虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在創(chuàng)傷性腦損傷患者平衡障礙康復(fù)中應(yīng)用研究進(jìn)展

馬志紅，段 陽(yáng)，邢登祥

1.沈陽(yáng)市第七人民醫(yī)院，遼寧 沈陽(yáng) 110003；北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 2.放射診斷科；3.醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)室，遼寧 沈陽(yáng) 110016

中圖分類號(hào)：R651.15；R493 DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2020.05.23文章編號(hào)：2095-5561(2020)05-0391-02

平衡障礙是創(chuàng)傷性腦損傷患者的主要并發(fā)癥之一，約占創(chuàng)傷性腦損傷并發(fā)癥的50%，其嚴(yán)重程度與創(chuàng)傷后昏迷時(shí)間、步態(tài)改變情況相關(guān)，嚴(yán)重平衡障礙患者日常生活受限，影響社交活動(dòng)[1]。盡管創(chuàng)傷性腦損傷6個(gè)月內(nèi)平衡障礙可得到改善，但仍然是長(zhǎng)期性損傷并發(fā)癥[2]。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其在創(chuàng)傷性腦損傷平衡障礙的康復(fù)治療中也取得一定療效。本研究旨在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在創(chuàng)傷性腦損傷患者平衡障礙康復(fù)中應(yīng)用的研究進(jìn)展作一綜述，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 平衡障礙發(fā)病機(jī)理及常規(guī)治療

人體平衡的定義是支撐重力線維持姿勢(shì)最小搖擺[3]。平衡控制依靠視覺、前庭及軀體感覺組合的中樞神經(jīng)系統(tǒng)[4]。創(chuàng)傷性腦損傷患者常出現(xiàn)平衡感官之間復(fù)雜連接障礙，包括生物機(jī)械和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、感覺運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)控制、心肺調(diào)節(jié)失調(diào)、認(rèn)知下降、心理障礙和摔倒的恐懼等，使運(yùn)動(dòng)、肌肉骨骼系統(tǒng)協(xié)調(diào)不一致，導(dǎo)致平衡障礙[5]。平衡障礙患者的常規(guī)康復(fù)療法主要包括節(jié)奏聽覺刺激，全身振動(dòng)療法，虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)互動(dòng)技術(shù)，各類物理運(yùn)動(dòng)、鏡面治療，傳統(tǒng)醫(yī)藥治療和中醫(yī)中藥治療[6-10]。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可利用平板電視展示多種訓(xùn)練環(huán)境，并開發(fā)多種運(yùn)動(dòng)軟件，將訓(xùn)練者通過圖像采集器融合到電視畫面中，通過人機(jī)互動(dòng)，對(duì)機(jī)體的各種功能缺陷進(jìn)行功能恢復(fù)訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的訓(xùn)練優(yōu)勢(shì)在于增加訓(xùn)練的趣味性和針對(duì)性，可針對(duì)功能缺陷設(shè)計(jì)多種有效的康復(fù)訓(xùn)練場(chǎng)景，提高康復(fù)效果[11]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可對(duì)患者認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)障礙進(jìn)行康復(fù)治療，取得了一定的效果[12]。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)治療創(chuàng)傷性腦損傷患者平衡障礙

Cuthbert等[13]研究報(bào)道，測(cè)試者使用日本任天堂開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)中的 Wii健身和Wii平衡設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)訓(xùn)練方案包括8 min的Wii健身平衡板游戲和7 min的Wii體育游戲，時(shí)間為每周4次，連續(xù)4周；此外，在第1天和每周3次，完成8 min虛擬傾斜臺(tái)和7 min的虛擬網(wǎng)球訓(xùn)練，而第2天和第4天，完成8 min企鵝滑板和7 min的保齡球訓(xùn)練。Sveistrup等[14]使用加拿大開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，設(shè)置多個(gè)訓(xùn)練場(chǎng)景，包括快速移動(dòng)、跳躍、坐立起、慢跑60 min，每周3次，為期6周。Thornton等[15]研究中使用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)治療方法是一種經(jīng)過改進(jìn)的人機(jī)互動(dòng)程序,患者要求在虛擬環(huán)境下整個(gè)身體與虛擬目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)，治療時(shí)間為50 min，每周3次，為期6周。

4 前庭功能相關(guān)性平衡障礙康復(fù)治療

部分患者的平衡障礙與前庭功能失調(diào)相關(guān)，治療前庭功能可有效改善患者平衡問題。Kleffelgaard等[16]研究中，除進(jìn)行前庭康復(fù)60 min，研究對(duì)象還進(jìn)行多種方式的虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)訓(xùn)練，訓(xùn)練包括監(jiān)管、針對(duì)性的訓(xùn)練科目設(shè)計(jì)、家庭運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)日記，每周2次，為期8周。個(gè)性化的適應(yīng)訓(xùn)練取決于每個(gè)參與者的基本癥狀和效果評(píng)估。訓(xùn)練內(nèi)容包括良性異常位置眩暈的練習(xí)、運(yùn)動(dòng)靈敏度和眩暈的習(xí)慣練習(xí)、在眼頭協(xié)調(diào)障礙患者中進(jìn)行凝視-穩(wěn)定練習(xí)，增加前庭-眼反射協(xié)調(diào)，提高平衡能力，改善感覺器官的整合性。家庭運(yùn)動(dòng)包括2～5個(gè)改進(jìn)的練習(xí)和身體活動(dòng)。練習(xí)日記被用來提高訓(xùn)練意識(shí)和積極性，并記錄所取得的成就和患者反應(yīng)。Straudi等[17]使用視頻的研究性游戲療法(VGT，X-Box 360,微軟公司開發(fā)),訓(xùn)練內(nèi)容包括預(yù)選游戲在直立位置的各種活動(dòng)，特別是姿勢(shì)平衡和行動(dòng)能力相關(guān)運(yùn)動(dòng)任務(wù)和手臂目標(biāo)達(dá)到訓(xùn)練。VGT提供了各種反饋,包括視覺和增強(qiáng)。參與者每次訓(xùn)練2～5 min，每周3次，為期6周。

5 平衡障礙虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)治療效果評(píng)估方法

較為常用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)治療效果評(píng)估方法是伯格平衡量表[18]。該量表是根據(jù)患者的坐立姿勢(shì)和起立困難程度進(jìn)行打分，包括14項(xiàng)檢查內(nèi)容，每項(xiàng)分為0～5個(gè)功能等級(jí)進(jìn)行檢查與打分，4分表示動(dòng)作正常完成，0分表示不能完成，最高得分56分，分?jǐn)?shù)越高平衡能力越強(qiáng)。0～20分為平衡功能極差，需乘輪椅出行；21～40分為有一定的平衡能力，可在輔助下行走；分?jǐn)?shù)<40分為跌倒危險(xiǎn)增大；分?jǐn)?shù)<45分為有跌倒風(fēng)險(xiǎn)，通常作為老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)的臨界值；41～56分為平衡功能較好，患者可獨(dú)立行走。此外，動(dòng)態(tài)步態(tài)分析量表、穩(wěn)定性反應(yīng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)控制測(cè)試、平衡誤差評(píng)分系統(tǒng)等十余種輔助測(cè)量平衡障礙方法可作為平衡障礙的輔助診斷。

綜上所述，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，頭戴式3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可應(yīng)用于外科醫(yī)師培訓(xùn)，使得手術(shù)更加精準(zhǔn)。新開發(fā)的訓(xùn)練軟件具有人機(jī)互動(dòng)功能，患者訓(xùn)練效果及評(píng)分在訓(xùn)練結(jié)束后即可提供，使得訓(xùn)練更加智能和親民，為臨床康復(fù)提供新途徑。