虚拟现实(VR)训练在神经康复领域的应用正在快速兴起。技术的进步往往快于在临床的应用实施。过往的综述大多聚焦于VR神经康复领域研究的研究设计和方法上的问题，但在特定的患者群体中实施的临床相关结论也是十分必要的。Ksenija Sevcenko和Ingrid Lindgren的这项综述研究共纳入18项近年来（2017-2020）的随机对照试验(10项为脑卒中，8项为帕金森)，CASP评分范围为9-11，表明评估方法质量较高，更新了现有关于VR训练对脑卒中和帕金森病患者功能能力影响的证据。
VR神经康复的潜在优势
脑卒中（Stroke，脑血管意外引发）和帕金森病(PD，神经退行性疾病)是全球神经疾病负担的重要组成部分。大多数患者在上肢和下肢功能活动、平衡和协调、行走和体能方面存在问题，导致功能能力和独立性下降。而认知缺陷在老年脑卒中和帕金森患者中十分常见，影响了社会参与和生活质量。这些患者群体康复的关键目标是维持功能能力和恢复参与，这是通过对身体、认知和社会心理的改善来实现的。基于对功能能力有贡献的各种指标，人们认为患者的康复计划应该包括针对多种指标的干预措施。脑卒中后或帕金森病患者的康复往往是一个终生的过程，因此，以患者为中心、可行的、有效和令人满意的康复干预手段是至关重要的。
在传统的康复方法中，重复任务训练对于改善患者的功能独立性和运动能力非常重要。持续的特定任务练习对于产生和保持运动学习、运动功能以及认知状态的变化至关重要。然而，根据调查数据，患者通常在常规治疗期间进行有限数量的运动重复（即低剂量），并在治疗期间被动地度过时间。缺乏治疗动力通常是神经性疾病患者的一个普遍问题。这种缺乏动力的可能解释是这些患者认为治疗只是为了促进对病情的适应，而不是完全康复，或者可能缺乏来自治疗师的鼓舞反馈。作为这些障碍的潜在解决方案，基于虚拟现实（VR）的神经康复疗法在过去15年里正在成为一个独特的科学领域，并越来越受到研究和临床应用的欢迎。
大多数关于VR的定量和定性证据是有前景的和积极的，这增加了临床医生的兴趣。虚拟现实在神经康复中的方法是创新的，因为它以比传统疗法更高的剂量提供了功能任务的模拟训练。它挑战用户在虚拟环境中解决问题和掌握现实生活中的技能，从而为无风险的失败和学习提供空间。在VR中，用户通过头戴式设备、平板屏幕或投影系统接收虚拟环境和动作的视觉反馈。反馈也可以通过其他感官提供，如听觉、嗅觉、触觉和前庭系统。通过使用操纵杆、鼠标、传感器、相机、触觉设备或其他硬件来执行与虚拟环境的交互。在过去的五年中，技术的改进使得临床医生可以使用创造性工具对虚拟环境进行编程，以及根据用户的表现调整难度水平的个性化治疗。VR软件和硬件都已应用十分广泛，由于低成本和可行性，这对于将VR干预引入到各种临床和家庭环境中十分方便。
以往的大多数综述综合了发表的文章，时间差距长达十年之久（例如，比较2007年和2017年的试验结果），包括证据水平较低的混合方法研究（例如，比较了观察研究和实验试验的结果）。然而，远程康复和虚拟现实领域正在迅速发展，针对以前存在的技术局限性引入了创新的解决方案。在这种情况下，早先的结论和影响可能并不适用于当今的VR神经康复情况。
为干预措施的治疗效果提供证据对于验证VR作为神经疾病患者的替代康复工具是十分重要的。此外，VR作为康复工具的可用性（Usability，一种产品、一种系统或一种服务可被特定用户在特定的使用环境中有效、高效和令人满意地实现特定目标的程度——ISO）也十分重要。因此，了解VR技术在神经康复应用中的可用性、局限性和考虑因素对于学术界和临床界都很重要。这项系统性综述的目的是用最新的证据更新现有的知识，即VR训练对脑卒中和帕金森病患者功能能力的影响。另一个目的是探索这种干预措施是否适用于这些特定的神经疾病人群。
方法和结果
这项系统综述是根据PRISMA指南进行的，以保证报告的高质量。Cochrane手册中的系统综述被用作方法学的参考。搜索时间于2019年9月1日至2020年2月29日在PubMed和Cochrane中央对照试验登记中心(CENTAL)数据库进行。搜索使用了以下关键词的组合：“virtual reality”, “VR”, “stroke”, “Parkinson’s disease”, “PD”, “neurological”, “rehabilitation”，使用“clinical trial”, “5 years”, “English”作为过滤词汇。脑卒中和帕金森病作为两个子类，每个子类别都被独立地搜索和分析。符合以下资格标准的研究被纳入：
1、参与者涉及成年人(>18岁)、被诊断为中风(包括缺血性和出血性)、或慢性或亚急性期的帕金森病。对性别或疾病严重程度没有限制。有其他神经学诊断或处于急性期的参与者被排除在外。
2、干预类型包括以VR为实验干预的研究，不考虑沉浸类型、训练地点(诊所或家庭)、运动游戏(娱乐目的，为普通人群设计)和严肃游戏(个性化、任务特定的康复设计)。
3、对于指定的指标没有严格的标准，但它们被认为与功能能力或功能独立性有关。因此，运动功能(上肢和下肢、步态、平衡)、认知功能和生活质量(QOL)的不同结果被包括在内。
4、研究设计随机对照试验(RCT)，随机对照试验(RCPT)，最小样本量为20。对照组可以是任何(其他干预，常规，安慰剂)。三组设计(VR/其他干预/对照)的试验也包括在内。如果他们在试验组中应用了一种“混合”方法，例如使用机器人辅助设备的虚拟现实或电刺激，那么研究就被排除在外。
5、其他研究设计、英语以外的出版物语言、物理康复以外的具体研究领域(职业治疗、认知治疗等)都被排除在外。
PRISMA流程图（图片来源于作者原文）
在资格和质量评估（纳入最终清单的文章被CASP工具评为9-11级，高质量）的基础上，根据上图的搜索策略和结果，最终选择了18篇文章进行分析。
总体结果：
研究涉及1052名轻度到中度疾病的受试者，平均年龄55-74岁，且所有研究中实验组和对照组的基线没有显著差异。实验组干预包括单独使用VR训练(n=12)或VR结合常规训练(n=6)。VR和常规训练的结合在脑卒中实验中应用最多。两种主要的VR干预类型是商业化的运动游戏（Exergaming）和单独定制的严肃游戏（Serious Game）。运动游戏在帕金森病患者中的应用频率高于严肃游戏（八分之五的试验）。对于脑卒中患者，情况也是一样的。在所有研究中，运动游戏软件和系统都是相似的，而严肃游戏在每项研究中都是独一无二定制的。涉及到的商业化运动游戏有：配备Wii平衡板的任天堂Wii Fit游戏、Kinect Xbox、Kinect Sports、Adventures、Your Shape games、treadmill、Wii任天堂运动-划船、高尔夫、保龄球、棒球、网球、水上摩托、足球；涉及到的严肃游戏有：SeeMe（放置在跑步机前的投影视频捕获的VR系统）用于双任务训练、VR康复系统方案-增强反馈的虚拟环境、基于Kinect Xbox和KineLabs进行清洁和烹饪的游戏、YouGrabber(BiManu)训练器-传感器手套、半沉浸式VR系统-多感官刺激激励现实生活环境、上肢/下肢活动、平衡、步态训练、基于平衡板和触摸屏的VR室内/室外日常活动场景训练。
在可用性-对治疗的反馈方面，患者满意度和对VR干预的积极反应在不同研究之间是一致的。研究发现，与平时的训练相比，VR是一项有趣、激励、令人兴奋的活动。一些研究特别通过使用干预后特别问卷、日记和反馈调查来评估对治疗的反馈，以及依从率，而另一些研究基于患者口头反馈、干预期间的参与、退出或精神情绪状态的改善而得出结论。
脑卒中亚类结果：
脑卒中亚类纳入研究的描述性特征及研究结果
（图片来源于作者原文）
测试指标：脑卒中最常见的预后指标是上肢活动能力(UE)(n=7)、一般功能能力(n=9)和平衡(n=4)。其他包括日常生活能力(ADL)(n=3)、生活质量(n=3)、手臂灵活性(n=1)和认知功能(n=2)。对上述结果的测试选择在大多数研究中都是一致的。最常用的测试是Box and Block测试(BBT)，FuglMeyer评估(FMA)评估上肢(UE)活动和功能，功能独立性测量(FIM)测试ADL和一般功能能力，Berg平衡量表(BBS)，功能触达测试(FRT)和计时起跳(TUG)。采用卒中影响量表(SIS)和EQ.D3L评定患者的生活质量。一些研究还通过干预后/后续调查评估了治疗反应、患者满意度、可行性和成本效益。
持续时间/随访：最小干预持续时间为两周，最长干预持续时间为六周，最常见的干预持续时间为四周。培训频率从每周2至7次不等，最常见的是每周4次。Session总数从8次到42次不等，最常见的是16次到20次。根据研究结果，持续时间较长(即4-6周)的干预措施通常会导致更强的、逐渐增加的改善。有五项研究进行了随访，其中两项在四周，两项在三个月，一项在六个月；所有研究都有持久的影响。
治疗效果：有一半的实验显示两组之间没有显著差异，但试验组和对照组在UE活动度、功能能力和平衡方面的测试后与测试前相比都有改善(p<0.05)。在所有评估平衡和功能能力的试验中，试验组(VR或VR与常规相结合)显示出更好的治疗效果(p<0.05)。在UE功能、独立性和生活质量的五次试验中，实验组也观察到了同样的改善趋势。没有与试验相关的不良事件的报道。
帕金森病亚类结果：
帕金森病亚类纳入研究的描述性特征和研究结果
（图片来源于作者原文）
测试指标：最常见的指标是平衡(n=6)、步态(n=6)、一般功能(n=6)和生活质量(n=5)。其他指标包括体力(n=2)、ADL(n=1)、UE功能(n=1)、抑郁(n=1)和疲劳(n=1)。在大多数研究中，对上述结果的测试选择是一致的。最常用的测试是BBS，用于平衡的动态步态指数(DGI)；TUG，用于步态和功能能力的6分钟步行测试(6MWT)和10米步行测试(10MWT)。生活质量评估主要使用帕金森氏症专用工具PDQ39。一些研究还通过干预后/随访调查评估了干预反应、患者满意度、可行性和成本效益。
持续时间/随访：最短干预持续时间为4周，最长干预持续时间为12周，最常见的是6周或8周。培训频率从每周2至5次不等，最常见的是每周3次。Session总数从12次到60次不等，最常见的是12次或24次。持续时间较长(即8-12周)的干预措施通常会导致逐步改善，如果维持治疗，这种改善会随着时间的推移而持续下去。一项研究在两周时进行了随访，两项研究在一个月时进行了随访。在一项研究中，没有观察到或报告有长期影响。
治疗效果：一项研究发现，在平衡、步态和功能方面，VR和传统训练相结合的训练比单独使用VR更有效。在八项研究中的五项中，两组之间的功能结果没有显著差异。在五项研究中，实验组和对照组在测试前的功能结果和平衡方面都有改善(p<0.05)。一些研究表明，VR组在步态、平衡、生活质量和疲劳方面有显著改善，而常规训练组效果不明显。在满意度、疲劳感和平衡性方面倾向于VR，两组之间存在显著差异。没有观察到与试验相关的不良事件。
VR康复的总体效果和未来
该综述分析了虚拟现实训练作为中风和帕金森病患者康复干预的效果。这篇综述中的所有研究都认为虚拟现实训练与传统训练一样有效。研究发现，它有利于神经疾病患者上肢功能活动、平衡、步态以及认知、心理情绪和生活质量的改善。基于这些发现，VR可能被建议包括在神经康复计划中，作为对轻中度患者常规治疗的有益补充。然而，大多数试验的治疗效果都只是短期的。随访评估的试验结果表明，如果患者继续训练更长时间(即超过4至8周，这是最常见的持续时间)，考虑到对新干预措施的适应、技术接受和运动学习，效果可能会保持下去。根据纳入试验的特点，无法得出关于训练的最佳频率或训练持续时间的结论，建议剂量和频率应根据特定患者的情况和能力而量身定做，并有可能进步。由于虚拟现实作为一种在家中进行的活动出现在远程康复领域，逐渐将其应用到患者的家庭环境中可能会导致持续坚持训练并对功能结果产生潜在的长期影响。
根据本综述时所面临的局限性，对今后的研究提出几点建议。1、需要更大样本的高方法学质量的随机对照试验(特别是在PD领域)，以及对最常见的功能结果进行标准化结果衡量，以增加结果的概括性。2、新技术干预措施的可用性方面，强烈建议以后的研究包括评估(以标准问卷、日记等形式)、可用性/可行性/适用性/患者满意度分析，这样能够对实际可用性方面进行量化分析，并得出更有效的结论。3、还有一些其他问题值得今后研究关注，例如：最佳训练持续时间和频率、持续时间和新技能获得的相关性、VR运动游戏和严肃游戏的内容和可用性的比较、虚拟现实作为家庭训练的在线工具与门诊监督相比的效率、以及本综述不能涵盖的其他潜在方面。
本综述表明，虚拟现实训练与常规训练一样，是提高卒中、帕金森病患者功能能力的有效干预手段。在康复方案中加入虚拟现实训练，可能有助于改善上肢功能活动、平衡、步态、日常生活活动能力、生活质量、心理情绪状态和认知能力。激励性和令人振奋的VR训练可带来更高的患者满意度和参与度。考虑到特定疾病的缺陷和技术问题，至少这种VR康复干预对脑卒中和帕金森氏症患者是有用的。如果遵循安全预防措施，VR训练适合在诊所内进行，也适合在家中作为远程康复工具。
参考文献：
Sevcenko, K., Lindgren, I. The effects of virtual reality training in stroke and Parkinson’s disease rehabilitation: a systematic review and a perspective on usability. Eur Rev Aging Phys Act19, 4 (2022). https://doi.org/10.1186/s11556-022-00283-3

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本文来源：BME康复工程分会，本文仅供学习参考，有任何疑问及建议，扫描以下公众号二维码添加交流：
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