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应用体感互动虚拟视频游戏辅助偏瘫传统康复治疗——脑卒中偏瘫个案报道

发布时间：2010-12-17 11:40:30

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应用体感互动虚拟视频游戏辅助偏瘫传统康复治疗

脑卒中偏瘫个案报道

摘要：目的观察体感互动虚拟视频游戏辅助偏瘫传统康复治疗对脑卒中偏瘫患者的疗效。方法 1例68岁脑卒中偏瘫患者病情平稳48小时后，第1-2周每天进行床旁肢体康复训练包括运动疗法（physical therapy，PT）和作业疗法（occupational therapy，OT）（均30-40min/次,1次/日），3-7周进行全面系统的康复训练每天进行PT（40-60min/次，2次/日）、OT同时配合怡普乐体感互动康复训练系统（40-60min/次，其中怡普乐10min/次，2次/日），治疗开始、2周末、4周末、治疗结束，采用Fugl-Meyer评定法、简易上肢机能检查（Simple test for evaluating hand function，STEF）量表、Barthel指数、脑卒中专用生活质量量表（Stroke-specific Quality of Life ,SS-QOL）分别对患者偏瘫主动总体运动功能、手及上肢功能、日常生活能力（activity of daily living,ADL）及生活质量(Quality of Life)来评估疗效。结果治疗2周末与治疗前相比Fugl-Meyer评分增加72.5%；STEF项目从患肢仅能完成1个项目到可完成8个项目；Barthel指数提高36.4%；SS-QOL12个领域有6个领域有所改善，平均提高28%其中自理能力改善显著提高了83.3%。治疗4周末与治疗2周末相比Fugl-Meyer评分增加26.1% ；在规定时间内患肢完成STEF所有项目，所需时间与治疗2周末（可完成的项目）相比平均缩短72.9%；Barthel指数提高56.7%；SS-QOL12个领域除了语言和视力已达最大分值，其他10个领域均有所提高，平均提高92.3%。治疗结束Fugl-Meyer评分达97分，轻度功能障碍；患肢STEF评分84分，已达此患者年龄段的正常参考值；Barthel指数100分，生活完全独立；SS-QOL评分218分较治疗前提高2.53倍，患者生活质量显著提高。一个月后电话随访获知患者可无老伴的帮助完成烧饭的全过程。结论体感互动虚拟视频游戏辅助偏瘫传统康复疗法治疗可明显改善脑卒中偏瘫的运动功能、手及上肢功能、日常生活能力；提高患者的生活质量。

关键词：体感互动视频游戏偏瘫个案康复疗效

引言

目前我国脑卒中发病率180／10万。死亡率为60／10万～120／10万，而病后存活的600万患者中，残障率高达75％^【1^】由于脑卒中的致残率高，患者不同程度的丧失劳动能力，严重影响患者的生存质量，也给家庭、社会带来负担。现代康复治疗如运动疗法（physical therapy，PT）和作业疗法（occupational therapy，OT）^【2^】的介入极大的改善了这种状况，但所用的训练器具枯燥、单一，患者的依从性差，不能持之以恒集中精力的进行康复训练，体感互动虚拟视频游戏是基于运动功能训练的视频游戏，具有很强的趣味性，能激发患者的运动欲望，提高患者康复训练的持久性，实现在快乐中康复的目的。国外视频游戏医学应用的研究比较早，很早就已经把视频游戏应用于医学，如脑损伤的康复、肢体运动能力的改善、儿童自闭症的治疗、儿童多动症的治疗等，而且取得了良好的治疗效果。^【3^】但国内脑卒中偏瘫患者应用体感互动虚拟视频游戏报道罕见。本文报道1例脑卒中偏瘫患者应用体感互动虚拟视频游戏辅助偏瘫综合康复疗法治疗的康复效果。

1 对象

1.1 对象患者，女，68岁，中专文化，塑料厂退休工人，患者2010年7月7日18时左右无明显诱因突然出现右侧肢体活动不灵伴言语欠清，患者患病后情绪激动明显，时常哭闹，身体虚弱，易疲劳。查体：神志清楚，查体合作，言语正常，发音构音不良，不影响交流，双侧额纹对称，右侧鼻唇沟变浅，示齿口角左偏，伸舌偏右，右侧肢体肌力约Ⅳ^-级；改良Ashworth痉挛分级：右上肢屈肌及右下肢伸肌肌张力1级；功能性平衡分级差：需要支撑保持身体平衡；不能独自站立及步行；右手抓握和放松动作不灵活，钩状抓握、侧捏等精细动作差。符合1995年全国第4次脑血管病诊断标准，经头颅MRI确诊为初次发病的左侧脑干梗死．2型糖尿病病史2年，血糖控制良好。无认知功能障碍，无心、肺、肾脏器官疾病，生命体征平稳后48小时在我院神经科病房介入床旁康复治疗2周后转入我院康复病房系统康复治疗。患者对康复的要求是可独立行走，可以给老伴烧饭。

2 方法

2.1 1-2周于神经内科病房的治疗方法

在神经内科病房给予抗血小板、改善循环、营养神经、降糖常规药物治疗，生命体征平稳48小时后行康复评定后即开始运动疗法及作业疗法。运动疗法，主要包括：①良肢位的摆放；②维持关节活动度的训练；③桥式运动④抗痉挛；⑤坐、站立平衡功能的训练（以Bobath和Rood为主）；作业疗法，主要包括：早期开始予翻身、穿衣、进食、转移等日常生活活动再学习训练，在病房由护士和家人督促患者进行日常生活活动能力，尽量减少帮助。PT及OT结束治疗后给患者留一些练习动作加强训练效果。各30-40min/次，1次 /日，疗程为2周后转入康复科病房进行系统康复训练，治疗师实行“一对一”治疗。

2.2 2-7周于康复科病房治疗方法

应用体感互动视频游戏辅助偏瘫传统康复疗法，体感互动游戏采用北京凯瑞乐科技有限公司生产的怡普乐体感互动康复训练系统。现将怡普乐体感互动康复训练系统的组成、功能及康复治疗方案简要描述如下：

2.2.1 硬件

这个系统有一台显示器、一台系统控制器、若干虚拟康复训练程序、八套动作传感器，完成上肢活动的动作传感器设计轻巧容易固定于患者上肢的远端，下肢活动的动作传感器是平铺于地面上的感应垫，患者仅需抗自身重力通过肢体远端的传感器感应来完成肢体近端及远端三维空间的活动。

2.2.2 虚拟康复训练程序（此患者用到的训练程序）

一、针对上肢的练习

1) 摘寿桃（见图1.a）—用手的抓握来完成摘桃可加强手的抓握及伸展、提高伸腕能力、改善指间关节的活动及灵活度。同时可以完成上肢的上举、下落、内收、外展来改善肩关节的活动度，增强肘关节伸直的耐力，增强上举的耐力，通过难度的调节，改善肩关节的控制能力；用前臂旋前旋后代替手的抓握来完成摘桃可改善前臂旋前及旋后的能力。

2) 芝麻开门（见图1.b）—通过双上肢的协调合作来实现开门的动作，完成肩关节的外展及内收，肘关节的屈伸，改善肩关节及肘关节的活动度，增强双上肢的协调能力。

3) 步步高升（见图1.c）—通过双上肢的协调合作实现攀爬梯子的动作，完成上肢的上举，提高肩关节的屈曲活动范围，增强双上肢协调能力，此程序比芝麻开门难度大，需要更高的协调能力。

4) 投球(见图1.d)—通过双上肢的协调合作来实现投球的动作，完成双上肢及躯干的左右摆动，增强躯干的平衡能力。

5) 红白保龄球（见图1.e）—通过肩关节的前屈及后伸实现打保龄球的动作，改善肩关节屈伸的活动度，加强肩关节屈曲及伸展的耐力，为提高打保龄球的准确率,通过肩关节的内收和外展来调节保龄球的位置及掌握肩关节力量的大小达到提高打保龄球的准确度，从而加强肩关节内收外展及屈伸的控制力。

二、针对下肢的练习

1）踩地鼠（见图1.f）—通过抬足及落足来实现踩地鼠的动作，完成屈髋屈膝足背屈及跖屈伸膝伸髋的动作，促进下肢动作分离，患肢可主动参与负重、增强下肢的反应速度及协调能力，为正确步行能力的提供保障。

2）踩大鼓（见图1.g）—同踩地鼠的功能类似，但踩大鼓是根据歌曲音乐的节奏来完成动作，可以增强患者的节奏感，提高娱乐性和主动参与性。

所用程序的每个步骤均有语音提示指导下一步操作，游戏过程中有伴奏的音乐，游戏结束会有鼓励的言词。此训练系统还有空间位置训练、逻辑排序训练等改善认知功能的多种训练程序。

2.2.3 具体训练方案

行康复评定获知患者目前存在的问题及患者的愿望，制定近期及远期康复目标。

1）运动疗法

运动疗法的近期目标：站立平衡功能性平衡分级良，纠正异常步态，增强肌肉耐力，右侧肢体肌力达Ⅳ⁺级，可独立行走50米；远期目标：独立行走及上下楼梯，回归家庭及社会。

给予的训练方法：站立平衡功能训练，Modmed训练，步态训练，上下楼梯训练。

2）作业疗法

作业疗法的近期目标：增强患肢耐力及控制力，增强手眼协调能力，改善手的精细功能；远期目标：改善患者的日常生活能力，使其回归家庭能够完成烧饭的全过程，提高生存质量。

给予的训练方法：1．继续洗漱、进食、穿脱衣服等ADL练习；2．推滚筒、磨砂板、巴氏球等关节活动度的训练；3．插木棍、拧螺丝、折纸等精细动作训练。以上各项目练习之间穿插应用怡普乐体感互动康复训练系统中的各项游戏，选择从易到难，循序渐进进行练习。在作业疗法开始之前，首先选择怡普乐体感互动训练系统的某项游戏给老人演示一遍。患者第一次来康复训练大厅情绪低落，担心自己的肢体功能不能恢复，治疗师给患者被动活动上肢各个关节并给予鼓励，在演示了怡普乐体感互动康复训练系统中各项游戏的难易程度、功能和乐趣，激发了患者的极大兴趣，治疗师便开始鼓励患者配合完成推滚筒、磨砂板、投掷沙袋等基本作业治疗项目，并告知患者说如果每个训练项目都能完成的非常到位，就可以选择体感互动康复训练系统中几种游戏进行训练。在游戏的吸引下，患者各项训练都能按照治疗师的要求集中精力的练习。每项体感互动游戏根据患者的完成任务量给予相应的分数，评金银铜奖，患者自己也会给自己定完成目标，使训练计划及目标由被动变为主动，发挥患者的积极主动性，增强训练效果。疗程：5周，40-60分钟/次；PT、OT各两次/日。

2.3 评定方法

评定标准：①总体运动功能：采用Fugl-Meyer肢体运动功能评价法，各项最高分2分，上肢加手33项，共66分，下肢17项共34分，上下肢合计100分。②手及上肢功能的评价：采用简易上肢机能检查(STEF)评价箱进行评价，全套共有10种规定的动作。让患者以尽快的速度准确的完成并记录在相应的所需时间栏内。③日常

生活能力：采用Barthel指数评价。共lO项，每项0—15分不等，总分100分。④生活质量：采用脑卒中专用生活质量量表（SS-QOL），括12个领域：精力、家

庭角色、语言、活动、情绪、个性、自理能力、社会角色、思维、上肢功能、视力、工作／劳动，共47项。SS—QOL为自评表，采用等距等级条目形式，5级评分制(1～5分)，得分越高与健康状况越好，总分235分。首次评定在康复治疗开始的3天内，以后2周末、4周末、治疗结束时均由作者（医师和治疗师）共同进行再评价。

3 结果

患者治疗前、治疗2周末、治疗4周末及治疗结束时Fugl-Meyer及Barthel指数评分见表1；简易上肢机能检查(STEF)项目所需时间及评分见表2；脑卒中专用生活质量量表（SS-QOL）12个领域的评分见表3。治疗2周末与治疗前相比Fugl-Meyer评分增加72.5%；STEF项目从患肢仅能完成1个项目到可完成8个项目；Barthel指数提高36.4%；SS-QOL12个领域有6个领域有所改善，平均提高28%其中自理能力改善显著提高了83.3%。治疗4周末与治疗2周末相比Fugl-Meyer评分增加26.1% ；在规定时间内患肢完成STEF所有项目，所需时间与治疗2周末（可完成的项目）相比平均缩短72.9%；Barthel指数提高56.7%；SS-QOL12个领域除了语言和视力已达最大分值，其他10个领域均有所提高，平均提高92.3%。治疗结束Fugl-Meyer评分达97分，（患者仅下肢肢体远端踝关节背屈及跖屈不充分，快速连续完成5个跟膝胫患侧仅比健侧长3秒，因此未得100分）轻度功能障碍；患肢STEF评分84分，已达此患者年龄段的正常参考值；Barthel指数100分，日常生活完全自理；SS-QOL评分218分较治疗前提高2.53倍，患者生活质量显著提高。一个月后电话随访获知患者可无老伴的帮助完成烧饭的全过程。

表 1 患者不同时间点Fugl-Meyer及Barthel指数评分

时间点

Fugl-Meyer

Barthel指数

治疗前

   40

44

2   周

   69

60

4   周

   87

94

治疗末

   97

100

表2 患者不同时间点简易上肢机能检查(STEF)项目所需时间及评分(右利手)

评价项目

治疗开始时

2       周

4     周

治疗结束时

左        右

左        右

左        右

左        右

大球   9.43 92.8(2)

6.38   34.9(5)

5.79   8.64

5.34    7.63

中球

8.23 - (1)

7.01 42.68(3)

5.40   7.59

5.27    6.49

大木方

17.43 -

8.62 60.69(2)

8.46   12.36

7.94    11.0

中木方

12.88 -

6.14 43.98(4)

10.66 13.55

6.09    9.48

木圆片

5.44 -

5.09 18.23

7.88   10.45

5.13    8.64

小木方

7.38 -

9.85 40.97(5)

10.08 13.73

7.69    12.94

人造革

6.32 -

5.98 34.0(5)

8.73   13.92

6.21    11.26

金属圆片

13.21 -

9.64 72.53(3)

9.52   14.0

11.91   12.65

小   球

10.87 -

8.56   -

9.86   13.77

7.78    12.74

金属棍

16.19 -

16.65 -

17.33 45.87

15.7    28.68

总分

90    0

98    4

94     82

99      84

注：-表示患者不能完成此项；（）里的数字代表在规定时间内可完成的个数。

表3 患者不同时间点脑卒中专用生活质量量表（SS-QOL）12个领域的评分

时间点

体能

家庭角色

语言

移动

情绪

个性

自理

社会角色

思维

上肢功能

视力

工作能力

总分

治疗前

5

3

19

7

5

6

6

4

6

7

15

3

86

2 周

7

3

20

10

5

6

11

4

7

9

15

3

100

4 周

12

9

20

22

14

9

21

7

12

13

15

6

160

治疗末

15

14

20

29

22

12

24

18

15

23

15

11

218

3 讨论

随着现代数字化技术和现代医学的发展，越来越多的医疗机构将现代信息技术与医学技术结合，特别是虚拟现实系统与康复医学结合，利用虚拟现实系统的特点和优势促进各类功能障碍的患者的康复。虚拟现实最重要的目标就是真实的体验和方便自然的人机交互，能够达到或部分达到这些目标的系统就统称为虚拟现实系统^【4】。体感互动康复训练系统通过人机交互完成游戏规定的任务实现运动动作，达到改善关节活动度，增强肌肉耐力和调整身体协调性的目的，是虚拟现实系统的一部分。Liebermann DG等研究表明像虚拟现实系统那样提供的具有更多挑战性、竞争性及娱乐性的场景可能增加患者的积极参加运动的欲望，从而缩短运动功能恢复的时间^【5】。本例通过应用体感互动康复训练系统增加患者积极参加康复训练的欲望，尽量在短时间内最大限度的提高康复治疗效果。

盂兆祥等运用现代评价方法证明，早期康复介入能够改善脑卒中患者日常生活能力和运动功能^【6^】。患者2周末与治疗前相比Fugl-Meyer评定主动完成的动作上肢屈肌协同运动从部分完成达到充分完成，伴有协同运动的活动、腕关节及手指某些动作从完全不能进行到部分完成，下肢的屈肌及伸肌协同动作从部分完成达到充分完成，肢体远端踝关节跖屈及背屈仅有轻微动作；STEF评定项目从仅能抓放大球及中球2项且在规定时间内只完成1-2个到可完成10项中的8项且在规定时间内可完成2-6个；Barthel指数较治疗前增加16分主要是床椅转移可独立完成，较少帮助下可平地行走50米，指数达60分为能否独立的分界点；脑卒中专用生活质量量表12个领域中有自理、移动、体能、上肢功能、语言、思维较治疗前改善特别是自理能力。可见本例通过一到两周早期传统的康复治疗包括PT及OT的介入尽早地抑制异常模式的出现促进正常的运动模式的形成及获得部分日常生活活动能力，为后期的系统康复训练取得满意效果奠定了一定的基础。

在人的日常活动中，上肢承担复杂、细致、灵巧的动作，上肢功能的中心在手指,而偏瘫患者上肢功能尤其是手功能的恢复比下肢慢^【7^】，从而影响患者的日常生活能力，降低患者的生存质量。为了更好的判定上肢及手功能的康复效果，指导进一步治疗，作者采用STEF评定以量化其康复效果，应用体感互动康复训练系统五周，即治疗结束时能完成STEF评定的所有项目且时间明显缩短总分可达84分，而65～74岁年龄段得83分是正常的参考值^【8^】；分值较2周末提高21倍；同时Barthel指数达100分，生活可完全自理；SS-QOL12个领域除了语言和视力已达最高分值没有提高外其他10项均有所提高，特别是家庭角色、情绪、个性、社会角色、工作能力明显提高（在未应用体感互动康复训练系统以前几乎没有变化）。一个月后电话随访获知出院后半个月通过逐渐的练习患者基本如往常一样可无老伴的帮助完成烧饭的全过程，对生活充满信心和希望使生活质量更大程度的提高。患者仅康复训练七周运动功能、生活自理能力及生活质量取得满意效果，可能早期的康复介入为其提供前提条件，体感互动虚拟视频游戏任务设计中，除了使患者得到肢体运动的训练，还注重任务目标性、互动性和激励性对患者的影响，激发了患者主动参与训练的欲望，使各项康复训练得到加强，从而顺利有效的完成运动再学习的反复强化过程。国外有研究结果证实发挥患者的能动性在获得预期康复治疗疗效方面发挥关键的作用，在脑卒中患者中要想取得满意康复效果甚至可能需要把激发患者主动参与能力放在最重要位置^{【5，9-11】}。当然患者取得满意疗效可能与多种因素相关，例如：患者脑损伤的范围小，患者的个体差异等。

尽管体感康复训练系统可以改善关节活动度，锻炼肌肉耐力和身体协调性等多方面作用，本例采用体感互动虚拟视频游戏辅助传统康复治疗，而非单一利用体感互动康复训练系统，主要考虑要达到满意的康复效果还需要康复手法的参与以抑制异常模式促进正常模式的产生，同时传统的训练辅助器的应用可增加实体触觉感，使患者不脱离现实环境和器具，也能与之形成对比，增强应用体感互动的好奇心，从而激发患者积极参加训练的欲望。本例采用首先给患者演示一遍的方式目的不仅仅是为了让患者熟悉程序的模式，更重要的是发挥奖励机制的作用。生动有趣的训练系统作为集中精力积极完成各项传统康复训练的奖励既能克服传统康复训练的枯燥、单一，又能激发患者主动参与康复训练的能动性。但体感互动训练系统的训练项目要求患肢肌力至少达到3级，有些项目要求患肢有部分分离运动或完全分离运动才能完成。这也是为什么我们早期未联合应用体感互动的一个原因。早期应用体感互动联合传统康复治疗的疗效也是我们值得探讨的问题：例如用健肢带动患肢完成游戏任务，是否也能达到正确训练患肢功能的目的，是否也能增强患者的运动欲望等。

研究表明，将虚拟现实技术应用于运动障碍的康复领域具有传统康复手段不具备的优势^【12】。第一，利用虚拟环境节省了治疗所需的人力物力。虚拟现实康复系统可以实现网络化，治疗师可以在同一时间通过网络指导—个甚至数个患者的康复训练，患者的康复训练数据也可以即时传输给治疗师，以便治疗师制定下一步的治疗计划。第二，虚拟现实技术沉浸感强，增加了治疗过程的趣味性和患者的积极性，从而使被动治疗成为患者的主动治疗。第三，虚拟现实康复系统可以模拟患者熟悉的生活环境，以患者日常生活中的动作作为训练动作，由熟悉动作的训练提高患者的康复效果。结合了心理学的虚拟现实康复系统还可以给与患者适当的心理辅导和暗示，使康复训练的效果又有了质的飞跃。第四，虚拟现实技术增加了患者康复运动的安全性。患者在康复运动中由于失误造成的自身危险性大大降低。

通过本案例笔者感到虚拟现实技术应用到康复训练中，为有运动功能障碍的患者尽早的恢复肢体功能，改善日常生活能力，提高生活质量提供有效的方法，为其回归家庭及社会增强信心。

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