張麗華,米立新,馬全勝,馬玉寶,劉洪銳,宋德軍,田海源
腦卒中是造成終身殘疾的主要疾病之一,致殘率高達(dá)80%以上。平衡功能障礙是腦卒中患者最常見的功能問(wèn)題之一,它是導(dǎo)致腦卒中患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加的主要因素[1]。其中10%~25%的跌倒會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后遺癥[2],極大地影響患者的活動(dòng)水平、功能獨(dú)立及生活質(zhì)量,從而帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)[3]。因此,提高平衡功能對(duì)卒中患者有重要意義。以往一些平衡訓(xùn)練技術(shù)如Bobath技術(shù)、PNF技術(shù)、核心肌群訓(xùn)練等主要考慮運(yùn)動(dòng)本身,而沒(méi)有充分考慮參與運(yùn)動(dòng)的人和運(yùn)動(dòng)所處的環(huán)境,這容易導(dǎo)致訓(xùn)練內(nèi)容枯燥、缺乏趣味性,從而影響訓(xùn)練的效果。近年來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在偏癱患者康復(fù)中的應(yīng)用逐漸增多,但由于研究對(duì)象的選擇、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等因素的影響,研究結(jié)果不盡一致[4-7]。本研究擬觀察虛擬現(xiàn)實(shí)平衡訓(xùn)練對(duì)恢復(fù)期偏癱患者平衡及姿勢(shì)控制能力的影響,現(xiàn)進(jìn)行如下闡述。
1.1 一般資料 選取2016年1月~2018年12月在我科接受康復(fù)治療的腦卒中患者49例,缺血性卒中患者符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2014》標(biāo)準(zhǔn),出血性卒中患者符合2010年11月中華人民共和國(guó)發(fā)布實(shí)施的《成人自發(fā)性腦出血診斷標(biāo)準(zhǔn)》,第一診斷為初發(fā)腦卒中(腦梗死或腦出血),經(jīng)CT和或MRI檢查確診。入選標(biāo)準(zhǔn):年齡18~60歲,可以獨(dú)立行走或輔助下(包括矯形器、助行器或手拐)行走10m以上;無(wú)其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病和骨科疾??;初中及以上文化程度,簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查量表(Mini-mental State Examination,MMSE)>24分。排除標(biāo)準(zhǔn):意識(shí)不清或高級(jí)腦功能障礙,不能配合檢查和治療者;視力或視野障礙影響獲得視覺(jué)反饋信息者;并發(fā)嚴(yán)重心、肝、腎及感染等疾病。采用隨機(jī)數(shù)字表法將49例患者分為觀察組25例和對(duì)照組24例。2組患者一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。
表1 2組患者一般資料比較
1.2 方法 對(duì)照組患者僅接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,每次30min,每日2次;觀察組患者每天接受1次相同的常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練和1次虛擬現(xiàn)實(shí)平衡訓(xùn)練,每次30min,5d/周,共4周。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練:所有患者的訓(xùn)練均由同一名專業(yè)物理治療師實(shí)施,包括關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、ADL訓(xùn)練,其中平衡訓(xùn)練利用平衡墊、平衡板、Bobath球等對(duì)患者進(jìn)行訓(xùn)練,遵循支撐面從大到小、從穩(wěn)定到不穩(wěn)定的原則,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制理論,利用言語(yǔ)提示、姿勢(shì)矯正鏡提供視覺(jué)反饋,并不斷指導(dǎo)患者體會(huì)運(yùn)動(dòng)的感覺(jué),進(jìn)行姿勢(shì)控制和重心轉(zhuǎn)移能力等訓(xùn)練。任務(wù)的設(shè)計(jì)盡量與觀察組相同,使患者在重心前后、左右移動(dòng)的過(guò)程中伸手夠物或進(jìn)行操作性任務(wù),或進(jìn)行左右、前后穩(wěn)定極限的訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)平衡訓(xùn)練:應(yīng)用荷蘭Stable三維姿勢(shì)控制訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡功能姿勢(shì)控制訓(xùn)練。該設(shè)備包括4個(gè)動(dòng)作捕捉攝像頭,3塊投影布,營(yíng)造真實(shí)的情景模擬環(huán)境,平衡臺(tái)壓力傳感器將患者重心偏移的數(shù)據(jù)變化和虛擬現(xiàn)實(shí)游戲相結(jié)合,攝像頭捕捉肢體三維運(yùn)動(dòng)信號(hào),實(shí)時(shí)給予視覺(jué)反饋。患者訓(xùn)練時(shí)采取立位,可根據(jù)患者情況選擇性地使用保護(hù)吊帶或治療師在旁邊保護(hù),距離為手能夠夠到患者,訓(xùn)練過(guò)程中在確保安全的前提下雙腳盡量不要移動(dòng)。要求雙腳與肩同寬,在患者雙肩粘貼發(fā)光球以進(jìn)行任務(wù)操作。訓(xùn)練任務(wù)設(shè)置包括4方面:穩(wěn)定極限(Limits of Stability)、姿勢(shì)性穩(wěn)定(Postural Stability)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定(Dynamic Stability)和穩(wěn)定反應(yīng)時(shí)間(Time to Stability)。每種任務(wù)下設(shè)不同的游戲,如“Balloon Pop”(具體情境為:畫面中不同顏色的氣球從各方向飛來(lái),粘貼發(fā)光球的手會(huì)根據(jù)游戲設(shè)置持不同顏色的針,在氣球飛來(lái)時(shí)手持針通過(guò)移動(dòng)身體重心觸碰和針相同顏色的氣球,氣球爆裂代表任務(wù)完成,主要訓(xùn)練姿勢(shì)的穩(wěn)定性)、“City Ride”(具體情境為:汽車停在城市的道路上,受試者通過(guò)控制身體重心的前后左右移動(dòng)來(lái)分別操作汽車的前進(jìn)、減速、左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎,主要訓(xùn)練穩(wěn)定極限)和“Reach the skies”(具體情境為:畫面中的卡通人物代表受試者,受試者需要以不同的速度和幅度移動(dòng)重心,主要訓(xùn)練動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性),全部游戲難度均分為容易、中等、困難3個(gè)等級(jí)?;颊咴谟?xùn)練過(guò)程中需要左右和前后來(lái)移動(dòng)重心來(lái)完成游戲任務(wù),根據(jù)患者功能水平在確保安全的前提下逐漸提高訓(xùn)練難度。
1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 2組患者治療前和治療4周后均進(jìn)行以下評(píng)定。①Berg平衡量表(Berg balance scale, BBS):包括站起、坐下、獨(dú)立站立、閉眼站立、上臂前伸、轉(zhuǎn)身一周、雙足交替踏臺(tái)階、單腿站立等 14 個(gè)項(xiàng)目, 每項(xiàng)采取0~4分5級(jí)評(píng)分制,總分56分,分值越高提示平衡能力越好。②計(jì)時(shí)起立行走測(cè)試(time up and go test, TUG):評(píng)定時(shí)患者身體靠椅背坐好,在3m遠(yuǎn)的地面上貼紅色膠紙作標(biāo)記,患者從靠背椅上站起,按照平時(shí)走路的步態(tài)向前走3m,過(guò)標(biāo)記后轉(zhuǎn)身,走回到椅子坐下,靠到椅背上。測(cè)試者記錄患者背部離開椅背到再次靠到椅背所用的時(shí)間。取2次平均值為測(cè)試結(jié)果。③姿勢(shì)控制評(píng)估:應(yīng)用荷蘭Stable三維平衡姿勢(shì)控制訓(xùn)練與評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡評(píng)估測(cè)試姿勢(shì)穩(wěn)定性和穩(wěn)定時(shí)間。靜態(tài)平衡指標(biāo)為3種體位下的重心擺動(dòng)速度,動(dòng)態(tài)平衡指標(biāo)為穩(wěn)定時(shí)間。靜態(tài)平衡測(cè)試:姿勢(shì)穩(wěn)定,測(cè)試睜眼雙腳站立、閉眼雙腳站立、睜眼雙腳一前一后站立時(shí)的重心移動(dòng)速度。動(dòng)態(tài)平衡測(cè)試:穩(wěn)定反應(yīng)時(shí)間,評(píng)估在足底測(cè)試平板前后左右4個(gè)方向移動(dòng)干擾情況下維持穩(wěn)定的能力。時(shí)間越短,穩(wěn)定性越好。干擾的強(qiáng)度設(shè)定為中等。
2.1 2組患者治療前后BBS評(píng)分及TUG評(píng)估比較 治療4周后,2組患者BBS評(píng)分較治療前均顯著提高(均P<0.05),且觀察組評(píng)分比對(duì)照組更高(P<0.05);2組患者TUG評(píng)估時(shí)間較治療前均顯著減少(均P<0.01),2組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。
表2 2組患者治療前后BBS評(píng)分及TUG評(píng)估比較
與治療前比較,aP<0.05,bP<0.01;與對(duì)照組比較,,cP<0.05
2.2 2組患者治療前后靜動(dòng)態(tài)平衡指標(biāo)比較 治療4周后,觀察組患者睜、閉眼站立,睜眼前后站立,穩(wěn)定反應(yīng)時(shí)間較治療前及對(duì)照組均明顯降低(P<0.01,0.05);對(duì)照組患者睜、閉眼站立較治療前均降低(均P<0.05),對(duì)照組睜眼前后站立及穩(wěn)定反應(yīng)時(shí)間治療前后比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表3。
腦卒中患者由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害,導(dǎo)致姿勢(shì)控制異常。姿勢(shì)控制屬于運(yùn)動(dòng)控制的范圍,是指在各種活動(dòng)中保持軀體在空間位置的能力[8],包括姿勢(shì)穩(wěn)定性及姿勢(shì)方向性。姿勢(shì)穩(wěn)定性指身體面對(duì)內(nèi)外干擾時(shí),通過(guò)感覺(jué)整合維持身體重心在支撐面內(nèi)的能力,也被稱作平衡;姿勢(shì)方向性指在執(zhí)行不同運(yùn)動(dòng)模式中對(duì)身體姿勢(shì)的主動(dòng)控制的能力,與環(huán)境、重力、支撐面等諸多因素有關(guān)[9]。
腦卒中偏癱患者的康復(fù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域,2008年卒中康復(fù)循證評(píng)價(jià)(evidence-based review of stroke rehabilitation,EBRSR)指南推薦對(duì)腦卒中后遺癥期患者使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以提高患者運(yùn)動(dòng)功能,推薦強(qiáng)度為A[10]。目前,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)偏癱患者平衡功能的效果國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果不盡一致。研究范圍包括發(fā)病早期和恢復(fù)期的,評(píng)估指標(biāo)設(shè)計(jì)動(dòng)靜態(tài)平衡、步行能力等。國(guó)外有研究表明,在傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上增加虛擬現(xiàn)實(shí)游戲平衡訓(xùn)練,比單獨(dú)進(jìn)行傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練能夠更有效地改善腦卒中恢復(fù)期偏癱患者的動(dòng)態(tài)平衡功能和功能性步行能力,但患者的靜態(tài)平衡功能并未得到改善[4,11]。Rajaratnam等[5]對(duì)腦卒中早期偏癱患者的研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)康復(fù)聯(lián)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能有效改善平衡功能,但需要治療師給予更多的輔助,并沒(méi)有表明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練。孫然等[7]對(duì)發(fā)病6個(gè)月內(nèi)的偏癱患者的研究認(rèn)為,基于虛擬現(xiàn)實(shí)的平衡訓(xùn)練和傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練均能減少患者立位下重心擺動(dòng),提高靜態(tài)平衡功能,但虛擬現(xiàn)實(shí)的平衡訓(xùn)練療效優(yōu)于傳統(tǒng)平衡訓(xùn)練。楊峻等[12]認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)較常規(guī)的平衡訓(xùn)練能更有效地改善小腦卒中患者的靜態(tài)平衡功能和穩(wěn)定極限范圍。
本研究選擇恢復(fù)期的偏癱患者,觀察組患者在接受常規(guī)關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、牽伸訓(xùn)練、任務(wù)導(dǎo)向性平衡訓(xùn)練的基礎(chǔ)上增加虛擬現(xiàn)實(shí)平衡訓(xùn)練,以BBS評(píng)分、TUG評(píng)估和姿勢(shì)控制評(píng)估為評(píng)估指標(biāo),結(jié)果發(fā)現(xiàn)2組患者訓(xùn)練后BBS評(píng)分較訓(xùn)練前顯著提高,TUG測(cè)試所用時(shí)間較訓(xùn)練前下降,且治療后觀察組BBS評(píng)分較對(duì)照組也明顯提高。治療后對(duì)照組睜、閉眼站立能力較治療前顯著改善,觀察組靜動(dòng)態(tài)指標(biāo)較治療前均有顯著改善,而且較對(duì)照組也有改善,與Cho等[4]和Kim等[11]的研究結(jié)果一致。
姿勢(shì)控制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,由感覺(jué)整合、軀干生物力學(xué)成分及神經(jīng)肌肉調(diào)節(jié)相互作用構(gòu)成,是個(gè)體、任務(wù)和環(huán)境3個(gè)因素相互作用而成的。腦卒中患者的感覺(jué)或運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)通路發(fā)生障礙,導(dǎo)致肌張力、肌力與感覺(jué)障礙,大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制障礙,最終產(chǎn)生平衡和姿勢(shì)控制障礙[13]。目前許多研究表明,腦卒中后偏癱患者存在肌肉激活時(shí)間和激活順序的異常[14]。本研究通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供變化的任務(wù)和環(huán)境因素,既增加了訓(xùn)練的趣味性,又兼顧了環(huán)境對(duì)平衡和姿勢(shì)的影響。該訓(xùn)練對(duì)平衡的不同層面進(jìn)行了訓(xùn)練,包括穩(wěn)定極限、姿勢(shì)性穩(wěn)定等,以情景模擬技術(shù)通過(guò)平衡臺(tái)平衡壓力傳感器,將患者重心偏移的變化數(shù)據(jù)和情景模擬相結(jié)合,在不穩(wěn)定平面上進(jìn)行平衡和姿勢(shì)控制訓(xùn)練,這種狀態(tài)下人體在不斷被打破原有平衡后又不斷產(chǎn)生新的平衡,人體的感受器實(shí)時(shí)輸入各種信息,神經(jīng)系統(tǒng)不斷調(diào)整肌肉系統(tǒng)的特定收縮部位、順序和時(shí)間,來(lái)維持核心穩(wěn)定性以完成目標(biāo)動(dòng)作。本研究中2組患者訓(xùn)練后平衡和姿勢(shì)控制能力均有顯著改善,但觀察組優(yōu)于對(duì)照組,認(rèn)為可能的原因如下:①虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練均考慮了反饋信息和環(huán)境在平衡維持和調(diào)節(jié)中的作用,前者是模擬實(shí)景,后者是實(shí)景訓(xùn)練,前者更容易實(shí)現(xiàn)環(huán)境的多樣性,而且任務(wù)的難易程度更容易設(shè)置,但反饋信息前者以視覺(jué)和聽覺(jué)為主,而后者是實(shí)景訓(xùn)練,可以提供本體覺(jué)的反饋信息;②虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練對(duì)治療師的依賴較少,這也可以保持整個(gè)訓(xùn)練的一致性,避免因治療師的疲勞對(duì)訓(xùn)練效果產(chǎn)生影響。
表3 2組患者治療前后靜動(dòng)態(tài)平衡指標(biāo)比較
與治療前比較 ,aP<0.01,bP<0.05;與對(duì)照組比較,cP<0.01,dP<0.05
TUG評(píng)估包括坐起、轉(zhuǎn)身、步行等動(dòng)作,本研究以患者所用時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn),并未對(duì)比2組在步態(tài)、姿勢(shì)方面的差別,2組患者治療后TUG評(píng)估差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與以下因素有關(guān):患者可能只關(guān)注完成整個(gè)評(píng)估過(guò)程的時(shí)間,而并未注重姿勢(shì)、平衡等;觀察時(shí)間較短,樣本量較小。
本研究的局限性在于:①研究時(shí)間較短,也沒(méi)有進(jìn)行后期隨訪;②沒(méi)有對(duì)2組的治療強(qiáng)度進(jìn)行量化;③由于2組患者參與平衡調(diào)節(jié)的反饋信息均有多種感覺(jué)系統(tǒng)參與,因此無(wú)法確定虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的哪種感覺(jué)信息對(duì)平衡更重要。
隨著技術(shù)的發(fā)展,可以模擬真實(shí)環(huán)境的康復(fù)設(shè)施和技術(shù)越來(lái)越多地用于恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能和平衡障礙[15],其中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在偏癱康復(fù)訓(xùn)練中的應(yīng)用也越來(lái)越多,但是,下一步需要擴(kuò)大樣本量,對(duì)不同病程的患者進(jìn)行分別研究,以期得到更有價(jià)值的結(jié)論。此外,對(duì)于療效評(píng)估指標(biāo)應(yīng)增加神經(jīng)解剖或神經(jīng)生理學(xué)的依據(jù),如功能性磁共振成像、彌散張量成像等技術(shù),使研究更有說(shuō)服力。