虛擬現實技術對帕金森病患者綜合平衡能力改善的Meta分析

劉陽，張孝權，王恒，齊莉萍

1.大連理工大學（盤錦校區）體育與健康學院，遼寧盤錦市 124221；2.大連理工大學生物醫學工程學院，遼寧大連市 116024

帕金森病是一種慢性退行性神經疾病[1]，在普通人群中發病率約0.3%，在60～65 歲人群中患病率約為1%～2%[2]，臨床常出現震顫、運動障礙、情緒障礙[3]和認知障礙[4]等癥狀，導致患者跌倒、生活質量下降[5-6]，甚至可能致殘致死[7]。帕金森病引起的健康問題已經成為亟待解決的公共衛生問題[8]。

臨床經常使用左旋多巴治療帕金森病[9]，但長期藥物治療對改善運動障礙并不理想[10]。物理干預作為一種非侵入性治療手段[11]，能改善帕金森病患者的步態[12]、平衡能力[13]和生活質量[14-15]。虛擬現實(virtual reality,VR)訓練可實現人與虛擬環境的交互[16]，能提供相對真實的環境[17]，可根據用戶的需求提供不同程度的沉浸感，包括非沉浸式、半沉浸式與完全沉浸式[18]。VR 能為用戶提供多感官參與、目標導向、可重復的訓練[19]，還能實施標準化和個性化的干預[20]，實時反饋干預情況并進行調整[21]。

既往研究表明，與其他物理康復手段相比，VR能改善帕金森病患者的平衡能力[22-25]和步行能力[24-25]，但也有一些研究發現VR 不能改善帕金森病患者的步行 能力[26-27]。Canning 等[28]和Juras 等[29]雖 然 肯定VR 在改善帕金森病患者身體功能方面的優勢，但仍對其持保守態度。Santos 等[30]研究發現VR 聯合干預的效果優于單一VR干預。

既往文獻綜述發現，在改善帕金森病患者的平衡能力與生活質量方面，試驗組的效果顯著優于對照組[31]。Costa 等[32]的文獻綜述中也表示VR 聯合傳統干預手段是比較有效的方式。本研究對VR 改善帕金森病患者平衡功能相關文獻進行Meta 分析，進一步探討VR干預在帕金森病治療中的應用。

1 方法

1.1 檢索策略

兩名研究人員獨立檢索Web of Science、PubMed、Cochrane Library、EMBASE、Scopus、維普、萬方和中國知網，外文在標題與摘要中進行檢索，中文以主題詞檢索，自建庫起檢至2020 年11 月。外文檢索策略 為：(Parkinson OR“Parkinson's disease”OR“Parkinsons' disease”) [title/abstract]AND (gaming OR“virtual reality" OR“series gaming”OR“Wii”OR VR OR“X box”OR Kinect OR interactive OR simulation OR“exergam*”OR video) [title/abstract]AND(balance OR“postur*”OR“dynamic postural control”OR“postural control”OR walking OR "postural stability") [title/abstract]AND (“randomized controlled trial”OR“controlled clinical trial”OR“clinical trial”OR randomized OR randomly OR trial OR groups)[title/abstract]。中文檢索策略為：(帕金森)[主題]AND(虛擬現實OR 游戲)[主題]。

納入標準：帕金森病患者VR 康復的隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)的中、英文文獻。

排除標準：研究對象不限于帕金森病患者且不能區分其他疾病；非隨機對照試驗；重復發表和綜述。

1.2 干預措施

對照組采取一般康復措施(常規康復、常規護理等)、無運動干預(常規生活、健康教育)或其他康復手段(跑步機、力量訓練、平衡訓練、作業療法等)，但不包括VR 干預；試驗組為VR 干預，可為單獨VR 干預或在對照組治療基礎上進行VR 干預。兩組均可進行兩種或更多手段聯合干預，但試驗組除VR 干預外應與對照組平行。

1.3 數據提取

兩名研究人員使用預先設計的數據收集表，獨立進行資料提取，如意見不一致，咨詢第3名研究人員，直到達成共識。提取以下資料：第一作者、發表時間、國家或地區、樣本量、性別、年齡、患病程度、干預方案、干預劑量和結局指標。

1.4 質量評價

根據Cochrane 手冊5.1.0 推薦的文獻質量評價標準手冊評價納入文獻的質量[33]。

1.5 統計學分析

使用Review Manager 5.3 軟件進行數據分析，效應量采用加權均數差(mean differences,MD)或者標準化均數差(standardised mean differences,SMD)進行分析[34]，并計算固定和隨機效應模型95%置信區間。當I2＜50%時，使用固定效應模型；I2≥50%時，使用隨機效應模型。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 納入文獻

經檢索得到899 篇文獻，初步去除重復文獻397篇，進一步閱讀題目和摘要，排除不符合納入標準的文獻453 篇，初篩后獲得文獻49 篇；通過閱讀全文以及質量評價，最后共獲得24 篇[30,35-57]文獻，包括17 篇英文文獻[30,35-36,39-41,45-48,50-52,54-57]和7篇中文文獻[37-38,42-44,49,53]。見圖1。

圖1 文獻篩選流程

2.2 納入研究的基本特征

納入的24篇[30,35-57]文獻中，試驗組單獨行VR 干預的12 篇[35,40-41,43,45,47-50,53,55,57]，在對照組基礎上行VR 干預的12 篇[36-39,43,45,47,52-53,56,58-59]，有2 項研究是三臂試驗[30,41]；Yuan等[35]的試驗是12周隨機對照交叉試驗，前6周一組行VR 干預另一組不進行運動干預，本研究只納入交叉前的數據。患者疾病嚴重程度一般采用Hoehn-Yahr分期(H&Y)[7,58]作為第一依據，部分研究列舉了試驗對象的具體分期人數[35,46,52,55-56]，沒有描述H&Y 的研究則采用統一帕金森病評分量表第Ⅲ部分(Unified Parkinson's Disease Rating Scale Part III,UPDRS-3)和病程，1篇未知病程[54]。具體數據見表1。

表1 納入文獻的基本特征

續表

續表

2.3 質量評價

納入的24 篇RCT 中，高質量1 篇[47]，其余為中等質量。見表2、圖2。

表2 納入文獻的質量情況

圖2 偏倚項目百分比

2.4 Meta分析

2.4.1BBS

BBS是由14項指標組成的綜合量表，用于評估老年人的平衡和跌倒風險[59]，評分越高，跌倒風險越小。21項[30,35-42,44,46-55,57]研究使用BBS評價患者的平衡功能。其中11項試驗組為單一VR[30,35,40-41,47-50,53,55,57]，研究間存在異質性(I2=75%，P＜0.001)，采用隨機效應模型，試驗組BBS 評分更高(SMD=0.83,95%CI 0.43～1.23,P＜ 0.001)。11 項試驗組為VR+對照訓練[30,36-39,42,44,46,51-52,54]。研究間異質性較低(I2=47%,P=0.04)，采用固定效應模型，試驗組BBS 評分更高(SMD=0.75,95%CI 0.53～0.96,P＜0.001)。見圖3。

圖3 VR對BBS改善效果的森林圖

2.4.2TUGT

TUGT 是一種按順序進行起立、行走、轉彎、坐下的步行能力測試[60]。13 項研究[30,39-40,43-45,47,49-53,56]使用TUGT 評價患者步行能力，研究間存在異質性(I2=67%，P＜0.001)，采用隨機效應模型，試驗組TUGT時間更少(SMD=-0.53,95%CI -0.88～-0.18,P=0.003)。9 項[30,40,43,45,47,49-50,53,56]研究試驗組為單一VR，研究間存在異質性(I2=61%,P=0.008)，采用隨機效應模型，試驗組TUGT 時間與對照組無顯著性差異(SMD=-0.36,95%CI -0.74～0.03,P=0.07)。有5項[30,39,44,51-52]研究試驗組為VR+對照訓練，研究間存在異質性(I2=67%,P=0.02)，采用隨機效應模型，試驗組TUGT 時間更少(SMD=-0.87,95%CI -1.52～-0.22,P=0.008)。見圖4。

圖4 VR對TUGT改善效果的森林圖

2.4.3COP

由測力平臺采集計算COP擺動面積與路徑，能有效預測跌倒風險[61-62]。3 項[41,47,49]研究采用COP 評價患者靜態平衡能力。研究間異質性較低(I2=42%,P=0.04)，采用固定效應模型，試驗組COP擺動面積與路徑更小(SMD=-0.49,95%CI-0.64～-0.35,P＜0.001)。見圖5。

圖5 虛擬現實對COP改善效果的森林圖

2.4.4BBS與TUGT的亞組分析

BBS 和TUGT 的研究存在異質性，進行亞組分析。根據對照組的訓練內容，將研究分為VRvs.常規康復、VRvs.平衡訓練、VRvs.無特殊訓練、VRvs.特殊干預4 組。結果顯示，與常規康復和平衡訓練相比，VR 干預更有利于提高BBS 評分，縮短TUGT 時間。見表3。

表3 BBS與TUGT關于對照組的干預方式進行亞組分析

BBS的研究根據H&Y 分為3組：H&Y ＜2期、2～3 期和＞3 期；TUGT 的研究分為兩組，H&Y ≤2.5 期和＞2.5 期；疾病嚴重程度以病程表示的，根據Hoehn等[7]的研究歸入H&Y分期。各組BBS均有改善，尤其是2～3期和＞3期組；TUGT均無明顯改善。見表4。

表4 BBS與TUGT關于患者的患病程度進行亞組分析

3 討論

本研究顯示，VR 干預能有效提升帕金森病患者的綜合平衡能力，包括BBS、TUGT 以及COP 等指標，在常規康復訓練的基礎上實施VR效果更好。

李亞慧等[63]研究發現，跑步機與視覺提示相結合可能會有更好的康復效果；與單獨跑步機訓練相比，跑步機與虛擬現實聯合訓練使帕金森病患者在復雜環境中行走時，更能激活前額葉皮質[64]。其他研究發現[65-66]，聯合訓練對帕金森病患者腦可塑性效果更好。也有研究發現[67-68]，聯合訓練能更顯著降低帕金森病患者的跌倒風險。本研究顯示，VR 聯合干預對TUGT 的改善優于單一VR 干預，對BBS 的改善兩種干預方式間無顯著性差異。

亞組分析發現，VR 干預對帕金森病患者的BBS和TUGT 改善方面優于常規康復和平衡訓練。BBS 的改善效果隨著疾病嚴重程度的增加而增加，而TUGT則無顯著性變化。Canning 等[28]發現，在不同身體功能測量結果中，VR 對不同疾病嚴重程度的患者可能會有不同的效果，甚至會出現相反的效果。

本研究存在局限性。本研究納入的文獻多數質量中等，可能對分析結果造成一定干擾；每個研究干預措施不盡相同：干預時間15～60 min 不等，干預周期4～12 周不等，頻次每周2 次到每天1 次，研究間異質性較大。