黃麗娟 楊 柳 任軍麗 周曉英 黎 燕 李海鴻

1.甘肅中醫(yī)藥大學護理學院，甘肅蘭州 730000；2.蘭州大學護理學院，甘肅蘭州 730011；3.甘肅省婦幼保健院護理部，甘肅蘭州 730050

腦性癱瘓（cerebral palsy，CP）簡稱腦癱，是全世界兒童身體致殘的主要疾病之一[1]，是指一組持續(xù)存在的中樞性運動和姿勢發(fā)育障礙、 活動受限癥候群，這種癥候群是由于多種原因導致的非進行性腦損傷綜合征，常伴有感覺、知覺、認知、交流和行為障礙，以及癲癇和繼發(fā)性肌肉骨骼問題[2]。 隨著產(chǎn)科和新生兒綜合重癥監(jiān)護的發(fā)展，新生兒死亡顯著下降，但腦癱的發(fā)生率并沒有顯著下降。 據(jù)報道[3-4]，國外腦性癱瘓發(fā)病率為2.0‰～3.5‰，而我國腦癱發(fā)病率為2.48‰。虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）技術是由計算機對真實世界進行模擬，以一種看似真實或物理的方式使用戶投入虛擬世界進行體驗的一種技術[5-6]。它可以通過耳機向用戶傳遞視覺、聽覺和各種感覺的反饋，使用戶感覺就像置身于一個虛擬或想象的環(huán)境中。這種空間特征和三維視覺反饋的執(zhí)行對腦性癱瘓患兒的運動學習非常重要[7]。反饋是運動學習的關鍵組成部分，有助于快速自我糾正，而VR 系統(tǒng)可以提供實時、戰(zhàn)略和目標導向的反饋。 虛擬現(xiàn)實技術可以用來豐富環(huán)境。 有研究表明，豐富的環(huán)境對運動和認知表現(xiàn)有積極的影響[8]。 VR 技術在我國腦癱患兒康復中的應用處于初期，后面隨著計算機技術的不斷進步，虛擬現(xiàn)實技術也被應用于更多的領域之中， 像醫(yī)學領域、建筑領域、教育領域等。 本文綜述了國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術在腦癱患兒康復中的應用，以期為推廣我國虛擬現(xiàn)實技術提供參考。

1 VR 技術概述

虛擬現(xiàn)實技術，又稱虛擬仿真技術，起源于20 世紀50 年代，但受到當時計算機技術的制約，虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展受到限制。 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由虛擬現(xiàn)實頭盔、視頻、計算機組成，后面新加了傳感器、椅子、手套。虛擬現(xiàn)實頭盔是指頭戴式護目鏡，一般配有耳機。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)[9]傾向于越來越傾向于家庭使用和遠程康復，因為這些可以影響人的動機、健康和訓練愿望，提供一個更容易獲得的解決方案， 而不造成身體損傷。 虛擬現(xiàn)實有三個特征：沉浸性，交互性和構想性。沉浸性是虛擬現(xiàn)實技術最主要的技術特性，指用戶身臨其境地沉浸在虛擬合成的環(huán)境中；交互性是指用戶借助傳感器和虛擬綜合環(huán)境進行交互；構想性是可以使用戶在虛擬綜合環(huán)境中獲得新的知識，從而提高他們的感性和理性認識。 目前，基于虛擬現(xiàn)實的治療面臨阻礙，阻礙其在精神病學實踐中的廣泛使用，比如暈動病和干眼癥，以及用戶問題，比如專注和成癮。虛擬現(xiàn)實允許模擬真實的環(huán)境， 這種環(huán)境可能是危險的、昂貴的，或者在現(xiàn)實生活中是不可能被創(chuàng)造出來的。而虛擬現(xiàn)實技術可以通過良好控制的感官刺激來交互和面對虛擬環(huán)境。 因此，在現(xiàn)實生活中可能太危險而無法進行的日常生活活動中的練習可以在安全的虛擬環(huán)境中進行。而虛擬現(xiàn)實康復是一種跨越學科和人群的新興治療方法，建立在虛擬現(xiàn)實平臺上的干預措施,它使用技術作為治療的干預模式，以滿足康復目標。使用這種技術的優(yōu)勢之一是可以通過以嚴肅游戲形式塑造的參與環(huán)境和任務來創(chuàng)造積極的動機。虛擬現(xiàn)實干預還提供了一個獨特的機會，通過修改空間和時間限制以及認知挑戰(zhàn)來定制和標準化任務難度水平。虛擬現(xiàn)實技術在兒童康復中的應用在我國尚處于起步階段。最開始主要用于骨科患者和腦卒中患者的康復訓練，然后逐步用于腦癱患兒的康復訓練。

2 VR 技術在腦癱患兒康復中的應用

VR 技術康復訓練中的虛擬情境與真實生活密切相關，在運動康復中具有明顯優(yōu)勢。 且虛擬現(xiàn)實康復技術是獨特的和可變的，根據(jù)所使用的系統(tǒng)和期望的目標結果，具有多種治療用途。目前，虛擬現(xiàn)實技術主要應用于上肢功能康復、平衡訓練、步態(tài)訓練、認知功能訓練等。

2.1 VR 技術在運動康復的應用

2.1.1 上肢功能訓練 上肢協(xié)調(diào)功能障礙是腦癱患兒常見的后遺癥， 由于手在日常活動中的重要作用，導致患兒生活不能自理，嚴重危及患兒的生理心理健康和日常生活能力,肢體功能缺陷最終可能導致生活質量下降[10]。 Chang 等[11]對 10 例腦性癱瘓患兒進行虛擬康復訓練，用手(表示為一個小球體)夠到三個虛擬球，然后將它們放入行李箱前面的盒子中,訓練結束之后對其手部協(xié)調(diào)能力進行評價。其結果顯示，VR 康復訓練對偏癱患兒上肢運動功能的改善有積極作用。Mirich 等[12]對一名右側痙攣性偏癱腦癱的4 歲男孩，每周進行1~2 h 的物理治療（陸地和水上治療）和0~1 h 的門診康復治療。 在6 周的干預期結束時和干預后6 周用PDMS-2 發(fā)育量表、 上肢技能質量測試、兒科運動活動日志、感知壓力量表進行評估。 其結果顯示，虛擬現(xiàn)實康復對改善痙攣型偏癱腦癱患兒的上肢功能運動技能和運動質量是有效的。一些系統(tǒng)綜述和一項meta 分析調(diào)查了虛擬現(xiàn)實干預對兒童和青少年CP 患者上肢運動恢復的影響[13-16]。 其結果顯示，在某種程度上， 虛擬現(xiàn)實可以有效地激勵患有腦癱的兒童，并顯著改善腦癱患兒上肢功能。VR 康復訓練為腦癱患兒提供了信息反饋，激發(fā)患兒參與康復訓練的熱情，從而提升訓練效果。 但目前關于虛擬現(xiàn)實干預對改善殘疾兒童上肢遠端功能的效果的研究有限。

2.1.2 平衡訓練 平衡能力受損是腦癱兒童的一個高度致殘因素， 因此平衡功能訓練對患兒來說非常重要。有研究[17-20]對腦性癱瘓患兒進行綜合康復治療，并與常規(guī)康復治療進行臨床療效比較，結果顯示，實驗組與對照組在平衡測量上有顯著性差異（P<0.05），VR 能改善腦性癱瘓患兒的平衡功能。 Sharan 等[21]在16 例腦癱兒童接受手術后，每周使用非沉浸式VR 康復訓練（NintendoWii）運動 3 次，持續(xù) 3 周。 雖然使用NintendoWii 運動的VR 干預對干預組的平衡性有顯著影響， 但在對照組中沒有觀察到顯著差異。 此外，也有研究顯示[22]，對接受虛擬現(xiàn)實訓練腦癱患兒術后6 周后，每周運動3 次，每次30 min，結果表明在運動功能、平衡、步態(tài)和功能靈活性方面有小改善。 由于這些研究是有趣的， 為腦癱兒童提供了動機和干預方法， 需要進一步研究進行VR 訓練臨床干預的可能性。

2.1.3 步態(tài)訓練 步態(tài)異常是腦癱患兒的運動功能障礙之一。 韓晶等[23]應用薈萃分析軟件評價VR 技術對腦癱患兒下肢功能恢復的影響，結果顯示，VR 康復訓練結合常規(guī)康復訓練能有效促進腦癱患兒下肢功能的恢復。 研究[24-26]結果顯示，經(jīng)過 VR 康復訓練，患兒的步態(tài)表現(xiàn)有顯著改善， 而且VR 康復訓練對步態(tài)速度和粗大運動功能有積極影響。 Jung 等[7]對接受Xbox Kinect 虛擬現(xiàn)實訓練腦癱患兒每周運動三次進行研究，結果顯示，患兒經(jīng)訓練后的選擇性運動控制、兒科平衡量表、功能活動量表、定時起立行走測試、步態(tài)6 m 步行測試評分均有所改善。這提示在臨床上實施基于VR 技術的康復治療方案是可行和有效的，能夠顯著改善患者的步態(tài)步行能力。

2.1.4 認知功能訓練 因為認知功能障礙恢復與軀體運動功能相比恢復慢，患兒在生活能部分自理并回歸到社會和家庭后，在接下來很長一段時間內(nèi)仍需要進行認知功能的訓練。盡管對虛擬現(xiàn)實進行了大量研究，但文獻中關注腦癱兒童認知功能的研究非常少[27]。 在認知康復中，虛擬現(xiàn)實干預可能會引起患者更好的合作，他們可能喜歡在充滿刺激的虛擬環(huán)境中使用技術設備，而不是鉛筆和紙張測試和練習，這通常會令人感到無聊[28]。 Aran 等[29]評估基于虛擬現(xiàn)實的康復方案對偏癱腦癱兒童認知功能的有效性。干預組在傳統(tǒng)治療干預的基礎上接受虛擬現(xiàn)實干預，在傳統(tǒng)治療的基礎上接受虛擬現(xiàn)實干預，對照組實施傳統(tǒng)治療，持續(xù)10 周，每周干預 2 次，每次 45 min。 兩組均由盲法評估員對兒童進行動態(tài)治療認知評價，以收集認知功能信息。結果表明，干預組的認知功能明顯優(yōu)于對照組。在Borrego 等[30]的研究中也證實了虛擬現(xiàn)實技術對提高腦癱患兒認知功能有效。虛擬現(xiàn)實技術能否有效地改善腦癱兒童的認知能力仍然存在爭議，這可能是因為不同的治療系統(tǒng)會導致不同的治療效果。虛擬現(xiàn)實技術在認知訓練中的應用，不僅可以吸引兒童對游戲的興趣，而且可以使他們更加積極主動、參與性更強。

3 問題與展望

腦癱兒童的臨床癥狀嚴重程度不同。早期康復診斷對提高兒童運動功能和日常生活自理能力具有重要作用。 兒童康復治療的難點之一，是患兒的主動配合性比較差，故而患兒的主動參與是腦癱康復效果的重要影響因素之一。傳統(tǒng)的平衡和運動訓練因為長時間的單調(diào)乏味練習使患兒感到煩燥， 主動配合度降低，康復訓練效果不理想。 基于VR 技術的康復訓練是用一種更為新穎和有趣的方式來吸引患兒進行康復治療，從而提高患兒訓練的依從性。

目前，VR 作為一種新技術，具有靈活性好、安全性高、沉浸感強等優(yōu)勢，并且便于為患者量身制訂康復治療方案，實現(xiàn)了個體化治療。 國外腦性癱瘓兒童的虛擬現(xiàn)實技術應用已經(jīng)比較成熟，不同的虛擬情境和虛擬形式對腦性癱瘓兒童的早期診斷、預防、治療和預后有不同的影響。 國內(nèi)VR 技術在腦癱患兒康復中的臨床應用研究較少，VR 康復訓練效果評價標準不一，在開展VR 的應用上有很大的發(fā)展空間。 在設計VR 程序時， 應著重關注我國腦癱患兒的特點，設計符合本國國情的計算機程序，并進行大樣本的臨床隨機對照試驗進行驗證， 為康復治療師提高參考，進而為臨床提供循證依據(jù)，從而為腦癱患兒運動治療方案提供指導。

未來的研究熱點會著重在VR 技術對不同腦癱類型的應用康復效果研究，特別是其改善腦癱患兒步態(tài)、上肢操作能力及精細動作方面的效果，以便為患兒在康復訓練過程中及居家生活自理、上學、日?；顒拥忍峁└嘤幸娴妮o助。 另外，對腦癱兒童應該進行綜合性康復，建議運動康復要與醫(yī)學康復、教育康復、職業(yè)康復等結合使用，VR 技術應結合其他療法共同發(fā)揮作用，這也是未來的研究重點。