虚拟现实技术训练辅助低频重复经颅磁刺激对重度颅脑外伤术后患者功能恢复的影响

王立国，白清松

（商河县人民医院神经外科，山东济南 251600）

重度颅脑外伤是指因暴力直接或间接作用于头部，导致颅骨及脑组织受到严重撞击或损伤，常引起患者不同程度的功能障碍，需及时进行神经外科手术治疗[1]。但由于手术具有一定的创伤性，术后需给予患者有效的干预训练，以促进患者恢复。 虚拟现实技术（VR）训练是一种模拟三维场景并进行交互学习的技术，通过创造各种真实且富有挑战性的场景，提高患者的注意力、专注力和反应速度，促进大脑的神经可塑性，从而达到促进患者身心快速功能恢复的目的[2]。低频重复经颅磁刺激（rTMS）是一项非侵入性的脑干预技术，可通过调节脑神经皮质神经元电位，改变神经元之间的连接和神经传递， 促进损伤神经功能恢复，从而减轻症状[3-4]。 基于此，本研究选择我院收治的98 例重度颅脑外伤术后患者为对象， 主要探讨VR 训练辅助rTMS 对重度颅脑外伤患者术后功能恢复的影响。 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2021 年8 月—2023 年3 月我院收治的98例重度颅脑外伤术后患者为研究对象，按随机数字表法将其分为对照组和观察组，每组49 例。该研究已获得院医学伦理委员会审批。 纳入标准：（1）经CT 或MRI 扫描诊断为重度颅脑外伤，且为大脑半球单侧脑实质性损伤；（2）经神经外科行去骨瓣血肿清除术；（3）患者及家属知晓本研究，并签署知情同意书。排除标准：（1）入院前接受过其他相关治疗方案者；（2）合并其他脑部疾病者；（3）合并重要器官严重衰竭或损伤者；（4）伴有严重精神、认知功能障碍者；（5）原发性脑出血者。 对照组中男29 例，女20 例；年龄22~78 岁，平均年龄（49.91±4.52）岁；病程1~3.4 个月，平均病程（2.20±1.24）个月；受累半球为左半球26 例，右半球23 例。观察组中男31 例，女18 例；年龄24~75 岁，平均年龄（49.52±4.23）岁；病程0.8~3.5 个月，平均病程（2.15±1.13）个月；受累半球为左半球28 例，右半球21 例。 两组患者一般资料比较， 差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

两组患者入院后，均行去骨瓣血肿清除术。 对照组术后予以常规康复训练： 协助患者进行关节被动、主动运动及肢体功能训练，之后逐渐进行肢体肌肉拉伸、平衡、步态、日常生活活动训练等，40 min/次，1次/d，5 次/周。 观察组在常规康复训练的基础上，采用VR 训练辅助rTMS 干预。（1）VR 训练：应用VR 系统模拟真实状况实施训练干预， 患者佩戴好VR 设备，待患者达到在无依靠能坐稳或站稳，睁闭眼、单双脚均能站立后，指导其进行游戏训练。①水上驾船：患者正向面对屏幕，双手自然下垂，双脚分开，与肩膀同宽，虚拟场景为波动水面，患者通过控制身体摇摆依据制定的路线航行，并躲避虚拟障碍物。 ②补漏洞任务：患者正向面对屏幕，双手自然下垂，双脚分开，与肩膀同宽， 虚拟场景为虚拟多块小方块拼成的大方形，中间不时会有缺失的小方块，患者通过控制身体修补不断出现的不同位置的方块漏洞。 ③小径穿行：患者正向面对屏幕，双手自然下垂，双脚分开，与肩膀同宽，虚拟场景为山间小径穿行，弯曲的小径，对面会有坑洼或其他障碍物， 患者控制身体以躲避障碍物。全程监督患者，并嘱咐患者行髋屈曲、伸展、内收、外展、重心转移、迈步，保持上述姿势5~10 s，训练患者的静态功能； 训练过程中指导患者及时调整动作，防止意外事件的发生，30 min/次，1 次/d。 训练结束后，向患者提供反馈，评估其训练成果和效果，并分析和改进训练方案。（2）rTMS：选用RT-100 型号的经颅磁刺激仪（湖南君峰医疗科技有限公司， 湘械注准20202091582），安装设备并进行校准，确保正确处理当前受试者的头部形状和朝向。 患者保持全身放松，取平卧位，佩戴体表定位帽，采用“8”字型刺激线圈，将其水平放置于健侧前额叶背外侧，使其与颅骨表面相切，两圆相交处的中心置于刺激点，并测量TMS 与头部距离以及输出和磁通密度，确保精确化及最大化的刺激， 选择频率1 Hz， 刺激运动阀值输出强度80%， 每个序列持续3 s，20 个脉冲， 共30 个序列，持续15 min/次，间隔10 s。 1次/d，5 d/周。两组均持续干预3 个月。

1.3 观察指标

（1）P300 水平：干预前后，比较两组患者P300 潜伏期和P300 振幅。 （2）认知功能：干预前后，采用蒙特利尔认知评估量表（MoCA）[5]评定认知功能，该量表共包含8 个认知领域，总计11 项，总分为30 分，≥26分为正常。 （3）运动功能：干预前后，采用Fugl-Meyer运动功能评定量表（FMA）[6]评定运动功能。 其中，FMA-上肢功能部分（FMA-UE）总计33 项，总分66分；FMA-下肢功能部分（FMA-LE）总计17 项，满分为34 分，分数越高表示患者肢体功能越好。 （4）平衡功能：干预前后，使用Berg 平衡量表（BBS）[7]评定平衡功能，该量表共14 项，采用5 级评分法，满分为56分，分数越高表示患者平衡功能越好。（5）日常生活能力：干预前后，以巴氏量表（BI）[8]评价，共10 项，满分为100 分，分数越高表示患者日常生活能力越好。

1.4 统计方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据处理。 计量资料以（±s）表示，组间比较采用t 检验；计数资料以n 表示，组间比较采用χ2检验。 P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组P300 水平和认知功能比较

干预前，两组P300 水平和认知功能比较，组间差异无统计学意义（P＞0.05）；干预后，两组P300 潜伏期较干预前缩短，P300 振幅和MoCA 评分较干预前提高，且观察组P300 潜伏期较对照组短，P300振幅和MoCA 评分较对照组高，差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表1。

表1 两组重度颅脑外伤术后患者P300 水平和认知功能比较（±s）

表1 两组重度颅脑外伤术后患者P300 水平和认知功能比较（±s）

注：与同组干预前比较，aP＜0.05。

组别P300 潜伏期（s）干预前 干预后P300 振幅（μV）干预前 干预后MoCA 评分（分）干预前 干预后对照组（n=49）观察组（n=49）t 值P 值379.54±20.43 380.37±20.62 0.200 0.842 368.79±16.72a 342.62±14.13a 8.368 0.000 4.29±1.65 4.13±1.84 0.453 0.651 4.98±1.09a 6.11±1.42a 4.419 0.000 19.86±3.12 19.53±3.27 0.511 0.611 22.58±3.67a 26.21±3.85a 4.777 0.000

2.2 两组运动功能比较

干预前，两组运动功能评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；干预后，两组运动功能中FMA-UE 和FMA-LE 评分均较干预前升高， 且观察组高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表2。

表2 两组重度颅脑外伤术后患者运动功能比较[（±s），分]

表2 两组重度颅脑外伤术后患者运动功能比较[（±s），分]

注：与同组干预前比较，aP＜0.05。

组别FMA-UE 评分干预前 干预后FMA-LE 评分干预前 干预后对照组（n=49）观察组（n=49）t 值P 值37.78±3.56 37.61±3.87 0.226 0.821 46.92±4.11a 52.58±4.32a 6.645 0.000 19.06±2.24 18.98±2.35 0.173 0.863 24.37±2.54a 27.42±2.81a 6.637 0.000

2.3 两组平衡功能和日常生活能力比较

干预前，两组BBS 和BI 评分比较，组间差异无统计学意义（P＞0.05）；干预后，两组BBS 和BI 评分均较干预前升高，且观察组高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表3。

表3 两组重度颅脑外伤术后患者平衡功能和日常生活能力比较[（±s），分]

表3 两组重度颅脑外伤术后患者平衡功能和日常生活能力比较[（±s），分]

注：与同组干预前比较，aP＜0.05。

组别BBS 评分干预前 干预后BI 评分干预前 干预后对照组（n=49）观察组（n=49）t 值P 值31.24±4.52 31.16±4.73 0.086 0.932 39.24±5.16a 45.39±5.54a 5.686 0.000 55.47±8.53 55.29±8.69 0.104 0.918 72.23±9.27a 80.38±9.86a 4.216 0.000

3 讨 论

重度颅脑外伤发生后会引起脑组织损伤及出血，增加颅内压力，引起脑血管痉挛或血管破裂，诱发脑神经功能损伤， 严重时可能会威胁到患者的生命安全。临床常用手术治疗，可及时挽救患者生命，但术后需积极给予康复治疗。

目前，临床上通过康复护理和物理干预等手段帮助患者恢复肌体功能，在促进重度颅脑外伤患者恢复方面具有一定效果。 但由于脑外伤患者病情复杂，常规康复训练初始强度较轻，时间较短，难以对损伤脑细胞造成有效刺激，不利于相关功能的恢复。因此，需探寻更为有效的康复训练措施， 促进患者早日恢复。本研究结果显示，干预后，观察组P300 潜伏期较对照组短，P300 振幅和MoCA、FMA-UE、FMA-LE、BBS 和BI 评分较对照组高（P＜0.05），提示VR 训练辅助rTMS 可改善重度颅脑外伤术后患者的认知功能，促进平衡及运动功能的恢复，提高日常生活能力，促进康复。 分析原因可能为：VR 训练的模式是多重任务导向的，可进行全方位训练，能够反馈性激活认知储备的释放，刺激患者脑神经元，进而提高认知功能[6]。此外，VR 训练可模拟多种场景， 提供更加真实和具有挑战性的训练任务，提高康复训练的趣味性及丰富性，刺激患者的平衡感觉和传感器运动能力，增强患者运动及平衡能力，减轻功能障碍对日常生活能力的影响[9]。 rTMS 可刺激患者的脑部突触电位，调节大脑神经元组织结构，修复受损的大脑区域，从而促进认知功能的恢复[8]。 同时，rTMS 通过产生特定的磁刺激和激活相应的脑神经元，可提升神经系统的可塑性和再生能力，调节运动和感觉系统之间的平衡，改善患者的运动及平衡功能[10-11]。 二者联合应用，可互相补充，更好地提升大脑皮层神经元活跃性和可塑性，改善患者的认知、运动、平衡功能，对于促进患者生活能力的恢复具有重要意义。

综上所述，VR 训练辅助rTMS 可有效提高重度颅脑外伤术后患者的认知、水平运动功能恢复，提升改善平衡和运动功能，对患者日常生活能力有一定程度的改善作用。