基于体感交互技术下虚拟训练对肩关节功能的康复护理研究

刘欣 赵婷华

聊城市第三人民医院骨科 252000

肱骨近端骨折为肱骨外科颈骨折高发疾病，治愈后患者可遗留长时间的肩关节活动度缩窄和肱骨肌力减小等肩关节功能障碍［1］。基于体感交互技术下虚拟训练可实现影像辨识、动态捕捉、语音辨识及麦克风输入等功能，为3D 动感影像技术，该技术既往在临床领域常被应用于下肢肢体功能锻炼，可通过三维虚拟环境中自由交互达到运动自由，有效改善肢体运动不连贯、肌力降低等问题，本次将该技术应用与肱骨骨折术后缺乏锻炼所致肩关节功能障碍的康复训练中，目的为临床关于肩关节功能障碍疾病提供临床参考数据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017 年7 月至2019 年7 月收治的87 例肩关节功能障碍患者，根据患者康复意愿将其分为研究组（n=44）和对照组（n=43）。对照组男23 例，女20 例；年龄范围为45～63 岁，年龄（53.49±3.27）岁；病程范围为22～50 周，病程（34.11±6.73）周；损伤类型：冈上肌撕裂29 例，肩袖创伤性肌腱炎14 例。研究组男22 例，女22 例；年龄范围为46～65 岁，年龄（55.51±4.31）岁；病程范围为21～48 周，病程（32.26±7.95）周；损伤类型：冈上肌撕裂32 例，肩袖创伤性肌腱炎12 例。纳入标准：各项检查和临床体征符合肩袖损伤诊断标准；肱骨外科胫骨骨折术导致暂时性肩关节功能障碍；术后3 个月。排除标准：合并骨质疏松、神经损伤；合并病灶感染或其他脏器器质性病变；合并精神障碍性疾病；由于内外界各种因素所致的无法配合康复训练。两组患者一般资料比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。患者和家属了解本次调查内容，并签署知情同意书；本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 方法 对照组实施单纯关节松动术，如协助患者取仰卧位或坐位，1 名医师位于患者患侧，双手分别固定健侧肩关节和松动患侧，护理人员根据患者肩关节活动度和疼痛感受酌情进行关节松动，如长轴牵引、前屈向足侧滑动、盂肱关节分离牵引、侧方滑动、后前向转动、水平内收摆动、肩胛胸臂关节松动肩胛骨、外展向足侧滑动等，并结合拔法、拔伸、摇等手法进行肩关节各方向被动活动，已实现扩大肩关节活动范围，每2日训练1次，30 min/次，连续训练4 周［1］。研究组实施基于体感交互技术的康复训练，通过Kinect 体感游戏设备辅助康复训练进行摘寿桃、高尔夫、芝麻开门、步步高升、投球等游戏模式，进行自主游戏，且在康复锻炼过程中护理人员在旁负责保护和操作技术指导，详细内容如下。（1）摘寿桃：协助患者站立位并面对Kinect 前，用手抓握模拟桃子，其中骨折早期可摘取手边桃子，骨折中期可抬高45°～55°桃子高度，其中骨折早期训练10 min，3 次/周，连续1～2 周，骨折中晚期单次训练20 min，3 次/周，训练过程中由护理人员全程协助和保护［2］。（2）高尔夫：协助患者站立侧身位于Kinect 前，保持患侧在前方和健侧在后方，通过健侧力量带动患侧使用球杆击中球，虚拟屏幕上准确显示球洞距离和位置，患者自行根据显示信息调整身体位置和选择合适长度球杆，以及肩关节外展和外旋程度，该项训练适合骨折晚期患者应用，单次训练时间20 min，3 次/周，连续4 周［3］。（3）芝麻开门：协助患者站立位位于Kinect 正前方，双上肢上抬做推门动作，患侧可尽可能与健侧保持同一水平线，同时完成肩关节的外展、内收及肘关节的屈伸，该项训练适合骨折中期患者应用，单次训练时间20 min，3 次/周，连续4 周［4］。（4）步步高升：协助患者站立位面对Kinect 正前方，虚拟影像播放关于攀爬梯子内容，患者双上肢协调合作完成训练内容，双上肢可相互帮助或健侧通过肌力带动患肢，该项训练适合骨折晚期患者应用，单次训练时间10 min，2 次/周，连续4 周［5］。（5）投球：协助患者站立位面对Kinect 正前方，患者根据自身情况，自由调节健侧或患侧手持游戏手柄（球型游戏手柄，内含信息输出和接受功能），两手分别呈扶球和投球样，保持肘关节放松，通过伸展手臂和抖动腕部将球弹出，该项训练适合骨折晚期患者应用，单次训练时间20 min，2次/周，连续4周［6］。

1.3 观察指标 对比两组患者接受不同康复训练后肩关节活动范围和肌力改善效果。

1.4 评价标准 （1）肩关节活动范围。前屈（0°～170°）：臂位于躯干侧方且手心朝下为开始位置，缓慢直臂向前屈曲，避免弓背和旋转躯干，测量腋中线和肱骨中线夹角；外展（0°～60°）：臂位于躯干侧方且手心朝下为开始位置，保持直臂与躯干在水平线上，缓慢向上外展，避免肩抬离台面和旋转躯干，测量腋中线和平行肱骨中线夹角；后伸（0°～60°）：俯卧位臂位于躯干两侧且手心朝下为开始位置，直臂缓慢向后抬，避免肩抬离台面和旋转躯干，测量腋中线和平行肱骨中线；外旋（0°～90°）：仰卧位臂呈外展90°，以肩为轴心向外旋转，测量活动臂旋转角度；内旋（0°～160°）：仰卧位臂呈外展90°，以肩为中心向内侧旋转，测量活动臂旋转角度［7］。（2）肩关节肌力评定。0 级：肩关节肌肉无收缩，肌力为正常肌力0%；1级：肩关节肌肉有收缩，但关节无法活动，肌力为正常肌力的10%；2级：肌肉可在去除重力条件下做全范围活动，肌力为正常肌力的25%；3级：肌肉可抵抗重力做关节全范围活动，肌力为正常50%；4级：肌力可抵抗重力和部分阻力，肌力为正常肌力75%；5级：肌力可抵抗重力及充分抵抗外阻力，肌力为正常肌力100%。肌力级别越高说明患者肌力恢复越好。

1.5 统计学处理 采用SPSS20.0 软件进行统计分析，计量资料采用均数±标准差（± s）表示，进行t 检验，计数资料采用（%）表示，进行χ2检验，检验水准α=0.05。

表1 两组患者肩关节活动范围比较（ ± s，°）

表1 两组患者肩关节活动范围比较（ ± s，°）

组别对照组研究组t值P值n 43 44前屈42.95±10.62 98.67±16.57 18.595＜0.001外展37.95±5.94 106.37±9.59 39.796＜0.001后伸10.87±3.71 27.54±3.61 21.117＜0.001内旋23.81±6.81 55.86±7.51 20.731＜0.001外旋21.61±8.67 56.41±8.21 11.112＜0.001

2 结果

2.1 两组患者肩关节活动范围比较 干预后，研究组肩关节前屈、外展、后伸、内旋、外旋活动范围角度均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

2.2 两组患者肱骨肌力恢复水平评分比较 干预后，研究组肌力4级和5级占比显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者肌力水平评分比较

3 讨论

肱骨外科颈骨骨折在手术治疗后，患者由于内外各种因素影响，导致肩关节功能障碍，影响近远期肩关节使用效果，随时间延长，患者可出现肌肉萎缩、关节僵硬［8］。基于此，规范、系统、适量的功能锻炼可有效促进或改善肩关节功能恢复，而临床传统的关节松动训练主要通过对关节运动和关节囊内运动，剥离肌肉间和关节组织粘连，为康复训练创建骨关节空间的优越条件［9］，但该项康复训练内容功能恢复效果有限，为进一步加强效果和推广价值，本次研究结合体感交互技术进行康复训练。

基于体感交互技术的游戏模式简单易被患者所接受，且康复训练场景丰富，将视频与音效等相结合，趣味性极强，可双重调动患者各感官参与和增强患者康复锻炼依从性［10］。体感交互技术康复训练对改善和恢复肩关节功能具有以下几点优点。（1）Kinect 体感交互训练可动态反馈该训练项目中患者姿势状态，及实施反馈肩部和肘关节的冠状面夹角，并结合骨骼恢复形态调整姿势，有助于矫正异常上肢运动模式，增强肢体控制能力［11］。（2）Kinect 体感交互技术为3D 虚拟技术，该技术参杂影像、动画、色彩等，增强对患者视觉的吸引力，增加脑神经内分泌水平，改变脑部儿茶酚胺递质的变化，逐渐增强患者对行为和意识改变的执行意愿［12-13］。（3）Kinect 体感交互技术充分将娱乐与互动充分结合，患者在康复锻炼过程中得到医护人员肯定和赞赏，进而缓解患者负性情绪［14］。除此之外，基于体感交互技术的康复训练选择具有锻炼患肢额肌肉等长收缩训练，如摘寿桃、芝麻开门、投球等，可改善肌肉萎缩和水肿等症状，且该技术融合传感器捕捉动作影像，护理人员可根据患者恢复情况动态调整训练计划和训练强度［15］。

本次调查研究结果显示，与对照组相比，研究组患者前屈、外展、后伸、内旋、外旋角度和肌力水平评分均显著高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；由此说明，体感交互训练联合虚拟训练可促进软骨与骨新陈代谢，增强骨密度，增加骨顺应性和强度，避免或延缓骨关节的退变；除此之外，两者联合还可增强肩关节肌肉力量和柔韧性，加速局部血液循环，消除肩关节炎症反应，缓解局部疼痛感，且基于关节生物力学原理，实施规律关节运动，可抑制脑干与脊髓疼痛物质的释放，提高疼痛阈值，在康复锻炼过程中提高患者生理与心理的依从性，保持关节延展性，松解粘连组织和关节，改善关节活动范围。

综上所述，肩关节功能障碍患者应用基于体感交互基础康复训练，可有效促进肩关节功能恢复，扩大肩关节活动范围，提高肱骨肌肉肌力，使得患者尽快恢复日常生活和工作，具有临床应用价值。