增強現實交互體感互動游戲在腦梗死患者康復訓練的應用

劉淑英，張煥華,趙婷

腦梗死是神經內科常見病與多發病，近年來隨著診療技術進步，其病死率有所降低，但受發病后就診時間、梗死灶范圍、年齡等因素影響，致殘率仍處于較高水平，約70%患者遺留不同程度神經和肢體功能障礙，嚴重降低患者生活質量，并成為臨床棘手問題[1-3]。目前坐位、立位、Bobath訓練等是改善患者肢體功能障礙的常用康復治療策略，但干預周期較長，患者難以長期保持良好鍛煉依從性，且患者出院后常因缺乏專業人員指導，導致康復效果欠佳[4-5]。增強現實(Augmented Reality，AR)交互體感互動游戲指用肢體動作變化、重心轉移等操作的新型電子游戲，突破以往單純手柄按鍵的操作模式，場景、功能、游戲種類等更加豐富，應用AR交互技術，可產生現實感[6-7]。以往有學者將體感互動游戲應用于老年癡呆患者，發現能改善患者認知功能，且有資料顯示，其能有效緩解社區肩周炎患者肩關節疼痛，改善肩關節功能，呈現較好的應用前景[8-9]。本研究將AR交互體感互動游戲應用于腦梗死患者肢體功能康復訓練，取得較好的效果，報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年9～12月我院收治的108例腦梗死患者為研究對象。納入標準：符合腦梗死診斷標準[10]；處于恢復期，遺留不同程度的神經和肢體功能障礙；意識清晰，無認知功能障礙，會使用微信；自身動態維持平衡20 s以上，下肢Brunnstrom評分Ⅲ級以上，能獨立站立>5 min。排除標準：合并骨折或發病前有肢體功能障礙；有精神疾病史。依據居住地將能回到與醫院合作的照護中心接受鍛煉指導的患者設為觀察組，只能遠程接受指導的患者設為對照組，兩組各有54例患者完成研究，兩組患者一般資料比較，見表1。

1.2干預方法

1.2.1對照組 采用常規干預方法。住院期間由責任護士按照我院編制的康復訓練手冊對患者實施康復訓練指導。在患者出院前，加入我院腦梗死偏癱微信公眾號，關注“疾病知識”“護理園地”“康復中心”“聯系我們”等內容，其中疾病知識包含腦梗死疾病相關知識介紹、藥物治療方法、預后的影響因素等；護理園地包含健康指導、病情監測方法、自我護理方法、日常生活注意事項等；康復中心包含良肢位擺放、Bobath訓練、持續性被動關節活動、翻身、轉移、站立和坐位訓練、平衡訓練、步行訓練等康復訓練方法，通過語言、文字、短視頻方式呈現，點開后可查看各項內容。告知患者居家時，可根據自身情況逐項學習、練習，有疑問可通過“聯系我們”在線答疑解決。

表1 兩 組 一 般 資 料 比 較

1.2.2觀察組

采用AR交互體感互動游戲干預，具體如下。

1.2.2.1訓練設備 采用AR交互體感互動游戲系統(美國微軟公司X-Box 360)，由無線控制器、Kinect感應器和主機組成，主機連接液晶電視，電視屏幕為虛擬環境的顯示設備，其中Kinect感應器可導入影像辨識、即時動態捕捉、語音辨識、麥克風輸入、社群互動等功能，立體定位整個房間，并能借助紅外線識別人體運動軌跡，使受試者通過在現實世界里自由地移動，以游戲虛擬人形式操縱虛擬環境里的虛擬物體而完成各種任務。

1.2.2.2訓練實施 由研究者到社區日間照護中心與社區護士一起組織進行，每周2次，為相同的內容，患者可自由選擇參與時間，5周為1個訓練周期，具體內容及安排見表2，如患者1次不能學會所有項目，可重復學習1次。每次康復訓練前先進行本次康復訓練方法的講解，增加患者對AR交互體感互動游戲的了解，并提供游戲體驗機會；同時依據患者實際情況，可放慢、調快康復訓練進度，訓練過程中引導患者看大屏幕，通過觀察發現自身動作不規范的現象，并主動進行糾正。訓練過程中全程有照護人員，密切關注患者動作情況，實時給予鼓勵、講解、引導，守護患者安全，預防跌倒等事件發生。每次干預前在微信平臺推送訓練項目的游戲講解，指導患者做熱身活動，提高康復訓練安全性。干預后分享游戲體驗，推送游戲訓練經驗、對游戲活動進行總結，提醒下次訓練時間。

1.3評價方法 ①患者康復訓練依從性：分為完全依從(按照要求完成全部訓練過程)、部分依從(未參加或未能完成全部訓練過程<4次)、不依從(未參加或未能完成全部訓練過程≥4次)。康復訓練依從率=(完全依從+部分依從)/總例數×100%，由研究者統計評價。②兩組患者Brunnstrom運動功能分級[11]，分為Ⅰ～Ⅵ 6級，Ⅰ級為無任何運動，Ⅵ級為運動協調接近正常。干預前由管床醫生、干預后由患者回院復查時門診醫生進行檢查評價。

1.4統計學方法 采用SPSS22.0軟件處理數據，行t檢驗、χ2檢驗、秩和檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1兩組康復訓練依從率比較 觀察組依從率為94.44%(51/54)，對照組為74.07%(40/54)，兩組比較，χ2=8.447，P=0.004，差異有統計學意義。

2.2兩組干預前后Brunnstrom運動功能分級比較 見表3。

3 討論

3.1AR交互體感互動游戲訓練可提升患者的康復訓練依從性 腦梗死后康復訓練是一個長期過程，需要患者掌握正確的康復訓練方法，并長期保持良好訓練依從性[12-13]。常規護理干預在患者出院前告知其出院后功能訓練的內容、方法、頻次及重要性等，能在一定程度上提高患者康復訓練意識，但由于在短時間內灌輸知識較多，涉及坐位、立位、關節訓練、平衡訓練、步行訓練、日常活動訓練等，患者難以完全掌握。雖然在微信公眾平臺中包含有康復訓練方法，并可通過文字、短視頻等方式呈現，具有清晰、形象特點，患者可隨時查看，遇到疑問也可通過在線答疑解決，但主要以單向灌輸為主，枯燥且形式單一，患者難以長期堅持，因而依從性不高。AR交互體感互動游戲將康復訓練融入游戲，且不同時期選取的游戲場景、模式、難易程度均不同，可使患者擁有好奇心、新鮮感，同時多人競技模式下，病友間的相互比較和交流，可激發患者參與的積極性，故能提高其長期堅持訓練的依從性。本研究結果顯示，觀察組干預期間康復訓練依從性顯著高于對照組(P<0.01)。

表2 AR交互體感互動游戲內容及安排

表3 兩組干預前后Brunnstrom運動功能分級比較 例

3.2AR交互體感互動游戲訓練可促進患者運動功能的恢復 AR交互體感互動游戲具有以下特點：①通過人體識別、手持視頻、體感互動游戲等多種AR交互方式，使枯燥的康復訓練以生動、豐富的形式呈現；②運用手勢、體感隔空操作，突破傳統的互動形式，給患者帶來全新的互動和訓練體驗[14-16]。本研究結果顯示，AR交互體感互動游戲能顯著改善患者上下肢Brunnstrom運動功能。王叢笑等[17]報道對腦卒中患者采用基于體驗互動的綜合平衡訓練，能顯著改善患者平衡功能和運動功能，與本研究結果一致。AR交互體感互動游戲通過增強現實與體感技術的結合，以3D商品模型為元素建立趣味游戲互動場景，讓訓練在快樂、不知不覺中自然進行，使患者樂于重復練習，且通過360°人體識別與追蹤技術，實現三維虛擬展示效果，實時展現特效造型，患者通過大屏幕可發現自身姿勢、動作等異常，及時進行調整，同時多樣化游戲模塊，能實現患者協調、平衡、肢體運動功能的整體訓練，所以能提高平衡與運動功能。加之干預前在微信平臺推送訓練項目的游戲講解，能增加患者一次操作成功率，并指導患者做熱身運動，提高康復訓練安全性;干預后在微信公眾平臺分享游戲體驗，推送游戲訓練經驗、對游戲活動進行總結，可使患者發現自身不足，并能解決游戲訓練過程中遇到的問題，便于下次訓練改正，提高訓練效果。

綜上所述，AR交互體感互動游戲應用于腦梗死患者康復訓練，可提高患者康復訓練依從性，改善運動功能。本研究不足之處在于，受設備限制，研究適用范圍有限，且無法對合并認知功能障礙腦梗死患者開展，均有待后續進一步研究探討。