虛擬現(xiàn)實(shí)在顱腦損傷病人認(rèn)知障礙中的研究進(jìn)展

顱腦損傷是一種復(fù)雜的病變，具有不同實(shí)體的廣泛癥狀和殘疾，可能有意識喪失、組織撕裂、廣泛的軸突損傷、創(chuàng)傷后遺忘癥以及短期或長期的并發(fā)癥

。我國男性顱腦損傷的死亡率為12.0%～16.7%，女性約為8.5%

。顱腦損傷多發(fā)生在15～30歲

。顱腦損傷很少引起局灶性損害，卻經(jīng)常會(huì)發(fā)生廣泛的損害，因此需要綜合和整體的治療。在顱腦損傷的許多后遺癥中，認(rèn)知障礙是普遍存在的，在特定的大腦區(qū)域(特別是額葉和顳葉)受損之后，會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知領(lǐng)域中的一項(xiàng)或多項(xiàng)損傷，主要癥狀包括反應(yīng)能力差、主動(dòng)行為減少、空間能力障礙、短期記憶功能障礙、注意力、計(jì)劃和執(zhí)行過程以及(或)情感和行為功能的缺陷。不僅影響運(yùn)動(dòng)功能、日常生活活動(dòng)能力的全面康復(fù),更直接影響社會(huì)適應(yīng)能力,給病人重返社會(huì)帶來困難。因此,腦損傷后的認(rèn)知康復(fù)已成為醫(yī)學(xué)界所面臨的重要課題之一

。近年來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新的康復(fù)策略也在不斷的創(chuàng)新，如基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

現(xiàn)代漢語動(dòng)態(tài)助詞“過1”和“過2”主要是附著在動(dòng)詞之后，表示“動(dòng)作的結(jié)束和完成”和“過去曾經(jīng)有過這樣的事情”。所以“過”表“經(jīng)過”“通過”義時(shí)與動(dòng)詞組合是“過”語法化的關(guān)鍵。以下是一些“動(dòng)詞+過”的情況，如：

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的高度仿真的模擬環(huán)境，通過產(chǎn)生電子信號和視、聽、觸覺等多感官的逼真模擬，利用多種傳感輸出設(shè)備使用戶能夠真真切切地感受到一些物體，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)，使用戶沉浸到該環(huán)境中

。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過20多年的研究探索,于20世紀(jì)80年代末走出實(shí)驗(yàn)室,開始進(jìn)入實(shí)用化階段。目前,世界上發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)、教育,乃至軍事等領(lǐng)域,已開始廣泛應(yīng)用這種高新技術(shù),并取得了顯著的綜合效益

。而在康復(fù)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有作為評估和恢復(fù)認(rèn)知過程有用工具的潛力

。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征分為交互式、想象性、沉浸感、多感知性。①交互式：參與者借助專用的虛擬現(xiàn)實(shí)的交互設(shè)備與虛擬環(huán)境之間以自然的方式進(jìn)行互動(dòng)，通過虛擬場景能夠?qū)崿F(xiàn)人與機(jī)器的互動(dòng)；②想象性：用戶在虛擬環(huán)境中能夠有廣闊的幻想空間，可以構(gòu)想現(xiàn)實(shí)中所沒有的東西；③沉浸感:是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)的核心,是使用戶全身心地投入到由計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的虛擬場景中,感到仿佛一切都是真的，有置身于真實(shí)場景的感覺；④多感知性：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能夠提供視覺上感知,還可以使用戶在味覺、聽覺、嗅覺、觸覺等多方面得到感知

。

在第二輪歌舞表演專業(yè)的考場中，別的同學(xué)都唱得特專業(yè)，美聲唱法、流行唱法各種，這些歌唱技巧我都沒有學(xué)過，當(dāng)時(shí)整個(gè)人非常心虛，反反復(fù)復(fù)練了好幾天，做夢都能念出歌詞，才在最后“厚臉皮”地唱出了最拿手的《讓我們蕩起雙槳》，而且還是緊張得跑了調(diào)。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類

2.1 非沉浸式

非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)也稱為桌面式(窗口式)虛擬現(xiàn)實(shí),是借助于計(jì)算機(jī)和其鼠標(biāo)、鍵盤、話筒等外圍設(shè)備,通過三維制圖軟件在屏幕生成的窗口式虛擬環(huán)境,或者通過攝影技術(shù)獲得的真實(shí)圖像加上計(jì)算機(jī)處理生成的虛擬環(huán)境

。

本次研究的90例患者均經(jīng)過手術(shù)病理進(jìn)行確診，其中C組診斷準(zhǔn)確率高于A組，但是和B組對比不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），詳情見表2。

2.2 全沉浸式

所有患者均給予床頭抬高，面罩吸氧，鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛，預(yù)防感染，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等治療，無論ICP水平高低均給予常規(guī)高滲性治療，其中A組（3%HTS），單次用劑量2 ml/kg，B組（20%甘露醇）單次使用劑量0.5 g/kg，滴注時(shí)間均≤20 min，兩組均使用14 d，其中1～7天使用頻率為q8 h，8～11使用頻率為q12 h，12～14天為qd。

也有一些研究認(rèn)為，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對于改善認(rèn)知障礙效果與傳統(tǒng)的認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

。Alashram等

通對文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)訓(xùn)練干預(yù)可以改善創(chuàng)傷性腦損傷病人的記憶和執(zhí)行功能，但對顱腦損傷后注意力的積極作用證據(jù)不足。研究者針對不同虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)工具使用總結(jié)出了可以使訓(xùn)練效果達(dá)到最優(yōu)的治療方案，治療方案如下：訓(xùn)練10～12次，每周2～4次，持續(xù)20～40 min可能會(huì)顯示出最優(yōu)的治療效果。Park等

將21例患有輕度認(rèn)知障礙的門診病人隨機(jī)分為基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的試驗(yàn)組和對照組，虛擬現(xiàn)實(shí)組每天訓(xùn)練30 min，每周訓(xùn)練2 d，共訓(xùn)練3個(gè)月,與對照組相比，結(jié)果顯示，為期12周的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)計(jì)劃并沒有改善認(rèn)知障礙病人的認(rèn)知功能，且一部分病人出現(xiàn)了頭暈和疲勞。但病人體現(xiàn)出了較高的依從性。Torpil 等

1項(xiàng)為期8周的隨機(jī)對照試驗(yàn)結(jié)果顯示，干預(yù)組僅在步速和注意力方面有改善,而整體認(rèn)知功能沒有明顯變化。但總體來看虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對認(rèn)知障礙的康復(fù)作用仍然是積極的。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)在認(rèn)知功能康復(fù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 評估認(rèn)知障礙

虛擬現(xiàn)實(shí)可用來作為認(rèn)知障礙的篩查工具

，評估確定顱腦損傷病人的認(rèn)知和行為障礙。相較傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)神經(jīng)測試,其有更好的生態(tài)效度。Levy等

的研究發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)雜貨店在評估病人日常自主行為障礙和困難方面很有用。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以與神經(jīng)成像相結(jié)合，如：心電圖(ECG)和功能磁共振成像。了解在神經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練期間目標(biāo)大腦區(qū)域如何對刺激做出反應(yīng)，跟蹤大腦不同區(qū)域的神經(jīng)活動(dòng)，評估記憶任務(wù)中海馬和海馬旁的激活。提供治療進(jìn)展的監(jiān)測和預(yù)測

。根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以被認(rèn)為是觀察和評估受顱腦損傷影響病人的一個(gè)有價(jià)值的工具，但還需要進(jìn)一步的研究來更好地評估其潛力。

3.2 改善認(rèn)知障礙

3.2.1 記憶力

1項(xiàng)研究比較了桌面平臺(tái)和頭戴式顯示器(HMDs)在老年人和年輕人中的使用效果，參與者在桌面和頭戴式顯示器平臺(tái)上按平衡順序完成虛擬超市購物任務(wù)，結(jié)果表明，兩組回憶購物清單的能力穩(wěn)定，2種工具都能夠提高病人的記憶力，持續(xù)增強(qiáng)病人注意力和工作記憶

。Caglio等

使用3D視頻游戲?qū)?例存在逆行遺忘和空間學(xué)習(xí)障礙的腦損傷病人的認(rèn)知功能進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，主要針對空間和語言記憶功能，讓受試者駕駛虛擬車輛從地面水平的角度探索一個(gè)復(fù)雜的虛擬城鎮(zhèn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者記憶改善顯著，并且在隨訪時(shí)言語和空間短期記憶都保持穩(wěn)定。另一方面，視覺空間記憶學(xué)習(xí)的能力也發(fā)生了變化。1項(xiàng)顱腦損傷病人在3D視頻游戲虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)導(dǎo)航訓(xùn)練顯示了計(jì)劃前后的神經(jīng)心理測試(評估空間、語言記憶、注意力/執(zhí)行功能)以及參與記憶處理的海馬和海馬旁腦區(qū)的功能磁共振成像激活的變化

。在經(jīng)過導(dǎo)航虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)訓(xùn)練后，病人視覺空間記憶學(xué)習(xí)方面有了明顯的改善，特別是在延遲回憶方面的表現(xiàn)得到了增強(qiáng)。但對即時(shí)回憶沒有明顯的影響。此外，功能磁共振成像數(shù)據(jù)表明，這種訓(xùn)練可能會(huì)增加海馬和海馬旁腦區(qū)的激活。這表示，虛擬導(dǎo)航訓(xùn)練可能會(huì)增強(qiáng)腦損傷成年人的記憶功能。Man等

發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對選擇性記憶過程和對記憶功能的感知方面有所改善。多感覺反饋和重復(fù)執(zhí)行認(rèn)知和物理任務(wù)結(jié)合感覺刺激可以恢復(fù)認(rèn)知功能，通過復(fù)雜的機(jī)制增強(qiáng)神經(jīng)可塑性過程

。事實(shí)上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)訓(xùn)練在顱腦損傷早期和隨后的日常生活康復(fù)中改善和發(fā)展了大腦的可塑性

。

3.2.2 注意力

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)是利用圖形系統(tǒng)和各種控制接口設(shè)備,在計(jì)算機(jī)上生成可交互和具有沉浸感覺的現(xiàn)實(shí)世界的模擬仿真,也就是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界,利用頭盔顯示器把用戶的視覺、聽覺完全地封閉起來，幾乎與現(xiàn)實(shí)世界隔絕。給使用者在虛擬環(huán)境中提供關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的現(xiàn)實(shí)世界模擬。同時(shí)，它利用可傳感的數(shù)據(jù)手套把用戶的手感通道封閉起來，產(chǎn)生虛擬觸動(dòng)感。系統(tǒng)采用語音識別器讓參與者對系統(tǒng)主機(jī)下達(dá)操作命令，與此同時(shí)，頭、手、眼均有相應(yīng)的頭部跟蹤器、手部跟蹤器、眼睛視向跟蹤器的追蹤，使系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地追蹤用戶的使用感，及時(shí)反饋。臨境系統(tǒng)是真實(shí)環(huán)境替代的理想模型，它具有最新交互手段的虛擬環(huán)境

。完全沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)能夠使病人免受外界干擾，且提供豐富的刺激環(huán)境，從而鼓勵(lì)認(rèn)知障礙病人保持選擇性注意力，對認(rèn)知功能和情緒都有著積極的影響。

彩票背面的圖案上，歪歪扭扭寫著幾行字，開頭“雪螢”兩個(gè)字吸引了范堅(jiān)強(qiáng)，他小心將折疊的彩票展開。一些字被汗水洇得模糊了，一些字處于折痕處已經(jīng)磨損無存，還有一些被涂抹掉了。他連猜帶蒙地辨出幾句話：雪螢：

Gamito等

使用Unity 2.5開發(fā)的虛擬平臺(tái)，病人通過應(yīng)用頭戴式顯示器與虛擬現(xiàn)實(shí)世界互動(dòng)，病人需要記住虛擬世界的家、商場、公交站等地點(diǎn)完成規(guī)定的任務(wù)并重復(fù)練習(xí)。最后數(shù)據(jù)顯示，每項(xiàng)任務(wù)的完成度都很好，平均完成時(shí)間約為5 min。且工作記憶和注意力水平顯著提高，表明病人認(rèn)知功能有所改善。Grealy等

表明，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練可以顯著提高腦外傷病人的認(rèn)知功能，另外還有沉浸式虛擬廚房和虛擬駕駛訓(xùn)練

也顯示了同樣的結(jié)果。Dvorkin等

使用交互式視覺觸覺環(huán)境對重型顱腦損傷病人的注意力進(jìn)行訓(xùn)練，結(jié)果顯示，僅在2次訓(xùn)練后注意力就有所改善。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)在改善注意力缺陷方面有很大前景。但由于病人注意力受損，且在顱腦損傷后的康復(fù)訓(xùn)練中很容易被視覺和聽覺刺激分散注意力，所以病人很難保持專注。未來的注意力訓(xùn)練方案需考慮能夠減少分心的互動(dòng)任務(wù)。

3.2.3 執(zhí)行力

Turon等

提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)的早期神經(jīng)認(rèn)知干預(yù)對危重病人是可行的、安全的和可耐受的。這與先前的研究結(jié)果一致，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)干預(yù)為認(rèn)知障礙病人提供了改善注意力和記憶功能的機(jī)會(huì)，包括空間能力障礙、注意缺陷和單側(cè)視覺忽視等

。De Luca等

應(yīng)用半沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練開展了1項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)，將100例顱腦損傷病人分成傳統(tǒng)認(rèn)知康復(fù)組和虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練組，各50例，針對病人的執(zhí)行功能、注意力和視覺空間認(rèn)知進(jìn)行訓(xùn)練。經(jīng)過8周的試驗(yàn)，結(jié)果顯示兩組在認(rèn)知功能均有顯著的改善，但只有虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練組在特定的認(rèn)知領(lǐng)域方面有所改善，如：認(rèn)知靈活性、注意力轉(zhuǎn)移、視覺搜索、執(zhí)行和視覺空間功能等方面有顯著提高。但觀察時(shí)間過短，且病人受傷時(shí)間長短不一，有效性需進(jìn)一步研究。

3.2.4 空間能力

Dahdah等

發(fā)現(xiàn)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對認(rèn)知障礙病人實(shí)施干預(yù)后神經(jīng)心理學(xué)評估指標(biāo)(ANAM)準(zhǔn)確性顯著提高，在神經(jīng)康復(fù)過程中實(shí)施沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)干預(yù)能有效提高腦損傷病人的特定執(zhí)行功能和信息處理速度。Yip等

對4例腦損傷后認(rèn)知功能障礙的病人使用非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)(虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù))社區(qū)技能培訓(xùn)計(jì)劃。開發(fā)了一款名為Virtools的軟件，與傳統(tǒng)的游戲編程方法相比，該軟件能夠以更快的方式開發(fā)虛擬環(huán)境。在這個(gè)培訓(xùn)項(xiàng)目中，提供了5個(gè)社區(qū)生活技能培訓(xùn)模塊。其中包括乘坐公交車和(或)小巴旅行，在便利店購物，使用公共電話亭。結(jié)束后采用神經(jīng)行為認(rèn)知狀態(tài)量表中文版進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)記憶和結(jié)構(gòu)分項(xiàng)測試的分?jǐn)?shù)變化比較突出。對于記憶力，有3例受試者表現(xiàn)出顯著的改善。但可能是由于病人反復(fù)練習(xí)記住了虛擬環(huán)境內(nèi)的位置導(dǎo)致的。此外，也可能是由于豐富的環(huán)境性質(zhì)，給病人提供了大量的視覺-知覺刺激。Jacoby等

使用了虛擬商城，該商城模擬真實(shí)大型超市環(huán)境，把虛擬現(xiàn)實(shí)超市與傳統(tǒng)職業(yè)療法相比，來檢驗(yàn)創(chuàng)傷性腦損傷病人進(jìn)行抽象-執(zhí)行功能障礙治療的有效性。該商城對神經(jīng)損傷的病人通過練習(xí)日常生活活動(dòng)能力的過程中訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知和執(zhí)行能力，結(jié)果顯示，使用虛擬現(xiàn)實(shí)組的病人認(rèn)知功能改善顯著，并且病人能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到現(xiàn)實(shí)購物和日?；顒?dòng)中，提高真實(shí)超市執(zhí)行購物任務(wù)和其他復(fù)雜日常任務(wù)的能力，但對照組與試驗(yàn)組的受傷程度不一，試驗(yàn)組的改善相對較大，可能是因?yàn)閰⑴c者受傷更嚴(yán)重。在后續(xù)的研究中應(yīng)該注意將中重度腦損傷病人區(qū)分研究。

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)比非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)更具有優(yōu)勢，在恢復(fù)病人損傷的技能方面的優(yōu)勢和有效性更高，其適用的年齡層次也更加廣泛。有研究發(fā)現(xiàn),年輕人和老年參與者對頭盔顯示器或桌面平臺(tái)沒有明顯的偏好

。無論哪個(gè)平臺(tái)，年輕人在使用時(shí)都比老年人的出錯(cuò)率低，在最后的調(diào)查中年輕人似乎更喜歡全沉浸式平臺(tái)而不是桌面平臺(tái)，老年人既不喜歡桌面平臺(tái)也不喜歡全沉浸式平臺(tái)，但全沉浸式對老年人的負(fù)面影響更少，因此沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的接受度較高。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)聯(lián)合其他工具在認(rèn)知領(lǐng)域中的應(yīng)用

①虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠增加游戲元素，使得康復(fù)鍛煉變得更有趣味性，使病人更樂于主動(dòng)地參與其中，提高了治療的依從性和對認(rèn)知活動(dòng)的參與度，減少病人不活動(dòng)和獨(dú)處的時(shí)間。②虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠靈活地控制任務(wù)難度的能力，以及測量個(gè)人行為和表現(xiàn)的能力，為病人提供個(gè)性化的治療方案。③虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以適應(yīng)個(gè)人特定的治療目標(biāo)，提供重復(fù)的練習(xí)，逐漸增加任務(wù)的難度。④虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠減少臨床治療師的工作量。⑤虛擬環(huán)境中獲得的運(yùn)動(dòng)技能可更好地應(yīng)用于到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。⑥虛擬現(xiàn)實(shí)提供了安全、和諧的環(huán)境，能夠模擬那些可能太危險(xiǎn)而無法在現(xiàn)實(shí)生活中執(zhí)行的日常生活活動(dòng)

。⑦虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練可以激活認(rèn)知和行動(dòng)相結(jié)合的鏡像型神經(jīng)元，并增強(qiáng)個(gè)體的自我效能感

。⑧虛擬現(xiàn)實(shí)讓認(rèn)知訓(xùn)練更加靈活，不僅僅只局限在固定的場合中，Pietrzak等

表明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)培訓(xùn)可以開發(fā)用于家庭培訓(xùn)，傳統(tǒng)康復(fù)治療需要耗費(fèi)大量的人力物力，并且多局限于醫(yī)院內(nèi)或者特定的場合，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能夠改善這一情況。

5 虛擬現(xiàn)實(shí)工具的優(yōu)點(diǎn)

有研究顯示，虛擬現(xiàn)實(shí)能夠聯(lián)合其他工具更加改善病人的認(rèn)知功能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以與機(jī)器人相結(jié)合，1項(xiàng)虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合機(jī)器人的神經(jīng)康復(fù)治療研究結(jié)果顯示，病人精神和身體狀態(tài)的感知以及生活質(zhì)量顯著提高

。且只有使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合機(jī)器人的治療組在認(rèn)知、執(zhí)行和注意力功能方面有顯著的改善。虛擬現(xiàn)實(shí)與運(yùn)動(dòng)鍛煉相結(jié)合，有氧運(yùn)動(dòng)可以增加額葉的大腦活性，改善認(rèn)知功能，特別是執(zhí)行功能

。同時(shí)進(jìn)行認(rèn)知和體育鍛煉在防止認(rèn)知下降方面具有更大的潛力

。國內(nèi)有學(xué)者將虛擬現(xiàn)實(shí)高壓氧聯(lián)合治療重型顱腦損傷病人認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能，改善認(rèn)知效果比單一使用虛擬現(xiàn)實(shí)或者高壓氧好

。

然而無論哪種防腐方案都只考慮了短期效益，對電廠因選材錯(cuò)誤或質(zhì)量控制不當(dāng)而出現(xiàn)防腐層大面積失效，進(jìn)而危及煙囪本體結(jié)構(gòu)安全的問題缺乏考慮，以至于企業(yè)可能遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至存在嚴(yán)重的安全隱患[4-5]。為了從現(xiàn)有的常用防腐方案中選出一種使火力發(fā)電站能夠以最低的成本可靠地獲得最佳功能要求的方案，本文運(yùn)用價(jià)值工程原理[6]，從功能和成本的角度進(jìn)行分析，不單純地選擇低成本或者高功能的方案，致力于選擇合理的成本與功能組合方案。

6 虛擬現(xiàn)實(shí)在認(rèn)知康復(fù)中應(yīng)用的局限性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)和心理學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。然而，由于當(dāng)前一些因素限制了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用，因此關(guān)于如何將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效地整合到康復(fù)領(lǐng)域，作為提高功能性能的一種手段，還需深入的去探究

。

6.1 治療效果不明確

盡管一些研究表明，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對腦損傷后認(rèn)知障礙病人的治療是有效的，但當(dāng)前文獻(xiàn)的證據(jù)質(zhì)量仍然很低

。大多數(shù)研究由病例報(bào)告和無對照的非隨機(jī)試驗(yàn)組成?？祻?fù)方案差異很大，缺乏高質(zhì)量、大樣本的干預(yù)性研究，虛擬現(xiàn)實(shí)用于認(rèn)知功能障礙康復(fù)治療的有效性尚未得到充分證實(shí)

。且治療方案參差不齊，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對顱腦損傷后認(rèn)知障礙個(gè)體治療的具體虛擬現(xiàn)實(shí)治療方案。

6.2 價(jià)格和成本高

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對硬件設(shè)備的要求比較高,在體驗(yàn)過程中,設(shè)備的好壞直接關(guān)系到沉浸式體驗(yàn)的效果。目前，沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還處于不成熟的階段,一些關(guān)鍵技術(shù)正在研究、改進(jìn)和完善,比如高清晰的全景三維顯示技術(shù)和比較自然的交互方式等,相關(guān)的硬件設(shè)備存在使用不方便、效果不理想的情況,難以達(dá)到虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所需的要求,影響了用戶體驗(yàn)的興趣; 虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備(運(yùn)行速度快、圖像質(zhì)量顯示高的計(jì)算機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)套件)的價(jià)格依然比較貴,需要大量資金支持

。未來需要研究者進(jìn)一步去研發(fā)出成本低、效果好的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備。

6.3 不良反應(yīng)

目前大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)依賴于頭盔顯示器，需要病人移動(dòng)頭部才能在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)環(huán)境中導(dǎo)航，這對于因顱骨骨折或頭皮縫合而嚴(yán)重頭部受傷的病人來說可能不安全。病人在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)暈動(dòng)病、挫折感、疲勞感和眼睛不適。暈動(dòng)病是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最常見和最有限的副作用，所以對有暈動(dòng)史的人應(yīng)該謹(jǐn)慎。主要原因是屏幕成像與用戶交互作用的滯后、通過目鏡觀看3D圖像與真實(shí)圖像的差距以及戴上頭盔的不舒適度等引起的。其次在虛擬環(huán)境漫游體驗(yàn)久了,有可能分不清真實(shí)世界和虛擬世界的物體，如果是患兒戴上虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)頭盔,還有可能傷害他們的視覺系統(tǒng)

。因此，在未來的研究中應(yīng)該合理安排訓(xùn)練時(shí)間和休息時(shí)間，頭盔盡量舒適，可以將較大的LCD顯示器改為較小的LCD顯示器，小型液晶顯示屏(小于40英寸)不太可能引發(fā)眩暈

。也可通過增加虛擬環(huán)境和周圍物體的清晰度來減少此類不良反應(yīng)。

針對當(dāng)下80、90后旅游消費(fèi)主體傾向于用手機(jī)查看旅游攻略、做選擇、定出行的情況，山西黃河全域旅游建設(shè)應(yīng)著重利用“旅游+互聯(lián)網(wǎng)”的渠道營銷模式，構(gòu)建旅游信息統(tǒng)一共享平臺(tái)，集中推介黃河旅游，利用微信、微博等新媒體開展直接到位的互動(dòng)營銷，也可開發(fā)重點(diǎn)景區(qū)旅游演藝、動(dòng)漫、網(wǎng)游等文化產(chǎn)品并借助網(wǎng)絡(luò)宣傳。

7 展望

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)總體上耐受性良好，受試者可以很快適應(yīng)。但治療方案應(yīng)該考慮不同的年齡段和具有游戲經(jīng)驗(yàn)的病人因素。因?yàn)閷τ诶夏瓴∪藖碚f操作電子設(shè)備不如年輕病人熟練，治療效果可能會(huì)受到操作系統(tǒng)復(fù)雜程度的影響，應(yīng)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)簡便虛擬的現(xiàn)實(shí)工具。而對于兒童病人，應(yīng)考慮頭盔和操控裝置是否適配，對于兒童病人的相關(guān)研究較少，未來的研究可以從這方面開展。其次，認(rèn)知功能障礙對日常生活活動(dòng)能力影響較大，可以從日常生活相關(guān)的功能活動(dòng)去考慮和設(shè)計(jì)研究操作系統(tǒng)，以便讓病人把從虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練中相關(guān)功能的改善影響到真實(shí)生活中。

8 小結(jié)

認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)康復(fù)在腦卒中后病人中得到了廣泛的探索，但在腦外傷病人中相關(guān)研究不足。考慮到顱腦損傷在當(dāng)代社會(huì)已經(jīng)成為一個(gè)突出的問題，開發(fā)新的方法來識別和治療由這種類型的創(chuàng)傷引起的任何困難是當(dāng)務(wù)之急。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對顱腦損傷認(rèn)知障礙病人影響的研究在國內(nèi)尚處于起步階段，因此，更深入地探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備與認(rèn)知功能康復(fù)訓(xùn)練相結(jié)合，應(yīng)該是進(jìn)一步研究的目標(biāo)之一。

[1] MAGGIO M G,DE LUCA R,TORRISI M,

.Is there a correlation between family functioning and functional recovery in patients with acquired brain injury? An exploratory study[J].Applied Nursing Research:ANR,2018,41:11-14.

[2] SAATIAN M,AHMADPOOR J,MOHAMMADI Y,

.Epidemiology and pattern of traumatic brain injury in a developing country regional trauma center[J].Bulletin of Emergency and Trauma,2018,6(1):45-53.

[3] PARSONS T D.Neuropsychological rehabilitation 3.0:state of the science[M].Berlin:Springer International Publishing,2016:113-132.

[4] LATELLA D,MAGGIO M G,DE LUCA R,

.Changes in sexual functioning following traumatic brain injury:an overview on a neglected issue[J].Journal of Clinical Neuroscience:Official Journal of the Neurosurgical Society of Australasia,2018,58:1-6.

[5] 李科,堯德中.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在認(rèn)知康復(fù)中的應(yīng)用[J].中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志,2005,27(4):245-247.

[6] 李珊,李陶幸子,張亞琴.虛擬現(xiàn)實(shí)在顱腦損傷患者認(rèn)知障礙康復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國護(hù)理管理,2020,20(5):773-776.

[7] 李紅玲.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志,2013,35(5):414-416.

[8] ROSE F D,BROOKS B M,RIZZO A A.Virtual reality in brain damage rehabilitation:review[J].Cyber Psychology & Behavior,2005,8(3):241-262.

[9] 笪旻昊.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].電腦迷,2019(1):53.

[10] 劉崇進(jìn),吳應(yīng)良,賀佐成,等.沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2019,28(3):18-27.

[11] AVOLA D,CINQUE L,PANNONE D.Design of a 3D platform for immersive neurocognitive rehabilitation[J].Information,2020,11(3):134.

[12] CHUA S I L,TAN N C,WONG W T,

.Virtual reality for screening of cognitive function in older persons:comparative study[J].Journal of Medical Internet Research,2019,21(8):e14821.

[13] LEVY C E,MILLER D M,AKANDE C A,

.V-mart,a virtual reality grocery store:a focus group study of a promising intervention for mild traumatic brain injury and posttraumatic stress disorder[J].American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation,2019,98(3):191-198.

[14] MAGGIO M G,DE LUCA R,MOLONIA F,

.Cognitive rehabilitation in patients with traumatic brain injury:a narrative review on the emerging use of virtual reality[J].Journal of Clinical Neuroscience:Official Journal of the Neurosurgical Society of Australasia,2019,61:1-4.

[15] ANSADO J,CHASEN C,BOUCHARD S,

.How brain imaging provides predictive biomarkers for therapeutic success in the context of virtual reality cognitive training[J].Neuroscience and Biobehavioral Reviews,2021,120:583-594.

[17] CAGLIO M,LATINI-CORAZZINI L,D'AGATA F,

.Video game play changes spatial and verbal memory:rehabilitation of a single case with traumatic brain injury[J].Cognitive Processing,2009,10(Suppl 2):S195-S197.

[18] CAGLIO M,LATINI-CORAZZINI L,D'AGATA F,

.Virtual navigation for memory rehabilitation in a traumatic brain injured patient[J].Neurocase,2012,18(2):123-131.

[19] MAN D W K,POON W S,LAM C.The effectiveness of artificial intelligent 3-D virtual reality vocational problem-solving training in enhancing employment opportunities for people with traumatic brain injury[J].Brain Injury,2013,27(9):1016-1025.

[20] DE LUCA R,RUSSO M,NARO A,

.Effects of virtual reality-based training with BTs-Nirvana on functional recovery in stroke patients:preliminary considerations[J].The International Journal of Neuroscience,2018,128(9):791-796.

[21] ROBITAILLE N,JACKSON P L,HéBERT L J,

.A Virtual reality avatar interaction(VRai)platform to assess residual executive dysfunction in active military personnel with previous mild traumatic brain injury:proof of concept[J].Disability and Rehabilitation Assistive Technology,2017,12(7):758-764.

[22] GAMITO P,OLIVEIRA J,PACHECO J,

.Traumatic brain injury memory training:a virtual reality online solution[J].International Journal on Disability and Human Development,2011,10(4):1-4.

[23] GREALY M A,JOHNSON D A,RUSHTON S K.Improving cognitive function after brain injury:the use of exercise and virtual reality[J].Archives of Physical Medicine and Rehabilitation,1999,80(6):661-667.

[24] ZHANG L,ABREU B C,SEALE G S,

.A virtual reality environment for evaluation of a daily living skill in brain injury rehabilitation:reliability and validity[J].Archives of Physical Medicine and Rehabilitation,2003,84(8):1118-1124.

[25] PARK J,YIM J.A new approach to improve cognition,muscle strength,and postural balance in community-dwelling elderly with a 3-D virtual reality kayak program[J].The Tohoku Journal of Experimental Medicine,2016,238(1):1-8.

[26] DVORKIN A Y,RAMAIYA M,LARSON E B,

.A "virtually minimal" visuo-haptic training of attention in severe traumatic brain injury[J].Journal of Neuroengineering and Rehabilitation,2013,10(1):1-10.

[27] DAHDAH M N,BENNETT M,PRAJAPATI P,

.Application of virtual environments in a multi-disciplinary day neuro rehabilitation program to improve executive functioning using the stroop task[J].Neuro Rehabilitation,2017,41(4):721-734.

[28] YIP B C B,MAN D W K.Virtual reality(VR)-based community living skills training for people with acquired brain injury:a pilot study[J].Brain Injury,2009,23(13/14):1017-1026.

[29] JACOBY M,AVERBUCH S,SACHER Y,

.Effectiveness of executive functions training within a virtual supermarket for adults with traumatic brain injury:a pilot study[J].IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering:a Publication of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society,2013,21(2):182-190.

[30] TURON M,FERNANDEZ-GONZALO S,JODAR M,

.Feasibility and safety of virtual-reality-based early neurocognitive stimulation in critically ill patients[J].Annals of Intensive Care,2017,7(1):81-92.

[31] DE LUCA R,MAGGIO M G,MARESCA G,

.Improving cognitive function after traumatic brain injury:a clinical trial on the potential use of the semi-immersive virtual reality[J].Behavioural Neurology,2019(8):1-7.

[32] ALASHRAM A R,ANNINO G,PADUA E,

.Cognitive rehabilitation post traumatic brain injury:a systematic review for emerging use of virtual reality technology[J].Journal of Clinical Neuroscience:Official Journal of the Neurosurgical Society of Australasia,2019,66:209-219.

[33] PARK J H,LIAO Y,KIM D R,

.Feasibility and tolerability of a culture-based virtual reality(VR)training program in patients with mild cognitive impairment:a randomized controlled pilot study[J].International Journal of Environmental Research and Public Health,2020,17(9):3030-3039.

[35] MAGGIO M G,TORRISI M,BUDA A,

.Effects of robotic neurorehabilitation through lokomat plus virtual reality on cognitive function in patients with traumatic brain injury:a retrospective case-control study[J].The International Journal of Neuroscience,2020,130(2):117-123.

[36] FREDERIKSEN K S,VERDELHO A,MADUREIRA S,

.Physical activity in the elderly is associated with improved executive function and processing speed:the LADIS Study[J].International Journal of Geriatric Psychiatry,2015,30(7):744-750.

[37] ANDERSON-HANLEY C,ARCIERO P J,BRICKMAN A M,

.Exergaming and older adult cognition:a cluster randomized clinical trial[J].American Journal of Preventive Medicine,2012,42(2):109-119.

[38] 楊杰華,冼曉琪,區(qū)大明,等.高壓氧聯(lián)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對重型顱腦損傷患者認(rèn)知運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的療效研究[J].實(shí)用醫(yī)技雜志,2020,27(3):280-283.

[39] FARIA A L,PINHO M S,BERMúDEZ I BADIA S.A comparison of two personalization and adaptive cognitive rehabilitation approaches:a randomized controlled trial with chronic stroke patients[J].Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation,2020,17(1):78-92.

[40] 王宏圖.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在腦卒中運(yùn)動(dòng)康復(fù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐,2014,20(10):911-915.

[41] GILLESPIE D C,BOWEN A,CHUNG C S,

.Rehabilitation for post-stroke cognitive impairment:an overview of recommendations arising from systematic reviews of current evidence[J].Clinical Rehabilitation,2015,29(2):120-128.

[42] RIZZOLATTI G,FOGASSI L.The mirror mechanism:recent findings and perspectives[J].Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B,Biological Sciences,2014,369(1644):20130420.

[43] PIETRZAK E,PULLMAN S,MCGUIRE A.Using virtual reality and videogames for traumatic brain injury rehabilitation:a structured literature review[J].Games for Health Journal,2014,3(4):202-214.

[44] AULISIO M C,HAN D Y,GLUECK A C.Virtual reality gaming as a neurorehabilitation tool for brain injuries in adults:a systematic review[J].Brain Injury,2020,34(10):1322-1330.

[46] AIDA J,CHAU B,DUNN J.Immersive virtual reality in traumatic brain injury rehabilitation:a literature review[J].Neuro Rehabilitation,2018,42(4):441-448.