基于虛擬現實技術的認知訓練對老年癡呆病人認知功能恢復及負性情緒的影響

劉桂蘭，陳楚玲

老年癡呆又稱為阿爾茨海默病(AD)，臨床上多表現為神經行為異常、認知功能障礙以及精神性病變等，該病與衰老密切相關。隨著我國人口老齡化日趨嚴峻，≥65歲的老年人群AD患病率高達4%，且增長率高[1-2]。由于該病發病因素復雜，機制不詳，臨床尚無特效藥物治療。相關報道指出，AD病人若不采取訓練手段，其智能狀態與軀體功能退行性很明顯[3]。非藥物認知功能治療可部分改善病人預后，但在病人器官衰竭、自理能力喪失、抑郁、運動及語言能力退化等精神癥狀長期干預方面仍存在很大不足[4]。虛擬現實技術(virtual reality,VR)屬于計算器新型人機交互形式，通過模擬環境使用戶沉浸在三維動態視景及實體行為仿真系統中，在國外已被用于AD診斷、篩選、認知功能訓練和預防中，我國也在2016年開始將其列為新興產業[5]。因此，本研究探討基于虛擬現實技術的認知訓練對AD病人認知功能恢復及負性情緒的影響，旨在實施臨床應用和支持。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年10月—2019年6月我院收治的AD病人90例為研究對象，按照隨機數字表法分為對照組和干預組各45例。對照組男25例，女20例；年齡63～90(75.14±6.08)歲；病情程度：輕度8例，中度24例，重度13例；文化程度：文盲3例，小學19例，中學18例，專科及以上5例。干預組男24例，女21例；年齡64～91(74.84±5.71)歲；病情程度：輕度7例，中度23例，重度15例；文化程度：文盲4例，小學20例，中學17例，專科及以上4例。兩組病人以上指標及其他臨床資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。納入標準：①年齡≥60歲；②在我院進行神經影像學、腦電圖等檢查確診為AD，且符合世界衛生組織國際疾病分類(ICD-10)中有關AD的診斷標準[6]；③病情穩定；④病人和家屬知情且自愿參與本次研究。排除標準：①合并心肌梗死、急性感染、嚴重軀體性等疾病；②病情無法配合完成相關性干預；③治療中途出現死亡或其他無法完成量表評估事件；④資料不齊全。

1.2 干預方法 對照組實施常規護理和認知干預，包括音樂療法、觸摸療法、回憶冥想療法以及有效療法等非藥物認知功能改善方法。干預組在對照組傳統認知訓練基礎上，實施基于虛擬現實技術的認知訓練，采用海藍VR康復數字評估和互動HLKF-DT-01系統，含曲線或圖片、物體滑動觸摸等游戲控制訓練，每次認知訓練選取6～9項主題操作項目，每次50～60 min，15 min講解，35～45 min訓練，每周5次，持續4周。具體方法如下。

1.2.1 主題：語言功能 ①認知評定：采取格拉斯哥昏迷評分(GCS)、簡易智力狀態檢查量表(MMSE)[7]評估病人的睜眼反應、語言反應等。②訓練方法：與VR語言機器人練習出行、購物聊天對話；屏幕顯示一個詞、一句話的語音游戲或任務，病人跟讀，并逐漸加大難度為兩三句話。

1.2.2 主題：感官(視空間、觸摸、命名等執行力功能) ①認知評定：采用震顫評分量表(Fahn′s Tremor Rating Scale)[8]評估病人的舌部、觸覺、聽覺、執行力功能情況。②訓練方法：虛擬現實公園晨跑或散步路線、迷宮游戲、景區任務等場景；通過觸摸屏幕完成別踩白塊、打地鼠、打酒瓶、投籃以及鋼琴黑白鍵等樂器彈奏游戲；虛擬擦拭桌子、ATM取款機、澆花或擦玻璃等，訓練空間及執行力；顯示生活廣場，由病人通過點擊屏幕，為廣場中自己熟悉的動植物、生活用品命名，并向別人介紹。

1.2.3 主題：認知情感能力 ①認知評定：采用功能獨立性評定量表(FIM)[9]評估病人的社會情感交流認知。②訓練方法：虛擬病人年輕時代標準性建筑或場景；組織VR線上不同病人之間組隊游覽或通關，增進交流；根據家屬提供的病人人生重要幸福、開心經歷，模擬場景并鼓勵病人向家人或朋友講述。

1.2.4 主題：運動平衡訓練 ①認知評定：運用運動功能、MM-T分級量表、Trunk Control Test坐位平衡評分量表[10]評估病人的協調、肌張力活動等。②訓練方法：模擬舞蹈、病人精細動作控制顯示豐富動畫效果、固定自行車VR模擬現實生活中旅游場景(每次≥15 min)、步行訓練(每次≥500 m)、爬樓訓練(每次≥1層，持續2次或3次)等鍛煉運動平衡能力。

1.2.5 主題：注意力 ①認知評定：采用MMSE量表[11]評估病人的注意力水平。②訓練方法：運用高度逼真基于圖片的3D渲染虛擬現實技術提高病人的注意力。

1.2.6 主題：記憶力 ①認知評定：采用MMSE量表、美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)評估病人的記憶力功能。②訓練方法：模擬現實生活中的家庭場景和便利商店2個場景，例如熟悉的臥室、客廳等，通過聽覺、視覺提示，病人操作屏幕或操縱桿，尋找畫面目標物，重復訓練2次或3次，不斷增強任務難度，或者對病人模擬分類拾取游戲。

1.2.7 主題：分析能力 ①認知評定：采用NIHSS量表評估病人的分析能力。②訓練方法：通過虛擬場景舉辦五子棋、國際象棋、圍棋或斗地主、打麻將等游戲項目；協助病人完成單雙人迷宮、畫板游戲以及圖片拼接、形狀或任務辨別等。

1.2.8 主題：定向力 ①認知評定：采用MMSE量表評估病人的定向力情況。②訓練方法：佩戴VR眼鏡虛擬完成拋接物體、羽毛球、乒乓球等運動；切換內置虛擬場景如虛擬過馬路、虛擬教室、虛擬菜市場等，訓練病人地點定向、時間定向認知能力。

1.2.9 主題：日常生活 ①認知評定：采用Barthel指數(BI)評定量表、FIM量表評估[12]病人進食、如廁、洗澡、行走以及上下樓梯等狀況。②訓練方法：虛擬進食、推拉門、家務勞動(晾曬、洗衣、掃地、拖地)、日常超市購物，觸屏選擇購物清單內商品、購物路線選擇以及場景日常問答；模擬進行非浸入式虛擬咖啡制作任務(NI-VCT)，按照提示完成咖啡機打開、過濾、研磨、倒水等10余項虛擬咖啡機制作咖啡過程。

1.3 觀察指標 ①兩組病人認知功能恢復情況標準評估：采用MMSE量表、畫鐘測驗(CDT)以及日常生活自理能力量表(ADL)[13-15]對病人認知功能恢復情況進行評估。其中MMSE量表主要包括記憶力、語言復述力、定向力、理解力等共30項問題，答對得1分，答錯不計分，得分越低癡呆程度越重。CDT測驗進行畫鐘面試驗，按照規定時間標出指針位置，得分0～4分，若鐘面閉合“+1分”，數字準確“+1分”，12個數完整“+1分”，指針位置正確“+1分”，得分越高表明認知功能越好。ADL評估軀體自理能力，主要包括梳洗、洗澡、服藥、打電話、穿衣等10個條目，各條目按4級評分1～4分，能做到計1分，有困難計2分，需幫忙計3分，不能做到計4分，得分越低軀體功能越好。②兩組病人負性情緒狀況標準評估：選擇漢密爾頓抑郁量表(HAMD)[16]評估病人的抑郁等不良情緒，主要包括入眠困難、焦慮、自殺、抑郁情緒等共17項，得分越高抑郁程度越重。③兩組病人住院康復狀況標準評估：采取我院觀察量表(NOSIE)[17]評估病人的恢復狀況，主要包括社會能力、遲滯、精神病性癥狀、整潔度、興趣等共7項，得分越高康復情況越好。

2 結果

表1 兩組病人干預后MMSE、ADL、評分比較 單位：分

表2 兩組病人干預后HAMD和NOSIE評分比較 單位：分

3 討論

3.1 基于虛擬現實技術的認知訓練能有效促進病人認知功能的恢復 老年癡呆是大腦病變引起的綜合征，據世界衛生組織(WHO)預測，2030年全球癡呆癥人群將高達7 560萬例，大部分病人出現認知功能進行性減退、消化功能變弱等現象[18]。目前，老年癡呆無特效藥物治療，治療重點在于認知功能鍛煉方面，可減緩病情發展，提高病人生活質量。臨床調查指出，我國主要認知干預措施為音樂療法、觸摸療法、回憶冥想療法，但由于病人多屬于被動接受，無法發揮主觀能動性，認知恢復干預效果不理想。本研究中，基于虛擬現實技術的認知訓練將虛擬現實技術、大數據、3D、人工智能技術結合，依據老年人特點，生動模擬故事場景，按照家屬和病人意愿制定訓練項目、難易度及頻率；虛擬現實技術通過鍛煉病人視、聽、觸、語言功能、定向力、分析能力等，刺激腦源性神經生長因子生長，增強血紅素氧合酶-1mRNA表達，提高病人認知恢復穩定性和執行功能，該結論與玄令美等[19]的結果大致相符。本研究結果顯示，干預組病人認知功能評分(MMSE、ADL及CDT評分)均優于對照組(P<0.05)，表明基于虛擬現實技術的認知訓練可有效促進病人認知功能的恢復。

3.2 基于虛擬現實技術的認知訓練能有效改善病人的負性情緒和康復狀況 老年癡呆屬于病因未明的神經退行性進行發展性腦變性疾病，因病人會出現生活自理能力、記憶力、推理能力及定向力等認知功能障礙，導致社交、工作、生活能力急劇衰退，誘發抑郁、焦慮等精神癥狀，影響康復和生活質量水平[20]。為病人開展心理護理，消除不良情緒，對改善康復狀況具有積極意義。基于此，虛擬現實技術的認知訓練提供了獨特的認知訓練媒介，組織VR線上不同病人之間組隊游覽或通關，增進交流；根據家屬提供的病人人生重要幸福、開心經歷，模擬場景并鼓勵病人向家人或朋友講述，使病人虛擬現實體驗更為感興趣、更舒適，提高病人依從性和安全感，改善疲勞、焦慮等不良精神或心理狀況。本研究結果顯示，干預組病人HAMD評分明顯低于對照組(P<0.05)，干預組病人住院觀察康復狀況評分明顯高于對照組(P<0.05)。劉寒等[21]也提出，基于虛擬現實技術的認知訓練能有效緩解病人記憶力、語言、注意力、定向力、日常生活自理能力的衰退，增強病人積極情緒。此外，AD病人早期病情具有隱匿性，加之受中國傳統文化影響，病人和家屬常抗拒進行專業的神經生物學、神經影像學及神經心理學測試檢查[22]，而虛擬現實技術可實現在家遠程預約測試，降低>65歲或輕度認知障礙傾向的老年人群的測試羞恥感，提高檢測有效性，進而實現早發現、早干預。

綜上所述，對老年癡呆病人應用基于虛擬現實技術的認知訓練，可有效提升病人的認知功能水平和日常生活能力，緩解病人的抑郁狀態。