虚拟现实康复治疗对脑血管病偏瘫患者运动功能恢复的疗效

夏熙双 牛光明

郑州大学第二附属医院神经外科 郑州 450014

近年来,脑血管疾病发病率呈逐年上升趋势,而其后遗症是神经内外科患者常见的并发症,致残率较高[1],并且经过治疗后多伴有运动功能障碍,影响患者的生活质量。本研究拟运用虚拟现实技术对由脑血管疾病造成的运动功能障碍进行康复治疗,以观察VR康复对脑血管疾病造成的运动功能障碍康复的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2008-04～2009-01在郑州市第二人民医院、郑州大学第二、第五附院神经内科及康复科住院治疗的脑血管疾病患者。

1.2 纳入标准 符合1995年第4届脑血管病学术会议通过的诊断标准,并经颅脑CT或MRI确诊的初发脑卒中患者,均存在肢体运动功能障碍,无严重的认知障碍及精神疾病,病程3周内,GCS≥8分,生命体征稳定。

1.3 排除标准 发病前有精神疾病,卒中前已有痴呆表现,严重的认知障碍及失语,伴心、肺、肝、肾等重要脏器严重疾病,有影响功能恢复的神经肌肉骨骼病变临床不能配合治疗者。

1.4 分组 从符合纳入标准的住院患者中随机抽取80例,再随机分为对照组(传统康复)40例,实验组(VR康复)40例。对照组40例中男27例,女13例,平均年龄(57.23± 9.45)岁;实验组40例中男26例,女14例,平均年龄(56.98 ±10.01)岁。2组患者年龄、性别、病变、(康复前)患肢肌力、运动功能障碍上的差异无统计学意义(P＞0.05),具有可比性。

1.5 治疗方法 2组均以神经内科的药物治疗为基础治疗。对照组(传统康复)患者生命体征稳定后即可开始早期运动康复疗法:(1)床上良肢位的摆放;(2)按时变换体位;(3)患侧肢体各关节活动度的维持训练;(4)翻身、坐起训练;(5)桥式运动;(6)平衡训练:坐位及站立平衡训练;(7)起立床站立训练;(8)行走训练;(9)ADL训练。重点是运动功能的康复训练,根据康复的不同阶段采取不同的措施,由治疗师一对一的治疗。2次/d,45 m in/次,每周5 d,持续12周。实验组(VR康复)患者生命体征稳定后即可开始进行VR康复疗法。VR康复是将虚拟现实技术运用于运动康复领域的新技术,是综合了视、听、触觉的可交互的生物反馈系统。本研究使用的是桌面式虚拟现实技术生物反馈系统[2]。康复仪器为M yoTrac Train治疗仪、Sun light Tetrax平衡仪。M yoT-rac Train治疗仪:在M yoTrac Clinical软件支持下,择取相应的康复方案,以两个导入/导出电极片贴于患肢相应处,导线连接M yoT rac掌上处理器和显示器,显示器上是选定的虚拟环境,如虚拟人。康复时则设定一阈值,患肢康复时在视觉系统、听觉系统和主动意识驱动下,肌肉活动的电流超过阈值则虚拟人站起伸展四肢,动听的音乐响起以资鼓励。电流超过阈值越多,虚拟人站起越高四肢舒展越完全鼓励音乐时间越长。康复中肌紧张及放松交替进行,肢体的康复内容与对照组相同。Sun light-Tetrax平衡仪:原理与M yoT rac Train治疗仪相同。患者站在两侧有支撑物的治疗平台上,两脚足趾足跟部位共有四个感应元件,感受不同部位的压力,感应元件之间可以交互分析彼此的压力信息。同样连接计算机和显示器,显示器上同样是预选的桌面虚拟环境,原理与M yoT rac Train治疗仪相同,仅根据患者不同的平衡状态阶段采取相应的姿态治疗。2次/d,45 m in/次,每周5 d,持续12周。

1.6 评价标准 采用Furg-Meyer肢体运动功能积分量表评定偏瘫患肢康复前后运动功能恢复情况;日常生活活动能力ADL采用Barthel指数(BI)评分法:总分100分,得分越高,独立性越好。评分60分以上者,基本上能完成ADL;40～60分需要帮助;20～40分需要很大帮助;20分以下完全需要帮助。2组于康复前、康复4周、康复12周时采集数据。

1.7 统计学分析 采用SPSS 13.0软件包建立数据库并统计分析。计量资料连续正态分布的以(±s)描述;计数资料采用频数描述。计量资料组间比较采用方差分析,计数资料组间比较采用卡方检验。

2 结果

2组患者全部完成康复训练,纳入结果分析的2组共80例。Fugl-Meyer运动功能量化评分(总分)。见表1。Barthel指数(BI)评分。见表2。

表1 2组Fugl-Meyer肢体运动功能积分量化评分(总分)比较 (±s)

表1 2组Fugl-Meyer肢体运动功能积分量化评分(总分)比较 (±s)

注:与同组康复前比较,康复4周后,P＜0.01;康复12周后,P＜0.01;与对照组康复后比较,P＜0.05

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表2 2组Barthel指数评分比较 (±s)

表2 2组Barthel指数评分比较 (±s)

注:与同组康复前比较,康复4周后,P＜0.01;康复12周后,P＜0.01;与对照组康复后比较,P＜0.05

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3 讨论

本研究中,2组患者是按纳入标准排除后随机选定,分组也是随机分为2组,每组均为40例。由统计分析可知,2组患者年龄、性别、病变、(康复前)患肢肌力差异无统计学意义,具有可比性。2组康复前Fug l-M eyer肢体运动功能评分、ADL评分、Barthel指数BI评分初次测定无显著性差异,表明2组患者在肢体运动功能障碍程度、日常生活活动能力级别上基本相同,但在2组康复治疗后同样时间再次统计分析,其结果差异有统计学意义(P＜0.05)。同组内康复前后比较,康复4周、12周后,差异有统计学意义(P＜0.01)。与对照组康复相同时间后比较,差异有统计学意义(P＜0.05)。神经系统疾病康复的重要理论依据是中枢神经系统具有结构和(或)功能上的重组能力,即中枢神经系统具有高度的可塑性[3],早期进行康复治疗,可促进旁路循环,充分发挥中枢神经系统功能的重组,促进大脑皮质的可塑性发展,促进丧失的功能重新恢复,重建正常的运动模式。脑卒中偏瘫患者的上下肢运动康复是虚拟现实技术应用的一个新领域,国外许多研究组织已经利用虚拟现实技术,在该领域进行了许多研究,取得一定的临床资料和治疗成效。Ho lden等[4]最先成功运用虚拟现实对卒中后的患者进行运动康复训练,研究表明由“虚拟老师”指导训练的患者,康复速度有极大提高。Burdea等[5]开发了脚踝关节运动控制的康复训练程序。他们的几项研究都发现,利用虚拟现实技术能提高患者脚踝运动功能的康复速度。国内将虚拟现实技术应用于运动康复也进入了实践阶段,河北工业大学自主研制了利用虚拟现实和外骨骼技术进行手臂外骨骼康复治疗的方案[6],清华大学研制的虚拟健身车能以自行车骑行方式训练和恢复受损的下肢运动功能[7]。

康复训练的根本目的在于最大限度恢复患者的受损功能,提高患者独立生活的质量,日常生活行为是运动康复必不可少的训练项目。这就要求康复训练的环境和内容与真实生活密切相关,患者才能将训练习得的技能迁移运用到实际生活去。虚拟现实技术在模拟真实生活场景,提供日常生活技能训练方面具有不可比拟的优越性[8]。

本研究发现,将虚拟现实技术运用于脑血管疾病患肢运动功能康复治疗中,不仅给患者提供了极富真实性的虚拟环境,使其有身临其境的感受,也极大提高了患者参与康复的积极性和主动性,较之传统康复治疗,对患者肢体运动功能的改善、日常生活活动能力的提高有显著意义。实验研究和临床资料显示,利用虚拟现实进行运动康复训练,具有现实世界的真实环境所不具备的优势。和真实环境中康复训练的结果相比,虚拟环境中动作技能学习和运动康复训练的效果更好。将虚拟现实技术应用到运动康复医疗领域,可以有效解决传统康复训练方法的局限性。随着虚拟现实技术本身的不断进步,以及该技术在康复治疗领域的不断推广和深入,它将在运动康复医疗领域带来一场影响深远的康复训练革命并推动运动康复训练技术日臻完善。

[1] 徐茂云,卢兆桐,刘世君,等.虚拟现实技术在医学中的应用进展[J].实用医药杂志,2007,24(11):1 379-1 381.

[2] 丁宇,陈贞芳,刘晓玲.早期功能训练干预对脑梗死患者平衡功能的改善作用[J].中国临床康复,2005,9(2):6-7.

[3] 党春伟.早期综合康复治疗对急性脑卒中患者运动功能的影响[J].脑与神经疾病杂志,2008,16(3):190-192.

[4] Holden MK,Dyar T.V irtualenvironmen t training:a new tool for neu rorehabilitation[J].Neu rology Repo rt 2002,26(2):62-71.

[5] Deutsch JE,Latonio J,Bu rdea GC,et al.Post-stroke rehabilitation w ith the Rutgers Ank le system:a case study[J].Presence,2001,10(4):416-430.

[6] 岳宏,王小龙,张娟.虚拟现实在手臂外骨骼康复系统中的应用[J].科技通报,2006,22(1):112-114.

[7] 周柳,王英华,刘强,等.虚拟现实技术在运动康复中的应用[J].中国组织工程与临床康复,2007,11(5):957-960.

[8] Standent PJ,Brow n DJ.V irtual reality in the rehabilitation of people with intellectual disabilities:review[J].Cyberpsychol Behav,2005,8(3):272-282.