虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練對(duì)腦卒中偏癱病人平衡及運(yùn)動(dòng)功能的影響

黃燕珠,張 清,鐘 祥

腦卒中的發(fā)生與腦血管病變導(dǎo)致血管破裂、閉塞而引起腦血管循環(huán)障礙有關(guān),病人表現(xiàn)認(rèn)知障礙及肢體功能障礙,嚴(yán)重影響病人生活質(zhì)量[1]?？祻?fù)功能訓(xùn)練可在一定程度上重塑腦卒中病人受損的神經(jīng)元,改善病人神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能[2]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)即VR技術(shù),在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上生成,用戶通過傳感設(shè)備進(jìn)入虛擬環(huán)境中,讓各項(xiàng)操作變得逼真、有趣,提高病人參與康復(fù)鍛煉積極性[3]。鏡像視覺反饋訓(xùn)練通過訓(xùn)練激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)來重塑大腦功能,能有效促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)[4]。研究指出,鏡像視覺反饋訓(xùn)練在肢體功能障礙病人康復(fù)訓(xùn)練中具有促進(jìn)作用,通過指導(dǎo)肢體功能障礙病人開展系統(tǒng)化的視覺反饋訓(xùn)練,可在一定程度上改善病人運(yùn)動(dòng)功能[5]。由于腦卒中偏癱病人需要長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持鍛煉才能獲得較理想的康復(fù)效果,但臨床上不少病人由于鍛煉依從性較差而影響其康復(fù)效果。為此,本研究采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提升病人參與康復(fù)鍛煉積極性的同時(shí)對(duì)病人實(shí)施鏡像視覺反饋訓(xùn)練,旨在最大限度提升病人康復(fù)效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2021年8月—2022年8月選取104例腦卒中偏癱病人為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):所有病人均符合腦出血及腦梗死的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];入院后接受影像學(xué)檢查,確認(rèn)發(fā)生了腦卒中;初次發(fā)病,單側(cè)大腦半球存在病灶;年齡35～70歲;生命體征平穩(wěn)。排除標(biāo)準(zhǔn):合并精神障礙或伴有腦器質(zhì)性病變;合并認(rèn)知功能障礙或明顯失語;合并心肝腎等臟器功能衰竭; Ashworth痙攣評(píng)級(jí)為Ⅱ級(jí)或以上;伴有下肢明顯殘疾或疼痛。按照隨機(jī)數(shù)字表法將病人分為觀察組、對(duì)照組,每組52例。觀察組:男26例,女26例;年齡38～70(58.12±3.45)歲;偏癱部位左側(cè)28例,右側(cè)24例;學(xué)歷初中及小學(xué)18例,高中及中專20例,專科及以上14例。對(duì)照組:男27例,女25例;年齡38～70(58.23±3.52)歲;偏癱部位左側(cè)26例,右側(cè)26例;學(xué)歷初中及小學(xué)17例,高中及中專23例,?？萍耙陨?2例。兩組病人一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 干預(yù)方法

1.2.1 對(duì)照組干預(yù)方法

對(duì)照組病人由康復(fù)治療師指導(dǎo)其行早期康復(fù)訓(xùn)練及康復(fù)護(hù)理。1)病人病情穩(wěn)定后由責(zé)任護(hù)士對(duì)病人進(jìn)行肢體按摩及被動(dòng)功能鍛煉,以防止關(guān)節(jié)畸形及肌肉萎縮。協(xié)助病人擺放合適體位,對(duì)于不能自主翻身的病人協(xié)助其2 h翻身1次,以改善病人肢體功能。2)體位轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)移訓(xùn)練:責(zé)任護(hù)士協(xié)助病人抬高床頭30°,當(dāng)病人能堅(jiān)持大于30 min后次日將床頭抬高增加10°開展訓(xùn)練,直至床頭抬高至90°。然后指導(dǎo)病人交叉雙手抱膝,頭部逐漸靠近胸前,讓身體前后左右輕搖,以緩解下肢痙攣癥狀。3)上肢分離誘發(fā)訓(xùn)練:病人取坐位,指導(dǎo)其行肘關(guān)節(jié)伸展及肩關(guān)節(jié)屈曲運(yùn)動(dòng),要求病人行肩內(nèi)斂、內(nèi)旋及屈曲運(yùn)動(dòng),并于肩內(nèi)收或內(nèi)旋時(shí)讓病人手部觸碰肩關(guān)節(jié),然后復(fù)位,反復(fù)鍛煉8次。4)上肢控制訓(xùn)練:指導(dǎo)病人行關(guān)節(jié)伸展運(yùn)動(dòng),當(dāng)關(guān)節(jié)屈伸90°時(shí)停留10 s,待病人完成后逐漸減少肩關(guān)節(jié)屈曲角度,于任意角度停止或運(yùn)動(dòng)。

1.2.2 觀察組干預(yù)方法

觀察組病人在對(duì)照組基礎(chǔ)上實(shí)施虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練。

1.2.2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)支持技術(shù)

由物理治療師負(fù)責(zé)幫助病人完成VR平衡訓(xùn)練,應(yīng)用Silverfit 2.5.5.8229軟件設(shè)置虛擬場(chǎng)景,利用3D攝像頭根據(jù)紅外線反射來捕捉病人活動(dòng)時(shí)的圖像,將3D動(dòng)態(tài)影像完整記錄下來。病人每次接受30 min訓(xùn)練,可選擇3種VR游戲,每種游戲的訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為10 min,物理治療師要對(duì)病人的實(shí)際情況做出綜合評(píng)定,協(xié)助病人選擇難度適宜的游戲,要盡量保證病人可以不用輔助工具或者不借助其他人的力量完成訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中,治療師需要擔(dān)當(dāng)監(jiān)督者與保護(hù)者,適當(dāng)時(shí)用語言指導(dǎo)病人。常見VR訓(xùn)練游戲有3個(gè):1)沙灘排球,系統(tǒng)中設(shè)置沙灘排球的虛擬場(chǎng)景,病人保持站立姿勢(shì),自身影像投射到屏幕中成為排球運(yùn)動(dòng)員的形象,病人移動(dòng),屏幕上的人物也會(huì)隨之移動(dòng),病人通過改變姿勢(shì)或者身體重心完成一場(chǎng)沙灘排球比賽,可以通過調(diào)整時(shí)間限制的方式變化難易程度。2)城市行走,系統(tǒng)中設(shè)置城市馬路的虛擬場(chǎng)景,病人保持站立姿勢(shì),通過步行或者移動(dòng)身體的方式躲避屏幕上出現(xiàn)的障礙物,直至達(dá)到終點(diǎn),如果訓(xùn)練過程中未能成功躲避障礙物,系統(tǒng)會(huì)通過畫面與聲音的變化做出提示,可以通過調(diào)整時(shí)間限制的方式變化難易程度。3)花園采摘,系統(tǒng)中設(shè)置菜園的虛擬場(chǎng)景,菜園中遍布各類蔬菜,病人訓(xùn)練時(shí)保持站立姿勢(shì),其影像投射到屏幕中為鏟子的形象,病人移動(dòng),鏟子也隨之做出動(dòng)作,鏟子移動(dòng)到蔬菜上,對(duì)應(yīng)的蔬菜閃爍,病人做出下蹲或者彎腰動(dòng)作,鏟子隨機(jī)將蔬菜收割。同樣,也可以通過調(diào)整時(shí)間限制的方式變化難易程度。

1.2.2.2 視覺反饋訓(xùn)練

病人訓(xùn)練前取平臥位,在雙腿中間放置鏡子,鏡子反光面?zhèn)戎糜诮?cè)下肢,鏡子背面置于患側(cè)下肢,指導(dǎo)病人通過調(diào)整合適的體位來看清鏡面中呈現(xiàn)的鏡像,指導(dǎo)病人根據(jù)鏡像完成下肢訓(xùn)練動(dòng)作。訓(xùn)練步驟:膝關(guān)節(jié)屈伸—踝關(guān)節(jié)背伸—下肢抬高等,同側(cè)肢體也進(jìn)行相同動(dòng)作,囑咐病人時(shí)刻觀察肢體鏡像,雙側(cè)肢體交替進(jìn)行鍛煉,每次持續(xù)訓(xùn)練20 min,每天1次,每周6次,持續(xù)訓(xùn)練4周。

1.3 觀察指標(biāo)

由2名經(jīng)統(tǒng)一培訓(xùn)的責(zé)任護(hù)士,在病人入組時(shí)(干預(yù)前)及干預(yù)3個(gè)月時(shí)(干預(yù)后)以問卷調(diào)查形式收集兩組平衡功能、下肢運(yùn)動(dòng)功能、功能性步行、日常生活能力及生活質(zhì)量數(shù)據(jù),病人填寫完相關(guān)量表后現(xiàn)場(chǎng)回收,本次共發(fā)出相關(guān)量表104份,有效回收104份,有效回收率100%。

表1 兩組病人干預(yù)前后BBS評(píng)分、FAC評(píng)分、Barthel指數(shù)比較 單位:分

表2 兩組病人干預(yù)前后下肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分比較 單位:分

表3 兩組病人干預(yù)前后生活質(zhì)量評(píng)分比較比較 單位:分

1.3.1 平衡功能

采用Berg平衡量表(BBS)[7]進(jìn)行評(píng)價(jià),總分0～56分,分值越高說明病人平衡能力越理想,量表Cronbach′s α系數(shù)為0.832,效度系數(shù)為0.863,信效度理想。

1.3.2 下肢運(yùn)動(dòng)功能

采用Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)能力量表(FMA)[8]進(jìn)行評(píng)價(jià),量表包括上肢功能(0～66分)和下肢運(yùn)動(dòng)功能(0～34分),總分0～100分,評(píng)分越高表明病人肢體運(yùn)動(dòng)能力越理想,量表Cronbach′s α系數(shù)為0.856,效度系數(shù)為0.878,信效度理想。

1.3.3 功能性步行量表(FAC)[9]

用于評(píng)價(jià)病人步行狀況,量表評(píng)分1～5分,評(píng)分越高表明病人步行能力越理想,量表Cronbach′s α系數(shù)為0.872,效度系數(shù)為0.882,信效度理想。

1.3.4 Barthel指數(shù)

包括10個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目采用1～10級(jí)評(píng)分,總分10～100分,評(píng)分越高說明病人日常生活能力越理想,量表Cronbach′s α系數(shù)為0.863,效度系數(shù)為0.879,信效度理想。

1.3.5 生活質(zhì)量

應(yīng)用腦卒中專用生活質(zhì)量量表(SS-QOL)[10]進(jìn)行評(píng)價(jià),量表包括工作情況、軀體功能、社會(huì)功能、心理狀態(tài)4個(gè)維度,每個(gè)維度評(píng)分0～100分,分值越高說明病人生活質(zhì)量水平越高。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

3 討論

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練可改善腦卒中偏癱病人平衡能力

平衡訓(xùn)練旨在提升病人的平衡能力,傳統(tǒng)訓(xùn)練多依賴于康復(fù)器械與訓(xùn)練手法,訓(xùn)練內(nèi)容比較枯燥,形式較為單一,病人在長(zhǎng)期重復(fù)的訓(xùn)練當(dāng)中極易失去康復(fù)信心與積極性[11]。計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,為醫(yī)療工作的展開提供了全新的途徑與方法,VR技術(shù)與平衡功能訓(xùn)練的結(jié)合就很典型,VR技術(shù)在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上展開,為病人創(chuàng)造生動(dòng)真實(shí)的虛擬環(huán)境,病人極易融入其中,且能夠在訓(xùn)練當(dāng)中感受到樂趣,在VR技術(shù)的吸引下病人在訓(xùn)練當(dāng)中的注意力以及積極性都會(huì)有很大程度的提升[12-13]。鏡像視覺反饋訓(xùn)練通過視覺錯(cuò)覺訓(xùn)練可提升病人肢體存在意識(shí),從而促進(jìn)大腦組織形成“使用-依賴性”功能,有效避免患肢由于長(zhǎng)期缺乏鍛煉而導(dǎo)致肢體功能衰退而影響平衡能力[14]。本研究對(duì)腦卒中偏癱病人實(shí)施虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練,結(jié)果顯示觀察組病人干預(yù)后BBS評(píng)分、FAC評(píng)分較對(duì)照組明顯升高(P<0.05),表明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練可改善腦卒中偏癱病人平衡能力。這是因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)可模擬各種訓(xùn)練場(chǎng)景,能充分調(diào)動(dòng)病人參與康復(fù)訓(xùn)練的積極性及主動(dòng)性,而視覺反饋訓(xùn)練通過對(duì)雙側(cè)肢體進(jìn)行訓(xùn)練,有助于兩側(cè)大腦半球相互抑制,從而達(dá)到新的運(yùn)動(dòng)平衡,因此可從神經(jīng)層面促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù),改善病人平衡能力[15]。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練可改善腦卒中偏癱病人肢體功能

下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙是腦卒中偏癱病人常見的臨床癥狀,本研究為了促進(jìn)腦卒中偏癱病人下肢功能恢復(fù),對(duì)病人實(shí)施虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練,結(jié)果顯示觀察組病人干預(yù)后Fugl-Meyer量表及相關(guān)維度評(píng)分高于對(duì)照組(P<0.05),表明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練可改善腦卒中偏癱病人肢體功能。分析可能由于VR技術(shù)指導(dǎo)下的康復(fù)訓(xùn)練可以從多方面給予病人反饋,包括本體覺、聽覺以及視覺,全方位的反饋能提高病人功能鍛煉效果,促進(jìn)病人術(shù)后肢體功能恢復(fù)[16]。視覺反饋訓(xùn)練通過“幻象”為病人提供的視覺反饋,且相關(guān)反饋可刺激運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)通路,激活患側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,重塑雙腿神經(jīng)元,從而有效改善病人下肢運(yùn)動(dòng)功能[17]。

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練可改善腦卒中偏癱病人日常生活質(zhì)量

積極提升腦卒中偏癱病人生活質(zhì)量是護(hù)理的最終目的,本研究結(jié)果顯示,觀察組病人經(jīng)訓(xùn)練后生活質(zhì)量評(píng)分較對(duì)照組明顯升高(P<0.05),表明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練可改善腦卒中偏癱病人日常生活質(zhì)量。和傳統(tǒng)的重復(fù)性訓(xùn)練不同,VR技術(shù)下的平衡訓(xùn)練具有任務(wù)導(dǎo)向性特征,可根據(jù)病人的病情變化,設(shè)定適合的訓(xùn)練目標(biāo),病人訓(xùn)練過程中系統(tǒng)會(huì)根據(jù)病人動(dòng)作情況給予指導(dǎo)與反饋,病人可以根據(jù)反饋結(jié)果調(diào)整姿勢(shì),優(yōu)化訓(xùn)練模式,以更加準(zhǔn)確的姿勢(shì)完成訓(xùn)練,及時(shí)反饋具有優(yōu)化運(yùn)動(dòng)模式的、優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用,讓病人的執(zhí)行力明顯提升,從而有效改善病人運(yùn)動(dòng)功能,讓病人能盡快恢復(fù)正常生活[18-19]。另外,視覺反饋訓(xùn)練可增強(qiáng)病人運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)興奮性,改善病人肢體功能,激活病人M1區(qū)興奮性,改善患側(cè)大腦半球功能,進(jìn)而促進(jìn)肢體功能恢復(fù),因此在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)訓(xùn)練基礎(chǔ)上對(duì)病人行視覺反饋訓(xùn)練,可起到協(xié)同效應(yīng),有效提升病人運(yùn)動(dòng)功能,改善病人生活質(zhì)量[20]。

4 小結(jié)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練能有效改善腦卒中偏癱病人下肢運(yùn)動(dòng)功能及步行功能,有助于病人生活質(zhì)量提升。然而本研究存在一定不足之處,如納入樣本量小、病人病程短,缺乏長(zhǎng)期跟蹤隨訪,在日后需要擴(kuò)大樣本量,延長(zhǎng)隨訪時(shí)間進(jìn)一步客觀評(píng)價(jià)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合視覺反饋訓(xùn)練在腦卒中偏癱病人中的應(yīng)用價(jià)值。