溫鴻源 李力強(qiáng) 龍潔珍 林楚華

(肇慶醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校附屬醫(yī)院中醫(yī)康復(fù)科，廣東 肇慶 526000)

3D虛擬現(xiàn)實技術(shù)對腦卒中記憶功能障礙患者療效及1H-MRS的影響

溫鴻源 李力強(qiáng)1龍潔珍 林楚華1

(肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校附屬醫(yī)院中醫(yī)康復(fù)科，廣東 肇慶 526000)

目的 探討3D虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)對腦卒中記憶功能障礙患者的療效及氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)的影響。方法 腦卒中后記憶功能障礙患者80例，按照隨機(jī)數(shù)字表法分為研究組和對照組，每組40例。對照組僅采取常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練與記憶訓(xùn)練，研究組在對照組的基礎(chǔ)上加以3D VR訓(xùn)練。采用Rivermead行為記憶測驗量表第2版(RBMT-Ⅱ)評估患者治療前后的記憶能力，并測定左、右兩側(cè)海馬1H-MRS代謝物。結(jié)果 治療前兩組RBMT-Ⅱ各項目評分及總分均無明顯差異(P>0.05)，治療后研究組圖片再認(rèn)、即時回憶故事、延時回憶故事、即時回憶路線評分及總分均明顯高于對照組(P<0.05)；治療后研究組左、右兩側(cè)N-乙酰天門冬氨酸(NAA)/肌酸(Cr)比值均明顯高于對照組(P<0.05)，而左、右兩側(cè)膽堿復(fù)合物(Cho)/Cr比值無明顯差異(P>0.05)。結(jié)論 3D VR技術(shù)能有效改善腦卒中后記憶功能障礙，其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)海馬區(qū)腦組織中1H-MR代謝有關(guān)。

3D虛擬現(xiàn)實技術(shù)；腦卒中；記憶功能障礙；氫質(zhì)子磁共振波譜

認(rèn)知功能障礙是腦卒中后比較常見的臨床癥狀，發(fā)生率約43.5%，其中記憶障礙占45.4%〔1〕。記憶是人參與其他一切認(rèn)知過程不可或缺的要素，一旦記憶功能受損，將會嚴(yán)重影響患者的自我行為能力及康復(fù)進(jìn)程。近些年，隨著科技的日益先進(jìn)以及康復(fù)理念與手段的不斷發(fā)展，在記憶障礙康復(fù)領(lǐng)域中涌現(xiàn)出了多種康復(fù)工具與手段，如借助外部輔助工具、計算機(jī)輔助訓(xùn)練、遠(yuǎn)程認(rèn)知康復(fù)、虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)以及低頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激等〔2〕。VR技術(shù)是結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)與專業(yè)的軟硬件設(shè)備進(jìn)行模擬仿真的一種技術(shù)，用在康復(fù)領(lǐng)域，主要是讓患者在仿真環(huán)境中進(jìn)行可控的功能性運動與操作，從而實現(xiàn)功能重建的效果。本研究旨在探討3D VR對改善腦卒中后記憶功能障礙的療效其相關(guān)作用機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2012年3月至2016年7月我院收治的腦卒中后記憶功能障礙患者80例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《各類腦血管疾病診斷要點》中腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)〔3〕，并經(jīng)影像學(xué)技術(shù)檢查證實；②病程<6個月，病情穩(wěn)定；③經(jīng)記憶功能檢測有記憶功能障礙；④意識清晰，持續(xù)注意力>5 min，視、聽、觸、動覺等方面無明顯障礙；⑤簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腦卒中急性期；②既往有記憶功能障礙；③神志不清及精神障礙；⑤中途因故退出研究。按照隨機(jī)數(shù)字表法分為研究組和對照組，每組各40例。對照組男26例，女14例；年齡45～75〔平均(63.7±7.8)〕歲；病程29 d～5個月，平均(1.3±0.8)個月；腦梗死31例，腦出血9例；左側(cè)23例，右側(cè)17例。研究組男29例，女11例；年齡46～73〔平均(61.9±6.9)〕歲；病程23 d～4.5個月，平均(1.7±0.6)個月；腦梗死29例，腦出血11例；左側(cè)20例，右側(cè)20例；兩組等一般資料無明顯差異(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法 對照組僅采取常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練與記憶訓(xùn)練，研究組在對照組的基礎(chǔ)上加以3D VR訓(xùn)練。兩組均不予改善認(rèn)知功能的藥物服用，連續(xù)訓(xùn)練2個月。

常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括物理治療與作業(yè)治療等。采取個體化記憶功能訓(xùn)練的方法，包括聯(lián)想記憶法、PQRST法、首詞記憶術(shù)、視意象、無錯學(xué)習(xí)法以及日常生活活動記憶法等方法。3D VR訓(xùn)練方式包括虛擬的行走、賽車、賽艇、滑雪。虛擬訓(xùn)練時，患者在治療師的指導(dǎo)下體驗不同的場景，在訓(xùn)練結(jié)束后自由回憶在虛擬場景中發(fā)生的事情的細(xì)節(jié)，每次進(jìn)行5～8次的單項重復(fù)。根據(jù)患者的實際情況設(shè)定音樂的節(jié)奏及方向控制，宜按照慢節(jié)奏到快節(jié)奏、方向不可控到可控進(jìn)行循序過渡。5次/w，30 min/次。

1.3 觀察指標(biāo) 分別在治療前、治療后2個月采用Rivermead行為記憶測驗量表第2版(RBMT-Ⅱ)〔4〕評估患者的記憶功能，量表共12項，包括記姓和名、記約定、被藏物、圖片再認(rèn)、即時回憶故事、延時回憶故事、即時回憶路線、延時回憶路線、臉部再認(rèn)、定向、信件、日期。滿分12分，22～24分為正常，分?jǐn)?shù)越低記憶功能障礙越嚴(yán)重。使用西門子3.0T 超導(dǎo)型磁共振機(jī)檢測氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)代謝物，采用刺激回波序列，在左右兩側(cè)海馬區(qū)置入180 mm(前后)×162 mm(左右)×60 mm(頭足)體素，由軟件自動識別并計算各代謝物波峰的曲線下面積，3個主要的代謝物的化學(xué)頻移位置為：肌酸(Cr)3.2 ppm、膽堿復(fù)合物(Cho)3.03 ppm、N-乙酰天門冬氨酸(NAA)2.02 ppm。NAA、Cho相對濃度的計算以Cr為內(nèi)參照。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0軟件，計量資料采用t檢驗；計數(shù)資料采用χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 兩組治療前后RBMT-Ⅱ評分比較 治療前兩組RBMT-Ⅱ各項目評分均無明顯差異(P>0.05)；治療后研究組圖片再認(rèn)、即時回憶故事、延時回憶故事、即時回憶路線評分及總分均明顯高于對照組(P<0.05)。見表1。

項目研究組治療前治療后對照組治療前治療后記姓和名1.33±0.181.83±0.551.29±0.671.48±0.63記被藏物1.61±0.421.88±0.811.67±0.521.80±0.44記約定1.19±0.241.65±0.351.21±0.181.33±0.58圖片再認(rèn)1.20±0.501.87±0.411)1.18±0.421.48±0.81即時回憶故事1.09±0.641.85±0.451)1.01±0.681.53±0.55延時回憶故事0.68±0.331.27±0.411)0.67±0.220.80±0.39臉部再認(rèn)1.13±0.441.75±0.331.28±0.181.43±0.56即時回憶路線1.12±0.621.77±0.511)1.17±0.421.40±0.26延時回憶路線0.60±0.481.17±0.390.61±0.360.96±0.55信件1.28±0.611.64±0.481.17±0.631.33±0.81定向1.22±0.591.69±0.591.21±0.551.68±0.27日期1.52±0.491.77±0.311.57±0.421.68±0.74總分13.82±2.6219.97±2.091)12.27±2.1817.39±2.55

與對照組比較:1)P<0.05；下表同

2.2 兩組治療前后左、右兩側(cè)海馬1H-MRS代謝物比值比較 治療前兩組左、右兩側(cè)海馬1H-MRS代謝物比值均無明顯差異(P>0.05)；治療后研究組左、右兩側(cè)NAA/Cr比值均明顯高于對照組(P<0.05)，而左、右兩側(cè)Cho/Cr比值無明顯差異(P>0.05)。見表2。

項目研究組治療前治療后對照組治療前治療后NAA/Cr(左)1.17±0.331.46±0.131)1.16±0.671.37±0.44NAA/Cr(右)1.21±0.131.45±0.091)1.17±0.521.38±0.04Cho/Cr(左)1.51±0.241.23±0.051.52±0.241.29±0.08Cho/Cr(右)1.52±0.501.17±0.211.51±0.331.20±0.18

3 討 論

對于腦卒中患者的康復(fù)，目前的設(shè)想是盡量為患者提供現(xiàn)實或虛擬的治療環(huán)境。3D VR技術(shù)通過現(xiàn)代化科技構(gòu)建一種能夠在視、聽、觸、動覺等多個方面的3D體驗界面，讓患者身臨其境在這種類似現(xiàn)實的環(huán)境中進(jìn)行可控的功能性運動及操作，從而實現(xiàn)功能重建的效果，對認(rèn)知功能障礙患者的康復(fù)有促進(jìn)作用。與真實環(huán)境相比，VR的康復(fù)訓(xùn)練具有安全性高、刺激體驗豐富、趣味性強(qiáng)、反饋及時、康復(fù)訓(xùn)練效果更好等獨特優(yōu)勢。

近些年，3D VR技術(shù)在記憶障礙康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域中得到越來越多的關(guān)注。Vourvopoulos等〔5〕研究顯示，VR技術(shù)對同時伴有注意與記憶障礙的腦卒中患者具有雙重的康復(fù)作用，是一種全面、經(jīng)濟(jì)、安全有效的訓(xùn)練方式。記憶按時間分包括回顧性記憶與前瞻性記憶，目前的研究多集中于前者，但后者在日常生活中的重要性亦是不可忽視的。童武松等〔6〕通過補(bǔ)償措施來治療腦損傷患者的認(rèn)知功能缺陷，但對前瞻性記憶的治療以失敗告終，提示通過補(bǔ)償措施治療前瞻性記憶是不易成功的，而需要一個與現(xiàn)實環(huán)境相融的、具有生態(tài)效度與經(jīng)濟(jì)效益的訓(xùn)練方法，而VR則可以很好地滿足上述要求。Okahashi等〔7〕在其基于VR技術(shù)的前瞻性記憶訓(xùn)練研究中發(fā)現(xiàn)，患者無論是在虛擬環(huán)境中的評估成績還是現(xiàn)實環(huán)境中的評估成績都得到顯著改善。Laffont等〔8〕運用3D虛擬游戲?qū)Ш接?xùn)練對認(rèn)知功能障礙患者進(jìn)行康復(fù)治療，通過功能性磁共振檢查顯示，在虛擬導(dǎo)航記憶訓(xùn)練的過程中，患者海馬與海馬旁回區(qū)域激活，隨訪12個月，患者的空間記憶能力明顯提高。

本研究結(jié)果顯示，3D VR訓(xùn)練能夠改善腦卒中記憶功能障礙，其中的原因可能為：①3D VR仿真環(huán)境提供多種豐富的感官刺激，使患者體內(nèi)的多巴胺與膽堿能系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)的傳導(dǎo)功能增強(qiáng)，從而促進(jìn)患者注意力增加，而注意障礙是認(rèn)知障礙的基礎(chǔ)，故注意力好轉(zhuǎn)有利于記憶好轉(zhuǎn)。②通過模擬現(xiàn)實環(huán)境中的多種身臨其境的體驗，患者能夠在途中遇到各種信息，從而有利于其空間信息編碼與檢索能力的增強(qiáng)，并促使程序性記憶啟動，而經(jīng)證明，程序記憶好轉(zhuǎn)有利于高視空間記憶好轉(zhuǎn)。③3D VR訓(xùn)練能夠提高患者的腦活動量與血流量，從而有利于腦損傷局部的血管新生，對大腦神經(jīng)有很大的幫助。而對于其余項目改善不大的原因可能與3D VR系統(tǒng)自帶素材有一定的關(guān)系。

海馬是記憶的重要結(jié)構(gòu)，密切關(guān)系著人的語義記憶、情景以及不同信息間的聯(lián)系等多個方面的功能。1H-MRS可反映細(xì)胞水平代謝物生化變化的信息。研究表明，認(rèn)知功能障礙患者的內(nèi)嗅皮質(zhì)與內(nèi)側(cè)顳葉是最早發(fā)生病理改變的部位，內(nèi)側(cè)顳葉中的1H-MRS可能對認(rèn)知功能障礙的早期診斷有一定的價值〔9〕。另有研究顯示，隨著記憶測試成績的改善，海馬區(qū)等與記憶有重要關(guān)系的部位中的1H-MRS會出現(xiàn)相應(yīng)的好轉(zhuǎn)，提示海馬左側(cè)中的1H-MRS與記憶功能障礙有一定的關(guān)系〔10〕。1H-MRS代謝物常用的有Cr、NAA與Cho。一般情況下，Cr處于較穩(wěn)定的水平，NAA可反映出神經(jīng)元的密度與完整度，Cho與細(xì)胞膜的完整度有關(guān)。本研究結(jié)果說明3D VR訓(xùn)練能夠促進(jìn)腦卒中記憶功能障礙患者海馬區(qū)腦組織代謝的改善，對神經(jīng)元的修復(fù)及記憶能力的提高有很大的幫助。

綜上所述，3D VR技術(shù)能有效改善腦卒中后記憶功能障礙，其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)海馬區(qū)腦組織中1H-MR代謝有關(guān)。VR技術(shù)是認(rèn)知功能康復(fù)領(lǐng)域中的一大突破，優(yōu)勢明顯，能夠創(chuàng)設(shè)虛擬情景以及模擬現(xiàn)實環(huán)境，推動了康復(fù)治療與評估向更具生態(tài)效度的方面發(fā)展。但是，目前其在這個領(lǐng)域中的運用尚在起步階段，系統(tǒng)的交互性欠佳，設(shè)備比較昂貴，無法普及化，未來需逐一解決這些問題。同時，未來還應(yīng)重視 VR技術(shù)與功能性磁共振的結(jié)合，更明確地掌握患者VR訓(xùn)練過程中大腦激活的情況。

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〔2016-09-11修回〕

(編輯 袁左鳴)

李力強(qiáng)(1942-)，男，碩士，主任醫(yī)師、教授，主要從事脾胃病方面的研究。

溫鴻源(1979-)，男，副主任醫(yī)師，主要從事中醫(yī)康復(fù)科方面的研究。

R455

A

1005-9202(2017)01-0100-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.01.043

1 肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校