虛擬現實技術對帕金森病患者平衡和日常生活能力影響的Meta分析①

王筱筱，段宏為，林航，王愛紅

虛擬現實技術對帕金森病患者平衡和日常生活能力影響的Meta分析①

王筱筱，段宏為，林航，王愛紅

目的評價虛擬現實技術對帕金森病患者平衡和日常生活能力的影響。方法計算機檢索建庫至2017年7月PubMed、Web of Science、EBSCO、Cochrane Library、Science Direct、萬方數據醫藥期刊庫、維普數據庫和中國知網等資源，收集虛擬現實技術對帕金森患者影響的隨機對照試驗。采用RavMan 5.3軟件進行統計處理。結果共納入文獻9篇。虛擬現實技術能改善帕金森病患者的動態平衡能力[固定效應模型，WMD=1.87,95%CI(0.85,2.89),P=0.0003]，提高日常生活活動能力[固定效應模型，SMD=0.41,95%CI(0.01,0.80),P=0.04]，但感覺整合能力[隨機效應模型，SMD=-0.18,95%CI(-0.65,0.28),P=0.44]和功能性步行能力[固定效應模型，WMD=-1.18,95%CI(-2.38,0.02),P=0.05]與對照組無顯著性差異。結論虛擬現實技術可改善帕金森病患者的平衡功能，提高日常生活活動能力，但對感覺整合和功能性步行能力等療效仍需進一步研究。

帕金森病；虛擬現實；平衡；日常生活活動能力；Meta分析；隨機對照試驗

帕金森病(Parkinson's disease)患者因神經退行性病變[1]而出現姿勢平衡障礙，表現為行動遲緩、肌張力下降、平衡能力下降[2]，影響患者步行能力及日常生活活動能力，使生活質量降低。虛擬現實(virtual reality)技術是一種新興康復手段，提供模擬日常生活的虛擬環境[3]，根據實際情況進行個性化訓練并實時反饋，使患者身臨其境，增加治療趣味性[4]，提高康復訓練依從性，有效提升患者康復訓練的耐受強度[5]。國內外已有研究證實，虛擬現實技術對帕金森病患者的平衡功能、步態、姿勢控制、日常生活活動能力等方面有改善作用[6-9]，但目前研究結果不完全一致，因研究數量、樣本量較少，虛擬現實技術對帕金森病患者的積極影響仍存在爭議。

本文對虛擬現實技術治療帕金森病患者平衡及日常生活活動能力的影響進行Meta分析，為進一步開展臨床工作和科研提供指導。

1 資料與方法

1.1 納入標準

1.1.1研究對象

臨床被明確診斷為帕金森病的患者，意識清晰，Hoehn&Yahr分級≤Ⅳ，可獨立行走，無認知、聽力障礙，無明顯視覺損傷，不限性別與年齡。

1.1.2研究類型

隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)。

1.1.3干預方法

試驗組應用虛擬現實技術進行訓練，對照組采用常規運動訓練或護理，其余治療兩組基本相同。

1.1.4結局指標

主要結局指標為Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)、起立行走時間測試(Timed"Up and Go"test,TUG)、日常生活活動能力(Activities of Daily Living,ADL)；次要結局指標為感覺整合試驗平衡比(Sensitivity Organization Test Ratio,SOT Ratio)。

1.2 排除標準

①重復發表的文獻；②病例報告、綜述等；③報告信息過少，以致無法利用的文獻；④同一臨床試驗發表的多篇文獻做同一篇處理。

1.3 檢索策略

計算機檢索PubMed、Web of Science、EBSCO、Cochrane Library、Science Direct、CNKI、維普數據庫(VIP)、萬方數據醫藥期刊庫。檢索時間為建庫至2017年7月。

英文檢索策略為：(parkinson disease or parkinsons'disease or parkinson's disease or PD)and(virtual reality or virtual reality therapy or VR)。

中文檢索策略為：(帕金森病or帕金森綜合征or帕金森)and(虛擬現實or虛擬現實療法)。

運用所有相關的主題詞和關鍵詞進行檢索，若摘要符合納入標準，則進一步查找并閱讀全文，追溯所獲文獻的參考文獻，以查找可能符合納入標準的其他文獻。

1.4 文獻篩選和資料提取

2名研究員獨立篩選文獻和進行文獻質量評價、數據提取，并交叉核對，有不同意見與第3名研究員討論決定。根據預先設計的資料提取表由1名研究員提取相關資料，第2名研究員進行復核。提取內容包括研究設計、研究地點、納入與排除標準、研究對象、干預措施、對照措施、結局指標、結局指標評定時間等。如研究報告的數據資料不全，聯系原作者獲取，若最終未獲得相關數據，則剔除該項研究。

1.5 質量評價

由2位研究員完成。采用Cochrane手冊5.1.0推薦的標準評價納入文獻。其內容包括：A.隨機順序的產生；B.對隨機方案的分配隱藏；C.對研究對象及干預實施者采取盲法；D.對結果測評者采取盲法；E.對結局指標數據的完整性(失訪情況)報告偏倚；F.選擇性報告研究結果的可能性；G.其他方面的偏倚(基線可比性等)。用“是”表示低偏倚風險，“否”表示高偏倚風險，“不清楚”表示研究無足夠信息供風險分析。若研究完全滿足這些標準，則發生各種偏倚的可能性小，質量等級為A；部分滿足，則發生偏倚的可能性為中度，質量等級為B；完全不滿足上述標準的質量等級為C。在獨立完成評價后，2位研究員就評價結果進行討論并達成共識，若有分歧，咨詢第3位研究員。

1.6 統計學分析

采用RevMan 5.3軟件對資料進行Meta分析。首先采用χ2檢驗進行文獻結果間的異質性檢驗。若檢測結果P＞0.1，I2＜50%，則無統計學異質性，采用固定效應模型進行Meta分析；若P＜0.1，I2≥50%，經判斷無臨床異質性，采用隨機效應模型進行Meta分析；若無法判斷異質性來源，則采用描述性研究。對連續性資料(如平衡能力得分)，若采用不同的測量工具得到的結果，則采用標準化均數差(Standard Mean Difference,SMD)進行分析；如采用相同測量工具，則采用加權均數差(Weighted Mean Difference,WMD)進行分析，并計算95%CI。本研究的結局變量提取連續變量的均值與標準差(x±s)。對只給出置信區間或P值的數據，運用相應公式進行數據轉換。另外，對可能出現異質性的因素進行亞組分析，必要時采用敏感性分析檢驗結果的穩定性。若各研究中的數據不能進行Meta分析，則只進行描述性的定性分析。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

初次檢索得到595篇文獻，經NoteExpress軟件去除重復文獻233篇，經閱讀題目和摘要，排除明顯不符合納入、排除標準的文獻290篇。初篩后獲得文獻72篇，通過查找全文、閱讀、質量評價，排除語言不符(6篇)、無法獲取數據(2篇)、無法獲取全文(14篇)的文獻及結局指標(7篇)、研究設計(33篇)不符合納入標準的文獻后，共10篇文獻，其中2篇為同一臨床試驗，故作同一篇處理。最終納入9篇文獻[9-18]，其中中文1篇，英文8篇，共231例患者。見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.2 納入研究的基本特征

納入的9篇文獻[9-18]為2011年至2017年刊出，納入文獻的語種為英文和中文，研究分別來自中國臺灣[10,11,13-14,16]、巴西[15,17]、韓國[12]、中國福建[9]和荷蘭[18]。共納入患者231例，樣本量平均26例。所有納入研究試驗組均采用虛擬現實技術干預，其中5項研究涉及平衡訓練[9-11,16,18]，3項研究涉及運動訓練[13-15,17]，1項研究涉及舞蹈訓練[12]。干預周期為4～12周。6項研究報道了不良反應情況[10-11,13-14,16-18]。見表1。

2.3 納入研究的質量評價

根據Cochrane手冊5.1.0推薦的風險偏倚評估方法評估納入文獻，見圖2、表2。本研究共納入9個隨機對照試驗，文獻質量等級均為“B”，提示納入研究總體質量中等。

2.4 Meta分析的結果

2.4.1 BBS

7項研究運用BBS評價平衡能力[9,10,12,15-18]，對6項研究[9-10,12,15-17]進行Meta分析，1項研究[18]進行描述性分析。結果顯示，試驗組74例，對照組72例；χ2檢驗P=0.14，I2=40%。結合森林圖WMD值與95%CI值，對良性結局合并后菱形位于無效線右側，說明虛擬現實技術可有效提高帕金森病患者BBS評分[WMD=1.87,95%CI(0.85,2.89),P=0.0003]。見圖3。而Heuvel等[18]評價干預前后BBS評分變化情況，結果也顯示試驗組BBS評分改善更理想[試驗組ΔBBST=1.00(-0.25,2.00)，對照組 ΔBBSC=-1.00(-2.00,2.00)]。因研究數量有限，未做漏斗分析。2.4.2 SOT Ratio

感覺整合試驗是計算機運行的動態平衡測試，綜合不同姿勢下前庭、視覺、本體感覺系統的調控，計算各感受器的SOT Ratio(%)：本體感覺(somesthetic sensibility,SOM)、視覺(visual sense,VIS)、前庭系統(vestibular system,VEST)[1]。2 項研究[11,13-14]采用 SOT Ratio評價虛擬現實技術對帕金森病患者平衡的影響，試驗組與對照組均25例患者。各研究間存在異質性(I2=50%,P=0.07)，采用隨機效應模型分析。結果顯示，Liao等[13-14]發現虛擬現實技術顯著改善SOT Ratio水平，而Yen等[11]研究顯示，SOT Ratio改善差異無統計學意義。結合森林圖中SMD值與95%CI值，合并結局后菱形均跨越無效線，說明虛擬現實技術不能改善帕金森病患者SOT Ratio[SMD=-0.18,95%CI(-0.65,0.28),P=0.44]。見圖4。因研究數量有限，未做漏斗分析。

2.4.3 TUG

4項研究[9-10,13-14,16]采用TUG評價虛擬現實技術對功能性步行能力的療效，用時越短，能力越強。試驗組50例，對照組47例，各研究間無統計學異質性(P=0.60,I2=0%)，選用固定效應模型分析。森林圖顯示試驗組在TUG用時上[WMD=-1.18,95%CI(-2.38,0.02),P=0.05]，與對照組差異無統計學意義。Yang等[16]研究結果為陰性，剔除其文章，森林圖中，χ2檢驗P=0.62,I2=0%，WMD提高至-1.25，且95%CI上限遠離0軸，提示虛擬現實技術可縮短帕金森病患者TUG用時，改善功能性步行能力。見圖5。因研究數量有限，未做漏斗分析。

2.4.4ADL

4項研究[9,12,15,17]報道了虛擬現實技術對帕金森病患者ADL的療效。試驗組53例，對照組50例。χ2檢驗P=0.40,I2=0%，采用固定效應模型分析。結果顯示，森林圖中，合并結局后菱形于無效線右側，且95%CI未跨越無效線，說明虛擬現實技術對帕金森病患者ADL的改善效果更優，差異有統計學意義[SMD=0.41,95%CI(0.01,0.80),P=0.04]。見圖6。因研究數量有限，未做漏斗分析。

表1 納入研究的基本特征

表2 偏倚風險項目判斷

圖2 偏倚風險項目百分比

圖3 虛擬現實技術對動態平衡能力影響的森林圖

圖4 虛擬現實技術對感覺整合試驗平衡比影響的森林圖

圖5 虛擬現實技術對功能性步行能力影響的森林圖

圖6 虛擬現實技術對日常生活活動能力影響的森林圖

3 討論

帕金森病患者無法對變化的環境產生反射性動作[19]。虛擬現實技術通過計算機模擬出事物不斷變化的虛擬環境，經多種傳感裝置使患者置身其中，提高康復訓練依從性及患者積極性[20]。近年來，多個臨床研究證實應用虛擬現實技術進行康復訓練對姿勢控制、平衡、步態等方面效果顯著[21]，可改善帕金森病患者的運動幅度及肢體麻痹癥狀[22-23]，安全性高[24]，故在康復領域應用較廣。虛擬現實技術具有沉浸、交互和想象三大特征，對前庭覺、視覺感知作用顯著[13-14]，可促進感覺輸入、中樞整合和信息協調，提高肌肉控制及協調能力[25]，改善重心控制[26]，且虛擬現實技術訓練操作簡便，節省人力。Benoit等[27]還發現，虛擬現實環境下的干預刺激受試者產生自傳體記憶，提高其對熟悉及未知場景的回憶數量，改善受試者的認知水平。因此，虛擬現實技術尤其適用于帕金森病患者，協助改善其運動及認知功能，提高生活質量。

虛擬現實技術在帕金森病患者中的研究不斷深入，但相關研究結論仍存在爭議。本研究采用循證醫學的方法，在嚴格評價原始研究質量的同時，運用Meta分析對RCT結果進行系統分析，干預措施為虛擬現實技術訓練，以明確虛擬現實技術對帕金森病患者的干預效果。本研究結果表明，虛擬現實技術可改善帕金森病患者平衡能力和日常生活活動能力，治療后患者BBS評分及ADL得分均優于對照組，療效顯著。這與國外研究所得結論比較一致[28-29]。虛擬現實技術在一定程度上也影響感覺整合能力，但差異無統計學意義。基于對TUG結果的分析顯示，虛擬現實技術不能縮短TUG用時[WMD=-1.18,95%CI(-2.38,0.02),P=0.05]。剔除Yang等[16]結果為陰性的文獻，分析顯示，虛擬現實技術縮短了TUG用時，WMD提高至-1.25，且95%CI未跨越無效線，差異有統計學意義。可能原因為Yang等[16]的研究雖基線可比，但對照組基線水平高于試驗組，效果改善不明顯；其次，兩組試驗設計雷同，可能使干預效果類似。提示虛擬現實技術對感覺整合及步行能力的改善不明顯，仍需進一步研究。

根據本次Meta分析納入研究的基本情況發現，部分研究將虛擬現實技術應用于平衡訓練、力量訓練等康復訓練中，部分研究利用體感游戲軟件，選擇相關的虛擬現實游戲對患者進行訓練，部分以運動為基礎，還有部分混合運動任務為基礎；就訓練時間而言，每次30～60 min不等；就訓練頻率而言，部分研究每周2～3次，部分研究每周5次。目前沒有研究表明虛擬現實技術訓練的哪種形式，或何種治療強度效果最佳。

本研究檢索了目前可獲得的關于虛擬現實技術治療帕金森病患者的中、英文隨機對照試驗，按照嚴格的篩選標準最終納入9篇研究，并進行嚴格的質量評價，結果顯示，納入的9項研究均提及“隨機”，其中5項描述了隨機序列的產生[9-11,16-17]；4項研究采用信封法進行分配隱藏[10,13-14,17-18]；9項研究均報道了研究對象脫落及退出的情況[9-18]，僅2項研究采用意向性分析[16,18]。盲法的實施是本研究偏倚風險的主要來源，因虛擬現實技術訓練對研究者及患者較難設盲，僅1項研究對干預對象和研究者實施盲法[10]，7項研究對結局指標評價者實施盲法[9,11,13-14,16-18]。此外，同一結局指標下無足夠文獻進行漏斗圖分析，故缺少足夠信息判斷本研究納入文獻的發表偏倚情況。

本文是較早研究虛擬現實技術對帕金森病患者平衡能力和日常生活活動能力干預療效的Meta分析，其局限性主要表現為以下幾個方面：①納入文獻質量均為中等，隨機方案的產生、分配隱藏、盲法的實施是偏倚風險主要來源；②納入文獻數量較少，且樣本量較小；③納入研究的干預時間及強度不完全相同；④文種僅限中、英文。

本文按Cochrane系統推薦的方法，采用嚴格的納入、排除標準進行文獻篩選和分析，納入文章數量較少，可能由于虛擬現實技術與治療方案仍在開發和研究階段，開展RCT要求高，研究所需設備及操作系統特殊，研究不易開展。分析納入文獻發現，現有RCT仍存在一些問題，如隨機分組、分配隱藏、盲法實施等，可導致研究受主觀因素干擾，影響結果的可靠性與真實性；研究對象數量有限，干預設備及操作系統不同，療效評價標準各異，均對干預療效存在影響。其次，干預方案的不一致，在一定程度上成為結果存在差異的主要原因，其中干預的形式、頻率、時間及強度可能是影響療效的重要參數。因此，今后仍需開展大樣本、多中心的隨機對照試驗來驗證虛擬現實技術的康復療效，統一規范虛擬現實技術訓練的最佳干預時間、形式、強度及頻率，標準化研究設計與干預方案。此外，研究者應統一結局評價指標，制定療效評價標準，也可采取主、客觀方式共同評價干預效果，豐富結局指標；同時改進方法學上的不足，研究過程嚴謹規范，為虛擬現實技術的推廣運用提供可靠證據。

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Effects of Virtual Reality on Balance and Activities of Daily Living in Patients with Parkinson's Disease:A Meta-Analysis

WANG Xiao-xiao,DUAN Hong-wei,LIN Hang,WANG Ai-hong
Nursing School,Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing,Jiangsu 210023,China

WANG Ai-hong.E-mail:370010@njucm.edu.cn

ObjectiveTo evaluate the effects of virtual reality on balance and activities of daily living in patients with Parkinson's disease.MethodsRandomized controlled trials(RCTs)about virtual reality for balance and activities of daily living in patients with Parkinson's disease were electronically searched in PubMed,Web of Science,EBSCO,Cochrane Library,Science Direct,Wanfang Data,VIP Database and China National Knowledge Infrastructure(CNKI)from the date of establishment to July,2017.Data were analyzed with Rev-Man5.3 software.ResultsA total of nine RCTs were included.Virtual reality significantly improved the ability of dynamic balance(WMD=1.6,95%CI[0.75,2.46],P=0.0002)and activities of daily living(SMD=0.41,95%CI[0.01,0.80],P=0.04).However,the results of sensitivity organization test(SMD=-0.18,95%CI[-0.65,0.28],P=0.44)and walking ability(WMD=-1.18,95%CI[-2.38,0.02],P=0.05)were not statistically significant.ConclusionVirtual reality can improve the balance function and activities of daily living of patients with Parkinson's disease,however,the effects on sensitivity organization and walking ability still need further study.

Parkinson's disease;virtual reality;balance;activities of daily living;meta-analysis;randomized controlled trials

R742.5

A

1006-9771(2017)12-1443-07

[本文著錄格式]王筱筱，段宏為，林航，等.虛擬現實技術對帕金森病患者平衡和日常生活能力影響的Meta分析[J].中國康復理論與實踐,2017,23(12):1443-1449.

CITED AS:Wang XX,Duan HW,Lin H,et al.Effects of virtual reality on balance and activities of daily living in patients with Parkinson's disease:a meta-analysis[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(12):1443-1449.

江蘇省優勢學科二期項目南京中醫藥大學護理學一級學科指令性課題(No.YSHL2016-022)。

南京中醫藥大學護理學院，江蘇南京市210023。作者簡介：王筱筱(1994-)，女，漢族，江蘇南京市人，碩士研究生，主要研究方向：慢病管理。通訊作者：王愛紅(1971-)，女，漢族，江蘇泰州市人，博士，副教授。E-mail:370010@njucm.edu.cn。

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.12.015

2017-07-18

2017-11-12)