遠程康復技術在記憶障礙中的應用研究進展

馬睿，屈云，王婷婷，王靜靜

腦卒中具有高死亡率和高致殘率的特點，大部分患者會遺留運動、言語及認知障礙，而認知障礙不僅影響了患者的日常生活，更會嚴重影響到患者運動、言語和日常生活活動能力的康復[1-2]。記憶障礙是其中最常見的臨床癥狀，約占45.4%[3]。研究顯示，約有20%～50%的卒中患者會遺留學習和記憶功能障礙[4-5]。腦卒中后進行正確的記憶功能訓練，可以有效的緩解記憶功能障礙，提高記憶能力[6]。傳統的記憶功能訓練方式主要有聯想記憶法[7]、無差錯性學習[8]、選擇重復訓練[9]，以及間隔提取技術[10]等。這些針對記憶的訓練方式需要治療師現場實施，面對面給予患者指導，但是由于大部分患者分散于偏遠地區，存在就診困難、治療人員缺乏，治療人員技術水平不等、訓練方式單一等弊端。而隨后出現的計算機輔助訓練系統，雖可提供同等水平的康復治療，但是仍有治療條件受限、出院后訓練效果下降及記憶功能評估及訓練中斷等局限性，不足以滿足腦卒中或腦損傷后患者記憶訓練的長期需求。隨著科學技術的發展以及患者對康復需求的增多，遠程康復技術成為解決上述問題的最主要的方式之一。本文綜述了近年來治療記憶障礙常見的遠程康復技術，對其分類及功能進行介紹，綜合分析其療效，旨在為臨床提供參考。

1 遠程記憶康復的常見技術

1.1 基于遠程康復的互聯網輔助認知訓練 該方式是將遠程互聯網通訊和多媒體技術與康復醫學相結合, 建立人-機交互的模式，對記憶障礙的患者進行遠程治療的方法, 通過遠程康復的模式, 建立醫生及治療師與患者、基層醫院、社區醫院、公立醫院等之間的信息交流和診療服務網絡[11-12]。通過多媒體游戲等方式，給予患者任務性訓練，增加患者的興趣，使患者更加投入，這種遠程技術對卒中后認知功能障礙的恢復有較好的療效[12]。作為最常用的遠程康復治療手段，國內外基于互聯網技術的記憶康復已經較成熟。國內正在研發的智能化腦卒中遠程康復輔助系統，可通過遠程人機接口設備將居家的評估和訓練數據傳入數據庫云終端進行處理，利用終端的大型醫院或專家資源確定治療方案，指導患者，并督促患者參與治療，同時保障患者安全[13-14]。Bergquist等[15]利用基于互聯網的認知康復模式，提出遠程康復可能是一種有效的補償認知康復的機制。Solana等[16]對Guttmann神經私人訓練助手(Guttmann Neuropersonal Trainer, GNPT)遠程康復平臺進行研究，提出該平臺可使腦損傷患者延長醫院外的康復治療，提高康復過程的效率，相對于治療師與患者面對面的方式，可顯著節約成本。

1.2 虛擬現實技術 虛擬現實(Virtual Reality，VR)是具有視覺、觸覺、運動覺等相互作用的3D體驗方式，通過電腦產生接近現實的環境，讓患者沉浸其中，身臨其境進行治療[17-18]。它具有沉浸、交互等特點。利用其特點使患者在虛擬場景中與各種對象相互聯系，利用認知功能與想象，提升患者記憶功能。國內目前針對遠程虛擬現實治療記憶障礙的研究尚少，VR治療患者體驗性強、良好的生態效度等優勢會加速其未來的發展。Caglio等[19]利用視覺3D游戲進行記憶功能的研究，發現虛擬航行訓練可以激活記憶相關腦區，從而改善腦損傷患者的記憶功能。VR可提供豐富的功能刺激及激勵情境，增強患者在康復過程中的參與程度，通過數據收集，監測和評估康復進展。由于治療及操作系統基于傳感器、屏幕、計算機等設施，其載體的本質決定了VR技術可以運用于遠程康復之中，Riva[20]等設計的身體形象虛擬現實量表(Body Image Virtual Reality Scale，BIVRS)使用VR技術建模可通過互聯網進行訪問。

1.3 移動終端 手機已經成為生活中不可缺少的工具之一，患者可與治療人員實時通話、信息交流以及網絡實時視頻，實現遠程治療人員對患者的記憶評估及訓練。越來越多關于智能手機的研究表明中度到重度記憶障礙的病人可以從使用這項技術中獲益[21-23]，且智能移動終端相對于其他遠程康復設備具有成本低，攜帶方便，覆蓋面廣等優勢，已成為未來康復發展趨勢[24]。此種技術在國內研究較少，但在國外，針對記憶障礙的移動終端治療技術及智能手機治療軟件已有相應的研究。有研究通過篩選對13名腦損傷患者使用智能手機結合互聯網日歷治療前瞻性記憶功能，通過前瞻性及回顧性記憶量表評估結果證明該方式為腦損傷后記憶障礙的有效治療方法[24]。Joode等[25]研究發現腦損傷后認知記憶障礙的患者使用個人數字助理(Personal Digital Assistant，PDA)可以獲得與傳統紙筆輔助下無差異的治療效果。另一項研究使用智能手機與PDA對10位中度及重度記憶障礙患者進行治療，所有患者日常生活能力均提高，反映了該方式對記憶障礙的有效性[26]。Tactus Therapy公司設計的Spaced Retrieval(SR)手機應用，有助于鞏固記憶中的信息。該應用會自動增加記憶正確后的提示間隔時間，并減少記憶錯誤后的提示間隔時間[27]。Bourgeois等[28]針對三種不同的記憶障礙患者進行研究，證實了在相同的手機使用時間內，使用SR應用可以更有效的提高患者的記憶功能。

2 遠程技術在記憶康復中的臨床應用

2.1 遠程技術在記憶康復中的評估 目前的研究中涉及的記憶評估大多使用傳統的記憶評估量表，將量表以不同方式植入電腦、VR系統或手機系統內，通過治療人員的遠程操作來完成評估。常采用簡易精神狀況檢查量表(Mini-mental State Examination，MMSE)、洛文斯頓作業療法認知評定量表(Loewenstein Occupational Therapy Cognitive Assessment，LOTCA)、蒙特利爾認知評定(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)、Rivermead行為記憶測試等進行評定。在Evald[29]的研究中，腦損傷患者使用手機改善了前瞻性記憶，評估使用的是前瞻性記憶問卷和回顧性記憶問卷。Thomas等[30]設計的一款虛擬環境雜貨店，通過購物及計算來評估患者的情景記憶與前瞻性記憶，研究結果顯示該方式于傳統神經心理學檢測具有良好的相關性。Riva等[20]使用身體形象虛擬現實量表(Body Image Virtual Reality Scale，BIVRS)作為工具來評估認知。Robert等[31]將腦卒中患者置于虛擬的辦公室環境中，通過學習和回憶16個訓練項目，評估記憶功能。該研究證明了VR對評估腦卒中患者的記憶和學習能力的有效性，且具有良好的生態效度。一項研究對30名卒中后患者進行遠程手機版MMSE評估，結果顯示該遠程評估方式是一種有效的臨床評估手段[22]。

2.2 遠程技術在記憶康復中的治療 ①基于互聯網的計算機輔助治療：在該治療方式中，常用的是神經心理學訓練軟件(NeuroPsychological Training NPT)，它是一款針對認知多領域的多維軟件包，在Giovanna Cipriani[32]的研究中，阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease AD)及輕度認知障礙患者(mild cognitive impairment MCI)使用NPT治療后，AD患者在長時記憶、短時記憶、文字記憶與視覺記憶等多方面均取得明顯的改善，MCI患者的工作記憶也獲得了顯著的提高。Rozzini[33]對59名MCI患者進行了研究，其中15人使用NPT及膽堿酯酶抑制劑(cholinesterase inhibitors，ChEIs)、22人只使用ChEIs，22人未接受任何治療，觀察一年后，發現實驗組患者記憶功能明顯提高。Bergquist等[15]利用基于互聯網的認知康復IM系統，對10名獲得性腦損傷后記憶障礙的患者進行治療，通過系統內的治療日程安排給予精準的、有效的認知康復，結果顯示大部分記憶障礙患者均可使用基于互聯網的遠程康復計劃，驗證了遠程記憶康復的可操作性。電腦及互聯網的普及使這種治療方式可以延續院內治療，偏遠地區的患者能夠接受康復服務，既減輕了醫院的運作負擔，也為患者提供便利[34]。此外，基于互聯網的計算機輔助治療硬件和軟件相對穩定，患者可接受基本相同的治療，避免了由于治療人員水平不同，所造成患者接受的治療存在差異性的問題。②虛擬現實的記憶治療：Zygouris等[35]利用遠程虛擬現實超市輔助系統對輕度認知障礙患者進行治療，通過Rivermead行為記憶測試量表評估，發現該系統在視覺記憶、語言記憶方面有較好療效。Gamito等[36]利用網絡3D平臺設計的Unity 2.5游戲引擎，通過頭盔式顯示器等設備對患者記憶力進行訓練。Yip[37]設計的非沉浸式VR，通過3DVIA Virtools軟件對患者進行前瞻記憶的訓練。研究表明，不論沉浸式或非沉浸式VR，均借助不同的軟件取得了良好的治療效果。VR技術的高體驗性是其治療的巨大優勢，其特殊的治療方式及沉浸式體驗等均對患者有一定的吸引力，能夠使患者有更好的配合度，良好的網絡基礎可以使醫患之間有充分的溝通交流，提高了院外患者的治療依從性。③智能手機的記憶治療：Ellen等[38]對比智能手機與比普通手機，發現記憶障礙的患者對于智能手機的需求明顯高于常規手機。Tacchino等[39]使用名為認知訓練工具(Cognitive Training Kit, COGNI-TRAcK)的手機應用對患者的工作記憶進行密集的、個性化的康復干預，其實用性及患者依從性都有良好的表現。此外，使用基于智能手機的大腦抗衰老和記憶強化訓練程序進行研究，結果顯示患者工作記憶較前明顯提高[40]。智能手機是重要的生活工具，利用其便攜、使用方便等優勢，基于智能手機的記憶康復也應運而生。通過智能手機治療可以改善康復治療人員不足、資源分布不均等現狀，臨床醫生每天可以安排更多的患者進行治療[34]。同樣，智能手機也可以為患者及醫生減少更多的路費以及評估和治療時的人工成本。④多種遠程技術聯合使用：一項研究中，Kim等[41]對28例卒中后認知障礙的患者進行康復訓練，實驗組接受虛擬現實和計算機認知功能治療，對照組只接受計算機認知功能治療，進行4周的訓練，并且在治療前后進行認知功能評估，結果顯示實驗組相比對照組在視覺注意和短期的視覺空間記憶方面有顯著的提高。此外，在基于網絡的治療日程安排與智能手機聯合的研究中，腦損傷后患者的前瞻記憶在治療介入后明顯改善，證明了其可實踐性和有效性[29]。多種遠程技術聯合，可能會優于傳統方式的治療效果。融合各種技術的優點，患者能接受更加全面的院外康復治療，但其信效度有待進一步驗證。

3 總結與展望

遠程康復技術的應用包含了評估、監督、防治、輔導、教育、會診、指導等多項服務意義。目前的遠程技術往往包含了人工智能的因素，包括數據的自動處理、核心算法的研發和預后的判定等。Johansson等[42]通過對遠程康復的一系列數據進行回顧，驗證了卒中后的遠程治療的有效性。因其治療效果明顯及治療方式的多樣化，遠程康復技術已逐漸成為腦卒中后康復的重要手段之一。作為遠程醫療的延伸，遠程康復已被描述為優于其他次級專業的傳統康復方式的替代方式之一。首先，大量研究證明了遠程康復治療技術治療記憶障礙的有效性；其次，通過遠程設備進行評估及治療，減少人力物力的消耗，節省更多的醫療資源，同時，減少患者往返醫院、轉移等問題，為治療提供極大的便利；第三，由于遠程康復技術可以實現實時監控、實時指導等功能，在治療人員的遠程指導下，患者在訓練中的安全性也得到了保障。然而，遠程康復技術仍然存在不足。目前的研究對于記憶障礙的評估相關文獻較少，涉及的評定均使用傳統記憶評估量表，無專門適用于遠程康復的評定量表，且評定過程仍需治療人員遠程進行，只解決了距離的問題，仍需消耗大量人力；而對于存在嚴重認知障礙的患者，由于患者的依從性較低，遠程康復技術的效果甚微，可能需花費更大的成本。另外，目前市面上的遠程康復技術，僅單方面針對上肢、下肢或認知功能進行訓練，能夠整合運動功能及認知功能康復的遠程設備較少。

隨著科學技術的飛速發展，互聯網及手機等信息技術的普及，遠程康復及智慧化康復已經成為研究的熱門。未來的研究趨勢將在傳統遠程康復的基礎之上，使患者從遠程評估、數據傳入、治療處方的匹配發送均達到自動化、智能化，大大減少人工使用率，并且可在整個治療過程中針對患者的治療進展自動調整治療方案等。根據第六次全國人口普查及第二次全國殘疾人抽樣調查，2010年我國殘疾人已達到8500萬人次，其中約5000多萬人有康復治療的需求[43]，到2015年，我國共有殘疾人3145余萬人，其中僅755萬人得到康復服務[44]，預計至2030年，我國80%的慢性疾病均需要康復治療。龐大的康復需求，需要相應的康復資源供應。隨著政府鼓勵多層次多樣化醫療服務，未來遠程智能化康復醫療將擁有更廣闊的發展前景。