脑外伤恢复期患者接受基于虚拟现实技术康复训练后平衡功能和姿势控制能力的变化观察

徐英，邹志浩

脑外伤恢复期患者接受基于虚拟现实技术康复训练后平衡功能和姿势控制能力的变化观察

徐英，邹志浩

目的：探讨脑外伤恢复期患者接受基于虚拟现实(VR)技术康复训练前后平衡功能和姿势控制能力的变化情况。方法：选取脑外伤恢复期患者50例，随机分为对照组和观察组各25例。2组患者均给予常规康复治疗，在此基础上，对照组给予传统平衡训练，观察组给予基于VR技术康复训练，均治疗12周。观察比较2组患者治疗前后采用Berg平衡量表（BBS）评定的平衡功能和在睁眼1 min的状态下姿势控制能力观测指标轨迹长度、轨迹外周面积和轨迹移动速度。结果：治疗后，2组患者的BBS评分均明显升高，且观察组升高程度大于对照组（P＜0.05）；2组患者的轨迹长度、轨迹外周面积和轨迹移动速度均明显降低，且观察组降低程度大于对照组（P＜0.05）。结论脑外伤恢复期患者接受基于VR技术康复训练后平衡功能和姿势控制能力均明显改善，且效果优于传统平衡训练。

虚拟现实技术；脑外伤；平衡功能；姿势控制能力

脑外伤往往引起不同程度的功能障碍[1]。随着国民经济和交通发展，我国脑外伤发生率呈逐年上升趋势，致残率和致死率也随之增加[2]。因此，脑外伤的康复治疗是康复医学领域研究的重要课题。目前，脑外伤的康复治疗已取得较大进展，但仍有较多患者存在平衡功能障碍和姿势控制能力障碍等问题，是发生跌倒的重要因素，严重影响患者的生活质量和身心健康[3]。虚拟现实（virtual reality，VR）技术作为新型康复技术被引入神经康复治疗领域，取得了积极疗效[4]。但其对脑外伤的康复效果鲜有报道。本研究旨在探讨脑外伤恢复期患者接受基于VR技术康复训练前后平衡功能和姿势控制能力的变化情况。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1月至2016年8月间我院收治的脑外伤恢复期患者50例。入选标准：①符合脑外伤诊断标准[5]，并且经头颅CT和MRI确诊；②病程≤ 8个月，具有因脑外伤导致的平衡功能障碍；③可独立站立1 min以上；④生命体征稳定，意识清楚，可理解口语指令；⑤简易精神状态量表（mini-mental state examination，MMSE）评分≥24分；⑥患者或其监护人签署知情同意书。排除标准：①伴有其他影响步行的肌肉骨关节疾病，如骨关节炎、骨折等；②病情不稳定；③严重心、肝、肾等重要脏器功能障碍；④神经系统疾病，如帕金森病、震颤、不自主运动和感觉障碍等。50例患者根据完全随机化原则，采用随机数字表法分为对照组和观察组各25例。2组患者一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

1.2 治疗方法

2组患者均给予常规康复治疗，包括运动疗法、作业疗法和言语治疗等。在此基础上，对照组给予传统平衡训练，观察组给予基于VR技术康复训练。

传统平衡训练由同一名专业康复训练师指导，包括前后左右重心转移动作训练，采用平衡板、平行杠、训练球等器械进行站立位平衡训练，训练依照“稳定性从高到低、平衡控制范围从小到大、支撑面积从大到小、静态平衡到动态平衡、睁眼到闭眼、在注意下保持平衡到不注意下保持平衡”的原则。训练师还可借助姿势镜、触觉、言语指导进行训练。共训练12周。

基于VR技术康复训练方法采用BioFlex-FP姿势控制评估与训练系统中的三个训练程序，即凤凰飞翔、大鱼吃小鱼和采蘑菇游戏。凤凰飞翔主要针对整个躯体的灵活性和重心对侧转移后的控制能力，患者采用站立位，屏幕上会出现一只凤凰，患者根据凤凰所在位置从前方或侧方移动单/双手，或直接抬举到头顶，每次移动时保持一段时间后切换或放下，随着难度的增加而增加速度，训练静态平衡能力。大鱼吃小鱼主要针对前后左右重心进行转移训练，患者采用站立位，根据屏幕中的任务用脚轻踩小鱼，若患者无法单独站立太久，可让患者扶住训练台围杆，利用髋关节的屈曲、伸展、内收、外展等动作训练患者单腿站立平衡和重心转移，同时训练肌力和肌耐力。采蘑菇主要针对重心下移、重心多方向移动等平衡功能，患者采用站立位，可小范围移动，屏幕中的蘑菇随机出现在不同地方，当蘑菇闪烁时，患者下蹲即可进行采摘，可根据患者的实际训练情况调整下蹲的距离。训练过程中，训练师应在保障患者安全的前提下，适当调整训练难度，并且可进行一定的言语训练。每个游戏训练时间为10 min，1次/d，共训练12周。

1.3 疗效评价

观察比较2组患者治疗前后平衡功能和姿势控制能力的变化情况。平衡功能根据Berg平衡量表（Berg balance scale，BBS）进行评定，内容包括坐位、站立、起立、转移、弯腰拾物等14个功能性活动，每项评分0～4分，得分越高平衡能力越强。40分以下提示有跌倒风险。姿势控制能力评定是在睁眼1 min的状态下，记录以下指标：①轨迹长度，即受试者的动摇程度，反映整个测量周期范围内受试者重心移动的总距离，长度越小稳定性越好；②轨迹外周面积，即受试者重心移动的区域范围，包括其移动轨迹围成的多边形表面积的总和，面积越小稳定性越好；③轨迹移动速度，即从侧面反映受试者重心转移程度，是轨迹长度除以单位时间得到的值，速度越小稳定性越好。

1.4 统计学处理

表1 2组患者一般资料比较

2 结果

2.1 2组患者治疗前后平衡功能比较

治疗前，2组患者BBS评分差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗后，2组患者BBS评分均明显升高，且观察组升高程度大于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 2组患者治疗前后平衡功能比较（分，±s）

表2 2组患者治疗前后平衡功能比较（分，±s）

组别对照组观察组t值P值例数25 25治疗前38.2±4.5 37.7±4.3－0.402 0.690治疗后43.6±6.0 47.3±6.5 2.091 0.042 t值－3.600－6.159 P值0.001 0.000

2.2 2组患者治疗前后姿势控制能力比较

治疗前，2组患者的轨迹长度、轨迹外周面积和轨迹移动速度比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；治疗后，2组以上指标均明显降低，且观察组降低程度大于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 2组患者治疗前后姿势控制能力比较（±s）

表3 2组患者治疗前后姿势控制能力比较（±s）

组别 例数t值P值t值P值t值P值对照组观察组t值P值25 25轨迹长度/cm治疗前48.9±14.3 50.2±14.5 0.319 0.751治疗后30.7±8.4 24.8±6.9－2.714 0.009 5.487 7.909 0.000 0.000轨迹外周面积/cm2治疗前1.3±0.5 1.2±0.5－0.707 0.483治疗后0.9±0.3 0.7±0.3－2.357 0.023 3.430 4.287 0.001 0.000轨迹移动速度/（cm/s）治疗前0.8±0.3 0.8±0.3 0.000 1.000治疗后0.5±0.1 0.4±0.1－3.536 0.001 4.743 6.325 0.000 0.000

3 讨论

脑外伤患者多遗留平衡功能损伤、运动控制障碍、肌力和肌张力异常、认知障碍等后遗症，平衡功能受损极易发生跌倒，影响行走，甚至无法坐稳或单独站立，因此需要早期临床康复训练对其进行针对性的平衡功能训练[6-8]。

传统平衡训练以坐位、跪位、站位、坐-站-坐位转换、站立到行走为训练主线，配合平衡板、平行杠、训练球、姿势矫正镜等辅助器械进行训练，具有一定的疗效[9,10]。但传统平衡训练存在以下几点局限性，而VR技术可以进行相应的弥补。首先，传统平衡训练过程单调而缺乏趣味性，在康复治疗师的指导下进行某组动作的长期反复训练，使得训练过程枯燥乏味，不但增加治疗师的工作量，而且无法激发患者的治疗积极性和持久性，甚至出现厌烦、排斥情绪，影响康复训练效果；而VR技术具有真实性，利用多种虚拟场景和相应的游戏代替单调枯燥的传统运动康复训练，有利于患者融入训练环境，使整个训练过程更轻松、更有趣，有效调动其训练的主观能动性，而且VR技术还具有安全性，可减少在真实环境中由于操作失误而发生的潜在危险[11,12]。其次，传统平衡训练的效果评定存在一定主观性，不同治疗师评价效果可能存在较大差异；而VR技术具有信息反馈性，可以提供多种形式的反馈信息，包括视觉、听觉、触觉的反馈，不但可以及时反馈训练后的数据结果，还可回看录像或数据，将整个训练结果进行客观量化处理，为进一步康复训练及治疗提供可靠的参考依据[13]。本研究结果显示，治疗后2组患者BBS评分均明显升高，且观察组升高程度大于对照组（P＜0.05），说明传统平衡训练和基于VR技术的康复训练均能提高脑外伤康复期患者的平衡功能，但后者效果更显著。该结果与金星等[14]的研究结果基本一致。另外，传统的平衡训练缺乏明确的目标性，患者在各个方向进行重心转移运动，难以达到有效训练目的；而基于VR技术的康复训练具有任务导向性，通过设置具体的任务和目标，患者在进行反复游戏过程中有成功也有失败，而大脑则对获得的所有信息进行整合和重组，不断调整其运动模式，最终优化整个运动神经网络，提高其姿势控制能力[15]。本研究结果显示，在睁眼1 min的状态下，治疗后，2组患者的轨迹长度、轨迹外周面积和轨迹移动速度均明显降低，且观察组降低程度大于对照组（P＜0.05），提示传统平衡训练和基于VR技术的康复训练均能提高脑外伤康复期患者的姿势控制能力，但后者效果更显著。

本研究存在的不足之处：首先，本研究中样本量较小，代表性存在一定局限性；其次，本研究仅对患者的平衡功能和姿势控制能力进行探讨，有必要进一步对其步行能力的改善进行研究；最后，本研究仅观察8周，缺乏康复训练后的随访研究，对其长远疗效有待进一步研究。

综上所述，脑外伤恢复期患者接受基于VR技术康复训练后平衡功能和姿势控制能力均明显改善，且效果优于传统平衡训练。

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乌鲁木齐市新疆军区总医院神经外科乌鲁木齐 830000

2016-11-21

徐英liaoyssc@163.com

R741；R651.15

ADOI10.16780/j.cnki.sjssgncj.2017.06.030

（本文编辑：雷琪）