虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合綜合療養(yǎng)康復(fù)對腦卒中患者上肢功能恢復(fù)的臨床研究

劉 青，孫少萍，全豐芝，李榮娟

(山東省青島療養(yǎng)院醫(yī)療中心， 青島 266071)

近年來，隨著心腦血管疾病發(fā)病率的不斷升高，腦卒中已成為導(dǎo)致上肢功能受損的一個(gè)重要原因[1]。腦卒中后上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙是嚴(yán)重影響患者日常生活和生存質(zhì)量的因素，如何促進(jìn)上肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)是我們面臨的重大挑戰(zhàn)。研究表明，虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality,VR)技術(shù)的人工智能康復(fù)治療系統(tǒng)能夠通過提供實(shí)時(shí)反饋、設(shè)計(jì)個(gè)性化訓(xùn)練方案、編制豐富的虛擬環(huán)境等，增加任務(wù)的趣味性，大大提升患者主動(dòng)參與康復(fù)訓(xùn)練的積極性，從而促進(jìn)患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[2,3]。綜合療養(yǎng)康復(fù)是一種療養(yǎng)-醫(yī)療綜合康復(fù)模式，包括心理、中醫(yī)針灸、按摩、自然因子療法等[4]。 本文通過對VR 技術(shù)聯(lián)合綜合療養(yǎng)康復(fù)治療腦卒中患者上肢功能障礙的臨床研究，尋找能夠更好地康復(fù)腦卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能的客觀、 科學(xué)證據(jù)，以期為臨床康復(fù)治療提供決策依據(jù)， 從而進(jìn)一步提高康復(fù)治療的質(zhì)量和水平。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2015年1月至2015年12月于山東省青島療養(yǎng)院住院的腦卒中患者40例，隨機(jī)分為兩組，每組20例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)腦卒中診斷符合1995年第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會議制定的《各類腦血管疾病診斷要點(diǎn)》診斷標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)顱腦CT或MRI檢查確診；(2)年齡 30～75 歲，患者生命體征平穩(wěn)，病情不再進(jìn)展持續(xù)>48 h，病程≤4周，意識清楚，能聽從指令；(3)存在上肢功能障礙且上肢肌力評定≥2 級。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)不愿參加試驗(yàn)者；(2)有精神癥狀、聽力障礙、視力障礙、理解障礙、嚴(yán)重認(rèn)知障礙及心腦腎等重要器官功能不全者。所有入組患者均經(jīng)過倫理委員會批準(zhǔn)并簽署知情同意書。

1.1.1 對照組 給予常規(guī)作業(yè)訓(xùn)練，根據(jù)患者的具體情況，進(jìn)行上肢功能訓(xùn)練、關(guān)節(jié)活動(dòng)訓(xùn)練、基本動(dòng)作訓(xùn)練及精細(xì)動(dòng)作訓(xùn)練。上肢控制能力訓(xùn)練：依照姿勢、正確性、速度、適應(yīng)性、耐力的順序，先近端后遠(yuǎn)端。初期做肩、肘、手關(guān)節(jié)的組合運(yùn)動(dòng)，逐步將重點(diǎn)移到單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，以旋轉(zhuǎn)對角線方向運(yùn)動(dòng)為主，視線對著手指，以使手眼協(xié)調(diào)，動(dòng)作從簡單到復(fù)雜，時(shí)間由短到長。關(guān)節(jié)活動(dòng)訓(xùn)練: 用砂磨板、桌上摩擦、棒、指壓分叉板等。把不能隨意活動(dòng)的上肢攣縮屈曲的手指固定在拇指外展位、指伸展的手型板上，健側(cè)手重疊在患側(cè)手背上，運(yùn)動(dòng)雙側(cè)上肢，借助健側(cè)上肢或利用軀體前屈的重心，作肩、肘、腕關(guān)節(jié)多種類型組合運(yùn)動(dòng)。手指的運(yùn)動(dòng)和肩、肘的肢體位置必須保持中立，手指如有自主運(yùn)動(dòng)時(shí)，可采用圓球、圓柱體、棋子等進(jìn)行抓、捏練習(xí)。精細(xì)動(dòng)作訓(xùn)練: 主要著重眼手的協(xié)調(diào)，通過花片組裝、鑲嵌作業(yè)等進(jìn)行訓(xùn)練。根據(jù)康復(fù)的不同階段采取不同的措施，由治療師一對一的治療。2次/d，每次45 min，每周5 d，總療程10周。

1.1.2 治療組 在常規(guī)作業(yè)訓(xùn)練基礎(chǔ)上輔以VR訓(xùn)練(采用廣州產(chǎn)Bio Master VR訓(xùn)練系統(tǒng))及綜合療養(yǎng)康復(fù)訓(xùn)練。選擇安靜的環(huán)境，將運(yùn)動(dòng)傳感器分別固定在患者偏癱側(cè)上臂、前臂、手掌，根據(jù)患者的運(yùn)動(dòng)功能，選擇不同的模塊。在進(jìn)行VR訓(xùn)練前，由治療師示范、講解有關(guān)VR訓(xùn)練的內(nèi)容，要求患者仔細(xì)觀看視頻動(dòng)作，掌握訓(xùn)練的方法，視頻結(jié)束后進(jìn)行模仿訓(xùn)練。訓(xùn)練內(nèi)容包括蔬菜游戲、擦桌子、開汽艇、插木頭等。蔬菜游戲：通過將蔬菜轉(zhuǎn)移至指定位置，訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)的前屈、后伸、內(nèi)收、外展及控制能力；擦桌子：通過模擬手掌在虛擬桌的移動(dòng)，訓(xùn)練肘關(guān)節(jié)屈曲、伸展；開汽艇：通過對模擬方向盤的控制，訓(xùn)練腕關(guān)節(jié)屈伸、尺偏、橈偏及旋前、旋后；插木頭：通過將木頭插至指定位置，訓(xùn)練手指的抓握、伸展及協(xié)調(diào)控制能力。每項(xiàng)內(nèi)容中包含若干個(gè)動(dòng)作，訓(xùn)練時(shí)間為3 min，完成1個(gè)動(dòng)作得10分，顯示器會顯示“太棒了”“加油”等鼓勵(lì)性話語，未完成動(dòng)作得0分。訓(xùn)練結(jié)束后，屏幕顯示總得分，得分越高，表示動(dòng)作完成得越好。訓(xùn)練過程中觀察患者動(dòng)作完成的速度、幅度及準(zhǔn)確性，不斷給予動(dòng)作示范和指導(dǎo)，鼓勵(lì)患者循序漸進(jìn)，持之以恒，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。系統(tǒng)軟件根據(jù)動(dòng)作的難度及規(guī)定完成的時(shí)間，難度等級設(shè)1～5級，等級越高難度系數(shù)越大。患者按康復(fù)計(jì)劃完成訓(xùn)練內(nèi)容并能保持該等級2 d，則進(jìn)入高一等級訓(xùn)練內(nèi)容。綜合療養(yǎng)康復(fù)訓(xùn)練包括心理治療、中醫(yī)按摩及自然因子治療。心理治療：啟發(fā)、疏導(dǎo)、解釋、支持、鼓勵(lì)等方式，并進(jìn)行放松訓(xùn)練、音樂療法及生物反饋療法等心理治療；中醫(yī)按摩：進(jìn)行患側(cè)肢體按摩；自然因子治療：包括景觀、海水浴、沙灘浴、日光浴等，患者根據(jù)病情選擇綜合療養(yǎng)康復(fù)治療項(xiàng)目。常規(guī)作業(yè)訓(xùn)練1次/d，每次45 min，每周5 d，VR訓(xùn)練1次/d，每次25 min，每周5 d，綜合療養(yǎng)訓(xùn)練1次/d，每次20 min，每周5 d，總療程10周。

1.2 療效評定指標(biāo)

兩組患者分別于治療前、治療10周后由專業(yè)人員盲法進(jìn)行以下功能評定：簡式Fugl-Meyer評估(Fugl-Meyer assessment, FMA)量表；改良Barthel指數(shù)(modified Barthel index, MBI)；上肢 5 組關(guān)鍵肌肌力得分，評定參照文獻(xiàn)[8]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，累計(jì)最高分為25分，得分越高表示上肢運(yùn)動(dòng)功能、 日常生活能力恢復(fù)得越好。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者康復(fù)前后 Fugl-Meyer 上肢運(yùn)動(dòng)功能評分的比較

康復(fù)治療前兩組患者Fugl-Meyer 上肢運(yùn)動(dòng)功能評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0 05)?？祻?fù)治療后10周，兩組Fugl-Meyer上肢運(yùn)動(dòng)功能評分均較治療前明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，且治療組評分明顯高于對照組， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05；表1)。

表1 兩組治療前后FMA評分比較Table 1 Comparison of FMA score before and after treatment in both groups(n=20, score,

FMA: Fugl-Meyer assessment. Compared with pre-treatment,*P<0.05; compared with control group,#P<0.05

2. 2 兩組患者康復(fù)前后MBI 評分的比較

康復(fù)治療前兩組患者M(jìn)BI差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?？祻?fù)治療后 10周， 兩組 MBI均較治療前明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，且治療組評分明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05;表2)。

表2兩組治療前后MBI評分比較

GroupPre?treatmentPost?treatmentDifferenceControl38．40±5．4349．25±5．80?10．85±3．44Treatment40．45±5．1861．00±7．68?#20．55±5．99#

MBI: modified Barthel index. Compared with pre-treatment,*P<0.05; compared with control group,#P<0.05

2.3 兩組患者康復(fù)前后患側(cè)上肢5組關(guān)鍵肌肌力評分比較

康復(fù)治療前兩組患側(cè)上肢 5 組關(guān)鍵肌肌力評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?？祻?fù)治療后10周，兩組患側(cè)上肢 5 組關(guān)鍵肌肌力均較治療前明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)，且治療組明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05;表 3)。

表3患側(cè)上肢5組關(guān)鍵肌肌力評分比較

Group Pre?treatmentPost?treatmentDifferenceControl1．65±0．7511．70±3．08?10．05±2．82Treatment1．60±0．7610．40±1．67?#8．80±1．20#

Compared with pre-treatment,*P<0.05; compared with control group,#P<0.05

3 討 論

上肢是人體最復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)器官之一，特別是手在正常運(yùn)動(dòng)情況下，接受大量來自神經(jīng)系統(tǒng)的支配信號，完成眾多精細(xì)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)[5]。有統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，85%的腦卒中患者在初發(fā)病時(shí)出現(xiàn)上肢功能障礙[6]。在國內(nèi)，以傳統(tǒng)手法訓(xùn)練為主的康復(fù)治療現(xiàn)已不能滿足患者的需求。研究表明，運(yùn)動(dòng)功能障礙的恢復(fù)依賴于早期干預(yù)，以及具備高強(qiáng)度、針對性、重復(fù)性和能及時(shí)提供反饋信息的治療模式[7]。徒手康復(fù)訓(xùn)練并不能達(dá)到這些要求。順應(yīng)現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展，具有以上特點(diǎn)的新康復(fù)技術(shù)開始出現(xiàn)并被應(yīng)用于神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域， VR訓(xùn)練技術(shù)與機(jī)器人、腦機(jī)接口、遠(yuǎn)程康復(fù)等成為神經(jīng)康復(fù)新的治療手段[8]。VR訓(xùn)練技術(shù)因具有沉浸性、交互性及想象性，被廣泛運(yùn)用于上肢功能障礙的康復(fù)。國內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)利用VR訓(xùn)練技術(shù)進(jìn)行研究，均取得了良好的成果[9-11]。VR訓(xùn)練技術(shù)的出現(xiàn)可以說是開辟了康復(fù)醫(yī)學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域，它讓康復(fù)醫(yī)學(xué)走出了禁錮，打破了原有康復(fù)手段的局限性。腦卒中患者上肢功能的恢復(fù)過程中，利用其聯(lián)合常規(guī)作業(yè)治療，能夠更好地促進(jìn)腦卒中后患者上肢功能的恢復(fù)，減少腦卒中引起的后遺癥，從而提高患者的生活自理能力，改善生活質(zhì)量， 對減輕家庭及社會的負(fù)擔(dān)具有重要的社會意義。

Kwon等[12]的研究結(jié)果表明，常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練結(jié)合VR訓(xùn)練系統(tǒng)更有助于腦卒中患者上肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)，更大程度上改善其日常生活能力。Saposnik等[13]通過Wii系統(tǒng)(Nintendo Wii gaming system)觀察了腦卒中后1個(gè)月內(nèi)患者的訓(xùn)練效果，發(fā)現(xiàn)2周治療期間沒有不良事件，并且Wii組患者的上肢功能改善更明顯。Shiri等[14]則把VR和鏡像反饋結(jié)合起來，進(jìn)行包括Brunnstrom分期、Fugl-Meyer評分、SF-36等在內(nèi)的一系列臨床功能評估，結(jié)果不僅證實(shí)該系統(tǒng)安全、可行，而且證實(shí)患者的神經(jīng)學(xué)狀態(tài)和功能得到全面改善。Turolla等[15]對376例常規(guī)治療聯(lián)合VR訓(xùn)練4周后發(fā)現(xiàn)，VR聯(lián)合上肢常規(guī)治療獲得的改善明顯高于單獨(dú)常規(guī)治療。這是目前文獻(xiàn)中證明腦卒中后VR訓(xùn)練有效的最大樣本試驗(yàn)。目前國內(nèi)關(guān)于綜合療養(yǎng)康復(fù)對腦卒中患者上肢功能恢復(fù)的臨床研究文獻(xiàn)尚少。本研究通過VR訓(xùn)練聯(lián)合常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練應(yīng)用于腦卒中上肢功能障礙患者，結(jié)果顯示，應(yīng)用VR訓(xùn)練聯(lián)合常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練治療后的患者FMA 評分、MBI評分和上肢5組關(guān)鍵肌肌力評分均明顯高于常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練后的患者，提示VR訓(xùn)練聯(lián)合綜合療養(yǎng)康復(fù)較傳統(tǒng)的綜合療養(yǎng)康復(fù)能更好地改善患者的上肢運(yùn)動(dòng)功能及肌力，值得在療養(yǎng)機(jī)構(gòu)推廣。

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