虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)多發(fā)性硬化癥病人康復(fù)訓(xùn)練效果的Meta 分析

雷 鋮，孫子科技木，王延芬，黃 棋，張寶露*

（1.德陽市人民醫(yī)院,四川 618000；2.西南醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院）

多發(fā)性硬化癥（multiple sclerosis,MS）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種常見慢性進(jìn)行性自身免疫性疾病，可引起廣泛的功能障礙，如平衡失調(diào)、運(yùn)動(dòng)、言語及認(rèn)知障礙等[1]。有研究報(bào)道，61.6%的病人在病程中會(huì)出現(xiàn)平衡失調(diào)[2]。平衡失調(diào)和步態(tài)不穩(wěn)也增加了MS 病人跌倒風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響病人的日?；顒?dòng)及整體生活質(zhì)量[3]。報(bào)道稱，一些廣泛用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物能在一定程度上影響步態(tài)和平衡，但目前尚缺乏改善MS 病人平衡功能改善的針對(duì)性藥物[4]。因此，物理康復(fù)訓(xùn)練仍然是大多數(shù)MS 病人改善功能障礙的主要途徑[5‐9]。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality,VR）技術(shù)作為一種治療工具已經(jīng)成為神經(jīng)康復(fù)研究的一個(gè)新興課題[10]。從運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的角度，VR 技術(shù)提供了高強(qiáng)度、任務(wù)導(dǎo)向、多感覺反饋訓(xùn)練的可能性，可促進(jìn)病人視覺、聽覺、觸覺輸入，并且通過讓病人體驗(yàn)沉浸或非沉浸式的虛擬環(huán)境，增加了康復(fù)過程中的趣味性，使病人的治療依從性得到有效提升[11‐12]。已有研究結(jié)果證實(shí)，VR 技術(shù)對(duì)腦卒中、自閉癥和老年人的活動(dòng)能力、認(rèn)知功能和生活質(zhì)量等方面有積極作用[13‐15]。目前，許多研究者也開始將VR 技術(shù)應(yīng)用于MS 病人的肢體功能康復(fù)治療中，但目前由于研究樣本量小、對(duì)象局限等原因，VR 技術(shù)對(duì)MS 病人的功能康復(fù)的有效性尚存在爭(zhēng)議[16]。因此，本研究采用Meta 分析的方法，將應(yīng)用VR 技術(shù)對(duì)MS 病人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的文獻(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為MS病人的肢體康復(fù)提供更科學(xué)的依據(jù)。本研究已在PROSPERO網(wǎng)站登記注冊(cè)（編號(hào)：CRD42019121777）。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 按照PICOS 原則(P：Participant，即研究對(duì)象；I：Intervention，即干預(yù)措施；C：Comparison，即對(duì)照組；O：即Outcome 研究結(jié)局；S：Study design，即研究設(shè)計(jì))制定檢索策略，通過計(jì)算機(jī)檢索外文數(shù)據(jù)庫（包括PubMed,Web of Science,Cochrane Library,EMbase）和中文數(shù)據(jù)庫（包括萬方數(shù)據(jù)醫(yī)藥期刊庫、維普數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)等）。檢索時(shí)間從建庫到2018 年12 月。中文數(shù)據(jù)庫檢索詞為：（多發(fā)性硬化）AND（虛擬現(xiàn)實(shí)OR 沉浸式游戲OR 體感游戲OR 虛擬游戲OR商業(yè)視頻）。英文數(shù)據(jù)庫檢索詞：(“Multiple Sclerosis”O(jiān)R“Disseminated Sclerosis”O(jiān)R“MS”) AND (“virtual reality”O(jiān)R“VR”O(jiān)R“gaming”O(jiān)R“exergaming”O(jiān)R“Wii”O(jiān)R“X‐box”)。

1.2 文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①研究對(duì)象：臨床診斷為MS 的病人（符合2010 版McDonald 標(biāo)準(zhǔn)[17]），且擴(kuò)展殘疾狀況評(píng)分量表評(píng)分（Expanded Disability Status Scale，EDSS）≤6 分（即無論休息與否，能在使用單根拐杖或者不使用拐杖的情況下至少行走100 m）。②干預(yù)措施：試驗(yàn)組采用基于VR 技術(shù)或系統(tǒng)（沉浸式和非沉浸式）的方法進(jìn)行平衡和步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練，形式為由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件提供的交互式體感訓(xùn)練或商業(yè)視頻訓(xùn)練游戲（如任天堂Wii Fit 系統(tǒng)、X‐box 360 系統(tǒng)等），對(duì)照組不干預(yù)或采用常規(guī)的平衡和姿勢(shì)控制訓(xùn)練。③結(jié)局指標(biāo)：主要的觀察指標(biāo)包括姿勢(shì)控制（Centre of Pres‐sure，Composite Equilibrium Score，Overall Stability In‐dex）、平衡功能（Berg Balance Scale）、移動(dòng)能力（行走速度Two‐minute Walk Test，Six‐minute Walk Test，10‐minute Walking Test；步 行 能 力Timed“Up and Go”test)、肢體協(xié)調(diào)能力（Four Step Square Test,RCT）等。④研究類型：隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（randomized controlled trial）。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) 文獻(xiàn)類型為綜述、會(huì)議論文、學(xué)位論文；重復(fù)發(fā)表的研究；無法取得全文或數(shù)據(jù)不能完整提??；文獻(xiàn)質(zhì)量過低或有明顯研究缺陷。

1.3 文獻(xiàn)篩選和數(shù)據(jù)提取 由兩名接受過系統(tǒng)循證培訓(xùn)的研究者，根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀、篩選并提取相關(guān)資料。采用Excel 錄入提取資料，完成后進(jìn)行交叉核對(duì)，若存在分歧時(shí)通過討論或與第三方研究者共同商議裁定。提取并整理納入文獻(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括文獻(xiàn)標(biāo)題、第一作者、發(fā)表時(shí)間、研究國家（地區(qū)）、樣本量、干預(yù)時(shí)間、評(píng)價(jià)指標(biāo)等信息。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) 由兩名接受過系統(tǒng)循證培訓(xùn)的研究者，根據(jù)Cochrane 手冊(cè)5.1.0 推薦的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，對(duì)所納入的文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，存在不同意見時(shí)通過討論或與第三方研究者共同商議裁定。評(píng)估項(xiàng)目包括：A.隨機(jī)分配方案的產(chǎn)生；B.是否進(jìn)行分配方案的隱藏；C.是否對(duì)受試者、研究者采用盲法；D.是否對(duì)結(jié)果評(píng)價(jià)者采用盲法；E.不完整結(jié)果資料；F.選擇性報(bào)告結(jié)果；G.其他偏倚來源。評(píng)估結(jié)果“是”表明偏倚風(fēng)險(xiǎn)低；結(jié)果為“否”則表明該研究出現(xiàn)偏倚的風(fēng)險(xiǎn)較高；“不清楚”表示文獻(xiàn)未提及或無充足信息來評(píng)價(jià)是否存在偏倚。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用Stata 15.0 軟件對(duì)提取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta 分析。納入研究結(jié)果間的異質(zhì)性采用χ2檢驗(yàn)來進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇相應(yīng)的效應(yīng)模型：如果P≥0.1，I2<50%，提示研究間統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)可接受，可選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并；如果P<0.1，I2≥50%，提示研究間臨床異質(zhì)性較大，則選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并。不同評(píng)價(jià)工具測(cè)得的連續(xù)變量數(shù)據(jù)，選擇標(biāo)準(zhǔn)化均方差(standard mean difference,SMD)進(jìn)行分析；若評(píng)價(jià)工具相同，則選擇加權(quán)均方差(weighted mean difference,WMD)進(jìn)行分析，并計(jì)算95%CI。對(duì)可能出現(xiàn)異質(zhì)性的因素進(jìn)行亞組分析，必要時(shí)采用敏感性分析檢驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)健性。若無法進(jìn)行Meta 合并的研究采取描述性分析。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果 通過中英文數(shù)據(jù)庫及其他途徑首次檢索到相關(guān)文獻(xiàn)592 篇，經(jīng)Note Express 軟件去除重復(fù)文獻(xiàn)167 篇，閱讀文題和摘要，根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)剔除文獻(xiàn)383 篇，其中與主題不符277 篇、干預(yù)措施不符44 篇、研究方法不符45 篇、文獻(xiàn)類型不符17篇。初篩后獲得文獻(xiàn)42 篇，進(jìn)一步獲取全文鏈接，對(duì)全文進(jìn)行閱讀，剔除與主題不符16 篇、干預(yù)措施不符9篇、無法獲取全文2 篇，得到15 篇文獻(xiàn)。最終納入分析的文獻(xiàn)共14 篇，均為英文文獻(xiàn)。文獻(xiàn)篩選流程見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 納入文獻(xiàn)基本特征 最后納入文獻(xiàn)共14 篇[18‐31]，發(fā)表時(shí)間為2013 年—2018 年，納入文獻(xiàn)的語種均為英文，研究分別來自瑞士[27]、意大利[18,20,28‐30]、西班牙[24,26]、德國[23]、英國[19,22]、以色列[21]、伊朗[25]和約旦[31]。共涉及研究對(duì)象521例，所有納入研究的試驗(yàn)組均采用基于VR 技術(shù)的干預(yù)措施，其中包括了平衡訓(xùn)練、運(yùn)動(dòng)游戲、站姿訓(xùn)練和步態(tài)訓(xùn)練等。每次干預(yù)時(shí)間從10 min到1 h，干預(yù)周期為3～12 周。詳見表1。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

（續(xù)表）

2.3 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià) 本研究共納入14項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，其中8項(xiàng)研究[19‐21,24,27‐28,30‐31]對(duì)隨機(jī)分配方案的產(chǎn)生進(jìn)行了描述，11項(xiàng)研究[18‐23,25,27‐30]描述了隨機(jī)方案的隱藏，僅有1項(xiàng)試驗(yàn)[18]對(duì)受試者、研究者采用了盲法，所有試驗(yàn)均沒有對(duì)結(jié)果測(cè)評(píng)者采用盲法，所有試驗(yàn)均明確提供了完整的數(shù)據(jù)且不存在其他潛在的偏倚風(fēng)險(xiǎn)，在選擇性報(bào)道方面的偏倚風(fēng)險(xiǎn)較低。詳見表2、圖2。

表2 納入文獻(xiàn)偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

圖2 納入文獻(xiàn)偏倚風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目百分比

2.4 Meta 分析結(jié)果

2.4.1 姿勢(shì)控制 包括COP、CES 和OSI。7篇文獻(xiàn)[21‐23,25‐26，28‐29]報(bào)道了研究對(duì)象姿勢(shì)控制能力的改變，因?yàn)椴捎貌煌脑u(píng)價(jià)工具進(jìn)行結(jié)局指標(biāo)的測(cè)量，故對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均差標(biāo)準(zhǔn)化處理，各研究間異質(zhì)性較大（I2=77.6%，P<0.001），選用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，干預(yù)后兩組研究對(duì)象姿勢(shì)控制能力的得分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-0.28，95%CI(-0.77,0.22)，Z=1.09，P=0.277]；根據(jù)對(duì)照組干預(yù)方式進(jìn)行亞組分析顯示，當(dāng)對(duì)照組無干預(yù)時(shí)，VR技術(shù)在改善姿勢(shì)控制力上有明顯優(yōu)勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-0.67，95%CI(-1.07,-0.27)，Z=3.26，P=0.001]，但當(dāng)對(duì)照組接受常規(guī)訓(xùn)練時(shí)，兩組無明顯差異[SMD=-0.04，95%CI(-0.72,0.63)，Z=0.12，P=0.901]。見圖3。

圖3 VR 技術(shù)對(duì)姿勢(shì)控制能力影響的森林圖

2.4.2 平衡功能(BBS) 9篇文獻(xiàn)[18,20‐21,24‐26,29‐31]報(bào)道了研究對(duì)象平衡功能的改變，均采用BBS 對(duì)結(jié)局進(jìn)行測(cè)量，各研究間異質(zhì)性較?。↖2=47.0%，P=0.058），選用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，干預(yù)后試驗(yàn)組平衡功能的改善效果顯著優(yōu)于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=0.67，95%CI(0.43,0.91)，Z=5.43,P<0.001]。見圖4。

圖4 VR 技術(shù)對(duì)平衡功能影響的森林圖

2.4.3 移動(dòng)能力 11篇文獻(xiàn)[18‐20,22‐25,27‐28,30‐31]報(bào)道了研究對(duì)象移動(dòng)能力的變化，因采用不同的評(píng)價(jià)工具進(jìn)行結(jié)局指標(biāo)的測(cè)量，故對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均差標(biāo)準(zhǔn)化處理，各研究間異質(zhì)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（I2=0.0%，P=0.707），選用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，干預(yù)后兩組研究對(duì)象移動(dòng)能力差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-0.06，95%CI(-0.23,0.10)，Z=0.75，P=0.455]；根據(jù)不同評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行亞組分析顯示，VR 技術(shù)在改善病人行走速度[SMD=-0.11，95%CI(-0.35,0.12)，Z=0.94，P=0.347]和步行能力方面[SMD=-0.01，95%CI(-0.25,0.22)，Z=0.12，P=0.908]，效果與常規(guī)訓(xùn)練均無明顯差異。見圖5。

圖5 VR 技術(shù)對(duì)移動(dòng)能力影響的森林圖

2.4.4 肢體協(xié)調(diào)能力(FSST) 4篇文獻(xiàn)[18,21,27‐28]報(bào)道了研究對(duì)象肢體協(xié)調(diào)能力的變化，均采用FSST 進(jìn)行結(jié)局測(cè)量，各研究間異質(zhì)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（I2=0.0%，P=0.614），選用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，干預(yù)后兩組研究對(duì)象肢體協(xié)調(diào)能力差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[WMD=0.25，95%CI(-0.10,1.50)，Z=0.40，P=0.691]。見圖6。

圖6 VR 技術(shù)對(duì)肢體協(xié)調(diào)能力影響的森林圖

2.5 發(fā)表偏倚及敏感性分析 由于每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)納入的文獻(xiàn)數(shù)量較少（不足10 例），因此不適宜用漏斗圖對(duì)發(fā)表偏倚進(jìn)行分析。對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行敏感性分析，分別采用兩種效應(yīng)模型（固定和隨機(jī)），對(duì)每項(xiàng)研究進(jìn)行逐一剔除后再次進(jìn)行Meta 分析，結(jié)果未發(fā)生明顯變化，提示本次研究的結(jié)果具有較好的穩(wěn)健性。

3 討論

3.1 基于VR 技術(shù)的功能訓(xùn)練對(duì)MS 病人康復(fù)效果的影響 本次系統(tǒng)評(píng)價(jià)共納入14 個(gè)研究，521 例病人。研究結(jié)果提示，基于VR 技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練在改善MS 病人平衡功能上比常規(guī)訓(xùn)練有著更為顯著的效果，但在改善姿勢(shì)控制能力、移動(dòng)能力、肢體協(xié)調(diào)能力方面并沒觀察到突出優(yōu)勢(shì)，但VR 技術(shù)至少可以被認(rèn)為是一項(xiàng)與傳統(tǒng)訓(xùn)練同樣有效的康復(fù)手段。然而，由于各研究治療強(qiáng)度、干預(yù)時(shí)間以及納入研究中效應(yīng)量大小的差異，應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待本次研究的結(jié)果。

VR 是近年來興起的一項(xiàng)新技術(shù)，因?yàn)槠溆?xùn)練方式的新穎性、可提供個(gè)性化康復(fù)訓(xùn)練等特點(diǎn)，在國內(nèi)外迅速普及，各種不同的基于VR 的專業(yè)技術(shù)平臺(tái)和治療方案也在積極開發(fā)和研究之中，有關(guān)VR 在神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究數(shù)量激增。本研究結(jié)果與相關(guān)學(xué)者在帕金森[32]、輕度認(rèn)知障礙[33]等人群中的研究結(jié)果一致，物理治療結(jié)合VR 技術(shù)干預(yù)對(duì)研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)功能的改善優(yōu)于常規(guī)的康復(fù)訓(xùn)練。Sampson 等[34]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用基于計(jì)算機(jī)的VR 機(jī)器人訓(xùn)練結(jié)合功能性電刺激能夠改善MS 病人手臂運(yùn)動(dòng)的可行性，減少近端手臂的損傷，病人對(duì)干預(yù)的依從性極佳，且未報(bào)告副作用。Mahajan 等[35]采用基于VR 系統(tǒng)的駕駛操作訓(xùn)練對(duì)MS 病人開展相關(guān)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該訓(xùn)練方式能夠有效提高病人的位置感應(yīng)能力，可作為有震顫癥狀的MS 病人康復(fù)訓(xùn)練的理想選擇。本研究通過Meta分析發(fā)現(xiàn)，VR 技術(shù)相對(duì)于常規(guī)訓(xùn)練可以顯著改善MS病人的平衡能力，其作用發(fā)生的機(jī)制可能如下：①在康復(fù)過程中，基于VR 技術(shù)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以通過重塑大腦對(duì)側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層，對(duì)神經(jīng)受損病人的運(yùn)動(dòng)功能改善起到至關(guān)重要的作用，可以提升病人大腦感知、處理和整合信息的能力，從而更好地維持平衡和控制體位；②VR 技術(shù)可以對(duì)病人的視聽感覺以及本體感覺產(chǎn)生即時(shí)反饋，通過計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確評(píng)估病人的功能水平,設(shè)置不同的難度級(jí)別的訓(xùn)練任務(wù)，讓病人在完成訓(xùn)練時(shí)，不但能感覺到挑戰(zhàn)性,而且可以收獲成功的驚喜，促使其產(chǎn)生繼續(xù)“闖關(guān)”的欲望，并最終達(dá)到機(jī)體功能改善的目的；③主動(dòng)完成指定訓(xùn)練任務(wù)可以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)可塑性，改善肌肉的控制能力[36]。本研究中涉及的VR干預(yù)措施多樣，但多數(shù)以游戲的形式來開展，這樣的訓(xùn)練方式讓病人能產(chǎn)生更深厚的興趣，主觀能動(dòng)性得以提升，從而積極完成各項(xiàng)康復(fù)訓(xùn)練，形成良性循環(huán)，最終獲得功能水平的改善；④VR 技術(shù)相較于傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練的優(yōu)勢(shì)，在于其可以精確地針對(duì)不同病人的疾病特點(diǎn)提供更個(gè)體化的康復(fù)訓(xùn)練方案，并且可將數(shù)據(jù)即時(shí)儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)上，并通過各種設(shè)備間的數(shù)據(jù)同步更好地促進(jìn)病人和系統(tǒng)的交互，從而提高康復(fù)效果。

3.2 本研究的局限性和對(duì)未來研究的啟示 本次系統(tǒng)評(píng)價(jià)只檢索了公開發(fā)表的中英文文獻(xiàn)，對(duì)于其他語種和灰色文獻(xiàn)的檢索存在欠缺，可能會(huì)造成一定的發(fā)表偏倚。由于VR 技術(shù)干預(yù)的特殊性，無法對(duì)試驗(yàn)組病人實(shí)施盲法，在結(jié)果評(píng)測(cè)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)象主觀報(bào)告數(shù)據(jù)的偏差，實(shí)施雙盲法的確具有難度，但仍是隨機(jī)對(duì)照研究的最佳設(shè)計(jì)。此外，所納入的研究中采取的VR 干預(yù)形式、訓(xùn)練時(shí)間、訓(xùn)練強(qiáng)度和結(jié)局評(píng)價(jià)指標(biāo)等也不盡相同，因此在數(shù)據(jù)匯總時(shí)存在一定的異質(zhì)性，這也是關(guān)于VR 干預(yù)的其他系統(tǒng)評(píng)價(jià)中常見的局限之處。另外，僅有1 篇文獻(xiàn)報(bào)道了使用VR 康復(fù)訓(xùn)練的花費(fèi)，但卻沒有與對(duì)照組進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的比較，在未來的研究中可加入對(duì)不同康復(fù)訓(xùn)練方式費(fèi)用等方面的觀察。

4 小結(jié)

本研究從循證學(xué)的角度，對(duì)基于VR 技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練改善MS 病人平衡與步態(tài)功能的效果進(jìn)行了分析。結(jié)果提示，相比常規(guī)訓(xùn)練，VR 技術(shù)可以顯著改善病人的平衡功能，但對(duì)于姿勢(shì)控制、移動(dòng)能力和肢體協(xié)調(diào)能力的改善有待進(jìn)一步證實(shí)。盡管如此，仍可認(rèn)為VR 技術(shù)可以作為一種傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練效果不理想時(shí)的替代療法，并期待在未來開展設(shè)計(jì)更嚴(yán)謹(jǐn)、干預(yù)方案更標(biāo)準(zhǔn)化、樣本量更大的多中心隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，為驗(yàn)證其潛在優(yōu)勢(shì)提供更強(qiáng)有力的循證依據(jù)。