基于虚拟现实技术的认知训练对老年痴呆病人认知功能恢复及负性情绪的影响

刘桂兰，陈楚玲

老年痴呆又称为阿尔茨海默病(AD)，临床上多表现为神经行为异常、认知功能障碍以及精神性病变等，该病与衰老密切相关。随着我国人口老龄化日趋严峻，≥65岁的老年人群AD患病率高达4%，且增长率高[1-2]。由于该病发病因素复杂，机制不详，临床尚无特效药物治疗。相关报道指出，AD病人若不采取训练手段，其智能状态与躯体功能退行性很明显[3]。非药物认知功能治疗可部分改善病人预后，但在病人器官衰竭、自理能力丧失、抑郁、运动及语言能力退化等精神症状长期干预方面仍存在很大不足[4]。虚拟现实技术(virtual reality,VR)属于计算器新型人机交互形式，通过模拟环境使用户沉浸在三维动态视景及实体行为仿真系统中，在国外已被用于AD诊断、筛选、认知功能训练和预防中，我国也在2016年开始将其列为新兴产业[5]。因此，本研究探讨基于虚拟现实技术的认知训练对AD病人认知功能恢复及负性情绪的影响，旨在实施临床应用和支持。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年10月—2019年6月我院收治的AD病人90例为研究对象，按照随机数字表法分为对照组和干预组各45例。对照组男25例，女20例；年龄63～90(75.14±6.08)岁；病情程度：轻度8例，中度24例，重度13例；文化程度：文盲3例，小学19例，中学18例，专科及以上5例。干预组男24例，女21例；年龄64～91(74.84±5.71)岁；病情程度：轻度7例，中度23例，重度15例；文化程度：文盲4例，小学20例，中学17例，专科及以上4例。两组病人以上指标及其他临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。纳入标准：①年龄≥60岁；②在我院进行神经影像学、脑电图等检查确诊为AD，且符合世界卫生组织国际疾病分类(ICD-10)中有关AD的诊断标准[6]；③病情稳定；④病人和家属知情且自愿参与本次研究。排除标准：①合并心肌梗死、急性感染、严重躯体性等疾病；②病情无法配合完成相关性干预；③治疗中途出现死亡或其他无法完成量表评估事件；④资料不齐全。

1.2 干预方法 对照组实施常规护理和认知干预，包括音乐疗法、触摸疗法、回忆冥想疗法以及有效疗法等非药物认知功能改善方法。干预组在对照组传统认知训练基础上，实施基于虚拟现实技术的认知训练，采用海蓝VR康复数字评估和互动HLKF-DT-01系统，含曲线或图片、物体滑动触摸等游戏控制训练，每次认知训练选取6～9项主题操作项目，每次50～60 min，15 min讲解，35～45 min训练，每周5次，持续4周。具体方法如下。

1.2.1 主题：语言功能 ①认知评定：采取格拉斯哥昏迷评分(GCS)、简易智力状态检查量表(MMSE)[7]评估病人的睁眼反应、语言反应等。②训练方法：与VR语言机器人练习出行、购物聊天对话；屏幕显示一个词、一句话的语音游戏或任务，病人跟读，并逐渐加大难度为两三句话。

1.2.2 主题：感官(视空间、触摸、命名等执行力功能) ①认知评定：采用震颤评分量表(Fahn′s Tremor Rating Scale)[8]评估病人的舌部、触觉、听觉、执行力功能情况。②训练方法：虚拟现实公园晨跑或散步路线、迷宫游戏、景区任务等场景；通过触摸屏幕完成别踩白块、打地鼠、打酒瓶、投篮以及钢琴黑白键等乐器弹奏游戏；虚拟擦拭桌子、ATM取款机、浇花或擦玻璃等，训练空间及执行力；显示生活广场，由病人通过点击屏幕，为广场中自己熟悉的动植物、生活用品命名，并向别人介绍。

1.2.3 主题：认知情感能力 ①认知评定：采用功能独立性评定量表(FIM)[9]评估病人的社会情感交流认知。②训练方法：虚拟病人年轻时代标准性建筑或场景；组织VR线上不同病人之间组队游览或通关，增进交流；根据家属提供的病人人生重要幸福、开心经历，模拟场景并鼓励病人向家人或朋友讲述。

1.2.4 主题：运动平衡训练 ①认知评定：运用运动功能、MM-T分级量表、Trunk Control Test坐位平衡评分量表[10]评估病人的协调、肌张力活动等。②训练方法：模拟舞蹈、病人精细动作控制显示丰富动画效果、固定自行车VR模拟现实生活中旅游场景(每次≥15 min)、步行训练(每次≥500 m)、爬楼训练(每次≥1层，持续2次或3次)等锻炼运动平衡能力。

1.2.5 主题：注意力 ①认知评定：采用MMSE量表[11]评估病人的注意力水平。②训练方法：运用高度逼真基于图片的3D渲染虚拟现实技术提高病人的注意力。

1.2.6 主题：记忆力 ①认知评定：采用MMSE量表、美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评估病人的记忆力功能。②训练方法：模拟现实生活中的家庭场景和便利商店2个场景，例如熟悉的卧室、客厅等，通过听觉、视觉提示，病人操作屏幕或操纵杆，寻找画面目标物，重复训练2次或3次，不断增强任务难度，或者对病人模拟分类拾取游戏。

1.2.7 主题：分析能力 ①认知评定：采用NIHSS量表评估病人的分析能力。②训练方法：通过虚拟场景举办五子棋、国际象棋、围棋或斗地主、打麻将等游戏项目；协助病人完成单双人迷宫、画板游戏以及图片拼接、形状或任务辨别等。

1.2.8 主题：定向力 ①认知评定：采用MMSE量表评估病人的定向力情况。②训练方法：佩戴VR眼镜虚拟完成抛接物体、羽毛球、乒乓球等运动；切换内置虚拟场景如虚拟过马路、虚拟教室、虚拟菜市场等，训练病人地点定向、时间定向认知能力。

1.2.9 主题：日常生活 ①认知评定：采用Barthel指数(BI)评定量表、FIM量表评估[12]病人进食、如厕、洗澡、行走以及上下楼梯等状况。②训练方法：虚拟进食、推拉门、家务劳动(晾晒、洗衣、扫地、拖地)、日常超市购物，触屏选择购物清单内商品、购物路线选择以及场景日常问答；模拟进行非浸入式虚拟咖啡制作任务(NI-VCT)，按照提示完成咖啡机打开、过滤、研磨、倒水等10余项虚拟咖啡机制作咖啡过程。

1.3 观察指标 ①两组病人认知功能恢复情况标准评估：采用MMSE量表、画钟测验(CDT)以及日常生活自理能力量表(ADL)[13-15]对病人认知功能恢复情况进行评估。其中MMSE量表主要包括记忆力、语言复述力、定向力、理解力等共30项问题，答对得1分，答错不计分，得分越低痴呆程度越重。CDT测验进行画钟面试验，按照规定时间标出指针位置，得分0～4分，若钟面闭合“+1分”，数字准确“+1分”，12个数完整“+1分”，指针位置正确“+1分”，得分越高表明认知功能越好。ADL评估躯体自理能力，主要包括梳洗、洗澡、服药、打电话、穿衣等10个条目，各条目按4级评分1～4分，能做到计1分，有困难计2分，需帮忙计3分，不能做到计4分，得分越低躯体功能越好。②两组病人负性情绪状况标准评估：选择汉密尔顿抑郁量表(HAMD)[16]评估病人的抑郁等不良情绪，主要包括入眠困难、焦虑、自杀、抑郁情绪等共17项，得分越高抑郁程度越重。③两组病人住院康复状况标准评估：采取我院观察量表(NOSIE)[17]评估病人的恢复状况，主要包括社会能力、迟滞、精神病性症状、整洁度、兴趣等共7项，得分越高康复情况越好。

2 结果

表1 两组病人干预后MMSE、ADL、评分比较 单位：分

表2 两组病人干预后HAMD和NOSIE评分比较 单位：分

3 讨论

3.1 基于虚拟现实技术的认知训练能有效促进病人认知功能的恢复 老年痴呆是大脑病变引起的综合征，据世界卫生组织(WHO)预测，2030年全球痴呆症人群将高达7 560万例，大部分病人出现认知功能进行性减退、消化功能变弱等现象[18]。目前，老年痴呆无特效药物治疗，治疗重点在于认知功能锻炼方面，可减缓病情发展，提高病人生活质量。临床调查指出，我国主要认知干预措施为音乐疗法、触摸疗法、回忆冥想疗法，但由于病人多属于被动接受，无法发挥主观能动性，认知恢复干预效果不理想。本研究中，基于虚拟现实技术的认知训练将虚拟现实技术、大数据、3D、人工智能技术结合，依据老年人特点，生动模拟故事场景，按照家属和病人意愿制定训练项目、难易度及频率；虚拟现实技术通过锻炼病人视、听、触、语言功能、定向力、分析能力等，刺激脑源性神经生长因子生长，增强血红素氧合酶-1mRNA表达，提高病人认知恢复稳定性和执行功能，该结论与玄令美等[19]的结果大致相符。本研究结果显示，干预组病人认知功能评分(MMSE、ADL及CDT评分)均优于对照组(P<0.05)，表明基于虚拟现实技术的认知训练可有效促进病人认知功能的恢复。

3.2 基于虚拟现实技术的认知训练能有效改善病人的负性情绪和康复状况 老年痴呆属于病因未明的神经退行性进行发展性脑变性疾病，因病人会出现生活自理能力、记忆力、推理能力及定向力等认知功能障碍，导致社交、工作、生活能力急剧衰退，诱发抑郁、焦虑等精神症状，影响康复和生活质量水平[20]。为病人开展心理护理，消除不良情绪，对改善康复状况具有积极意义。基于此，虚拟现实技术的认知训练提供了独特的认知训练媒介，组织VR线上不同病人之间组队游览或通关，增进交流；根据家属提供的病人人生重要幸福、开心经历，模拟场景并鼓励病人向家人或朋友讲述，使病人虚拟现实体验更为感兴趣、更舒适，提高病人依从性和安全感，改善疲劳、焦虑等不良精神或心理状况。本研究结果显示，干预组病人HAMD评分明显低于对照组(P<0.05)，干预组病人住院观察康复状况评分明显高于对照组(P<0.05)。刘寒等[21]也提出，基于虚拟现实技术的认知训练能有效缓解病人记忆力、语言、注意力、定向力、日常生活自理能力的衰退，增强病人积极情绪。此外，AD病人早期病情具有隐匿性，加之受中国传统文化影响，病人和家属常抗拒进行专业的神经生物学、神经影像学及神经心理学测试检查[22]，而虚拟现实技术可实现在家远程预约测试，降低>65岁或轻度认知障碍倾向的老年人群的测试羞耻感，提高检测有效性，进而实现早发现、早干预。

综上所述，对老年痴呆病人应用基于虚拟现实技术的认知训练，可有效提升病人的认知功能水平和日常生活能力，缓解病人的抑郁状态。