4E 三维动作捕捉分析系统联合任务-导向性作业疗法用于脑外伤偏瘫患者治疗中的价值分析

孟曼曼，罗人彰

（1.佛山市第五人民医院康复科，广东佛山 528211；2.佛山市第五人民医院手足外科，广东佛山 528211）

脑外伤即颅脑外伤，多见于高空跌落、交通事故及暴力事件，损伤部位可涉及软组织、颅骨及颅内组织，因脑组织生理特殊性，损伤后死亡率远超其他部位外伤，幸存患者也可能因脑部中枢传导或运动神经损伤引发偏瘫、语言障碍等后遗症[1]。脑外伤偏瘫患者行走呈偏瘫步态，即上下肢呈肌张力低下状态，难以自由活动，严重影响患者生活质量。早期康复治疗加以引导纠正，可一定程度恢复患者运动及平衡能力，目前临床多采用理疗、电刺激、肌力训练等促进患者脑部神经恢复，但因康复训练内容相对固定，对不同运动习惯患者体态纠正效果有限，可能导致患者康复后动作变形，日常生活受到限制。为促进脑外伤偏瘫患者康复，改善其运动及平衡能力，可选用4E 三维动作捕捉分析系统联合任务-导向性作业疗法（OT）进行治疗，即采用4E 三维动作捕捉分析系统记录并分析患者运动过程中关节活动情况，得出其受力状态，并建立最有利于患者恢复的受力状态模型，以此为目标引导康复作业进行个体化调整。OT 疗法常用于脑卒中等脑血管疾病康复治疗，可通过采用4E 三维动作捕捉分析系统收集患者步态数据，对其进行个体化矫正，改善其对肢体、躯干控制能力及平衡能力[2]。目前国内脑外伤偏瘫患者应用此疗法相关文献较少，基于此，本研究选取佛山市第五人民医院康复科2021 年1 月—2022 年12 月收治的100 例脑外伤偏瘫患者为对象，通过分析4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法用于脑外伤偏瘫患者治疗价值，旨在探寻偏瘫患者康复治疗新思路。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取佛山市第五人民医院康复科收治的100 例脑外伤偏瘫患者为研究对象。纳入标准：（1）符合颅脑外伤诊断标准[3]；（2）年龄≥20 岁；（3）脑损伤所致偏瘫；（4）脑损伤所致语言障碍。排除标准：（1）合并系统重要器官功能衰竭者；（2）合并全身性急慢性感染者；（3）精神失常无法正常进行交流者；（4）入组前已参与其他研究者。本研究已获院医学伦理委员会审批。采用随机数字表法将研究对象分为对照组与观察组，每组50 例，两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＜0.05），具有可比性。见表1。

表1 两组脑外伤偏瘫患者一般资料比较

1.2 方法

所有患者给予常规康复治疗，包括给予胞磷胆碱钠等神经恢复药物；嘱咐患者摄入高营养饮食，保障充足休息；对于感染患者可适当给予抗感染药物，对于出现睡眠障碍患者可适当给予镇静催眠药物，用药时间不超过7 d。

对照组采用常规运动平衡能力康复治疗。具体为：Bobath 神经生理疗法，包含Bobath 技术、Brunnstrom技术、Rood 技术及PNF 技术；关节活动训练；上下肢肌力恢复训练；站立及步行平衡训练。40 min/次，2次/d，持续治疗2 个月。

试验组采用4E 三维动作捕捉分析系统联合OT疗法治疗。具体为：（1）成立OT 疗法治疗小组，选取主任医师1 名根据相关专业文献制定具体康复计划，副主任医师1 名进行资料收集及制定计划实施，副主任医师2 名进行康复动作训练指导，主管技师2 名分别进行三维动作数据收集及分析[4]。（2）让患者自然站立进行Mark 标记点粘贴，包括肩峰（TOPS1、2）、胸椎（TTR11、12、13）、腰椎（BTR11、12、13）、肩胛骨下（MIDS1、2）、髂骨骨脊（BOTS1、2）、髂骨左右（BOTS3、4）及髂骨中部（MIDS3），采用4E 三维动作捕捉分析系统采集患者静态数据，随后使患者左右脚交替前进5 m 采集其动态数据，测试3 次后取平均值作为最终结果，将其格式改为“.v3d”并导入3D 软件进行骨骼化处理，分别进行足跟着地、足跟离地、足跟再次着地设置，对过程中肌肉受力、地面反作用力、骨骼与关节角度及力矩等数据进行分析并导出。（3）根据初始静态及动态数据实施个性化固定强度训练，具体为：①医务人员通过手部动作引导患者完成班仰卧位、卧位及侧卧位体位变化，并于侧卧位状态下分别完成健康及非健康状态移动训练；②引导患者自床边坐下后维持坐姿向前后左右四个方位移动，最后引导患者转移至附近座椅；③维持患者坐姿，引导其向远、近、高处完成取物动作；④引导患者站立及坐下，站立过程中引导其拿取前方物品，坐下过程中引导其放回；⑤分别引导患者完成坐姿及站姿状态下穿脱衣物动作；⑥维持患者站立姿态，引导其弯腰拿取地面物品；⑦维持患者站立姿态，引导其向不同方位两足交替式迈步前进；⑧引导患者完成不同高度楼梯上下动作；⑨引导患者持一定重量物品行走至指定位置后返回，行走过程中使用口令引导患者完成停止、转弯、返回等动作。40 min/d，5 d/周，持续治疗1 周。训练过程中可根据患者活动情况仅选择部分项目训练，并尽量要求患者达成目标。（4）再次对患者过去1 周中最后1 d 康复训练中三维动作进行步骤同上的捕捉、数据转换及数据分析，包括患者运动过程中下肢各关节受力情况及弯曲角度、步行过程中地面反作用力等，并模拟患者行走过程中持续受力情况及逆向动力学数据。（5）实施适配强度训练，根据三维动作分析结果对训练强度再次进行个体化调整，如改变移动距离、拿取或放置物品位置、物品重量等，引导患者完成适配康复训练，并时刻矫正患者行走步态。40 min/d，5 d/周，共持续治疗2 个月。治疗过程中继续采集并分析患者三维动作捕捉数据，逐步进行训练强度调整。

1.3 观察指标

（1）运动及平衡能力：治疗前及治疗1 个月后，采用Fugl-Meyer 运动功能评定量表（FMA）评定患者运动能力，FMA 量表由运动、感觉、关节活动等5 方面，113 个条目组成，总分226 分，分数越高，代表患者运动能力越强；采用Holden 步行能力分级评定患者步行能力，Holden 步行能力分级分为0～5 级，0 级代表无法步行，5 级代表可在任意地形独立步行，级数越高，代表患者独立步行能力越强；采用Berg 平衡量表评定患者平衡能力，Berg 平衡量表包含站立、坐下、取物等14 个条目，总分56 分，分数越高，代表患者平衡能力越强[5-7]。

（2）语言能力：治疗前及治疗1 个月后，采用汉语标准失语症检查法评定患者语言功能，汉语标准失语症检查法由口语表达及听写理解两方面组成，总分100 分，分数越高，代表患者语言能力越强[8]。

（3）生活质量：治疗前及治疗1 个月后，采用Barthel 指数评定量表评定患者独立生活能力，Barthel指数评定量表包含大小便、吃饭、穿衣等10 个条目，总分100 分，分数越高，代表患者独立生活能力越强；采用健康调查简表（SF-36）评定患者生活质量，SF-36 量表由生理机能、生理职能、社会功能等8 个方面，36 个条目组成，总分100 分，分数越高，代表患者生活质量越高[9-10]。

（4）临床疗效：治疗1 个月后，根据患者临床症状及FMA 运动功能评定量表对患者治疗效果进行评定。头晕、恶心等临床症状消失且FMA 分数≥96 分，为显效；临床症状减轻且FMA 分数为85～95 分，为有效；临床症状无变化甚至加重且FMA 分数≤84 分，为无效。总有效率=（显效+有效）/总例数×100%。

1.4 统计方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析，计量资料以（）表示，采用t检验；计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床疗效比较

试验组的治疗总有效率高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组脑外伤偏瘫患者临床疗效比较[n（%）]

2.2 两组运动及平衡能力比较

治疗前，两组患者FMA 量表评分、Berg 平衡量表评分相比，组间差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗1 个月后，两组患者FMA 量表评分、Berg 平衡量表评分均较同组治疗前显著提高，且试验组FMA 量表评分、Berg 平衡量表评分明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。治疗前，试验组Holden 步行能力分级2、3、4 级例数分别为32、18、0 例，对照组分别为31、19、0 例，两组比较差异无统计学意义（χ2=0.043，P=0.836）；治疗后，试验组Holden 步行能力分级2、3、4 级例数分别为0、4、46 例，对照组分别为6、11、33例，两组比较差异有统计学意义（χ2=11.406，P=0.003）。见表3。

表3 两组脑外伤偏瘫患者运动及平衡能力比较（）

表3 两组脑外伤偏瘫患者运动及平衡能力比较（）

注：与同组治疗前比较，*P＜0.05。

2.3 两组语言能力比较

治疗前，两组患者汉语标准失语症检查法分数相比，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗1 个月后，两组患者汉语标准失语症检查法分数均较同组治疗前显著提高，且试验组汉语标准失语症检查法分数明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 两组脑外伤偏瘫患者语言能力比较[（），分]

表4 两组脑外伤偏瘫患者语言能力比较[（），分]

2.4 两组生存质量比较

治疗前，两组患者生活质量相比，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗1 个月后，两组患者Barthel 指数评定量表评分及SF-36 量表评分均较同组治疗前显著升高，且试验组Barthel 指数评定量表评分及SF-36量表评分均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表5 两组脑外伤偏瘫患者生存质量比较[（），分]

表5 两组脑外伤偏瘫患者生存质量比较[（），分]

注：与同组治疗前比较，*P＜0.05。

3 讨论

各年龄段人群均可能因交通事故或意外导致脑外伤，青壮年群体脑外伤引发偏瘫可严重影响其生活质量及心理健康，临床可通过采取适当康复手段恢复患者的行动能力，改善预后。其中根据患者行动习惯及疾病影响制定个性化康复训练无疑对加速患者康复具有积极意义。

脑外伤因造成中枢上运动神经元损伤，其神经冲动无法传递至下运动神经元，导致肢体运动障碍，患者多表现为一侧肢体瘫痪或行动不便，难以保持平衡，严重影响患者日常生活[11]。研究结果显示，治疗1个月后，两组患者的FMA 评分及Berg 评分均较治疗前显著提高，Holden 步行能力分级情况较治疗前显著好转，差异有统计学意义（P＜0.05），这提示两组患者偏瘫症状均有显著改善，其中试验组FMA 评分及Berg 评分明显高于对照组，Holden 步行能力分级情况较对照组明显更好，组间差异有统计学意义（P＜0.05），这提示4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法可增强患者上下肌力及平衡性，改善偏瘫步态。探究原因，常规康复训练训练量相对固定，而不同患者疾病造成损伤不同，难以完成全部训练目标，得到有效训练过少，损伤神经恢复及肌力提升有限。4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法通过采集患者三维动作并分析其受力，可制定个体化训练目标，减少患者因勉强完成不当训练内容引起偏瘫步态，保证患者有效训练量，提升患者崎岖地形行走能力，进而改善其运动能力，同时4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法通过分析患者运动过程中各关节及腰椎、盆骨受力及发力情况得知其神经传导情况，通过调整训练内容定向提升相关部位肌力，改善患者平衡性，矫正患者步态。

脑部神经复杂，脑外伤可能损害语言中枢神经造成患者语言障碍，同时脑外伤引发颅内高压及水肿压迫神经也可能造成语言障碍，患者出现语言失真，难以理解或清晰自我表达[12]。研究结果显示，治疗1 个月后，两组患者汉语标准失语症检查法分数显著提高，这提示两种康复治疗均能改善患者语言障碍情况，其中试验组汉语标准失语症检查法分数明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），这提示4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法改善患者语言障碍效果更好。探究原因，4E 三维动作捕捉分析系统可采集患者说话时舌头及面部肌肉运动情况，分析损伤神经恢复状况进行针对性训练，同时4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法还可根据患者病情个体化制定训练内容，可促进患者血液循环，加快水肿吸收，减少其对语言神经压迫，改善患者语言障碍。

脑外伤偏瘫患者因脑部损伤涉及神经范围较广，可能产生头晕、恶心、呕吐、失眠等症状，一定程度反应脑组织恢复情况[13]。研究结果显示，治疗1 个月后，试验组治疗效果较对照组明显更好，治疗总有效率明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），这提示4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法治疗效果强于常规康复治疗，结合前文论述，4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法改善患者行走、平衡能力效果更好，FMA 评分更高，又因其可针对患者病情开展康复训练，促进患者全身血液循环，减少脑内水肿对语言神经及其他神经压迫，减轻患者脑外伤后遗症状。

脑外伤偏瘫患者行动不便，几乎无法独立生活，且眼歪口斜等症状可能加重患者病耻感，进一步降低其生活水平[14]。研究结果还显示，治疗1 个月后，两组患者Barthel 指数评分及SF-36 量表评分均较治疗前显著升高，这提示两种康复治疗方案均可通过改善患者行动、语言能力提升独立生活能力及生活质量。其中试验组Barthel 指数评分及SF-36 量表评分均高于对照组，组间差异有统计学意义（P＜0.05），这提示4E三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法提升患者独立生活能力及生活质量效果更好，与前文论述4E 三维动作捕捉分析系统联合OT 疗法改善患者行动、平衡、语言能力更强，总治疗效果更好。

综上所述，4E 三维动作捕捉分析系统联合OT疗法应用于脑外伤偏瘫患者可显著改善其运动能力，减轻语言障碍，提升患者独立生活水平及生活质量，在常规康复训练基础上能明显改善患者康复训练完成效果，对于步态异常较严重，无法完整完成康复训练患者具有一定指导价值。