徐英，鄒志浩

腦外傷恢復(fù)期患者接受基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練后平衡功能和姿勢(shì)控制能力的變化觀察

徐英，鄒志浩

目的：探討腦外傷恢復(fù)期患者接受基于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練前后平衡功能和姿勢(shì)控制能力的變化情況。方法：選取腦外傷恢復(fù)期患者50例，隨機(jī)分為對(duì)照組和觀察組各25例。2組患者均給予常規(guī)康復(fù)治療，在此基礎(chǔ)上，對(duì)照組給予傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練，觀察組給予基于VR技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練，均治療12周。觀察比較2組患者治療前后采用Berg平衡量表（BBS）評(píng)定的平衡功能和在睜眼1 min的狀態(tài)下姿勢(shì)控制能力觀測(cè)指標(biāo)軌跡長(zhǎng)度、軌跡外周面積和軌跡移動(dòng)速度。結(jié)果：治療后，2組患者的BBS評(píng)分均明顯升高，且觀察組升高程度大于對(duì)照組（P＜0.05）；2組患者的軌跡長(zhǎng)度、軌跡外周面積和軌跡移動(dòng)速度均明顯降低，且觀察組降低程度大于對(duì)照組（P＜0.05）。結(jié)論腦外傷恢復(fù)期患者接受基于VR技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練后平衡功能和姿勢(shì)控制能力均明顯改善，且效果優(yōu)于傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；腦外傷；平衡功能；姿勢(shì)控制能力

腦外傷往往引起不同程度的功能障礙[1]。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通發(fā)展，我國(guó)腦外傷發(fā)生率呈逐年上升趨勢(shì)，致殘率和致死率也隨之增加[2]。因此，腦外傷的康復(fù)治療是康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重要課題。目前，腦外傷的康復(fù)治療已取得較大進(jìn)展，但仍有較多患者存在平衡功能障礙和姿勢(shì)控制能力障礙等問(wèn)題，是發(fā)生跌倒的重要因素，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和身心健康[3]。虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）技術(shù)作為新型康復(fù)技術(shù)被引入神經(jīng)康復(fù)治療領(lǐng)域，取得了積極療效[4]。但其對(duì)腦外傷的康復(fù)效果鮮有報(bào)道。本研究旨在探討腦外傷恢復(fù)期患者接受基于VR技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練前后平衡功能和姿勢(shì)控制能力的變化情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月至2016年8月間我院收治的腦外傷恢復(fù)期患者50例。入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合腦外傷診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，并且經(jīng)頭顱CT和MRI確診；②病程≤ 8個(gè)月，具有因腦外傷導(dǎo)致的平衡功能障礙；③可獨(dú)立站立1 min以上；④生命體征穩(wěn)定，意識(shí)清楚，可理解口語(yǔ)指令；⑤簡(jiǎn)易精神狀態(tài)量表（mini-mental state examination，MMSE）評(píng)分≥24分；⑥患者或其監(jiān)護(hù)人簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有其他影響步行的肌肉骨關(guān)節(jié)疾病，如骨關(guān)節(jié)炎、骨折等；②病情不穩(wěn)定；③嚴(yán)重心、肝、腎等重要臟器功能障礙；④神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如帕金森病、震顫、不自主運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)障礙等。50例患者根據(jù)完全隨機(jī)化原則，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組和觀察組各25例。2組患者一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。

1.2 治療方法

2組患者均給予常規(guī)康復(fù)治療，包括運(yùn)動(dòng)療法、作業(yè)療法和言語(yǔ)治療等。在此基礎(chǔ)上，對(duì)照組給予傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練，觀察組給予基于VR技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練。

傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練由同一名專業(yè)康復(fù)訓(xùn)練師指導(dǎo)，包括前后左右重心轉(zhuǎn)移動(dòng)作訓(xùn)練，采用平衡板、平行杠、訓(xùn)練球等器械進(jìn)行站立位平衡訓(xùn)練，訓(xùn)練依照“穩(wěn)定性從高到低、平衡控制范圍從小到大、支撐面積從大到小、靜態(tài)平衡到動(dòng)態(tài)平衡、睜眼到閉眼、在注意下保持平衡到不注意下保持平衡”的原則。訓(xùn)練師還可借助姿勢(shì)鏡、觸覺(jué)、言語(yǔ)指導(dǎo)進(jìn)行訓(xùn)練。共訓(xùn)練12周。

基于VR技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練方法采用BioFlex-FP姿勢(shì)控制評(píng)估與訓(xùn)練系統(tǒng)中的三個(gè)訓(xùn)練程序，即鳳凰飛翔、大魚(yú)吃小魚(yú)和采蘑菇游戲。鳳凰飛翔主要針對(duì)整個(gè)軀體的靈活性和重心對(duì)側(cè)轉(zhuǎn)移后的控制能力，患者采用站立位，屏幕上會(huì)出現(xiàn)一只鳳凰，患者根據(jù)鳳凰所在位置從前方或側(cè)方移動(dòng)單/雙手，或直接抬舉到頭頂，每次移動(dòng)時(shí)保持一段時(shí)間后切換或放下，隨著難度的增加而增加速度，訓(xùn)練靜態(tài)平衡能力。大魚(yú)吃小魚(yú)主要針對(duì)前后左右重心進(jìn)行轉(zhuǎn)移訓(xùn)練，患者采用站立位，根據(jù)屏幕中的任務(wù)用腳輕踩小魚(yú)，若患者無(wú)法單獨(dú)站立太久，可讓患者扶住訓(xùn)練臺(tái)圍桿，利用髖關(guān)節(jié)的屈曲、伸展、內(nèi)收、外展等動(dòng)作訓(xùn)練患者單腿站立平衡和重心轉(zhuǎn)移，同時(shí)訓(xùn)練肌力和肌耐力。采蘑菇主要針對(duì)重心下移、重心多方向移動(dòng)等平衡功能，患者采用站立位，可小范圍移動(dòng)，屏幕中的蘑菇隨機(jī)出現(xiàn)在不同地方，當(dāng)蘑菇閃爍時(shí)，患者下蹲即可進(jìn)行采摘，可根據(jù)患者的實(shí)際訓(xùn)練情況調(diào)整下蹲的距離。訓(xùn)練過(guò)程中，訓(xùn)練師應(yīng)在保障患者安全的前提下，適當(dāng)調(diào)整訓(xùn)練難度，并且可進(jìn)行一定的言語(yǔ)訓(xùn)練。每個(gè)游戲訓(xùn)練時(shí)間為10 min，1次/d，共訓(xùn)練12周。

1.3 療效評(píng)價(jià)

觀察比較2組患者治療前后平衡功能和姿勢(shì)控制能力的變化情況。平衡功能根據(jù)Berg平衡量表（Berg balance scale，BBS）進(jìn)行評(píng)定，內(nèi)容包括坐位、站立、起立、轉(zhuǎn)移、彎腰拾物等14個(gè)功能性活動(dòng)，每項(xiàng)評(píng)分0～4分，得分越高平衡能力越強(qiáng)。40分以下提示有跌倒風(fēng)險(xiǎn)。姿勢(shì)控制能力評(píng)定是在睜眼1 min的狀態(tài)下，記錄以下指標(biāo)：①軌跡長(zhǎng)度，即受試者的動(dòng)搖程度，反映整個(gè)測(cè)量周期范圍內(nèi)受試者重心移動(dòng)的總距離，長(zhǎng)度越小穩(wěn)定性越好；②軌跡外周面積，即受試者重心移動(dòng)的區(qū)域范圍，包括其移動(dòng)軌跡圍成的多邊形表面積的總和，面積越小穩(wěn)定性越好；③軌跡移動(dòng)速度，即從側(cè)面反映受試者重心轉(zhuǎn)移程度，是軌跡長(zhǎng)度除以單位時(shí)間得到的值，速度越小穩(wěn)定性越好。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

表1 2組患者一般資料比較

2 結(jié)果

2.1 2組患者治療前后平衡功能比較

治療前，2組患者BBS評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；治療后，2組患者BBS評(píng)分均明顯升高，且觀察組升高程度大于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 2組患者治療前后平衡功能比較（分，±s）

表2 2組患者治療前后平衡功能比較（分，±s）

組別對(duì)照組觀察組t值P值例數(shù)25 25治療前38.2±4.5 37.7±4.3－0.402 0.690治療后43.6±6.0 47.3±6.5 2.091 0.042 t值－3.600－6.159 P值0.001 0.000

2.2 2組患者治療前后姿勢(shì)控制能力比較

治療前，2組患者的軌跡長(zhǎng)度、軌跡外周面積和軌跡移動(dòng)速度比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；治療后，2組以上指標(biāo)均明顯降低，且觀察組降低程度大于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 2組患者治療前后姿勢(shì)控制能力比較（±s）

表3 2組患者治療前后姿勢(shì)控制能力比較（±s）

組別 例數(shù)t值P值t值P值t值P值對(duì)照組觀察組t值P值25 25軌跡長(zhǎng)度/cm治療前48.9±14.3 50.2±14.5 0.319 0.751治療后30.7±8.4 24.8±6.9－2.714 0.009 5.487 7.909 0.000 0.000軌跡外周面積/cm2治療前1.3±0.5 1.2±0.5－0.707 0.483治療后0.9±0.3 0.7±0.3－2.357 0.023 3.430 4.287 0.001 0.000軌跡移動(dòng)速度/（cm/s）治療前0.8±0.3 0.8±0.3 0.000 1.000治療后0.5±0.1 0.4±0.1－3.536 0.001 4.743 6.325 0.000 0.000

3 討論

腦外傷患者多遺留平衡功能損傷、運(yùn)動(dòng)控制障礙、肌力和肌張力異常、認(rèn)知障礙等后遺癥，平衡功能受損極易發(fā)生跌倒，影響行走，甚至無(wú)法坐穩(wěn)或單獨(dú)站立，因此需要早期臨床康復(fù)訓(xùn)練對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的平衡功能訓(xùn)練[6-8]。

傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練以坐位、跪位、站位、坐-站-坐位轉(zhuǎn)換、站立到行走為訓(xùn)練主線，配合平衡板、平行杠、訓(xùn)練球、姿勢(shì)矯正鏡等輔助器械進(jìn)行訓(xùn)練，具有一定的療效[9,10]。但傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練存在以下幾點(diǎn)局限性，而VR技術(shù)可以進(jìn)行相應(yīng)的彌補(bǔ)。首先，傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練過(guò)程單調(diào)而缺乏趣味性，在康復(fù)治療師的指導(dǎo)下進(jìn)行某組動(dòng)作的長(zhǎng)期反復(fù)訓(xùn)練，使得訓(xùn)練過(guò)程枯燥乏味，不但增加治療師的工作量，而且無(wú)法激發(fā)患者的治療積極性和持久性，甚至出現(xiàn)厭煩、排斥情緒，影響康復(fù)訓(xùn)練效果；而VR技術(shù)具有真實(shí)性，利用多種虛擬場(chǎng)景和相應(yīng)的游戲代替單調(diào)枯燥的傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，有利于患者融入訓(xùn)練環(huán)境，使整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程更輕松、更有趣，有效調(diào)動(dòng)其訓(xùn)練的主觀能動(dòng)性，而且VR技術(shù)還具有安全性，可減少在真實(shí)環(huán)境中由于操作失誤而發(fā)生的潛在危險(xiǎn)[11,12]。其次，傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練的效果評(píng)定存在一定主觀性，不同治療師評(píng)價(jià)效果可能存在較大差異；而VR技術(shù)具有信息反饋性，可以提供多種形式的反饋信息，包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)的反饋，不但可以及時(shí)反饋訓(xùn)練后的數(shù)據(jù)結(jié)果，還可回看錄像或數(shù)據(jù)，將整個(gè)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行客觀量化處理，為進(jìn)一步康復(fù)訓(xùn)練及治療提供可靠的參考依據(jù)[13]。本研究結(jié)果顯示，治療后2組患者BBS評(píng)分均明顯升高，且觀察組升高程度大于對(duì)照組（P＜0.05），說(shuō)明傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練和基于VR技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練均能提高腦外傷康復(fù)期患者的平衡功能，但后者效果更顯著。該結(jié)果與金星等[14]的研究結(jié)果基本一致。另外，傳統(tǒng)的平衡訓(xùn)練缺乏明確的目標(biāo)性，患者在各個(gè)方向進(jìn)行重心轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)，難以達(dá)到有效訓(xùn)練目的；而基于VR技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練具有任務(wù)導(dǎo)向性，通過(guò)設(shè)置具體的任務(wù)和目標(biāo)，患者在進(jìn)行反復(fù)游戲過(guò)程中有成功也有失敗，而大腦則對(duì)獲得的所有信息進(jìn)行整合和重組，不斷調(diào)整其運(yùn)動(dòng)模式，最終優(yōu)化整個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提高其姿勢(shì)控制能力[15]。本研究結(jié)果顯示，在睜眼1 min的狀態(tài)下，治療后，2組患者的軌跡長(zhǎng)度、軌跡外周面積和軌跡移動(dòng)速度均明顯降低，且觀察組降低程度大于對(duì)照組（P＜0.05），提示傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練和基于VR技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練均能提高腦外傷康復(fù)期患者的姿勢(shì)控制能力，但后者效果更顯著。

本研究存在的不足之處：首先，本研究中樣本量較小，代表性存在一定局限性；其次，本研究?jī)H對(duì)患者的平衡功能和姿勢(shì)控制能力進(jìn)行探討，有必要進(jìn)一步對(duì)其步行能力的改善進(jìn)行研究；最后，本研究?jī)H觀察8周，缺乏康復(fù)訓(xùn)練后的隨訪研究，對(duì)其長(zhǎng)遠(yuǎn)療效有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，腦外傷恢復(fù)期患者接受基于VR技術(shù)康復(fù)訓(xùn)練后平衡功能和姿勢(shì)控制能力均明顯改善，且效果優(yōu)于傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練。

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烏魯木齊市新疆軍區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科烏魯木齊 830000

2016-11-21

徐英liaoyssc@163.com

R741；R651.15

ADOI10.16780/j.cnki.sjssgncj.2017.06.030

（本文編輯：雷琪）