虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)帕金森病患者綜合平衡能力改善的Meta分析

劉陽，張孝權(quán)，王恒，齊莉萍

1.大連理工大學(xué)（盤錦校區(qū)）體育與健康學(xué)院，遼寧盤錦市 124221；2.大連理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，遼寧大連市 116024

帕金森病是一種慢性退行性神經(jīng)疾病[1]，在普通人群中發(fā)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(xiàn)震顫、運(yùn)動(dòng)障礙、情緒障礙[3]和認(rèn)知障礙[4]等癥狀，導(dǎo)致患者跌倒、生活質(zhì)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(jīng)成為亟待解決的公共衛(wèi)生問題[8]。

臨床經(jīng)常使用左旋多巴治療帕金森病[9]，但長(zhǎng)期藥物治療對(duì)改善運(yùn)動(dòng)障礙并不理想[10]。物理干預(yù)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(tài)[12]、平衡能力[13]和生活質(zhì)量[14-15]。虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality,VR)訓(xùn)練可實(shí)現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的交互[16]，能提供相對(duì)真實(shí)的環(huán)境[17]，可根據(jù)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(biāo)導(dǎo)向、可重復(fù)的訓(xùn)練[19]，還能實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化的干預(yù)[20]，實(shí)時(shí)反饋干預(yù)情況并進(jìn)行調(diào)整[21]。

既往研究表明，與其他物理康復(fù)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(fā)現(xiàn)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(yōu)勢(shì)，但仍對(duì)其持保守態(tài)度。Santos 等[30]研究發(fā)現(xiàn)VR 聯(lián)合干預(yù)的效果優(yōu)于單一VR干預(yù)。

既往文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn)，在改善帕金森病患者的平衡能力與生活質(zhì)量方面，試驗(yàn)組的效果顯著優(yōu)于對(duì)照組[31]。Costa 等[32]的文獻(xiàn)綜述中也表示VR 聯(lián)合傳統(tǒng)干預(yù)手段是比較有效的方式。本研究對(duì)VR 改善帕金森病患者平衡功能相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行Meta 分析，進(jìn)一步探討VR干預(yù)在帕金森病治療中的應(yīng)用。

1 方法

1.1 檢索策略

兩名研究人員獨(dú)立檢索Web of Science、PubMed、Cochrane Library、EMBASE、Scopus、維普、萬方和中國(guó)知網(wǎng)，外文在標(biāo)題與摘要中進(jìn)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”O(jiān)R“Parkinsons' disease”) [title/abstract]AND (gaming OR“virtual reality" OR“series gaming”O(jiān)R“Wii”O(jiān)R VR OR“X box”O(jiān)R Kinect OR interactive OR simulation OR“exergam*”O(jiān)R video) [title/abstract]AND(balance OR“postur*”O(jiān)R“dynamic postural control”O(jiān)R“postural control”O(jiān)R walking OR "postural stability") [title/abstract]AND (“randomized controlled trial”O(jiān)R“controlled clinical trial”O(jiān)R“clinical trial”O(jiān)R 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(xiàn)實(shí)OR 游戲)[主題]。

納入標(biāo)準(zhǔn)：帕金森病患者VR 康復(fù)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial,RCT)的中、英文文獻(xiàn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：研究對(duì)象不限于帕金森病患者且不能區(qū)分其他疾?。环请S機(jī)對(duì)照試驗(yàn)；重復(fù)發(fā)表和綜述。

1.2 干預(yù)措施

對(duì)照組采取一般康復(fù)措施(常規(guī)康復(fù)、常規(guī)護(hù)理等)、無運(yùn)動(dòng)干預(yù)(常規(guī)生活、健康教育)或其他康復(fù)手段(跑步機(jī)、力量訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、作業(yè)療法等)，但不包括VR 干預(yù)；試驗(yàn)組為VR 干預(yù)，可為單獨(dú)VR 干預(yù)或在對(duì)照組治療基礎(chǔ)上進(jìn)行VR 干預(yù)。兩組均可進(jìn)行兩種或更多手段聯(lián)合干預(yù)，但試驗(yàn)組除VR 干預(yù)外應(yīng)與對(duì)照組平行。

1.3 數(shù)據(jù)提取

兩名研究人員使用預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)收集表，獨(dú)立進(jìn)行資料提取，如意見不一致，咨詢第3名研究人員，直到達(dá)成共識(shí)。提取以下資料：第一作者、發(fā)表時(shí)間、國(guó)家或地區(qū)、樣本量、性別、年齡、患病程度、干預(yù)方案、干預(yù)劑量和結(jié)局指標(biāo)。

1.4 質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)Cochrane 手冊(cè)5.1.0 推薦的文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)評(píng)價(jià)納入文獻(xiàn)的質(zhì)量[33]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用Review Manager 5.3 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，效應(yīng)量采用加權(quán)均數(shù)差(mean differences,MD)或者標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(standardised mean differences,SMD)進(jìn)行分析[34]，并計(jì)算固定和隨機(jī)效應(yīng)模型95%置信區(qū)間。當(dāng)I2＜50%時(shí)，使用固定效應(yīng)模型；I2≥50%時(shí)，使用隨機(jī)效應(yīng)模型。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 納入文獻(xiàn)

經(jīng)檢索得到899 篇文獻(xiàn)，初步去除重復(fù)文獻(xiàn)397篇，進(jìn)一步閱讀題目和摘要，排除不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)453 篇，初篩后獲得文獻(xiàn)49 篇；通過閱讀全文以及質(zhì)量評(píng)價(jià)，最后共獲得24 篇[30,35-57]文獻(xiàn)，包括17 篇英文文獻(xiàn)[30,35-36,39-41,45-48,50-52,54-57]和7篇中文文獻(xiàn)[37-38,42-44,49,53]。見圖1。

圖1 文獻(xiàn)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(xiàn)中，試驗(yàn)組單獨(dú)行VR 干預(yù)的12 篇[35,40-41,43,45,47-50,53,55,57]，在對(duì)照組基礎(chǔ)上行VR 干預(yù)的12 篇[36-39,43,45,47,52-53,56,58-59]，有2 項(xiàng)研究是三臂試驗(yàn)[30,41]；Yuan等[35]的試驗(yàn)是12周隨機(jī)對(duì)照交叉試驗(yàn)，前6周一組行VR 干預(yù)另一組不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)，本研究只納入交叉前的數(shù)據(jù)?；颊呒膊?yán)重程度一般采用Hoehn-Yahr分期(H&Y)[7,58]作為第一依據(jù)，部分研究列舉了試驗(yàn)對(duì)象的具體分期人數(shù)[35,46,52,55-56]，沒有描述H&Y 的研究則采用統(tǒng)一帕金森病評(píng)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(shù)據(jù)見表1。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

續(xù)表

續(xù)表

2.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

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

表2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量情況

圖2 偏倚項(xiàng)目百分比

2.4 Meta分析

2.4.1BBS

BBS是由14項(xiàng)指標(biāo)組成的綜合量表，用于評(píng)估老年人的平衡和跌倒風(fēng)險(xiǎn)[59]，評(píng)分越高，跌倒風(fēng)險(xiǎn)越小。21項(xiàng)[30,35-42,44,46-55,57]研究使用BBS評(píng)價(jià)患者的平衡功能。其中11項(xiàng)試驗(yàn)組為單一VR[30,35,40-41,47-50,53,55,57]，研究間存在異質(zhì)性(I2=75%，P＜0.001)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，試驗(yàn)組BBS 評(píng)分更高(SMD=0.83,95%CI 0.43～1.23,P＜ 0.001)。11 項(xiàng)試驗(yàn)組為VR+對(duì)照訓(xùn)練[30,36-39,42,44,46,51-52,54]。研究間異質(zhì)性較低(I2=47%,P=0.04)，采用固定效應(yīng)模型，試驗(yàn)組BBS 評(píng)分更高(SMD=0.75,95%CI 0.53～0.96,P＜0.001)。見圖3。

圖3 VR對(duì)BBS改善效果的森林圖

2.4.2TUGT

TUGT 是一種按順序進(jìn)行起立、行走、轉(zhuǎn)彎、坐下的步行能力測(cè)試[60]。13 項(xiàng)研究[30,39-40,43-45,47,49-53,56]使用TUGT 評(píng)價(jià)患者步行能力，研究間存在異質(zhì)性(I2=67%，P＜0.001)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，試驗(yàn)組TUGT時(shí)間更少(SMD=-0.53,95%CI -0.88～-0.18,P=0.003)。9 項(xiàng)[30,40,43,45,47,49-50,53,56]研究試驗(yàn)組為單一VR，研究間存在異質(zhì)性(I2=61%,P=0.008)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，試驗(yàn)組TUGT 時(shí)間與對(duì)照組無顯著性差異(SMD=-0.36,95%CI -0.74～0.03,P=0.07)。有5項(xiàng)[30,39,44,51-52]研究試驗(yàn)組為VR+對(duì)照訓(xùn)練，研究間存在異質(zhì)性(I2=67%,P=0.02)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，試驗(yàn)組TUGT 時(shí)間更少(SMD=-0.87,95%CI -1.52～-0.22,P=0.008)。見圖4。

圖4 VR對(duì)TUGT改善效果的森林圖

2.4.3COP

由測(cè)力平臺(tái)采集計(jì)算COP擺動(dòng)面積與路徑，能有效預(yù)測(cè)跌倒風(fēng)險(xiǎn)[61-62]。3 項(xiàng)[41,47,49]研究采用COP 評(píng)價(jià)患者靜態(tài)平衡能力。研究間異質(zhì)性較低(I2=42%,P=0.04)，采用固定效應(yīng)模型，試驗(yàn)組COP擺動(dòng)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(xiàn)實(shí)對(duì)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(zhì)性，進(jìn)行亞組分析。根據(jù)對(duì)照組的訓(xùn)練內(nèi)容，將研究分為VRvs.常規(guī)康復(fù)、VRvs.平衡訓(xùn)練、VRvs.無特殊訓(xùn)練、VRvs.特殊干預(yù)4 組。結(jié)果顯示，與常規(guī)康復(fù)和平衡訓(xùn)練相比，VR 干預(yù)更有利于提高BBS 評(píng)分，縮短TUGT 時(shí)間。見表3。

表3 BBS與TUGT關(guān)于對(duì)照組的干預(yù)方式進(jìn)行亞組分析

BBS的研究根據(jù)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(yán)重程度以病程表示的，根據(jù)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(guān)于患者的患病程度進(jìn)行亞組分析

3 討論

本研究顯示，VR 干預(yù)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(biāo)，在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上實(shí)施VR效果更好。

李亞慧等[63]研究發(fā)現(xiàn)，跑步機(jī)與視覺提示相結(jié)合可能會(huì)有更好的康復(fù)效果；與單獨(dú)跑步機(jī)訓(xùn)練相比，跑步機(jī)與虛擬現(xiàn)實(shí)聯(lián)合訓(xùn)練使帕金森病患者在復(fù)雜環(huán)境中行走時(shí)，更能激活前額葉皮質(zhì)[64]。其他研究發(fā)現(xiàn)[65-66]，聯(lián)合訓(xùn)練對(duì)帕金森病患者腦可塑性效果更好。也有研究發(fā)現(xiàn)[67-68]，聯(lián)合訓(xùn)練能更顯著降低帕金森病患者的跌倒風(fēng)險(xiǎn)。本研究顯示，VR 聯(lián)合干預(yù)對(duì)TUGT 的改善優(yōu)于單一VR 干預(yù)，對(duì)BBS 的改善兩種干預(yù)方式間無顯著性差異。

亞組分析發(fā)現(xiàn)，VR 干預(yù)對(duì)帕金森病患者的BBS和TUGT 改善方面優(yōu)于常規(guī)康復(fù)和平衡訓(xùn)練。BBS 的改善效果隨著疾病嚴(yán)重程度的增加而增加，而TUGT則無顯著性變化。Canning 等[28]發(fā)現(xiàn)，在不同身體功能測(cè)量結(jié)果中，VR 對(duì)不同疾病嚴(yán)重程度的患者可能會(huì)有不同的效果，甚至?xí)霈F(xiàn)相反的效果。

本研究存在局限性。本研究納入的文獻(xiàn)多數(shù)質(zhì)量中等，可能對(duì)分析結(jié)果造成一定干擾；每個(gè)研究干預(yù)措施不盡相同：干預(yù)時(shí)間15～60 min 不等，干預(yù)周期4～12 周不等，頻次每周2 次到每天1 次，研究間異質(zhì)性較大。