虛擬現實技術改善腦卒中病人運動功能效果的Meta分析

孔 云,鐘克龍,安雪梅

1.成都中醫藥大學護理學院,四川610075;2.成都中醫藥大學附屬醫院

目前,腦卒中仍然是全世界病人死亡和長期殘疾的主要原因[1],但隨著院前急救和醫療技術的發展使得腦卒中病人的存活率升高,而這又間接導致其殘疾率的增高[2]。運動功能障礙是腦卒中發病后的主要并發癥[3],約80%的腦卒中病人會出現上肢或者下肢運動障礙,如果沒有及時干預,僅有少部分病人可以恢復運動功能[4]。運動障礙會導致病人自理能力下降,從而影響其生活質量[5]、加重照護者負擔,長此以往病人也會出現焦慮、抑郁等心理問題。虛擬現實(VR)是指用計算機生成一種交互式模擬環境,可以將人投射到此環境中,并通過操縱環境來實現自己的目的[6]。虛擬現實康復可以解決許多在現實環境中無法實現的問題[7]。由于研究地區不同、干預周期不統一導致虛擬現實干預結果呈多樣性。本研究通過Meta分析來整合現有證據探索虛擬現實技術對腦卒中病人上肢、下肢和日常生活活動能力的影響,并探討不同干預時間對病人運動功能的影響,以期為臨床改善腦卒中病人運動功能提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 文獻納入與排除標準

1.1.1 納入標準

1)經頭顱CT或者核磁共振(MRI)確診為腦卒中;2)隨機對照試驗;3)存在運動功能障礙;4)對照組為常規康復治療(物理治療、作業治療),試驗組為虛擬現實技術或虛擬現實技術+常規康復治療;5)主要結局指標:Fugl-Meyer上肢評分、Fugl-Meyer下肢評分、Wolf運動功能測試(WMFT)評分、Barthel指數(BI)評分、改良Barthel指數(MBI)評分、盒子和阻礙物測試(BBT)評分、Berg平衡量表評分(BBS)、手動功能測試(MFT)評分。

1.1.2 排除標準

1)研究設計不合理;2)重復發表的文獻;3)不能獲取全文、數據信息不全的文獻;4)會議論文。

1.2 文獻檢索策略

計算機檢索中國知網(CNKI)、萬方數據庫(WanFang Database)、維普數據庫(VIP)、中國生物醫學文獻數據庫(CBM)、PubMed、EMbase、the Cochrane Library、Web of Science數據庫中虛擬現實技術應用于腦卒中病人運動功能的隨機對照試驗。檢索時限為建庫至2022年4月。中文檢索式為:(“腦卒中”OR“中風”OR“腦出血”OR“腦梗死”OR“腦血管疾病”)AND(“虛擬現實”OR“虛擬環境”)AND(“運動功能”OR“上肢”OR“下肢”OR“偏癱”)AND(隨機對照試驗);英文檢索式為:("stroke"OR"apoplexy"OR"cerebrovascular disease"OR"cerebral hemorrhage"OR"cerebral infarction")AND("virtual reality"OR"virtual environment")AND("motor function"OR"upper limb"OR"lower limb"OR"hemiplegia")AND("RCT"OR "randomized controlled trial")。

1.3 文獻篩選和資料提取

由2名研究人員根據預先制定好的納入與排除標準獨立篩選文獻后運用EndNote軟件剔除重復文獻,然后閱讀剩余文獻標題、摘要和全文確定最終納入文獻。資料提取內容包括作者、研究地點、樣本量、干預措施、干預時間、結局指標。

1.4 文獻質量評價

采用Cochrane評價手冊中隨機對照試驗的質量評價標準[8]對納入文獻進行質量評價。評價條目包括隨機方案實施、分配隱藏、盲法、數據完整性、選擇性報告結果、其他偏倚。每個條目采用“低偏倚”“高偏倚”“不清楚”表示,全部符合上述條目為A級,部分符合為B級,全部不符合為C級,C級文獻予以剔除。

1.5 統計學方法

運用RevMan 5.3軟件進行Meta分析。用χ2檢驗和I2進行異質性判斷,當P>0.1且I2≤50%時,采用固定效應模型進行分析;當P≤0.1且I2>50%時,選用隨機效應模型進行分析。采用均方差(MD)作為效應指標,并計算其95%置信區間(CI)。對納入文獻≥10篇文獻的指標制作漏斗圖進行發表偏倚分析。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

初步檢索數據庫獲得相關文獻1 536篇,經剔重、初篩、復篩后最終納入37篇[9-45]文獻,其中中文19篇,英文18篇。文獻篩選流程及結果見圖1。

圖1 文獻篩選流程及結果

2.2 納入研究的基本特征和文獻質量評價結果

共納入37篇[9-45]文獻,其中7篇[9-15]文獻沒有報道隨機分配方法;9篇[16-24]文獻使用了分配隱藏,1篇[25]文獻對受試者實施了盲法,21篇[9,15,17-24,26-33,43-45]文獻對結果評價者實施了盲法,選擇性報告和數據完整性的風險偏倚較低。所有文獻的質量評價結果均為B級,見表1。

表1 納入研究的基本特征和方法學質量評價結果

2.3 Meta分析結果(見表2)

表2 虛擬現實技術對各指標影響的Meta分析結果

2.4 敏感性分析

Fugl-Meyer上肢評分各研究間異質性較大,敏感性分析發現異質性來源為Choi等[19]、Ain等[17]、Park等[24]、Johnson等[44]的研究,剔除后I2=35%,P=0.05,Meta分析結果穩定。Fugl-Meyer下肢評分各研究間的異質性較大,敏感性分析發現異質性來源為金慶華等[35]、Anwar等[18]的研究,剔除后I2=22%,P=0.28,Meta分析結果穩定。MBI評分各研究間的異質性較大,敏感性分析發現異質性來源為楊葉珠等[39]的研究,剔除該研究后I2=31%,P=0.15,Meta分析結果穩定。BBS評分各研究間異質性較大,敏感性分析發現異質性來源為Anwar等[18]的研究,剔除后I2=0%,P=0.83,Meta分析結果穩定。WMFT評分各研究間的異質性較大,敏感性分析發現異質性來源為Park等[24],Wang等[45]研究,剔除后I2=0%,P=0.6,Meta分析前后結果不一致,研究結果不穩定,可能與研究前的基線差異和WMFT評分標準不一有關。

2.5 亞組分析

BBS與MFT涉及的研究中干預時間均≥4周,未進行亞組分析。將其余指標的干預時間按≤4周和>4周進行亞組分析。結果顯示,Fugl-Meyer上肢評分、Fugl-Meyer下肢評分、MBI評分在干預時間≤4周和>4周時虛擬現實技術都優于常規康復手段的效果。而BI評分在干預時間>4周時及BBT評分在干預時間≤4周時虛擬現實技術與常規康復的效果比較,差異無統計學意義。見表3。

2.6 發表偏倚

MBI評分及Fugl-Meyer上肢評分漏斗圖顯示,MBI評分的偏倚風險圖兩邊不對稱,存在發表偏倚,可能與部分研究的樣本量較小從而導致合并的效應量被高估有關;上肢Fugl-Meyer評分的偏倚風險圖兩邊對稱,存在發表偏倚的可能性較小,見圖2、圖3。

圖2 MBI評分漏斗圖

圖3 上肢Fugl-Meyer評分漏斗圖

3 討論

3.1 納入研究的偏倚風險來源

主要偏倚風險來源于盲法的實施。由于此項康復技術很難做到對操作人員和病人的盲法,僅能對結局評價者施行盲法,本研究納入的文獻僅1篇[25]文獻對病人實施了盲法,21篇[9,15,17-24,26-33,43-45]文獻對結局評價者實施了盲法。

3.2 虛擬現實技術對腦卒中病人上肢的影響

有研究顯示,通過在虛擬環境中的反復練習能夠促進反痙攣肌運動神經元的募集來允許患肢收縮而減少肘關節和腕關節的痙攣[46]。該環境可能會影響神經可塑性,特別是在疾病的亞急性期[47],使受試者表現出大腦重組的最大水平;其次當病人在完成一項訓練任務時,及時的反饋能夠提高其參與康復訓練的動機,并對病人的情緒狀態產生積極影響[48]。虛擬現實技術可以通過以上兩方面來改善病人的上肢運動功能。

3.3 虛擬現實技術對腦卒中病人下肢的影響

本研究結果顯示,虛擬現實技術可以改善病人的下肢功能。這可能是因為在虛擬現實環境中可以增加病人步態障礙訓練任務的多樣性,提高病人參與康復的動機和吸引力[49];此外,還考慮到個性化康復治療提高了病人的治療舒適度[50]。但是在納入的臨床試驗中僅有6篇文獻報道了虛擬現實技術改善腦卒中病人下肢運動功能,這可能與腦卒中上肢功能障礙的發生率高且恢復較差有關[51]。由于分析的樣本量較少,得出的結果還有待進一步驗證。

3.4 虛擬現實技術對日常生活活動能力的影響

本研究結果顯示,虛擬現實技術能夠改善腦卒中病人的日常生活活動能力,可能與虛擬現實技術創造的虛擬環境讓病人有機會練習在醫院環境中沒有或不能練習的日常活動。其次,長期的練習可以改善其痙攣肢體的肌力,提高病人自理能力[52]。Lee等[53]的研究中指出虛擬現實技術訓練可提高腦卒中病人的自我護理能力,這與本研究結果一致。

3.5 亞組分析

虛擬現實的干預時間在國內外均存在差異,主要集中在2～12周,而4周是最常見的干預周期。本研究以4周為界分為兩組進行亞組分析,結果表明干預時間>4周的效果更好。可能是因為1個月的干預時間較短,還不能判斷試驗組與對照組的差異,所以今后的研究可延長干預時間或觀察多個時間段的干預效果來保證結果的準確性。由于不同的干預時間會導致不同的結果,為了以后的研究能統一時間標準,保證各研究間的可比性,期望今后能有更多的高質量試驗來探討最佳的干預時間。

3.6 虛擬現實技術療法的治療方案

目前,臨床上虛擬現實技術療法在改善腦卒中病人運動功能的應用中以改善上肢運動功能的研究為多。本研究納入的37篇研究中僅6篇是關于干預下肢的效果。目前,臨床使用的治療方案差異較大,標準不一,干預周期、干預頻次、干預時間、干預所使用的設備不統一,訓練的項目也不相同,這些都會對干預結果造成影響。其中最常見的治療周期為持續4周。從納入的文獻中可以看出試驗組干預措施的設計方式存在差異,少部分研究僅為虛擬現實技術,大部分研究是常規治療+虛擬現實技術,這可能會影響最終的治療效果。希望以后能開展更多的關于2種方式的直接對比,以減少偏倚。

4 小結

本研究僅納入部分評估運動功能的結局指標,影響結論的代表性;該研究很難對受試者實施盲法,所以納入的隨機對照試驗等級均為B級,建議今后可以多開展一些大樣本、多中心、高質量的臨床試驗。虛擬現實技術作為一種新興、廉價、便捷的康復手段,可以提高病人的康復興趣和依從性,有條件的醫療場所可以在病人實際需求的基礎上推廣應用。