虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)腦卒中偏癱患者下肢功能的康復(fù)效果

金慶華 林嵐 馮朔 唐蘊(yùn)

(1吉林大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春 130000；2長(zhǎng)春醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校護(hù)理學(xué)院2017級(jí)本科生)

隨著人們生活習(xí)慣和飲食結(jié)構(gòu)的改變，心腦血管疾病的發(fā)生率呈顯著上升趨勢(shì)，腦卒中作為典型的腦血管疾病嚴(yán)重影響了人們的身體健康和生活質(zhì)量〔1〕。經(jīng)臨床觀察后發(fā)現(xiàn)，大部分腦卒中患者在患病后均會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏癱，上肢和下肢的運(yùn)動(dòng)功能受到了一定的影響，其中下肢運(yùn)動(dòng)障礙直接影響了患者行走功能〔2〕，而促進(jìn)下肢功能的恢復(fù)直接關(guān)系到患者是否能夠進(jìn)行室外運(yùn)動(dòng)，影響生活自理能力。在腦卒中偏癱的康復(fù)治療中，一直以傳統(tǒng)的功能康復(fù)為主，效果并不理想，隨著康復(fù)技術(shù)的不斷提升，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)被逐漸應(yīng)用到康復(fù)治療中，且在部分學(xué)者的研究中發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用效果良好〔3〕。本研究將VR應(yīng)用于腦卒中偏癱患者的康復(fù)治療中，并對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行分析和研究。

1 資料與方法

1.1一般資料與方法 選取2018年7月至2019年7月就診于吉林大學(xué)第一醫(yī)院的腦卒中偏癱患者90例作為研究對(duì)象，使用隨機(jī)數(shù)字表法分為實(shí)驗(yàn)組45例，對(duì)照組45例，對(duì)照組男25例，女20例，年齡56～72歲，平均年齡(61.5±2.1)歲，左側(cè)偏癱23例，右側(cè)偏癱22例；實(shí)驗(yàn)組男24例，女21例，年齡57～73歲，平均年齡(62.0±2.2)歲，左側(cè)偏癱22例，右側(cè)偏癱23例，兩組一般資料比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),可進(jìn)行組間對(duì)比。所有患者對(duì)于本研究知曉明確，且自愿簽署知情同意書。

1.2納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：患者經(jīng)頭顱磁共振成像(MRI)和CT檢查后，臨床診斷后符合全國(guó)第四次腦血管疾病會(huì)議《各類腦血管病的診斷要點(diǎn)(1996)》中的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；無既往腦卒中病史，為首次發(fā)病；無視覺障礙，病情穩(wěn)定，能夠接受指令訓(xùn)練；能夠配合醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行治療；能夠堅(jiān)持完成3個(gè)月的治療，中途無退出。排除標(biāo)準(zhǔn)：生命體征不穩(wěn)定，存在主要臟器衰竭和認(rèn)知障礙的患者；存在前庭障礙及深感覺障礙的患者；存在意識(shí)障礙不能聽從醫(yī)生指令的患者；下肢存在手術(shù)切口或者傷口的患者。

1.3方法 對(duì)照組患者應(yīng)用傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練方法，根據(jù)患者的具體情況制定康復(fù)計(jì)劃，訓(xùn)練項(xiàng)目如下：肌肉訓(xùn)練、下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)度維持的訓(xùn)練、橋式運(yùn)動(dòng)、坐、站位平衡訓(xùn)練、重心轉(zhuǎn)移的訓(xùn)練、坐-站體位轉(zhuǎn)移訓(xùn)練及常規(guī)步態(tài)訓(xùn)練，其中常規(guī)步態(tài)訓(xùn)練的具體方法為訓(xùn)練患者進(jìn)行各個(gè)方向轉(zhuǎn)身、交叉步行、側(cè)方行走及上下樓梯等，每次康復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為60 min〔4,5〕。

實(shí)驗(yàn)組患者在實(shí)施常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上應(yīng)用VR進(jìn)行康復(fù)。患者在VR系統(tǒng)下進(jìn)行康復(fù)治療，VR系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境、運(yùn)動(dòng)捕捉紅外線攝像頭及計(jì)算機(jī)，訓(xùn)練時(shí)根據(jù)患者情況選擇康復(fù)項(xiàng)目，以下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)為主，其中包括步態(tài)訓(xùn)練、跨步訓(xùn)練、循環(huán)步態(tài)、街道步行、迷宮及平衡訓(xùn)練等〔6〕。吊橋步行：患者在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上行走，平臺(tái)隨著虛擬場(chǎng)景進(jìn)行左右搖晃、斜坡等多方位的變化，在虛擬現(xiàn)實(shí)屏幕中橋下會(huì)有海水，在海面上還會(huì)有迎面飛來的海鷗對(duì)患者的視覺進(jìn)行干擾。跨步訓(xùn)練：在系統(tǒng)中設(shè)定步行模式，時(shí)間為1 min，熒幕上顯示出灰色的方塊，患者踩到方塊后灰色變成綠色，患者根據(jù)方塊具體調(diào)整步伐，盡量將所有灰色方塊踩亮〔7〕。循環(huán)步態(tài)：本模式為多重任務(wù)訓(xùn)練項(xiàng)目，患者在行走時(shí)，通過調(diào)整步伐完成趣味任務(wù)，患者需要隨時(shí)調(diào)整步長(zhǎng)、步速、步寬及步頻完成任務(wù)。完成任務(wù)中設(shè)定的能量包方可進(jìn)入到下一關(guān)。步行街道：此項(xiàng)訓(xùn)練主要是針對(duì)步行能力較差的患者，對(duì)患者設(shè)置比較固定的訓(xùn)練模式，例如速度、音樂、視覺干擾及固定方向的設(shè)定等；通過設(shè)置后會(huì)出現(xiàn)皮球、汽車等視覺干擾〔8〕；同時(shí)設(shè)置中的音樂也會(huì)隨著步速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過腦神經(jīng)和大腦層刺激肢體運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)能力提升。迷宮：患者站在跑臺(tái)上，屏幕設(shè)置為黑色，患者隨著音樂的變化進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，患者需要不斷調(diào)整肢體平衡能力來完成。以上虛擬現(xiàn)實(shí)治療任務(wù)每周進(jìn)行5次訓(xùn)練，每次40 min，訓(xùn)練任務(wù)根據(jù)患者的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。兩組患者均進(jìn)行3個(gè)月的康復(fù)訓(xùn)練，并對(duì)下肢功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4療效觀察及評(píng)價(jià) 比較兩組10米最大步行速度評(píng)定(MWS)、Berg平衡功能量表(BBS)及Fugl-meyer下肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定表(FMA)評(píng)分情況。(1)MWS評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：選取比較醒目的膠帶，選擇地面上無障礙直線距離16 m的平地上標(biāo)注測(cè)試起始點(diǎn)、3 m、13 m及終點(diǎn)，然后記錄患者從3 m到13 m之間所需的時(shí)間，時(shí)間精確到0.01秒，盡興測(cè)試時(shí)，可適當(dāng)休息3～5 min后在進(jìn)行下一次測(cè)試，重復(fù)測(cè)試3次后取步速最快1次的數(shù)值。測(cè)評(píng)時(shí)需要準(zhǔn)備一塊秒表和黃色膠帶。(2)BBS評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：BBS量表的總分為56分，包括14個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，每項(xiàng)測(cè)試評(píng)分0～4分，測(cè)試時(shí)間為20 min。在進(jìn)行項(xiàng)目測(cè)試時(shí)，如果在測(cè)試1次不成功時(shí)則需要再次測(cè)試，并且此項(xiàng)分?jǐn)?shù)記錄為本項(xiàng)目的最低分。(3)FMA評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：FMA量表總分為34分，包括17個(gè)項(xiàng)目，每項(xiàng)得分為0～2分，分值越高代表患者的肢體功能恢復(fù)越好。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS25.0軟件進(jìn)行χ2檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組MWS評(píng)分對(duì)比 治療前，兩組MWS評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；治療3個(gè)月，實(shí)驗(yàn)組MWS評(píng)分明顯低于對(duì)照組(P<0.05)，見表1。

2.2實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組BBS評(píng)分對(duì)比 治療前，兩組MWS評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；治療3個(gè)月，實(shí)驗(yàn)組MWS評(píng)分明顯高于對(duì)照組(P<0.05)，見表1。

2.3實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組FMA評(píng)分對(duì)比 治療前，兩組FMA評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；治療3個(gè)月，實(shí)驗(yàn)組MWS評(píng)分明顯高于對(duì)照組(P<0.05)，見表1。

組別MWS治療前治療3個(gè)月BBS治療前治療3個(gè)月FMA治療前治療3個(gè)月實(shí)驗(yàn)組79.6±3.652.3±3.225.6±2.442.6±3.618.2±2.331.4±2.2對(duì)照組78.5±5.762.8±3.124.8±2.935.8±4.118.6±2.125.3±2.1t值1.210 017.477 91.576 19.242 70.952 414.874 4P值0.228 90.000 00.117 90.000 00.343 00.000 0

3 討 論

腦卒中一般以老年患者居多，具有較高的致殘率和致死率。腦卒中后部分患者出現(xiàn)了明顯的偏癱，出現(xiàn)病態(tài)偏癱步態(tài)，直接影響了基本生活〔9〕。對(duì)于腦卒中后的偏癱治療，基本以傳統(tǒng)的康復(fù)方法為主，但是傳統(tǒng)康復(fù)治療的標(biāo)準(zhǔn)化及統(tǒng)一化康復(fù)方案不能兼顧到患者的特殊情況，尤其是針對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)功能的干預(yù)項(xiàng)目比較單一，因此其應(yīng)用效果往往一般。隨著醫(yī)療康復(fù)技術(shù)的不斷發(fā)展，VR技術(shù)逐漸的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，VR技術(shù)主要是指在計(jì)算機(jī)控制下模擬出高度逼真的聽覺、視覺及觸覺等多方面三維空間〔10〕，使患者有一種身處其中的感覺，即交互、沉浸及構(gòu)想。虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)了患者在不同場(chǎng)景下的動(dòng)態(tài)功能康復(fù)鍛煉，通過多個(gè)器官的反饋，增加了患者運(yùn)動(dòng)的積極性，同時(shí)也促進(jìn)了患者下肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。

本研究結(jié)果說明了通過VR技術(shù)有效提升了患者的下肢步行速度、平衡能力及下肢運(yùn)動(dòng)功能。之所以患者能夠取得較好的恢復(fù)狀態(tài)〔11〕，主要是由于其與傳統(tǒng)康復(fù)療法相比具有獨(dú)特且明顯的優(yōu)勢(shì)：第一：通過VR技術(shù)患者可以通過屏幕體會(huì)到真實(shí)的運(yùn)動(dòng)環(huán)境，避免了傳統(tǒng)訓(xùn)練中單一訓(xùn)練場(chǎng)景的不足，通過模擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)患者可以對(duì)自己的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)通過計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)信息的收集和及時(shí)反饋，可以發(fā)現(xiàn)患者存在的問題，同時(shí)兼顧了患者之間的個(gè)性化差異，保證康復(fù)運(yùn)動(dòng)的有效性〔12〕。第二：VR技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制下幫助患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，與傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練相比，對(duì)于患者出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)錯(cuò)誤容忍度更高，且更有耐心，避免患者出現(xiàn)焦慮和抑郁情緒，對(duì)于患者出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)以反復(fù)提醒的方式進(jìn)行敦促，并告知正確的運(yùn)動(dòng)形式，這在一定程度上促進(jìn)了患者康復(fù)的積極性，同時(shí)也避免了人為帶來的負(fù)面情緒影響〔13〕，患者的參與度更高。第三：VR技術(shù)不受場(chǎng)地限制，運(yùn)動(dòng)時(shí)通過無線傳感方式對(duì)患者關(guān)節(jié)活動(dòng)度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，針對(duì)患者下肢運(yùn)動(dòng)情況設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模式，在計(jì)算機(jī)的設(shè)置下為患者提供了多達(dá)數(shù)十種模式，并且通過患者下肢肌肉情況及關(guān)節(jié)的活動(dòng)度制定相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模式，使鍛煉更有針對(duì)性〔14〕。第四：VR系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，更便于腦卒中患者操作，降低了運(yùn)動(dòng)中的摔倒風(fēng)險(xiǎn)。通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，并且可以將搜集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)每位患者給予不同的建議；計(jì)算機(jī)可以針對(duì)患者的運(yùn)動(dòng)完成程度對(duì)患者給予鼓勵(lì)，這在一定程度上增加了患者康復(fù)運(yùn)動(dòng)的積極性，即使患者的完成度不好，計(jì)算機(jī)也會(huì)通過語音的形式鼓勵(lì)患者，這在一定程度上增加了康復(fù)治療的趣味性，減輕了患者的心理壓力〔15〕。

VR作為一種新型技術(shù)應(yīng)用到康復(fù)運(yùn)動(dòng)中，無論從康復(fù)運(yùn)動(dòng)的形式還是方法上均優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)治療，并且打破了傳統(tǒng)康復(fù)模擬情景單調(diào)的情況。在應(yīng)用虛擬技術(shù)后，可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)置專門的下肢康復(fù)訓(xùn)練，從改善關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)及肌肉力量等多個(gè)方面進(jìn)行康復(fù)，實(shí)現(xiàn)了康復(fù)訓(xùn)練的全面性。通過VR為患者提供了康復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的記錄、安全控制及輔助治療等多方面技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)患者體態(tài)的恢復(fù)、步態(tài)運(yùn)動(dòng)的恢復(fù)、下肢肢體運(yùn)動(dòng)障礙及個(gè)人生活能力的改善。綜上所述，對(duì)腦卒中偏癱患者應(yīng)用VR進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，可以促進(jìn)患者的下肢功能的康復(fù)。