卒中后上肢运动康复中的虚拟现实技术
脑卒中后上肢运动障碍严重影响患者日常活动能力,影响患者生活质量。这些患者的主要健康目标是恢复运动功能并重新获得进行日常生活活动的独立性。上肢治疗性锻炼是实现这一目标的主要途径[1]。传统的做法是以物理治疗师主导,面对面的方法来提供治疗练习,但由于其对于专业性和机构的资源需求大,导致了它对于患者来说是较为昂贵和不便的。

近年来,虚拟现实(VR)技术在脑卒中后治疗性运动传递中的应用受到了相当大的关注[2,3]。有研究结果表明,为了改变参与运动控制和学习过程的神经结构以取得运动功能的康复,可能需要重复、密集和随机地练习功能任务[4]。基于计算机的创新技术(例如虚拟现实、机器人技术)的使用恰好提供了卒中后患者康复护理期间促进神经可塑性的显著推动力。这些基于技术的康复训练模式通过增加对运动结果和运动表现的具体反馈来调节感觉运动皮层活动达到良好的康复训练效果,进一步丰富了传统的康复环境[5]。

虚拟现实技术的作用机制
虚拟现实(VR)技术提供了一种信息增强的环境,可以以信息增强的形式让患者融入更为复杂的训练环境并及时提供患者康复训练效果的反馈[6]。在实际的临床应用中,可以通过调整运动任务的复杂性以适应每个患者的现阶段的运动功能水平,从而达到更加精准和个性化第促进患者运动功能恢复的目的[7]。多项研究也表明,在改善脑卒中后上肢运动功能方面,依托虚拟现实(VR)技术等通过强化虚拟环境反馈(RFVE)的康复治疗的手段相较于传统康复(CR)更有效[6-8]。RFVE可能包含对运动学习最大化有用的元素(例如提供重复和可变化的任务练习,增强对所取得结果的反馈等)。VR技术的效能已在临床试验中进行了检验,显示出其使用丰富的虚拟环境对特定的卒中后功能康复的益处。
虚拟现实技术对卒中后患者上肢运动功能(FMA-UE)的影响
一项纳入了43篇随机对照试验的荟萃分析研究[9]结果表明VR技术支持的运动疗法在改善卒中后患者上肢运动功能,特别是大运动功能方面具有显著有效性,可能的解释是VR促进了患者的运动学习[10]。首先,VR可以促进治疗性锻炼。它可用于模拟现实生活环境,允许实时交互,使患者能够实践在现实世界中可能由于资源限制或安全问题而无法执行的治疗任务。其次,虚拟环境可以提供视觉、听觉或触觉反馈,促进运动技能的学习。这样的反馈可以告知个体在执行治疗任务时的成功或失败并且指导其在任务期间进行调整。第三,VR允许重复和密集的治疗练习。强化练习可以促进参与运动的肌肉收缩,促进肌肉协调性,改善运动功能。

虚拟现实技术用于康复训练的启示
VR技术支持的运动疗法的积极效果在治疗停止后效果并没有保持[9]。然而,脑卒中后的康复和恢复是一个长期的,甚至是终身的过程,如何更好地维持VR技术支持的运动疗法的长期效果是一个值得思考的方向。基于VR的干预措施可以纳入卒中患者运动功能训练和日常活动训练的治疗性练习。因此开发某种适用于卒中后患者上肢运动功能康复的,具有高可用性和相对较低的价格VR商业游戏似乎是一个不错的选择,但是仍然需要注意其对于残疾患者的适用性,以及是否能够满足他们的不同需求。
为了更好地满足患者的异质需求和实现特定的治疗目标,还应该设计专门的VR程序,允许治疗师根据每个患者的病情定制治疗方案,如反馈类型和难度级别等等[10]。其次,卒中患者中老年人数量庞大,由于年龄相关的身体或认知功能下降以及其他心理因素(如技术焦虑),可能使他们在学习新技术方面面临困难。因此,必须评估和改进基于VR技术的干预措施的可用性,提供用户友好的界面,匹配患者的能力和偏好,并最终促进患者对基于VR技术的干预措施的体验和接受度,并提供适当的帮助和指导,以支持患者学习使用VR设备与虚拟环境进行交互。

参考文献
[1] Levin MF, Demers M. Motor learning in neurological rehabilitation. Disabil Rehabil 2021 Nov 20;43(24):3445-3453.
[2] Brunner I, Skouen JS, Hofstad H, Aßmus J, Becker F, Sanders AM, et al. Virtual reality training for upper extremity in subacute stroke (VIRTUES): a multicenter RCT. Neurology 2017 Dec 12;89(24):2413-2421.
[3] Kiper P, Szczudlik A, Agostini M, Opara J, Nowobilski R, Ventura L, et al. Virtual reality for upper limb rehabilitation in subacute and chronic stroke: a randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil 2018 May;99(5):834-42.e4.
[4] Arya K.N.Pandian S.Verma R.Garg R.K.Movement therapy induced neural reorganization and motor recovery in stroke: a review.J Bodyw Mov Ther. 2011; 15: 528-537.
[5] Laver K.E.George S.Thomas S.Deutsch J.E.Crotty M.Virtual reality for stroke rehabilitation.Cochrane Database Syst Rev. 2015; : CD008349.
[6] Kiper P.Agostini M.Luque-Moreno C.Tonin P.Turolla A.Reinforced feedback in virtual environment for rehabilitation of upper extremity dysfunction after stroke: preliminary data from a randomized controlled trial.Biomed Res Int. 2014; 2014: 752128.
[7] Pollock A.Farmer S.E.Brady M.C.et al.Interventions for improving upper limb function after stroke.Cochrane Database Syst Rev. 2014; : CD010820.
[8] Luque-Moreno C.Oliva-Pascual-Vaca A.Kiper P.Rodriguez-Blanco C.Agostini M.Turolla A.Virtual reality to assess and treat lower extremity disorders in post-stroke patients.Methods Inf Med. 2016; 55: 89-92.
[9] Chen J, Or CK, Chen T. Effectiveness of Using Virtual Reality-Supported Exercise Therapy for Upper Extremity Motor Rehabilitation in Patients With Stroke: Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. J Med Internet Res. 2022 Jun 20;24(6):e24111.
[10] Levac DE, Sveistrup H. Motor learning and virtual reality. In: Weiss PL, Keshner EA, Levin MF, editors. Virtual Reality for Physical and Motor Rehabilitation. New York, NY, USA: Springer; 2014:25-46.
微文作者介绍

扫码关注获取更多资讯
follow us
微信号|Hand_function返回搜狐,查看更多
责任编辑: