虚拟现实技术在创伤性脑损伤患者平衡障碍康复中应用研究进展

马志红，段 阳，邢登祥

1.沈阳市第七人民医院，辽宁 沈阳 110003；北部战区总医院 2.放射诊断科；3.医学信息数据室，辽宁 沈阳 110016

中图分类号：R651.15；R493 DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2020.05.23文章编号：2095-5561(2020)05-0391-02

平衡障碍是创伤性脑损伤患者的主要并发症之一，约占创伤性脑损伤并发症的50%，其严重程度与创伤后昏迷时间、步态改变情况相关，严重平衡障碍患者日常生活受限，影响社交活动[1]。尽管创伤性脑损伤6个月内平衡障碍可得到改善，但仍然是长期性损伤并发症[2]。随着科技的发展进步，虚拟现实技术在医学领域得到广泛应用，其在创伤性脑损伤平衡障碍的康复治疗中也取得一定疗效。本研究旨在对虚拟现实技术在创伤性脑损伤患者平衡障碍康复中应用的研究进展作一综述，现报道如下。

1 平衡障碍发病机理及常规治疗

人体平衡的定义是支撑重力线维持姿势最小摇摆[3]。平衡控制依靠视觉、前庭及躯体感觉组合的中枢神经系统[4]。创伤性脑损伤患者常出现平衡感官之间复杂连接障碍，包括生物机械和关节运动、感觉运动和神经控制、心肺调节失调、认知下降、心理障碍和摔倒的恐惧等，使运动、肌肉骨骼系统协调不一致，导致平衡障碍[5]。平衡障碍患者的常规康复疗法主要包括节奏听觉刺激，全身振动疗法，虚拟现实人机互动技术，各类物理运动、镜面治疗，传统医药治疗和中医中药治疗[6-10]。

2 虚拟现实技术在医学领域应用

虚拟现实技术可利用平板电视展示多种训练环境，并开发多种运动软件，将训练者通过图像采集器融合到电视画面中，通过人机互动，对机体的各种功能缺陷进行功能恢复训练。虚拟现实技术的训练优势在于增加训练的趣味性和针对性，可针对功能缺陷设计多种有效的康复训练场景，提高康复效果[11]。虚拟现实技术可对患者认知和运动障碍进行康复治疗，取得了一定的效果[12]。

3 虚拟现实技术治疗创伤性脑损伤患者平衡障碍

Cuthbert等[13]研究报道，测试者使用日本任天堂开发的虚拟现实技术系统中的 Wii健身和Wii平衡设备进行训练，虚拟现实技术训练方案包括8 min的Wii健身平衡板游戏和7 min的Wii体育游戏，时间为每周4次，连续4周；此外，在第1天和每周3次，完成8 min虚拟倾斜台和7 min的虚拟网球训练，而第2天和第4天，完成8 min企鹅滑板和7 min的保龄球训练。Sveistrup等[14]使用加拿大开发的虚拟现实软件系统进行康复训练，设置多个训练场景，包括快速移动、跳跃、坐立起、慢跑60 min，每周3次，为期6周。Thornton等[15]研究中使用的虚拟现实技术治疗方法是一种经过改进的人机互动程序,患者要求在虚拟环境下整个身体与虚拟目标相互关联的运动，治疗时间为50 min，每周3次，为期6周。

4 前庭功能相关性平衡障碍康复治疗

部分患者的平衡障碍与前庭功能失调相关，治疗前庭功能可有效改善患者平衡问题。Kleffelgaard等[16]研究中，除进行前庭康复60 min，研究对象还进行多种方式的虚拟现实康复训练，训练包括监管、针对性的训练科目设计、家庭运动和运动日记，每周2次，为期8周。个性化的适应训练取决于每个参与者的基本症状和效果评估。训练内容包括良性异常位置眩晕的练习、运动灵敏度和眩晕的习惯练习、在眼头协调障碍患者中进行凝视-稳定练习，增加前庭-眼反射协调，提高平衡能力，改善感觉器官的整合性。家庭运动包括2～5个改进的练习和身体活动。练习日记被用来提高训练意识和积极性，并记录所取得的成就和患者反应。Straudi等[17]使用视频的研究性游戏疗法(VGT，X-Box 360,微软公司开发),训练内容包括预选游戏在直立位置的各种活动，特别是姿势平衡和行动能力相关运动任务和手臂目标达到训练。VGT提供了各种反馈,包括视觉和增强。参与者每次训练2～5 min，每周3次，为期6周。

5 平衡障碍虚拟现实技术治疗效果评估方法

较为常用的虚拟现实技术治疗效果评估方法是伯格平衡量表[18]。该量表是根据患者的坐立姿势和起立困难程度进行打分，包括14项检查内容，每项分为0～5个功能等级进行检查与打分，4分表示动作正常完成，0分表示不能完成，最高得分56分，分数越高平衡能力越强。0～20分为平衡功能极差，需乘轮椅出行；21～40分为有一定的平衡能力，可在辅助下行走；分数<40分为跌倒危险增大；分数<45分为有跌倒风险，通常作为老年人跌倒风险的临界值；41～56分为平衡功能较好，患者可独立行走。此外，动态步态分析量表、稳定性反应时间、运动控制测试、平衡误差评分系统等十余种辅助测量平衡障碍方法可作为平衡障碍的辅助诊断。

综上所述，随着虚拟现实技术的不断发展，其在医疗领域的应用日益广泛，头戴式3D虚拟现实技术可应用于外科医师培训，使得手术更加精准。新开发的训练软件具有人机互动功能，患者训练效果及评分在训练结束后即可提供，使得训练更加智能和亲民，为临床康复提供新途径。