整，逐漸增加游戲難度而最終克服頭暈癥狀，完成全程研究。

本研究未進(jìn)一步細(xì)化驗(yàn)證虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對不同性別、年齡段患者平衡功能恢復(fù)的作用，有待進(jìn)一步研究。納入樣本量還可進(jìn)一步增加。

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Effectsof VirtualReality BalanceGame on Balance Function for Parkinson'sDisease

LIN Zhi-cheng1，2，CHEN A-zhen2，JIANG Yi-jing1，CHEN Deng-zhong1，YEXiao-qian2，YOU Yong-mei1
1.Departmentof Rehabilitation Medicine，Rehabilitation Hospital，F(xiàn)ujian University of Traditional Chinese Medicine，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350003，China；2.Fujian University of TraditionalChineseMedicine，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350003，China

CHENA-zhen.E-mail:51391661@qq.com

Objective To apply the virtual reality in balance function training for Parkinson's Disease（PD）.Methods From October，2013 to January，2016，31 patientswith balance disordersafter PD were divided into two groups:the treatmentgroup（n=17）received virtual reality balancing games training，while the control group（n=14）received routine balance training.They were assessed with Berg Balance Scale（BBS），Timed Up and Go Test（TUGT），static fall index（SFI），limits of stability（LOS），dynamic fall index（DFI）andmodified Barthel Index（MBI）before and four weeks after treatment.The frequency of falls in the next six weekswas recorded.Results The scores of BBS，TUGT，SFI，LOS，DFIand MBIimproved significantly in both groupsafter treatment（P＜0.05），and improvedmore in scores of BBS（t=2.095），TUGT（t=-2.091），DFI（t=-2.182），LOS scores（t=2.202）and MBI（t=3.036）in the treatmentgroup than in the controlgroup（P＜0.05）.Therewas positive correlation between scores of BBSand MBI（r=0.899，P＜0.001）.The frequency of fallswas less in the treatment group than in the controlgroup（P＜0.05）.Conclusion Virtual reality balance training can improve the balance function for PD.

Parkinson's disease；virtual reality；balance；activitiesof daily living

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.09.017

R742.5

A

1006-9771（2016）09-1059-05

2016-05-04

2016-06-17）

福建省衛(wèi)生計(jì)生委青年科研課題（No.2014-2-36）。實(shí)驗(yàn)平臺：福建省康復(fù)產(chǎn)業(yè)研究院（2015Y2001）。

1.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬康復(fù)醫(yī)院，福建福州市350003；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)，福建福州市350003。作者簡介：林志誠（1983-），男，漢族，福建福州市人，博士，主治醫(yī)師，講師，主要研究方向：神經(jīng)康復(fù)。通訊作者：陳阿貞。E-mail:51391661@qq.com。