孫默一,張玉梅,范小偉,趙依雙,吳娛倩1,
卒中發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高,卒中患者患病后可能存在運動功能障礙,影響其患側(cè)肌力、肌張力、運動控制及日常生活活動能力,限制其回歸家庭和社會參與活動[1-2]。因此,提高卒中患者運動功能具有重要意義。研究表明,康復(fù)訓(xùn)練可以促進卒中患者運動功能的恢復(fù),且有觸發(fā)神經(jīng)可塑性的潛力[3]。目前針對卒中后運動功能的傳統(tǒng)康復(fù)方法有神經(jīng)發(fā)育促進技術(shù)、運動再學(xué)習(xí)、強制性運動療法等,以上康復(fù)療法雖有一定療效,但是效果并不理想,且恢復(fù)較慢[4]。虛擬現(xiàn)實(virtual reality,VR)技術(shù)因趣味性和安全性高,已大量運用在卒中康復(fù)領(lǐng)域,為卒中患者的康復(fù)治療提供了新的方向[5-6]。國內(nèi)外有研究表明VR技術(shù)能明顯改善卒中患者的運動功能[7-8],但是也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)對卒中患者的運動功能改善不明顯[9],僅有少量學(xué)者使用結(jié)合VR技術(shù)的跑臺訓(xùn)練對卒中患者運動功能進行研究[10]。本研究使用VR行走訓(xùn)練智能跑臺對缺血性卒中患者進行干預(yù),旨在探討VR跑臺訓(xùn)練對缺血性卒中患者肢體運動功能的影響。
1.1 研究對象 前瞻性連續(xù)入組首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科2021年1-6月缺血性卒中住院患者,采用隨機數(shù)字表法將患者分成試驗組和對照組。所有患者均簽署知情同意書,本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院倫理委員會批準(KY 2020-069-01)。
納入標準:①年齡18~85歲;②首次缺血性卒中,符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》診斷標準[11],并經(jīng)頭顱CT或MRI確診為缺血性卒中;③缺血性卒中病程2個月內(nèi);④Brunnstrom分期下肢≥Ⅳ期,上肢≥Ⅲ期,手≥Ⅰ期;⑤肌力≥3級;⑥肌張力經(jīng)改良Ashworth評定下肢≤2級;⑦可以在輔助下或獨立步行6 min;⑧簽署知情同意書。
排除標準:①無癥狀或靜止性腦梗死;②聽力障礙、視力障礙、配合程度差;③認知功能障礙,MoCA評分≤22分[12];④嚴重精神障礙,存在焦慮、抑郁的患者,漢密爾頓焦慮評分>7分[13],漢密爾頓抑郁評分≥7分[13];⑤言語障礙,西部失語成套測驗-失語商(western aphasia btttery-aphasia quotient,WAB-AQ)≤93.8分[14];⑥正在參與其他干預(yù)性研究;⑦無法配合康復(fù)評定和治療;⑧合并嚴重心、肺、肝、腎等重要臟器疾??;⑨發(fā)病前生活自理能力已經(jīng)受限(日常生活活動能力評分<80分)[15]。
脫落標準:①訓(xùn)練過程中患者出現(xiàn)頭暈等情況,不能進行VR跑臺訓(xùn)練;②患者依從性差,數(shù)據(jù)記錄不完整,資料不準確;③患者個人不愿意或無法繼續(xù)參與試驗,提出退出試驗;④患者未完成4周康復(fù)訓(xùn)練。
1.2 方法 對照組:由治療師根據(jù)缺血性卒中患者的肢體功能障礙程度進行常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括早期卒中患者的關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、橋式運動、下肢股四頭肌及腘繩肌等多塊肌群的主動活動、平衡功能訓(xùn)練、負重訓(xùn)練、步行訓(xùn)練、日常生活活動能力訓(xùn)練等為主的物理治療和作業(yè)治療方案。每次訓(xùn)練30 min,每天2次,每周5 d,持續(xù)4周。
試驗組:在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,使用VR行走訓(xùn)練智能跑臺進行訓(xùn)練,每次訓(xùn)練時與常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練間隔10~20 min,使患者能夠充分休息。VR跑臺訓(xùn)練由康復(fù)治療師根據(jù)患者自身的實際情況制訂訓(xùn)練參數(shù),首次使用跑臺時速度初始為0.5 km/h,訓(xùn)練1周后跑臺速度可增加約10%,由于患者自身實際情況不同,跑臺速度的增加根據(jù)每個人的訓(xùn)練情況略有不同,選定的跑臺速度進行個體化設(shè)定,在0.5~2.5 km/h,最高速度不超過2.5 km/h。訓(xùn)練時康復(fù)治療師站在患者患側(cè),輔助并調(diào)整患者行走的姿勢,糾正患者錯誤的運動模式,避免訓(xùn)練中出現(xiàn)跌倒等問題。使用跑臺的同時,打開跑臺前放置的VR系統(tǒng),使患者能夠在屏幕中看見自己的腳印??祻?fù)治療師根據(jù)患者下肢的功能,選擇情景模擬訓(xùn)練任務(wù),如步行和躲避障礙訓(xùn)練,或根據(jù)患者的能力在行走時加入計算、顏色識別、單詞識別的任務(wù)等,來提高訓(xùn)練的難易程度,如選擇森林場景對患者進行躲避障礙及跨步的訓(xùn)練。VR跑臺訓(xùn)練每次20 min,每天1次,每周5 d,持續(xù)4周。
1.3 資料收集與評價 收集兩組患者的一般資料,包括年齡、病程、性別、偏癱側(cè)別、病變部位(依據(jù)頭顱MRI或CT判讀)及既往史。在患者治療前和治療4周時采用NIHSS、Fugl-Meyer運動功能評定量表(Fug1-Meyer motor assessment,F(xiàn)MA)、Berg平衡量表(Berg balance scale,BBS)、6 min步行試驗(6-minute walking test,6MWT)、功能性步態(tài)評價(functional gait assessment,F(xiàn)GA)、改良巴氏指數(shù)(modified Barthel index,MBI)對兩組患者進行評定。①FMA:每個項目0~2分,總分100分,得分越高,表示肢體運動功能越好。②BBS:共14個項目,每個項目均采用0~4分五級評分法,總分56分,得分越高,表示平衡功能越好。③FGA:每個項目0~3分,共10個項目,總分30分,得分越高,表示平衡及步行能力越好。④MBI:總分0~100分,分數(shù)越高,表示患者獨立性越強,依賴性越小。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 26.0軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料正態(tài)性采用Shapiro-Wilk法檢驗,符合正態(tài)分布的以表示,組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的以M(P25~P75)表示,比較采用非參數(shù)秩和檢驗。計數(shù)資料以率表示,比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組患者一般資料比較 本試驗最初共納入缺血性卒中患者67例,試驗組34例,對照組33例,訓(xùn)練中,試驗組患者因訓(xùn)練時頭暈不能完成VR跑臺訓(xùn)練者6例,未完成4周VR跑臺訓(xùn)練者1例,對照組患者未完成4周康復(fù)訓(xùn)練者7例,試驗組脫落的患者進行常規(guī)的康復(fù)訓(xùn)練,對照組脫落的患者未繼續(xù)進行康復(fù)訓(xùn)練。最終納入研究的53例缺血性卒中患者,其中試驗組27例,對照組26例,46例(86.8%)由頭顱MRI證實,7例(13.2%)由頭顱CT證實。
試驗組年齡25~83歲,中位病程21.0(14.0~28.0)d,男性22例(81.5%),女性5例(18.5%),左側(cè)偏癱12例(44.4%),右側(cè)偏癱15例(55.6%)。對照組年齡39~81歲,中位病程17.0(12.8~42.8)d,男性19例(73.1%),女性7例(26.9%),左側(cè)偏癱10例(38.5%),右側(cè)偏癱16例(61.5%)。兩組患者年齡、病程、性別、偏癱側(cè)別、病變部位、既往史比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。
表1 兩組缺血性卒中患者一般資料比較
2.2 兩組受試者干預(yù)前后運動功能、平衡功能、步行能力和生活能力評分比較 治療前,兩組患者NIHSS、FMA、BBS、6MWT、FGA、MBI評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義;經(jīng)過4周治療,試驗組患者FMA、FGA評分高于對照組(P<0.05),但NIHSS、BBS、6MWT、MBI評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義;經(jīng)過4周治療,試驗組、對照組患者NIHSS評分均較治療前降低,F(xiàn)MA、BBS、6MWT、FGA、MBI評分均較治療前明顯提高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(表2)。
表2 兩組缺血性卒中患者治療前后NIHSS、FMA、BBS、6MWT、FGA、MBI評分比較
近年來,VR技術(shù)大量運用在卒中患者的康復(fù)中。與常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練相比,VR技術(shù)可提高卒中患者康復(fù)訓(xùn)練的積極性和安全性,并且可以提供反復(fù)訓(xùn)練、信息反饋、動機刺激三個關(guān)鍵因素[16],VR技術(shù)反饋形式多種多樣,對卒中患者運動功能起到積極的作用[17]。本研究中使用的VR行走訓(xùn)練智能跑臺是一種將VR技術(shù)與跑臺訓(xùn)練相結(jié)合的設(shè)備,可以配合計算機系統(tǒng)內(nèi)多種不同步態(tài)訓(xùn)練和VR訓(xùn)練。根據(jù)患者的運動功能障礙為其選擇不同的訓(xùn)練項目,從而提高患者的步行能力及運動功能。由于缺血性卒中患者的病變部位與其肢體運動功能顯著相關(guān)[18-19],因此本研究入組的兩組患者在病變部位方面無顯著差異。
經(jīng)過4周的康復(fù)治療后,兩組的NIHSS、FMA、BBS、6MWT、FGA、MBI評分與同組治療前均有顯著差異,表明常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練和常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練結(jié)合VR跑臺訓(xùn)練均能有效改善缺血性卒中患者的運動功能、平衡功能、步行能力以及日常生活活動能力,促進患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能恢復(fù)。治療4周后,試驗組FMA和FGA評分高于對照組,其他指標兩組無差異,提示VR跑臺訓(xùn)練在提高缺血性卒中患者運動功能和步行能力方面效果更明顯,治療效果更好,但是在平衡功能和日常生活活動能力方面,與常規(guī)訓(xùn)練效果無差異。本研究結(jié)果與既往諸多學(xué)者研究結(jié)果一致[10,20-24]。Park等[10]研究結(jié)果顯示,VR機器人輔助步態(tài)訓(xùn)練組治療后的平衡和步行能力比常規(guī)物理治療組有改善,VR機器人輔助步態(tài)訓(xùn)練能有效提高卒中患者的肢體運動功能。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)VR聯(lián)合常規(guī)物理治療可有助于亞急性期和慢性期卒中患者功能的改善[20],也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)可以提高缺血性卒中患者下肢運動功能[21],聯(lián)合VR技術(shù)訓(xùn)練比單純早期康復(fù)訓(xùn)練對其肢體肌肉力量有更大的好處[22],因此應(yīng)考慮在臨床上對缺血性卒中患者進行VR技術(shù)訓(xùn)練。VR技術(shù)有助于改善卒中患者步態(tài)(速度、節(jié)奏、10 m步行測試、6 m步行測試)、平衡(BBS、起立-行走計時測試、姿勢搖擺)、下肢運動(FMA、RMI)、下肢肌力和下肢肌張力等運動功能的預(yù)后[8,23]。VR康復(fù)可以在步行速度、平衡和靈活性方面替代部分或者全部的傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練,尤其是在醫(yī)院有大量患者的時候,VR訓(xùn)練也有一定好處[24]。本研究結(jié)果表明VR跑臺訓(xùn)練較常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練更能改善缺血性卒中患者的肢體運動功能和步行能力,可能是因為VR跑臺訓(xùn)練可以帶動缺血性卒中患者持續(xù)步行,有利于患者建立正確的步態(tài)形式,在同樣的訓(xùn)練時間中效率更高。有研究顯示,在步行方面,VR技術(shù)結(jié)合跑臺訓(xùn)練與常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練相比,增加卒中患者步行速度更明顯,同時可以提高卒中患者步行距離,可用于卒中患者步態(tài)的康復(fù),恢復(fù)其社區(qū)步行能力[25-27]。VR技術(shù)應(yīng)用于卒中患者康復(fù)的優(yōu)勢源于VR技術(shù)增強動機和增強運動學(xué)習(xí)的能力,如VR技術(shù)能夠提供實時的內(nèi)在和外在的多感覺反饋,通過應(yīng)用各種虛擬環(huán)境模擬現(xiàn)實和日常生活任務(wù),并且促進任務(wù)變化[28]。近年來腦成像研究表明,VR康復(fù)訓(xùn)練可以導(dǎo)致不同的神經(jīng)生理變化[26],這種效應(yīng)是由于VR訓(xùn)練中增強的視覺和觸覺反饋對高級軀體感覺和視覺運動區(qū)產(chǎn)生的影響[29]。
綜上所述,VR跑臺訓(xùn)練在改善缺血性卒中患者運動功能和步行能力方面有一定的療效。VR跑臺訓(xùn)練能夠為卒中患者在醫(yī)院訓(xùn)練中提供日常生活的場景,增強患者運動的主動性,對患者運動功能的改善有積極作用,可以為卒中患者的運動功能訓(xùn)練提供新的方向,值得在臨床實踐中應(yīng)用。但是本研究樣本量較小,13.2%的患者缺血性卒中由頭顱CT證實,且未進行長時間隨訪,不能確定VR跑臺訓(xùn)練效果的持續(xù)性,同時本研究未納入步態(tài)時空參數(shù),且未能與居家康復(fù)訓(xùn)練相結(jié)合,這是本研究的局限性。今后將進一步擴大樣本量和觀察參數(shù),進行長期隨訪,并將VR技術(shù)運用到居家康復(fù)中,對缺血性卒中患者VR跑臺訓(xùn)練對步態(tài)功能的改善效果及適用范圍進行更全面及深入的研究。
【點睛】與常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練相比,虛擬現(xiàn)實跑臺訓(xùn)練在提高缺血性卒中患者運動能力和步行能力方面更有效。