虛擬現實技術對腦卒中患者上肢功能及日常生活活動能力的效果①

田然，柏敏，馬騰

虛擬現實技術對腦卒中患者上肢功能及日常生活活動能力的效果①

田然，柏敏，馬騰

目的觀察虛擬現實技術對腦卒中患者上肢功能及日常生活活動能力的影響。方法2015年10月～2016年5月，60例腦卒中患者隨機分為對照組(n=30)和觀察組(n=30)。兩組均接受針刺及常規康復治療，觀察組另外增加虛擬現實技術康復訓練，每天20m in，每周5 d，共4周。治療前后分別采用Fugl-Meyer評定量表上肢部分(FMA-UE)評定上肢及手的運動功能，改良Barthel指數(MBI)評定日常生活活動能力。結果治療前，兩組患者FMA-UE、MBI評分無顯著性差異(P＞0.05)；治療后，兩組均明顯提高(t＞3.120,P＜0.01)，觀察組高于對照組(t＞2.510,P＜0.05)。結論虛擬現實技術可促進腦卒中患者上肢功能改善，提高日常生活活動能力。

腦卒中；針刺；虛擬現實；康復；上肢功能；日常生活活動能力

[本文著錄格式]田然，柏敏，馬騰.虛擬現實技術對腦卒中患者上肢功能及日常生活活動能力的效果[J].中國康復理論與實踐,2016,22(12):1371-1374.

CITED AS:Tian R,BaiM,Ma T.Effectof virtual reality technology on upper limbs function and activities of daily living in stroke patients[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(12):1371-1374.

腦卒中后上肢功能及日常生活能力的康復一直是臨床比較棘手的問題之一。有資料顯示85%的腦卒中患者在發病開始就有上肢功能障礙[1]。在常規康復治療過程中，人們往往比較重視步行訓練，忽視上肢運動功能，而上肢運動功能在人類日常生活中占據特殊而重要的地位，如何促進腦卒中患者上肢運動功能恢復是目前研究所面臨的嚴峻挑戰之一。本研究探討采用虛擬現實技術改善腦卒中后上肢功能，提高生活自理能力的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2015年10月～2016年5月本科收治腦卒中患者60例，診斷均符合1995年中華醫學會全國第四屆腦血管病會議通過的診斷標準[2]，并均經頭顱CT或MRI確診。

納入標準：①首次發病，病程3個月以內，生命體征穩定；②無失語，簡易精神狀態檢查(M ini-Mental State Exam ination,MMSE)≥21分，能明白治療師的指令，配合訓練；③Brunnstrom 6級評定法上肢≥Ⅲ級；④改良Ashworth痙攣量表評定肌張力≤Ⅱ級；⑤自愿參加本研究項目。

排除標準：①心、腎或神經、肌肉、骨骼等嚴重并發癥；②意識障礙、癡呆、嚴重失語；③其他引起上肢運動功能障礙的情況，如外傷骨折、截肢、嚴重的上肢關節疾病或類風濕性關節炎等。

所有入組患者按隨機數字表法分為觀察組和對照組，每組30例。兩組性別、年齡、病程、病變性質、Brunnstrom分級、改良Ashworth分級等均無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

1.2 治療方法

兩組均接受常規康復治療和針刺治療，觀察組在此基礎上進行虛擬現實技術康復訓練。

1.2.1 常規康復治療

兩組入院前急性期均按照神經內科常規處理，經醫師檢查病情穩定，給予常規物理治療、作業治療。由康復治療師根據兩組患者的具體功能情況設計，如上肢控制能力訓練，關節活動訓練，磨砂板、木釘等作業訓練，每天40m in，每周5 d，持續4周。

1.2.2 針刺治療

頭皮針：取病灶同側(偏癱對側)頂顳前斜線、頂旁1線、頂旁2線。

體針：取肩髃透極泉，曲池，手三里，外關，合谷，八邪等。

頭皮針選用華佗牌30號1.5寸不銹鋼毫針(蘇州醫療用品廠)，常規消毒后針與頭皮呈30°刺入頭皮下，快速捻轉2～3m in，每次留針30m in，留針期間反復捻轉2～3次。體針選30號1.5～2.0寸不銹鋼毫針進行針刺，常規消毒，針刺得氣后，在針柄上接KWD-808I脈沖針灸治療儀(常州經濟技術開發區華音電子有限公司)，選擇連續波，強度以患者能接受為準，調整針尖方向，使肌肉有節律地收縮、舒張，加強針感，每次留針30m in，每天1次，每周5 d，持續4周。

1.2.3 虛擬現實技術康復

虛擬現實技術康復訓練采用VREX 1.0魔迅虛擬康復訓練系統(南京魔迅信息科技有限公司)，此系統由硬件系統和軟件系統所組成。患者面對顯示屏，取坐位或站位。打開迅康主機和液晶電視機，系統啟動后，輸入用戶名和密碼進入并使用系統。進入患者界面，輸入患者姓名、病歷號等基本信息保存；選擇處方，包括處方執行時間、間隔時間、訓練項目等。系統擁有搬運工、變魔術、飛翔、賽車、鯊魚、擊鼓、打排球、蒲公英、守門員、接雞蛋、引力球、滑雪等十幾個虛擬環境處方，每個環境又有許多選項來控制虛擬練習的模式。治療師根據患者的不同病情，制定個體化的訓練任務，可以單側上肢或雙側上肢進行訓練，如飛翔、賽車、擊鼓、滑雪需雙上肢協同訓練；搬運工、變魔術、鯊魚、打排球、引力球單側、雙側上肢均可進行訓練；接雞蛋、蒲公英、守門員可進行單側上肢訓練。治療師設計3～5個游戲，每個游戲3～5m in，游戲中間休息1～2m in，訓練時間均為每次20 m in，每周5 d，持續4周。訓練結束后可根據多個報告中的內容進行最終分析。輸入患者信息，進入分析界面后，出現患者訓練的完整分析圖。

1.3 療效指標

采用Fugl-Meyer評定量表上肢部分(Fugl-Meyer Assessmentof Upper Extrem ities,FMA-UE)[3]評估上肢運動功能，共33個測評條目，每個條目分3個等級(0、1、2分)，最高得分66分，得分越高則運動功能越好。用改良Barthel指數(modified Barhel index, MBI)[4]評估患者日常生活活動能力，總分100分，得分越高，表示患者的日常生活能力越好。

分別在治療前和治療結束后進行評估。

1.4 統計學分析

各項數據采用SPSS 17.0軟件進行統計分析。計量資料數據采用(±s)表示，FMA-UE、MBI評分，兩組組內治療前后比較采用配對t檢驗，治療后組間比較采用獨立樣本t檢驗。性別、病種等計數資料采用χ2檢驗，Brunnstrom、改良Ashworth分級采用等級資料兩樣本比較秩和檢驗。顯著性水平α=0.05。

表1 兩組患者一般資料比較(n)

2 結果

治療前，兩組FMA-UE、MBI評分無顯著性差異(P＞0.05)。治療后，兩組FMA-UE、MBI評分均明顯提高(P＜0.01)，觀察組高于對照組(P＜0.05)。見表2、表3。

表2 兩組治療前后FMA-UE評分比較

表3 兩組治療前后MBI評分比較

3 討論

針灸治療腦卒中己有兩千多年的歷史，具有獨特的療效，其本身具有改善中樞神經功能的作用，尤其對于腦損傷后功能重塑有積極促進作用。中醫理論認為人體是通過經絡的“內屬于府藏，外絡于肢節”，將人體內外連貫起來的一個有機整體，人體穴位周圍有豐富的神經、血管及各種感受器分布，針灸人體穴位可增強感受器接收的傳入性沖動傳導至大腦皮層，促進中樞患肢運動傳導通路的形成，恢復肢體功能[5]。

頭針療法是由山西焦順發首先提出，又稱焦氏療法，它以大腦皮層功能定位和臟腑經絡理論為依據，在頭部選取相關經穴進行治療[6]。頭針是近幾十年來基于傳統針灸發展起來的一種新針法，具有取穴精簡、操作簡便、不易誘發肌痙攣等優點。有研究表明頭針能更好地改善腦卒中患者的軀體運動功能，提高其生活自理能力[7]，從而影響軀體功能、生理職能領域的狀況。

頭針與體針聯合應用，即中樞及周圍部位聯合針刺，既作用于病變中樞，又作用于癥狀部位，在與現代康復結合方面，頭針、體針效果最明顯。王俊卿等運用頭體針配合功能鍛煉進行早期康復治療，可直接改善腦卒中患者功能障礙，預防或減少各種繼發性功能障礙的出現，促進腦卒中患者運動功能的恢復[8]。張麗蕊等在臨床觀察中體會到，針刺配合康復訓練不僅可以解除或緩解患者肌肉疼痛，防止關節僵硬和肌肉萎縮，而且可以激活感覺功能，調整神經反射環路中各神經元的興奮性，改善顱內血液循環及周圍循環，恢復大腦皮層的功能，實現大腦皮層的功能重組，有利于患者的早日康復[9]。石素寧等采用頭體針并用結合康復療法治療腦卒中上肢功能障礙患者，對照組予常規康復訓練，觀察組在常規康復的基礎上給予個體化作業治療，治療4周，結果觀察組FMA、Barthel指數評分差值明顯高于對照組[10]。

針刺結合康復治療腦卒中，頭皮針選取患肢對側頭部運動區、感覺區、足運感區等[11]，體針多采用陽明經穴位為主。本研究選穴證實這一觀點，頭穴頂顳前斜線主治對側癱瘓，頂旁1線主治癱瘓麻木，頂旁2線主治肩臂上肢癱瘓、麻木。體穴以肩髃、曲池、手三里、合谷手陽明經穴位為主。根據大腦皮層中樞交叉支配的原理基礎，針刺腦卒中患者健側頭皮運動區能很好地促進患側上肢肢體功能恢復。同時予以體針，可加快局部血液循環，可有效地防止肌肉萎縮，促進神經肌肉功能恢復，從而達到改善腦卒中后上肢功能的目的[12]。

盡管針灸治療可促進中樞-患肢運動傳導通路的形成，但還必須輸入正常的運動模式才能獲得正常的運動功能。康復醫學認為，大腦有很強的可塑性，刺激運動通路上的神經元，能有效提高腦組織殘存細胞的興奮性，促使病灶周圍組織或健側腦細胞的重組或代償，以恢復因病損而喪失的功能，并使相應的皮質代表區擴大，有效防止和減輕繼發功能障礙[13]，這就為康復訓練的應用提供了理論依據。常規作業療法需要作業治療師一對一地進行，費時費力，訓練效果和強度難以保證。因此尋求一種更好、新型的訓練措施顯得必要，虛擬現實技術可以有效解決目前治療手段的局限性。虛擬現實技術是利用計算機生成一種模擬真實事物的虛擬環境，實現用戶與該虛擬環境自然交互的技術，是近年來國內外研究較多的一種新型康復治療策略，其人工環境由計算機硬件和軟件合成，使沉浸在其中的患者產生視、聽、觸等感覺，通過在虛擬環境中完成一系列任務，使患者的運動功能得到有效提高[14]。目前虛擬現實技術的應用領域主要在娛樂和教育及藝術方面，其次為軍事與航空方面，醫學康復方面約占6%～7%，且保持略微提升趨勢[15]。

虛擬現實技術常用于腦卒中后患側上肢功能障礙的治療，國內外已有研究證實虛擬現實技術能夠改善腦卒中患者偏癱上肢的運動功能[16-18]，提高日常生活能力。有研究發現，虛擬環境訓練能顯著促進卒中患者運動功能和ADL能力恢復，采用MRI技術發現患者訓練時損傷側的運動皮質、額葉白質及小腦募集被顯著激活，推測這一變化可能是促進其運動功能恢復的原因之一[19]。幾種專用于上肢康復的虛擬現實系統已經完成開發并在全世界通過各種治療方法和要求的檢測[20]，包括觸覺訓練系統、手和手指訓練系統、手臂訓練系統以及混合訓練系統等[21-23]。Wisneski等研發日常生活活動訓練機器人結合日常生活活動訓練和機器人輔助治療技術，找到一種新的軌線產生模式[24]。

本研究結果顯示，經4周治療，兩組FMA-UE、MBI評分均高于治療前(P＜0.05)；觀察組FMA-UE評分提高明顯，原因考慮本研究所用魔迅虛擬訓練系統涉及的虛擬情景，在進行訓練時包含肩關節屈伸、外展，前臂的旋前、旋后，肘關節屈伸，腕關節的屈伸運動，可以幫助患者改善關節活動范圍、運動控制能力，肌肉力量等上肢功能。通過模擬日常作業活動，使患者更一進步認識到如何開展正確的日常生活活動，促進患者ADL提高。兩組患者MBI評分差異主要體現在需要上肢參與的評分項目上，如進食、轉移、修飾、洗澡、穿衣、如廁方面，治療后觀察組患者MBI評分較對照組高，提示觀察組患者訓練后的ADL能力較好。

腦卒中后上肢功能的康復非常重要，但是充滿挑戰。在國內專門為患者設計虛擬現實治療方案進行治療的康復機構仍然不多，大部分人們還是習慣于接受傳統的治療模式。在傳統康復與現代康復結合的切入點上，針刺結合虛擬現實技術康復報道不多，本研究嘗試找到兩者的結合模式。目前本研究還存在一定的不足之處：①處于前期研究階段，符合條件樣本量有限，治療周期不夠長；②入組患者中要求Brunnstrom 6級評定法上肢≥Ⅲ級，改良Ashworth痙攣量表評定法肌張力≤Ⅱ級，腦卒中軟癱期患者和痙攣期患者應用受到限制；③虛擬訓練中的所有訓練模式不能進行手指精細功能的訓練。這都有待于加大樣本量，進一步發展、完善虛擬康復設計。

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Effectof Virtual Reality Technology on Upper limbs Function and ActivitiesofDaily Living in Stroke Patients

TIANRan,BAIMin,MATeng
Departmentof Rehabilitation,Nanjing Pukou CentralHospital,Nanjing,Jiangsu 211800,China

ObjectiveTo explore the effects of virtual reality technology on upper limbs function and activities of daily living(ADL)in stroke patients.MethodsForm October,2015 to May,2016,60 stroke patientswere random ly divided into control group(n=30)and observation group(n=30).Both groups received conventional rehabilitation and acupuncture,while additional virtual reality technology was provided to the observation group,20m inutes a day,5 days a week for 4 weeks.Fugl-Meyer Assessment-Upper Extrem ities(FMA-UE)and modified Barthel index(MBI)wereused to assess themotor function of theupper limbsand hands,and ADL beforeand after treatment.ResultsTherewasno significant difference in the scores of FMA-UE and MBIbetween two groupsbefore treatment(P＞0.05).The scores improved in both groups after treatment(t＞3.120,P＜0.01),and were higher in the observation group than in the control group(t＞2.510,P＜0.05).ConclusionVirtual reality technology could facilitate to improve theupper limbs function and ADL in stroke patients.

stroke;acupuncture;virtual reality;rehabilitation;upper limbs function;abilitiesof daily living

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.12.002

R743.3

A

1006-9771(2016)12-1371-04

2016-05-10

2016-11-21)

南京市醫學科技發展項目(課題)(No.YKK15221)。

南京市第一醫院分院南京市浦口區中心醫院康復科，江蘇南京市211800。作者簡介：田然(1980-)，女，漢族，河南汝南縣人，碩士，主治醫師，主要研究方向：腦血管病的康復研究。通訊作者：馬騰(1970-)，男，主任醫師，主要研究方向：神經康復、骨科康復。E-mail：doctorm t@163.com。