虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合常規(guī)康復(fù)治療對痙攣型腦性癱瘓患兒下肢運動功能的影響*

張紅敏，高晶，王麗娜

（揚州大學(xué)附屬淮安市婦幼保健院 兒童康復(fù)科，江蘇 淮安 223002）

痙攣型腦性癱瘓（以下簡稱腦癱）是小兒腦癱最常見的臨床分型，包括痙攣型四肢癱、痙攣型雙癱、痙攣型偏癱，其常因錐體束損傷導(dǎo)致相應(yīng)肌群痙攣，臨床表現(xiàn)為肌張力增高、屈髖屈膝、剪刀步態(tài)、尖足等。尖足多因小腿三頭肌痙攣導(dǎo)致，因此盡早緩解小腿三頭肌痙攣，促進肌肉功能重建，是改善尖足的主要措施[1]。雖然運動療法、踝足矯形器、A 型肉毒毒素等康復(fù)治療方法在緩解小腿三頭肌痙攣、改善尖足方面取得了不錯的效果，但各自也存在缺點，如疼痛、枯燥、費用昂貴等[1]?！吨袊X性癱瘓康復(fù)指南（2022）第四章：康復(fù)治療（上）》[2]指出，使兒童愉快和有動力的康復(fù)訓(xùn)練在腦癱治療中作為A 級推薦，如虛擬現(xiàn)實（virtual reality,VR）技術(shù)、游戲等。目前，VR 技術(shù)在國內(nèi)外廣泛用于成人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)康復(fù)治療，且在國外運用于腦癱兒童的康復(fù)治療已比較成熟，而國內(nèi)還處于起步階段，臨床研究較少[3]。本研究探討采用VR 技術(shù)結(jié)合常規(guī)康復(fù)治療對痙攣型腦癱的尖足癥狀、粗大運動功能及日常生活活動能力的影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017年1月1日—2022年12月31日在揚州大學(xué)附屬淮安市婦幼保健院兒童康復(fù)科門診康復(fù)治療的痙攣型腦癱患兒的臨床資料。本研究所采用的康復(fù)治療方法經(jīng)患兒家屬同意并簽署知情同意書，且通過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查批準（編號：2017003）。納入標準：①符合《中國腦性癱瘓康復(fù)指南（2015）：第一部分》的腦癱診斷及分型標準[4]；②患兒年齡≥ 12月；③患兒認知功能尚可，能理解治療師的指令并執(zhí)行；④粗大運動功能分級系 統(tǒng)（gross motor function classification system,GMFCS）為Ⅰ～Ⅲ級；⑤改良Tardieu 量表（modified Tardieu scale,MTS）評定R2-R1≥ 10°。排除標準：①有嚴重的心肝腎等重要臟器疾?。虎谀挲g＜12月；③治療時服用抗痙攣藥物；④治療前3 個月內(nèi)接受肉毒毒素注射治療或跟腱延長手術(shù)；⑤有視力障礙；⑥患兒家長拒絕參加本研究。將符合納入與排除標準的80 例患兒按隨機數(shù)字表法分為對照組和治療組，每組40 例。分組醫(yī)師與數(shù)據(jù)分析醫(yī)師非同一人。兩組患兒的性別構(gòu)成、年齡、臨床分型、GMFCS 分級，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組患兒的臨床資料比較 （n=40）

1.2 方法

1.2.1 治療方法對照組采用物理治療（physical therapy,PT）、生物反饋常規(guī)康復(fù)治療；治療組在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上加用VR 技術(shù)。PT 主要應(yīng)用神經(jīng)發(fā)育促進技術(shù)，40 min/次；生物反饋主要刺激脛前肌，20 min/次。各項目均1 次/d，5 次/周，連續(xù)治療3 個月。VR 技術(shù)采用虛擬情景互動評估和訓(xùn)練系統(tǒng)（BioMaster）（廣州市章和電氣設(shè)備有限公司）。設(shè)備接通電源，開機后選擇踝關(guān)節(jié)訓(xùn)練，擺正患兒體位，足背佩戴無線位置傳感器；首先評估患兒患肢踝關(guān)節(jié)主動活動時背屈、跖屈最大值，根據(jù)評估結(jié)果選擇游戲項目并設(shè)定合適參數(shù)。游戲項目：①圖片匹配，患兒主動進行足背曲、跖屈使電腦屏幕上相同圖片匹配到正確位置（見圖1A）；②軌跡飛行，患兒主動進行足背曲、跖屈確保電腦屏幕上小飛機在規(guī)定的軌道上飛行，如果在飛行的過程中捕捉氣球給予獎勵加分（見圖1B）；③運動看視頻，選擇患兒感興趣的動畫視頻，患兒必須處于主動足背屈、跖屈的關(guān)節(jié)活動中視頻才能持續(xù)播放，否則視頻停止（見圖1C）。

圖1 虛擬情景互動評估和訓(xùn)練系統(tǒng)的游戲項目

1.2.2 評定標準兩組患兒康復(fù)治療前后由科室固定的專業(yè)治療師在不知分組情況下進行評定。①踝關(guān)節(jié)MTS 角度R1、R2 評定：R1 是以最快速度被動活動踝背屈至出現(xiàn)“卡住”的角度；R2 是以最慢速度被動活動踝背屈至最大關(guān)節(jié)活動的角度。②粗大運動功能評定：采用腦癱兒童粗大運動功能量表88 項（gross motor function measure-88,GMFM-88）進行評估，評估D 區(qū)（站立位，13 項）、E 區(qū)（行走與跑跳，24 項）得分；評分有0、1、2、3 分4 個等級，D 區(qū)總分39 分，E 區(qū)總分72 分；當無法確定分數(shù)時，按較低等級給分，各功能區(qū)及總分得分越高表明粗大運動能力越好。③日常生活活動（activity of daily living，ADL）能力評定：采用中國康復(fù)研究中心制定的腦癱兒童ADL 量表，對患兒的個人衛(wèi)生動作（5 項）、進食動作（7 項）、更衣動作（7 項）、排便動作（3 項）、器具使用（4 項）、認識交流（4 項）、床上運動翻身（6 項）、移動動作（6 項）、步行動作（8 項）等進行評定，共50 項；評分有0、1.0、1.5 和2.0 分4 個等級，滿分100 分。得分越高表明其日常生活活動能力越好，障礙程度越輕。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）或中位數(shù)（下四分位數(shù)，上四分位數(shù)）[M（P25，P75）]表示，比較采用t檢驗或秩和檢驗；等級資料以等級表示，比較采用秩和檢驗；計數(shù)資料以構(gòu)成比或率（%）表示，比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患兒康復(fù)治療前踝關(guān)節(jié)MTS 角度R1、R2，GMFM量表D區(qū)、E區(qū)評分，以及ADL評分比較

兩組患兒的治療前的踝關(guān)節(jié)MTS 角度R1、R2，GMFM 量表D 區(qū)，E 區(qū)評分，以及ADL 評分比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2 兩組患兒的臨床資料比較 [n=40，M（P25，P75）]

2.2 兩組患兒康復(fù)治療前后踝關(guān)節(jié)MTS角度R1、R2差值比較

兩組患兒治療前后踝關(guān)節(jié)MTS 角度R1、R2 差值比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），治療組均高于對照組。見表3。

表3 兩組康復(fù)治療前后踝關(guān)節(jié)MTS角度R1、R2差值比較[n=40，（°），M（P25，P75）]

2.3 兩組患兒康復(fù)治療前后GMFM量表D區(qū)、E區(qū)評分及ADL評分差值比較

兩組患兒康復(fù)治療前后GMFM 量表D 區(qū)、E 區(qū)評分及ADL 評分差值比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；治療組均高于對照組。見表4。

表4 兩組康復(fù)治療前后D區(qū)、E區(qū)評分及ADL評分差值比較[n=40，M（P25，P75）]

3 討論

踝關(guān)節(jié)是控制人體姿勢的微調(diào)樞紐，能夠調(diào)整人體站立、行走等姿勢并維持平衡。尖足步態(tài)是痙攣型腦癱常見的臨床表現(xiàn)之一，發(fā)生率高達83.3%[5]，且隨著年齡增長而升高。由于尖足減少足與地面的接觸面積，使得患兒踝足部在生物力學(xué)上對位對線異常，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)功能障礙，嚴重影響了腦癱患兒站立、行走時的平衡及穩(wěn)定。

改善尖足步態(tài)的首要任務(wù)就是要緩解小腿三頭肌痙攣。本研究應(yīng)用的MTS 在腦癱下肢痙攣程度評定有較好的可信度[6]，尤其在評估踝關(guān)節(jié)的可靠性更高[7]，且MTS 中角度R1、R2 更能夠體現(xiàn)肌肉痙攣為速度依賴性牽張反射。本研究納入標準為GMFCS 為Ⅰ～Ⅲ級，故采用GMFM-88 量表中D 區(qū)（站立位）、E 區(qū)（行走與跑跳）進行評估。GMFM-88量表對腦癱兒童粗大運動功能評估具有可靠的信度和效度[8]，且其評估的敏感性較Peabody-2 粗大運動發(fā)育量表（PDMS-2）更高[9]，值得信賴，是目前國際公認為的評估腦癱患兒康復(fù)效果的金標準[10]。研究也顯示ADL 評定量表評估腦癱患兒日常生活活動能力具有很高的重測信度[11]。

本研究結(jié)果顯示，治療組較對照組MTS 踝關(guān)節(jié)R1、R2 角度增加，D 區(qū)、E 區(qū)及ADL 分值提高，表明加用VR 技術(shù)可緩解腦癱患兒小腿三頭肌痙攣，改善尖足狀態(tài)，提高患兒站立、行走能力，改善日常生活活動能力。

VR 技術(shù)是目前最有前景、新的康復(fù)治療技術(shù)之一[12]，其是通過計算機創(chuàng)建的一種虛擬的人機互動技術(shù)，使個體在虛擬環(huán)境下進行沉浸式、交互式的目標性任務(wù)，進而改善相關(guān)功能。國外VR 技術(shù)用于腦癱的康復(fù)治療比較成熟，國內(nèi)也在逐步發(fā)展。有研究顯示，VR 技術(shù)能夠改善腦癱患兒上下肢的運動功能[13-14]、平衡協(xié)調(diào)能力[15]、認知功能[16]。VR技術(shù)是在虛擬情景下以游戲的方式進行康復(fù)訓(xùn)練，符合兒童心理特性和發(fā)育特性，能激發(fā)腦癱患兒主動參與康復(fù)訓(xùn)練的內(nèi)驅(qū)力、動力，提高患兒的依從性，改善治療效果[17]。腦癱患兒除了疾病本身特征如肌肉痙攣、關(guān)節(jié)攣縮等遭受疼痛，醫(yī)源性（如神經(jīng)發(fā)育學(xué)療法、針灸、肉毒毒素治療等）疼痛也不容忽視，且痙攣型腦癱尤為顯著。有研究顯示，長期反復(fù)疼痛會使下丘腦等結(jié)構(gòu)的可塑性發(fā)生改變，影響遠期腦功能[18]，影響社會生活參與度，包括日?？祻?fù)訓(xùn)練。VR 技術(shù)的趣味性強，使患兒沉浸其中，能分散疼痛注意力[19]，進而降低疼痛感知，緩解疼痛應(yīng)激，提高康復(fù)治療效果[20]。VR 技術(shù)的虛擬環(huán)境豐富多彩，有研究顯示豐富環(huán)境能夠促進中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及腦損傷修復(fù)[21]；國外早期研究表明[22-23]，VR訓(xùn)練可使頭顱影像學(xué)發(fā)生改變，可以激活腦癱患兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)感覺運動區(qū)的皮質(zhì)、促進感覺運動系統(tǒng)的重組、提高肢體運動功能。

本研究采用具有VR 技術(shù)的虛擬情景互動訓(xùn)練取得了不錯的療效，分析其原因如下：①患兒在游戲的過程中主動進行最大限度的足背曲、跖屈訓(xùn)練，對踝關(guān)節(jié)起到主動牽伸作用，減少肌肉蛋白聚糖等成分的黏稠度及僵硬程度，延長肌纖維長度，緩解小腿三頭肌痙攣，提升脛骨前肌肌力，改善尖足。這與WARNIER 等[24]的研究結(jié)果一致。②由于腦癱患兒小腿三頭肌激活能力差，踝關(guān)節(jié)本體感覺減退，影響站立位平衡協(xié)調(diào)。應(yīng)用虛擬情景互動訓(xùn)練患兒接受視聽覺刺激后可以間接地為本體感覺提供正反饋，同時患兒在視聽覺反饋下進行足背曲、跖屈訓(xùn)練，同樣也增加踝關(guān)節(jié)本體感覺的輸入，提高患兒立位平衡協(xié)調(diào)能力。國內(nèi)很多研究也證實這一結(jié)論[25-26]。③患兒在虛擬游戲中正確完成指令性任務(wù)后系統(tǒng)會自動給予加分獎勵，更加激勵患兒參與訓(xùn)練的主觀能動性。

綜上所述，具有VR 技術(shù)的虛擬情景互動訓(xùn)練較傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練更能緩解腦癱患兒的小腿三頭肌痙攣，改善尖足狀態(tài)，提高立位、行走、跑跳的能力，增加日常生活活動能力，提高腦癱患兒日常生活參與度，改善生存質(zhì)量。虛擬情景互動訓(xùn)練具有游戲特性，增加了患兒主動參與康復(fù)訓(xùn)練的興趣，使得康復(fù)治療不沉悶、枯燥，符合兒童的發(fā)育天性，更易于患兒接受，提高康復(fù)療效，有利于長期堅持，值得推廣。但本研究納入的樣本量相對較少，需要多中心大樣本進一步研究。