虛擬現實技術對腦卒中偏癱患者下肢功能的康復效果

金慶華 林嵐 馮朔 唐蘊

(1吉林大學第一醫院神經內科，吉林 長春 130000；2長春醫學高等專科學校護理學院2017級本科生)

隨著人們生活習慣和飲食結構的改變，心腦血管疾病的發生率呈顯著上升趨勢，腦卒中作為典型的腦血管疾病嚴重影響了人們的身體健康和生活質量〔1〕。經臨床觀察后發現，大部分腦卒中患者在患病后均會出現不同程度的偏癱，上肢和下肢的運動功能受到了一定的影響，其中下肢運動障礙直接影響了患者行走功能〔2〕，而促進下肢功能的恢復直接關系到患者是否能夠進行室外運動，影響生活自理能力。在腦卒中偏癱的康復治療中，一直以傳統的功能康復為主，效果并不理想，隨著康復技術的不斷提升，虛擬現實技術(VR)被逐漸應用到康復治療中，且在部分學者的研究中發現其應用效果良好〔3〕。本研究將VR應用于腦卒中偏癱患者的康復治療中，并對其應用效果進行分析和研究。

1 資料與方法

1.1一般資料與方法 選取2018年7月至2019年7月就診于吉林大學第一醫院的腦卒中偏癱患者90例作為研究對象，使用隨機數字表法分為實驗組45例，對照組45例，對照組男25例，女20例，年齡56～72歲，平均年齡(61.5±2.1)歲，左側偏癱23例，右側偏癱22例；實驗組男24例，女21例，年齡57～73歲，平均年齡(62.0±2.2)歲，左側偏癱22例，右側偏癱23例，兩組一般資料比較無統計學差異(P>0.05),可進行組間對比。所有患者對于本研究知曉明確，且自愿簽署知情同意書。

1.2納入和排除標準 納入標準：患者經頭顱磁共振成像(MRI)和CT檢查后，臨床診斷后符合全國第四次腦血管疾病會議《各類腦血管病的診斷要點(1996)》中的相關診斷標準；無既往腦卒中病史，為首次發病；無視覺障礙，病情穩定，能夠接受指令訓練；能夠配合醫務人員進行治療；能夠堅持完成3個月的治療，中途無退出。排除標準：生命體征不穩定，存在主要臟器衰竭和認知障礙的患者；存在前庭障礙及深感覺障礙的患者；存在意識障礙不能聽從醫生指令的患者；下肢存在手術切口或者傷口的患者。

1.3方法 對照組患者應用傳統康復訓練方法，根據患者的具體情況制定康復計劃，訓練項目如下：肌肉訓練、下肢關節活動度維持的訓練、橋式運動、坐、站位平衡訓練、重心轉移的訓練、坐-站體位轉移訓練及常規步態訓練，其中常規步態訓練的具體方法為訓練患者進行各個方向轉身、交叉步行、側方行走及上下樓梯等，每次康復運動時間為60 min〔4,5〕。

實驗組患者在實施常規康復訓練的基礎上應用VR進行康復。患者在VR系統下進行康復治療，VR系統包括運動平臺、虛擬現實環境、運動捕捉紅外線攝像頭及計算機，訓練時根據患者情況選擇康復項目，以下肢康復運動為主，其中包括步態訓練、跨步訓練、循環步態、街道步行、迷宮及平衡訓練等〔6〕。吊橋步行：患者在運動平臺上行走，平臺隨著虛擬場景進行左右搖晃、斜坡等多方位的變化，在虛擬現實屏幕中橋下會有海水，在海面上還會有迎面飛來的海鷗對患者的視覺進行干擾。跨步訓練：在系統中設定步行模式，時間為1 min，熒幕上顯示出灰色的方塊，患者踩到方塊后灰色變成綠色，患者根據方塊具體調整步伐，盡量將所有灰色方塊踩亮〔7〕。循環步態：本模式為多重任務訓練項目，患者在行走時，通過調整步伐完成趣味任務，患者需要隨時調整步長、步速、步寬及步頻完成任務。完成任務中設定的能量包方可進入到下一關。步行街道：此項訓練主要是針對步行能力較差的患者，對患者設置比較固定的訓練模式，例如速度、音樂、視覺干擾及固定方向的設定等；通過設置后會出現皮球、汽車等視覺干擾〔8〕；同時設置中的音樂也會隨著步速進行自動調節，通過腦神經和大腦層刺激肢體運動，使運動能力提升。迷宮：患者站在跑臺上，屏幕設置為黑色，患者隨著音樂的變化進行運動，患者需要不斷調整肢體平衡能力來完成。以上虛擬現實治療任務每周進行5次訓練，每次40 min，訓練任務根據患者的實際情況進行調整。兩組患者均進行3個月的康復訓練，并對下肢功能進行評價。

1.4療效觀察及評價 比較兩組10米最大步行速度評定(MWS)、Berg平衡功能量表(BBS)及Fugl-meyer下肢運動功能評定表(FMA)評分情況。(1)MWS評價標準：選取比較醒目的膠帶，選擇地面上無障礙直線距離16 m的平地上標注測試起始點、3 m、13 m及終點，然后記錄患者從3 m到13 m之間所需的時間，時間精確到0.01秒，盡興測試時，可適當休息3～5 min后在進行下一次測試，重復測試3次后取步速最快1次的數值。測評時需要準備一塊秒表和黃色膠帶。(2)BBS評價標準：BBS量表的總分為56分，包括14個測試項目，每項測試評分0～4分，測試時間為20 min。在進行項目測試時，如果在測試1次不成功時則需要再次測試，并且此項分數記錄為本項目的最低分。(3)FMA評價標準：FMA量表總分為34分，包括17個項目，每項得分為0～2分，分值越高代表患者的肢體功能恢復越好。

1.5統計學方法 采用SPSS25.0軟件進行χ2檢驗、t檢驗。

2 結 果

2.1實驗組和對照組MWS評分對比 治療前，兩組MWS評分差異無統計學意義(P>0.05)；治療3個月，實驗組MWS評分明顯低于對照組(P<0.05)，見表1。

2.2實驗組和對照組BBS評分對比 治療前，兩組MWS評分差異無統計學意義(P>0.05)；治療3個月，實驗組MWS評分明顯高于對照組(P<0.05)，見表1。

2.3實驗組和對照組FMA評分對比 治療前，兩組FMA評分差異無統計學意義(P>0.05)；治療3個月，實驗組MWS評分明顯高于對照組(P<0.05)，見表1。

組別MWS治療前治療3個月BBS治療前治療3個月FMA治療前治療3個月實驗組79.6±3.652.3±3.225.6±2.442.6±3.618.2±2.331.4±2.2對照組78.5±5.762.8±3.124.8±2.935.8±4.118.6±2.125.3±2.1t值1.210 017.477 91.576 19.242 70.952 414.874 4P值0.228 90.000 00.117 90.000 00.343 00.000 0

3 討 論

腦卒中一般以老年患者居多，具有較高的致殘率和致死率。腦卒中后部分患者出現了明顯的偏癱，出現病態偏癱步態，直接影響了基本生活〔9〕。對于腦卒中后的偏癱治療，基本以傳統的康復方法為主，但是傳統康復治療的標準化及統一化康復方案不能兼顧到患者的特殊情況，尤其是針對下肢運動功能的干預項目比較單一，因此其應用效果往往一般。隨著醫療康復技術的不斷發展，VR技術逐漸的應用于醫學領域，VR技術主要是指在計算機控制下模擬出高度逼真的聽覺、視覺及觸覺等多方面三維空間〔10〕，使患者有一種身處其中的感覺，即交互、沉浸及構想。虛擬現實訓練實現了患者在不同場景下的動態功能康復鍛煉，通過多個器官的反饋，增加了患者運動的積極性，同時也促進了患者下肢運動功能的恢復。

本研究結果說明了通過VR技術有效提升了患者的下肢步行速度、平衡能力及下肢運動功能。之所以患者能夠取得較好的恢復狀態〔11〕，主要是由于其與傳統康復療法相比具有獨特且明顯的優勢：第一：通過VR技術患者可以通過屏幕體會到真實的運動環境，避免了傳統訓練中單一訓練場景的不足，通過模擬現實系統患者可以對自己的運動情況進行調整，同時通過計算機對運動信息的收集和及時反饋，可以發現患者存在的問題，同時兼顧了患者之間的個性化差異，保證康復運動的有效性〔12〕。第二：VR技術是在計算機控制下幫助患者進行運動，與傳統的康復訓練相比，對于患者出現的運動錯誤容忍度更高，且更有耐心，避免患者出現焦慮和抑郁情緒，對于患者出現不適當的運動，計算機以反復提醒的方式進行敦促，并告知正確的運動形式，這在一定程度上促進了患者康復的積極性，同時也避免了人為帶來的負面情緒影響〔13〕，患者的參與度更高。第三：VR技術不受場地限制，運動時通過無線傳感方式對患者關節活動度進行準確評價，針對患者下肢運動情況設置相應的運動模式，在計算機的設置下為患者提供了多達數十種模式，并且通過患者下肢肌肉情況及關節的活動度制定相應的運動模式，使鍛煉更有針對性〔14〕。第四：VR系統操作簡單，更便于腦卒中患者操作，降低了運動中的摔倒風險。通過虛擬現實系統可以對運動數據進行搜集，并且可以將搜集數據進行分析，對每位患者給予不同的建議；計算機可以針對患者的運動完成程度對患者給予鼓勵，這在一定程度上增加了患者康復運動的積極性，即使患者的完成度不好，計算機也會通過語音的形式鼓勵患者，這在一定程度上增加了康復治療的趣味性，減輕了患者的心理壓力〔15〕。

VR作為一種新型技術應用到康復運動中，無論從康復運動的形式還是方法上均優于傳統康復治療，并且打破了傳統康復模擬情景單調的情況。在應用虛擬技術后，可以通過計算機設置專門的下肢康復訓練，從改善關節運動及肌肉力量等多個方面進行康復，實現了康復訓練的全面性。通過VR為患者提供了康復運動數據的記錄、安全控制及輔助治療等多方面技術，實現了對患者體態的恢復、步態運動的恢復、下肢肢體運動障礙及個人生活能力的改善。綜上所述，對腦卒中偏癱患者應用VR進行康復訓練，可以促進患者的下肢功能的康復。