2024 年 , 第 39 卷 , 第 4 期 · 专家共识 ·
虚拟现实技术应用于感觉- 运动功能康复的专家共识 1 , 2 , 3 , 11 4 3 5 6 7 8 9 10 徐建光 王 彤 单春雷 敖丽娟 胡昔权 郭 帅 周俊明 李春波 张道强 1 , 2 , 3 1 , 2 , 3 1 , 2 , 3 4 5 6 2 2 华续赟 郑谋雄 吴佳佳 郭 川 陈茉弦 艾一楠 马 洁 薛 炘 摘要 目 的 : 制 定 虚 拟 现 实 (virtual reality ,VR ) 技 术 应 用 于 感 觉- 运 动 功 能 康 复 的 专 家 共 识 , 为 感 觉 运 动 功 能 障 碍 患 者 的 VR 康复提供指导意见 。 方 法 : 本 共 识 由 科 技 部 国 家 重 点 研 发 计 划 (2018YFC2001600 ) 项 目 组 牵 头 组 织 康 复 医 学、 工 程 学、 人 工 智 能 等 多 学 科 专 家 , 经 过 多 轮 专 家 调 研 、 会 议 讨 论 , 并 在 循 证 医 学 方 法 学 的 指 导 下 , 通 过 系 统 检 索 临 床 研 究 数 据 、 评 价 临 床 证 据 及 判断证据质量 , 再经讨论后制订 。 结 果 : 本 共 识 聚 焦 于VR 技 术 应 用 于 感 觉 运 动 功 能 的 康 复 评 估 和 康 复 治 疗 , 内 容 包 含VR 感 觉 运 动 康 复 的 适 应 证 、 禁 忌 证 和 不 良 反 应 、 基 于VR 技 术 的 感 觉 运 动 康 复 的 内 容 要 求 、 康 复 流 程 以 及 临 床 应 用 推 荐 , 为 感 觉 运 动 功 能 障 碍 患 者的VR 康复提供指导意见 。 结 论 : 本 共 识 的 制 定 为VR 技 术 在 感 觉 运 动 功 能 康 复 领 域 的 应 用 提 供 了 系 统 化 和 标 准 化 的 指 导 , 有 助 于 促 进 相 关 技 术的进一步发展和临床实践的推广 。 关键词 虚拟现实 ; 感觉运动功能 ; 康复 ; 临床应用 ; 专家共识 中图分类号:R493 文献标识码:B 文章编号:1001-1242 (2024 )-04-0461-10 感 觉 或 运 动 障 碍 是 很 多 疾 病 存 在 的 问 题 。 良 好 的 平 衡 、 真 的 环 境 , 促 进 特 定 任 务 的 训 练 , 并 通 过 取 代 或 加 强 对 用 户 步 行 、 协 调 能 力 依 赖 于 感 觉 系 统 , 需 要 视 觉 、 前 庭 觉 和 本 体 感 的 反 馈 ( 例 如 视 觉 、 听 觉 、 触 觉 ) , 提 供 在 虚 拟 世 界 中 存 在 的 感 [5] 觉 的 输 入 。 感 觉 系 统 提 供 了 头 和 身 体 在 空 间 中 的 定 向 , 以 及 觉 。 尤 其 在 感 觉 和 运 动 功 能 康 复 中 ,VR 不 仅 可 以 模 拟 各 种 [1] 身 体 部 位 的 相 对 位 置 和 运 动 反 馈 。 除 了 肌 肉 骨 骼 系 统 疾 日 常 生 活 活 动 , 还 能 够 实 时 反 馈 患 者 的 表 现 。 虚 拟 环 境 和 物 病 , 大 多 数 神 经 系 统 疾 病 如 脑 卒 中 和 帕 金 森 病 患 者 的 上 下 肢 体 为 用 户 提 供 视 觉 反 馈 , 可 以 通 过 头 戴 式 设 备 、 投 影 系 统 或 运 动 能 力 下 降 , 平 衡 和 协 调 、 步 行 等 方 面 存 在 问 题 , 导 致 日 常 平 板 屏 幕 进 行 呈 现 。 反 馈 也 可 以 通 过 感 官 提 供 , 例 如 听 觉 、 [2] [6] 生 活 能 力 降 低 。 即 使 神 经 系 统 疾 病 的 患 者 肌 肉 力 量 不 受 影 触 觉 、 运 动 、 平 衡 和 嗅 觉 , 多 感 官 信 息 整 合 促 进 感 觉 运 动 功 响 , 如 果 出 现 感 觉 功 能 受 损 , 也 可 能 会 出 现 严 重 的 运 动 功 能 能 康 复 。 近 年 来 , 随 着VR 技 术 的 普 及 和 成 本 的 降 低 ,VR 技 [3] 障 碍 。 《 国 际 功 能 、 残 疾 和 健 康 分 类 》 指 出 , 健 康 应 从 身 体 功 术 在 康 复 医 学 领 域 崭 露 头 角 , 成 为 感 觉 和 运 动 功 能 康 复 的 有 [7] 能 与 结 构 、 活 动 及 参 与 三 个 方 面 考 虑 。 感 觉 或 运 动 障 碍 的 患 力 工 具 。 尽 管 相 关 研 究 领 域 快 速 发 展 , 但 目 前 学 界 尚 无VR 者 身 体 功 能 降 低 , 活 动 和 参 与 减 少 , 增 加 感 觉 或 运 动 障 碍 患 康 复 的 规 范 化 专 家 共 识 。 基 于 此 , 本 共 识 聚 焦 于VR 技 术 应 [4] 者的日常生活活动能力 、 提高生活质量是康复的目标 。 用 于 感 觉 运 动 功 能 的 康 复 评 估 和 康 复 治 疗 , 由 科 技 部 国 家 重 虚 拟 现 实 (virtual reality ,VR ) 采 用 以 计 算 机 为 核 心 的 点 研 发 计 划 (2018YFC2001600 ) 项 目 组 牵 头 组 织 康 复 医 学 、 现 代 高 科 技 手 段 生 成 逼 真 的 视 觉 、 听 觉 、 触 觉 、 嗅 觉 及 味 觉 等 工 程 学 、 人 工 智 能 等 多 学 科 专 家 , 经 过 多 轮 专 家 调 研 、 会 议 讨 多 感 官 一 体 化 的 数 字 化 人 工 环 境 。 在 这 个 基 础 上 , 用 户 借 助 论 , 并 在 循 证 医 学 方 法 学 的 指 导 下 , 通 过 系 统 检 索 临 床 研 究 一 些 输 入 与 输 出 设 备 , 采 用 自 然 的 方 式 与 虚 拟 世 界 的 对 象 进 数 据 、 评 价 临 床 证 据 及 判 断 证 据 质 量 , 再 经 讨 论 后 制 订 , 以 期 行 交 互 , 相 互 影 响 , 从 而 产 生 亲 临 真 实 环 境 的 感 觉 和 体 验 。 为感觉运动功能障碍患者的VR 康复提供指导意见 。 VR 作 为 一 种 计 算 机 生 成 的 仿 真 技 术 , 可 以 创 造 一 个 丰 富 、 逼 DOI:10.3969/j.issn.1001-1242.2024.04.002 基金项目 : 国家科技部重点研发计划项目 (2018YFC2001600 ) 1 中 医 智 能 康 复 教 育 部 工 程 研 究 中 心 , 上 海 市 ,201203 ;2 上 海 中 医 药 大 学 附 属 岳 阳 中 西 医 结 合 医 院 康 复 医 学 中 心 ;3 上 海 中 医 药 大 学 康复医学院 ;4 江苏省人民医院康复医学中心 ;5 昆明医科大学康复医学院 ;6 中山大学附属第三医院康复医学科 ;7 上海大学 ; 8 复旦大学附属华山医院 ;9 上海市精神卫生中心 ;10 南京航空航天大学 ;11 通讯作者 第一作者简介 : 徐建光 , 男 , 教授 , 主任医师 ; 收稿日期 :2024-01-16 www.rehabi.com.cn 461Chinese Journal of Rehabilitation Medicine, Apr. 2024, Vol. 39, No. 4 1 证据来源 调 整 刺 激 , 并 提 供 有 定 向 辅 助 的 、 易 于 耐 受 的 环 境 。 对 于 运 本 共 识 通 过 检 索PubMed 、Embase 、Web of Science 英 文 动 功 能 障 碍 康 复 的 患 者 , 虚 拟 环 境 中 的 运 动 控 制 可 能 比 真 实 数 据 库 以 及 中 国 知 网 、 万 方 数 据 库 、 维 普 数 据 库 等 中 文 数 据 环 境 更 加 困 难 , 导 致 挫 败 感 进 而 训 练 效 果 不 佳 。 建 议 根 据 患 库 , 纳 入 基 于VR 技 术 的 感 觉 运 动 功 能 康 复 评 估 和 康 复 治 疗 者 实 际 能 力 调 整 训 练 难 度 , 给 予 适 当 的 运 动 辅 助 , 并 提 供 易 的研究文献 , 参考牛津循证 医学中心 (Oxford Centre for Ev- 操 作 的 交 互 界 面 。 另 外 还 会 产 生 心 理 反 应 , 某 些 患 者 可 能 会 idence-Based Medicine ,OCEBM ) 证 据 等 级 评 价 系 统 对 证 因VR 环 境 产 生 焦 虑 或 恐 惧 感 , 尤 其 是 在 面 对 模 拟 的 高 风 险 据 质 量 进 行 评 价 。 采 用2009 年 更 新 制 定 的 版 本 , 并 依 据 临 或 挑 战 性 场 景 时 。 在 康 复 治 疗 过 程 中 , 应 综 合 考 虑VR 技 术 床 证 据 分 级 标 准 和 推 荐 强 度 系 统 将 循 证 等 级 划 分 为5 级 的 特 性 和 感 觉 运 动 康 复 的 需 求 , 对 潜 在 不 良 反 应 进 行 监 测 和 (1—5 级 ) , 推荐强度采用A—D ( 从强到弱 ) 。 管理 , 以确保安全有效的康复过程 。 禁 忌 证 : ① 存 在 明 确 的 康 复 治 疗 禁 忌 证 ( 如 不 稳 定 心 绞 2 VR 感觉运动康复的临床应用 痛 、 急 性 心 肌 梗 死 、 严 重 高 血 压 、 心 肝 肾 功 能 严 重 不 全 及 严 重 2.1 适应证 感 染 、 各 种 出 血 倾 向 、 生 命 体 征 不 稳 定 、 癫 痫 发 作 期 、 严 重 器 质 VR 在 感 觉 运 动 康 复 中 的 应 用 展 示 了 其 在 医 疗 领 域 的 多 性 疾 病 等 ) ; ② 神 志 不 清 、 精 神 障 碍 、 严 重 听 理 解 或 认 知 障 碍 等 样 性 和 深 远 影 响 。VR 感 觉 运 动 康 复 主 要 集 中 在 提 供 模 拟 环 不 配 合 治 疗 ; ③ 视 力 、 听 力 有 严 重 障 碍 不 能 使 用VR 设 备 。 境 和 活 动 来 帮 助 患 者 恢 复 或 提 高 他 们 的 运 动 和 感 觉 功 能 。 这 一 技 术 的 应 用 范 围 广 泛 , 适 用 于 多 种 疾 病 引 起 的 感 觉 运 动 3 基于 VR 技术的感觉运动康复的内容要求 功 能 障 碍 的 评 估 和 治 疗 , 包 括 但 不 限 于 上 肢 、 下 肢 、 躯 干 控 制 3.1 基于VR 技术的感觉运动功能评估 等 。 相 关 疾 病 包 括 : ① 神 经 系 统 疾 病 , 如 脑 卒 中 、 脑 外 伤 、 脊 3.1. 1 辅 助 设 备 : 根 据 评 估 内 容 的 需 要 , 配 合 使 用 力 反 馈 设 [8—11] 髓 损 伤 、 帕 金 森 病 、 多 发 性 硬 化 等 , 在 脑 损 伤 后 的 不 同 康 备 、 感 应 器 、 机 器 人 辅 助 设 备 等 , 能 增 加 真 实 性 和 精 确 度 。 例 [12—15] 复 阶 段 均 有 适 用 ; ② 老 年 人 康 复 训 练 , 保 持 运 动 功 能 , 减 如 , 力 反 馈 设 备 可 以 提 供 真 实 的 物 理 交 互 , 帮 助 评 估 患 者 的 [16—18] [19—20] [41—42] 少 跌 倒 的 风 险 ; ③ 慢 性 疼 痛 管 理 ; ④ 儿 童 发 育 性 障 力量和运动协调能力 。 [21—23] [24] 碍 , 如 脑 性 瘫 痪 、 自 闭 症 等 ; ⑤ 运 动 损 伤 ; ⑥ 骨 关 节 疾 3.1.2 多 感 觉 系 统 综 合 评 估 :VR 技 术 在 评 估 中 应 涉 及 多 种 感 病 , 如 膝 骨 关 节 炎 、 前 交 叉 韧 带 重 建 术 后 、 膝 关 节 置 换 术 后 、 觉 功 能 , 如 视 觉 、 触 觉 、 前 庭 觉 和 本 体 感 觉 等 。 通 过VR 提 供 丰 [25—31] 肌 腱 损 伤 修 复 术 后 、 断 指 再 植 术 后 、 髋 关 节 置 换 术 等 ; ⑦ 富 的 感 官 刺 激 , 模 拟 真 实 生 活 情 景 , 可 评 估 患 者 在 多 种 感 觉 输 [32] [33] [43] 截肢患者的幻肢痛治疗及运动康复 ; ⑧肿瘤康复 ; ⑨精神 入 下 的 反 应 和 适 应 能 力 , 提 高 评 估 的 准 确 性 和 客 观 性 。 [34] 疾 病 患 者 的 身 体 康 复 ; ⑩ 内 脏 功 能 康 复 , 如 慢 性 阻 塞 性 肺 3.1.3 感 觉 功 能 与 日 常 生 活 技 能 的 关 联 : 通 过VR 技 术 , 可 以 [35—37] 疾病 、 心脏病 、 血液透析患者的功能康复 。 评 估 患 者 感 觉 功 能 对 其 日 常 生 活 技 能 的 影 响 。 例 如 , 可 以 专 康 复 训 练 场 所 包 括 医 院 康 复 科 、 社 区 康 复 中 心 、 养 老 机 门 设 计VR 环 境 中 的 任 务 来 评 估 触 觉 感 知 和 辨 别 能 力 在 手 部 [44] 构 、 家 庭 康 复 等 。 通 过VR 技 术 可 提 供 更 加 方 便 的 远 程 康 复 精细与协调功能中的作用 。 服务 。 3.1.4 运 动 功 能 细 节 分 析 : 使 用 高 精 度 的 力 反 馈 设 备 和 动 作 2.2 禁忌证与不良反应 追 踪 传 感 器 , 可 以 精 确 评 估 上 肢 运 动 功 能 和 下 肢 步 态 及 平 [45—46] 不 良 反 应 包 括VR 本 身 的 不 良 反 应 , 如 眩 晕、 头 痛、 恶 心、 衡 , 提供关于患者运动模式和功能状态的详细信息 。 眼 睛 疲 劳 等 , 这 些 可 能 因 长 时 间 使 用VR 设 备 或 对 虚 拟 环 境 3.1.5 运 动 策 略 和 规 划 能 力 评 估 :VR 技 术 可 以 模 拟 复 杂 的 的 不 适 应 而 产 生 , 建 议 提 供 个 性 化 的 适 应 训 练 , 逐 渐 增 加VR 运 动 任 务 和 情 境 , 有 助 于 评 估 患 者 的 运 动 协 调 性 、 决 策 能 力 [47—48] 的 使 用 时 间 。 对 于 易 患 癫 痫 或 有 癫 痫 倾 向 的 人 ,VR 中 的 快 和 运 动 规 划 能 力 。 同 时 , 观 察 心 理 因 素 如 动 机 、 焦 虑 对 [49] 速 闪 烁 可 能 诱 发 癫 痫 发 作 , 这 是VR 使 用 的 一 个 严 重 但 不 广 运动功能的影响 。 [38—39] 泛 的 副 作 用 。 建 议 控 制 屏 幕 闪 烁 频 率 , 避 免 使 用 过 于 剧 3.1.6 感 觉 与 运 动 功 能 的 交 互 影 响 : 在VR 评 估 中 , 特 别 关 注 烈 的 视 觉 效 果 , 对 有 癫 痫 风 险 的 患 者 进 行 筛 查 , 避 免 高 风 险 多 感 官 信 息 输 入 和 认 知 需 求 对 运 动 功 能 的 综 合 影 响 , 以 及 心 [44 ,50] 患 者 使 用 , 尤 其 在 儿 童 康 复 中 。 也 包 括 与 感 觉 运 动 康 复 相 关 理状态如何影响患者的运动能力 。 的 不 良 反 应 , 如 在 进 行 特 定 的 感 觉 运 动 训 练 时 , 可 能 出 现 肌 3.1.7 持 续 研 究 与 优 化 : 鉴 于VR 技 术 在 康 复 评 估 中 仍 面 临 肉 疼 痛 、 关 节 压 力 增 加 等 , 尤 其 是 在 初 期 不 适 应 训 练 强 度 挑 战 , 未 来 的 研 究 应 致 力 于 提 高 感 觉 刺 激 的 真 实 性 和 患 者 对 时 。 对 于 感 觉 功 能 障 碍 康 复 的 患 者 ,VR 程 序 中 的 感 觉 刺 激 虚 拟 环 境 的 沉 浸 度 。 此 外 , 应 将VR 技 术 与 计 算 机 视 觉、 机 器 [40] 可 能 过 于 强 烈 , 导 致 感 觉 过 载 。 同 时 , 高 度 沉 浸 的 虚 拟 环 学习等技术融合 , 以提高评估的灵敏度和客观性 。 境 可 能 使 某 些 患 者 产 生 迷 失 感 。 建 议 根 据 患 者 的 个 体 情 况 3.2 基于VR 技术的感觉运动功能康复干预 462 www.rehabi.com.cn2024 年 , 第 39 卷 , 第 4 期 3.2.1 多 感 觉 系 统 的 刺 激 与 集 成 :VR 训 练 通 过 集 成 多 种 感 何 可 能 影 响VR 治 疗 的 心 理 健 康 问 题 。 特 别 关 注 于 个 体 的 感 觉 系 统 ( 视 觉 、 触 觉 、 前 庭 觉 和 本 体 感 觉 ) 模 拟 真 实 生 活 情 觉 敏 感 性 、 感 觉 失 调 等 问 题 。 对 于 运 动 障 碍 患 者 , 详 细 评 估 境 。 这 种 集 成 增 强 训 练 的 逼 真 度 和 有 效 性 , 为 患 者 提 供 丰 富 其肌肉力量 、 协调性和关节活动范围等 。 多 样 的 感 觉 体 验 , 有 助 于 改 善 感 觉 处 理 能 力 和 感 觉 运 动 协 4.2 治疗前准备 [51] 调 。 如 模 拟 公 园 行 走 的VR 环 境 , 结 合 视 觉 、 听 觉 和 本 体 感 需 要 对 患 者 进 行 详 细 的VR 技 术 培 训 和 介 绍 。 确 保 他 们 [52] 觉 , 以帮助平衡和步态训练 。 理 解VR 设 备 的 使 用 方 法、 治 疗 过 程 中 可 能 遇 到 的 不 适 感 , 以 3.2.2 日 常 技 能 训 练 的 重 点 :VR 训 练 专 注 于 提 升 日 常 生 活 及 如 何 有 效 地 与 虚 拟 环 境 互 动 。 对 于 运 动 障 碍 患 者 , 提 供 特 技 能 , 如 手 部 协 调 和 抓 握 物 体 。 模 拟 日 常 活 动 场 景 , 帮 助 患 定的运动辅助支持和适当的安全措施 。 [53—54] 者 在 安 全 环 境 中 练 习 并 提 高 实 际 生 活 自 理 能 力 。 如VR 4.3 治疗过程 [55] 中的烹饪或打字任务 , 需要精细的手眼协调能力 。 根 据 患 者 的 具 体 需 求 设 定 康 复 计 划 , 实 时 监 测 患 者 的 反 3.2.3 运 动 策 略 和 规 划 能 力 的 提 升 : 通 过 模 拟 复 杂 的 运 动 任 应和进展 , 确保任务难度与患者的康复水平相匹配 。 [56] 务 ,VR 训 练 增 强 患 者 的 运 动 协 调 性 、 决 策 和 规 划 能 力 。 要 4.4 治疗后报告 [57] 求策略规划和执行的VR 游戏 , 如穿越迷宫或解谜 。 对 患 者 的 进 展 进 行 详 细 地 评 估 和 记 录 , 包 括 患 者 在 处 理 3.2.4 感 觉 与 运 动 功 能 的 交 互 作 用 训 练 :VR 训 练 重 点 在 于 感 觉 输 入 和 执 行 运 动 任 务 方 面 的 反 应 , 以 便 于 后 续 调 整 治 疗 评 估 和 训 练 感 觉 输 入 与 运 动 输 出 之 间 的 交 互 作 用 , 特 别 是 在 策略 。 [58] 需要多种感觉输入协调的情况下 。 4.5 定期评估 3.2.5 精 细 运 动 功 能 训 练 : 首 先 , 应 该 融 入 模 仿 日 常 生 活 中 定 期 对 患 者 进 行 全 面 评 估 , 以 确 保VR 康 复 疗 效 的 持 需 要 精 细 运 动 技 能 的 任 务 , 如 写 字 、 扣 纽 扣 或 操 作 工 具 续 。 重 点 评 估 患 者 在 感 觉 整 合 和 运 动 技 能 方 面 的 进 步 , 以 及 [57] 等 。 这 些 任 务 可 以 通 过 游 戏 化 的 方 法 来 增 加 患 者 的 参 与 这些进步如何转化为日常生活活动能力的改善 。 度 和 兴 趣 。 其 次 , 任 务 应 该 要 求 精 准 度 和 协 调 性 , 并 随 着 患 4.6 向现实世界应用的过渡 者 能 力 的 提 升 逐 渐 增 加 难 度 , 如 设 计 一 个 涉 及 穿 针 引 线 或 组 逐 步 帮 助 患 者 将VR 训 练 中 获 得 的 技 能 转 化 为 现 实 生 活 装 小 型 精 密 模 型 的VR 游 戏 。 此 外 , 提 供 实 时 视 觉 反 馈 对 于 中 的 实 际 应 用 , 特 别 注 意 感 觉 反 馈 和 运 动 执 行 能 力 在 日 常 生 帮 助 患 者 纠 正 异 常 动 作 模 式 非 常 重 要 , 例 如 在VR 绘 画 活 动 活中的应用 。 中 , 系 统 可 以 突 出 显 示 缺 乏 稳 定 性 或 精 确 性 的 关 节 活 动 区 4.7 最终评估和后续跟进 [59] 域 。 最 后 , 整 合 触 觉 反 馈 , 如 使 用VR 手 套 或 手 持 控 制 器 提 在 治 疗 结 束 时 , 对 患 者 的 整 体 康 复 效 果 进 行 最 终 评 估 。 供 抓 取 或 操 纵 虚 拟 物 体 时 的 触 觉 反 馈 , 模 拟 质 地 和 重 量 , 有 评 估 感 觉 和 运 动 功 能 康 复 的 长 期 改 善 , 并 根 据 需 要 制 定 后 续 [60] 助于训练精细运动功能 。 跟进计划 , 以维持和提升康复疗效 。 3.2.6 基 于 特 定 神 经 环 路 重 塑 机 制 的VR 康 复 任 务 制 定 : 脑 功 能 康 复 的 核 心 是 特 定 神 经 环 路 的 重 塑 , 而 目 前 虚 拟 现 实 康 5 基于 VR 技术的感觉运动康复临床应用推荐 复 训 练 技 术 较 多 关 注 视 听 场 景 带 来 的 趣 味 性 和 沉 浸 度 , 导 致 5.1 VR 应用于感觉功能康复评估 其 临 床 疗 效 遇 到 瓶 颈 。VR 在 感 觉 运 动 康 复 中 的 应 用 需 要 超 5.1.1 触 觉 感 知 与 辨 别 能 力 评 估 : 通 过 交 互 的VR 系 统 评 估 越 单 纯 的 视 听 刺 激 , 更 深 入 地 结 合 特 定 神 经 环 路 的 重 塑 机 制 患 者 的 触 觉 感 知 能 力 , 特 别 适 用 于 需 要 精 细 手 部 协 调 和 物 体 [44] 和 理 论 。VR 训 练 内 容 应 基 于 神 经 科 学 的 研 究 , 针 对 特 定 的 神 感知的场景 。 经 环 路 和 大 脑 区 域 进 行 设 计 。 例 如 在 完 全 沉 浸 式 的 虚 拟 环 境 5.1 .2 手 部 运 动 感 知 评 估 : 利 用 头 戴 式VR 设 备 内 置 的 手 部 中 进 行 单 侧 和 双 侧 上 肢 训 练 , 对 于 虚 拟 场 景 中 上 肢 动 作 的 观 跟 踪 功 能 , 分 析 视 觉 与 本 体 感 觉 对 手 部 精 细 运 动 的 贡 献 , 为 [63] 察 可 以 激 活 大 脑 中 的 镜 像 神 经 元 , 比 常 规 康 复 治 疗 更 能 显 著 精细化手部协调能力评估提供新视角 。 提 高 脑 卒 中 患 者 的 上 肢 功 能 , 并 且 大 脑 初 级 运 动 皮 质 激 活 显 5.1.3 平 衡 与 视 觉 感 知 评 估 : 采 用VR 技 术 进 行 平 衡 测 试 , 精 [61] 著 增 加 。 此 外 , 重 复 性 是 重 塑 大 脑 的 关 键 因 素 , 可 创 建 基 于 确 量 化 视 觉 、 本 体 感 觉 和 前 庭 系 统 对 姿 势 控 制 的 影 响 , 有 助 [64] 神 经 可 塑 性 的 重 复 性 特 定 任 务 练 习 。 例 如 , 重 复 练 习 抓 取 物 于制定个性化平衡干预策略 。 [62] 体 的VR 游 戏 , 有 助 于 重 建 这 些 动 作 所 涉 及 的 神 经 环 路 。 5.1.4 特 定 临 床 人 群 的 感 觉 评 估 : 多 项 研 究 证 明 了VR 在 脑 卒 中 、 帕 金 森 病 、 脑 震 荡 和 自 闭 症 谱 系 障 碍 等 特 定 人 群 中 感 [50 ,65—67] 4 VR 感觉运动康复流程 觉功能评估的应用潜力 , 体现了较好的信度和效度 。 4.1 治疗前评估 5.2 VR 应用于运动功能康复评估 包 括 了 解 患 者 的 病 史 、 当 前 的 感 觉 和 运 动 功 能 状 态 及 任 5.2.1 上 肢 运 动 功 能 评 估 : 通 过 模 拟 抓 取 、 搬 运 、 敲 击 等 任 www.rehabi.com.cn 463Chinese Journal of Rehabilitation Medicine, Apr. 2024, Vol. 39, No. 4 [41 ,47] 务 , 综 合 评 估 上 肢 的 灵 活 性 、 协 调 性 和 肌 力 情 况 。 结 合 力 日 常 生 活 能 力 方 面 具 有 潜 力 , 在 上 肢 运 动 功 能 、 步 态 、 平 衡 、 [68] 触觉反馈 , 进一步提升评估的精准度和实用性 。 躯 干 控 制 、 下 肢 肌 力 和 整 体 运 动 功 能 均 有 显 著 康 复 疗 效 。 基 5.2.2 下 肢 运 动 功 能 评 估 : 利 用VR 模 拟 步 行 、 跑 步 、 躲 避 障 于VR 技 术 的 运 动 康 复 是 基 于 较 高 质 量 的 研 究 证 据 , 推 荐 作 碍 等 任 务 , 全 面 评 估 下 肢 的 运 动 能 力 、 步 态 模 式 和 平 衡 能 为 脑 卒 中 患 者 康 复 治 疗 的 补 充 手 段 。 多 项meta 分 析 结 果 提 力 。 特 别 是 对 于 步 态 和 平 衡 的 评 估 ,VR 技 术 能 够 提 供 安 全 示 基 于VR 技 术 的 运 动 康 复 可 以 显 著 改 善 脑 卒 中 患 者 的 上 肢 [8 ,77—78] [79] [80] [81] 的 评 估 环 境 , 并 通 过 模 拟 不 同 的 行 走 路 面 和 环 境 因 素 , 评 估 功 能 、 下 肢 功 能 、 平 衡 功 能 、 步 行 能 力 ( 推 荐 强 度 [69] [82] [9 ,83] 患者的适应性和反应能力 , 如帕金森病的冻结步态 。 A/1a ) 。 研 究 中 脑 卒 中 的 病 程 覆 盖 了 急 性 期 、 亚 急 性 期 、 [84] [85—86] 5.2.3 运 动 策 略 和 规 划 评 估 :VR 技 术 能 够 模 拟 复 杂 的 运 动 恢复期 、 慢性期 的全程康复。但与常规康复治疗相比 , 任 务 和 环 境 , 评 估 患 者 的 运 动 策 略 、 协 调 性 和 决 策 能 力 , 如 在 VR 康 复 在 亚 急 性 期 和 慢 性 期 的 卒 中 上 肢 运 动 功 能 康 复 中 无 [9 ,77] 模 拟 的 运 动 游 戏 中 观 察 患 者 的 动 作 规 划 、 反 应 时 间 和 决 策 过 显 著 差 异 , 而 与 常 规 康 复 治 疗 联 合 可 体 现 更 显 著 的 运 动 [60] 程 。 康复 疗效 。1 项meta 分析 研究 结果 显示 与传 统康 复治 疗相 5.3 VR 应用于感觉功能康复治疗 比 , 半 沉 浸 式VR 联 合 触 觉 反 馈 手 套 康 复 可 在 短 期 内 显 著 改 [60 ,87] 脑 卒 中 :VR 技 术 在 脑 卒 中 患 者 的 感 觉 功 能 康 复 方 面 显 善 脑 卒 中 患 者 的 上 肢 功 能 , 但 在 患 手 握 力 上 无 显 著 差 异 示 出 良 好 的 效 果 , 推 荐 将VR 康 复 作 为 综 合 康 复 方 案 的 一 部 ( 推 荐 强 度A/1a ) 。 长 期 随 访 后 没 有 发 现 显 著 改 善 , 但 在 常 规 分 用 于 提 高 脑 卒 中 患 者 的 本 体 感 觉 ( 推 荐 强 度A/1b ) 、 浅 感 觉 康 复 治 疗 基 础 上 进 行 康 复 手 套 联 合VR 康 复 可 有 长 期 的 疗 [70] ( 推 荐 强 度B/2b ) 和 平 衡 觉 ( 推 荐 强 度A/1b ) 。 其 中 在 浅 感 效 。1 项 网 络meta 分 析 比 较 机 器 人 辅 助 训 练 、VR 、 机 器 人 辅 [51] 觉的康复中 ,VR 康复较常规镜像治疗有更显著的改善 。 助 康 复 联 合VR 在 改 善 脑 卒 中 患 者 平 衡 、 步 态 和 日 常 功 能 方 创 伤 性 脑 损 伤 :VR 技 术 应 用 于 创 伤 性 脑 损 伤 的 感 觉 康 面 的 疗 效 , 结 果 提 示 与 机 器 人 辅 助 训 练 和 常 规 康 复 治 疗 相 复 主 要 专 注 于 平 衡 觉 、 前 庭 功 能 的 康 复 , 康 复 疗 效 并 不 优 于 比 , 机 器 人 辅 助 训 练 联 合VR 是 平 衡 功 能 康 复 的 最 佳 干 预 措 [71] [80] 常 规 康 复 ( 推 荐 强 度A/1b ) 。VR 康 复 可 以 作 为 康 复 计 划 的 施 ,VR 康 复 最 有 助 于 提 高 日 常 生 活 能 力 ( 推 荐 强 度A/ 一 部 分 , 但 建 议 在 实 施 前 对 患 者 进 行 详 细 评 估 , 以 确 保 安 全 1a ) 。 另 有meta 分 析 总 结 了 非 侵 入 性 脑 刺 激 (non-invasive 性和最佳疗效 。 brain stimulation ,NIBS ) 和VR 环 境 中 的 任 务 训 练 结 合 促 进 多 发 性 硬 化 :VR 技 术 在 多 发 性 硬 化 患 者 的 感 觉 功 能 康 脑卒中上肢运动功能康复的疗效 , 结果显示NIBS 联合VR 康 复 中 展 示 了 良 好 的 临 床 疗 效 , 主 要 是 在 平 衡 觉 方 面 , 推 荐 在 复 对 亚 急 性 卒 中 的 上 肢 功 能 康 复 有 益 ( 推 荐 强 度A/1a ) , 而 在 [52] 康复训练中融入VR 技术 ( 推荐强度A/1b ) 。 慢 性 脑 卒 中 上 肢 运 动 功 能 康 复 中 ,VR 联 合 真NIBS 并 不 优 于 [88] [89—90] 前 庭 功 能 障 碍 :VR 干 预 在 增 强 平 衡 和 减 轻 前 庭 功 能 障 VR 联 合 假NIBS 干 预 。 研 究 中 包 括 使 用 沉 浸 式VR 、 [91] [60] 碍 症 状 ( 如 眩 晕 残 疾 指 数 和 眩 晕 视 觉 类 比 量 表 ) 方 面 有 一 定 非 沉 浸 式VR 和 半 沉 浸 式VR 。1 项 网 络meta 分 析 结 果 提 的 疗 效 , 但 需 要 进 一 步 研 究 其 长 期 获 益 和 疗 效 。 传 统 的 前 庭 示 沉 浸 式VR 比 非 沉 浸 式VR 康 复 在 脑 卒 中 后 上 肢 运 动 功 能 [92] 康 复 仍 是 有 效 的 治 疗 方 法 , 推 荐 与VR 康 复 相 结 合 以 可 能 获 康 复 中 有 更 显 著 的 疗 效 。 有meta 研 究 的 亚 组 分 析 结 果 显 [72] 得更好的疗效 ( 推荐强度B/2b ) 。 示 , 无 论 干 预 时 间 是 ≤4 周 还 是 ≥5 周 ,VR 组 对 于 脑 卒 中 后 上 儿 童 脑 发 育 障 碍 :VR 康 复 在 儿 童 的 感 觉 统 合 能 力 康 复 肢 功 能 的 提 升 都 优 于 常 规 康 复 组 , 但 在 步 态 改 善 方 面 , 需 要 [79] 中 有 显 著 效 果 , 优 于 常 规 感 统 治 疗 , 推 荐 在 儿 童 感 觉 功 能 康 至 少5 周 的VR 康 复 才 能 有 显 著 疗 效 ( 推 荐 强 度A/1a ) 。 建 [73] [93] 复中融入VR 技术 ( 推荐强度A/1b ) 。 议在病程较长的脑卒中患者中 , 增加VR 运动康复的频率 。 脊 髓 损 伤 : 脊 髓 损 伤 患 者 , 特 别 是 有 神 经 病 理 性 疼 痛 的 帕 金 森 病 :VR 运 动 康 复 可 以 显 著 改 善 帕 金 森 病 患 者 的 患 者 ,VR 康 复 在 改 善 疼 痛 程 度 、 心 理 质 量 和 睡 眠 障 碍 方 面 疗 步 态 、 平 衡 和 日 常 生 活 能 力 , 推 荐 作 为 平 衡 和 步 态 康 复 的 补 [94—95] 效 显 著 , 推 荐 在 脊 髓 损 伤 的 感 觉 功 能 康 复 治 疗 中 融 入VR 技 充 干 预 手 段 。1 项 纳 入1031 名 被 试 的meta 分 析 结 果 显 [74] 术 ( 推荐强度A/1b ) 。 示VR 运 动 康 复 比 主 动 康 复 干 预 更 显 著 改 善 步 幅 , 比 被 动 康 慢 性 疼 痛 : 常 规 康 复 基 础 上 加 上VR 康 复 可 以 在 疼 痛、 运 复 干 预 更 显 著 改 善 平 衡 功 能 , 单 个RCT 的 结 果 提 示VR 康 复 动 恐 惧 、 疲 劳 、 体 力 活 动 水 平 和 生 活 质 量 的 精 神 心 理 方 面 带 在 改 善 步 速 方 面 较 被 动 康 复 干 预 更 显 著 , 推 荐 在 帕 金 森 病 康 [75] [94] 来 更 显 著 的 改 善 。 推 荐 将VR 技 术 作 为 慢 性 疼 痛 患 者 康 复 复 治 疗 中 常 规 使 用VR 运 动 康 复 ( 推 荐 强 度A/1a ) 。 研 究 中 的 一 部 分 , 特 别 是 当 传 统 康 复 方 法 不 能 完 全 缓 解 患 者 症 状 大 多 使 用 了 非 沉 浸 式VR 技 术 , 包 括Nintendo Wii 、Tymo 系 [76] [96—97] 时 ( 推荐强度A/1b ) 。 统 和Kinect 传 感 器 等 , 这 些 技 术 通 过 提 供 虚 拟 环 境 和 交 5.4 VR 应用于运动功能康复治疗 互 式 游 戏 来 提 高 帕 金 森 病 患 者 的 运 动 功 能 和 平 衡 。 近 期 的 [98—99] [100] 脑 卒 中 :VR 运 动 康 复 在 改 善 脑 卒 中 患 者 的 运 动 功 能 和 研 究 开 始 关 注 到 沉 浸 式VR 和 半 沉 浸 式VR , 但 对 于 帕 464 www.rehabi.com.cn2024 年 , 第 39 卷 , 第 4 期 金森病患者的康复疗效仍需深入研究 。 分 析 中 , 按 照 传 感 器 类 型 进 行 亚 组 分 析 的 结 果 显 示 , 基 于 压 创 伤 性 脑 损 伤 :VR 技 术 在 创 伤 性 脑 损 伤 患 者 的 感 觉 运 力 传 感 器 的VR 平 衡 训 练 与 基 于 动 力 学 传 感 器 的 训 练 同 样 有 动 功 能 康 复 治 疗 中 展 示 了 改 善 平 衡 、 步 态 和 姿 势 控 制 的 潜 效 , 根 据 反 馈 类 型 进 行 亚 组 分 析 的 结 果 显 示 , 实 时 反 馈 力 。VR 结 合 常 规 训 练 与 单 独 的 常 规 康 复 相 比 , 在 改 善 患 者 (knowledge of performance ,KP ) 在 提 高 平 衡 能 力 方 面 比 单 [101] 静 态 和 动 态 平 衡 方 面 疗 效 一 致 ( 推 荐 强 度A/1b ) 。 在 创 伤 独 结 果 反 馈 (knowledge of results ,KR ) 更 有 效 , 有 虚 拟 运 [18] 性 脑 损 伤 慢 性 康 复 期 , 采 用VR 技 术 结 合 步 行 平 板 训 练 可 显 动 参 考 提 供 姿 势 和 运 动 反 馈 也 可 以 更 有 效 改 善 平 衡 。 建 [102] 著 改 善 平 衡 功 能 和 转 移 能 力 , 但 并 不 优 于 单 独 平 板 训 练 议VR 康复时 间超过1100min , 推荐剂 量为每 次1h , 每周3 次 , [18] ( 推 荐 强 度A/1b ) 。1 个 病 例 报 告 发 现 基 于VR 的 实 时 反 馈 步 持续6 周 。 态 训 练 , 能 显 著 提 高 步 长 、 步 幅 和 单 腿 支 撑 时 间 , 从 而 改 善 下 脑 瘫 儿 童 :VR 技 术 在 提 高 脑 瘫 患 儿 的 粗 大 运 动 功 能 、 精 [103] 肢运动功能和整体步态表现 ( 推荐强度C/4 ) 。 细 运 动 能 力 和 平 衡 功 能 方 面 表 现 出 积 极 效 果 。 其 应 用 包 括 脊 髓 损 伤 :VR 技 术 在 脊 髓 损 伤 ( 包 括 完 全 和 不 完 全 脊 髓 运 动 技 能 学 习 、 日 常 生 活 活 动 改 善 , 以 及 上 下 肢 运 动 能 力 和 [104] [121—122] 损 伤 ) 患 者 的 康 复 治 疗 中 , 可 改 善 患 者 的 上 肢 运 动 功 能 ( 推 姿 势 控 制 。 随 着 每 日 治 疗 剂 量 的 增 加 ,VR 的 疗 效 呈 现 [10] [53] 荐 强 度A/1a ) 、 平 衡 和 步 行 功 能 ( 推 荐 强 度B/2a ) , 但 疗 效 并 出 累 积 效 应 。4 项RCT 结 果 显 示 基 于VR 技 术 结 合 常 规 康 不 优 于 常 规 康 复 治 疗 , 推 荐 作 为 常 规 康 复 治 疗 的 补 充 。 研 究 复 的 上 肢 运 动 和 粗 大 运 动 功 能 康 复 疗 效 显 著 优 于 常 规 康 复 [105] [106] [121—124] 中 大 多 采 用 非 沉 浸 式VR 和 半 沉 浸 式VR , 也 有 少 部 分 治 疗 ( 推 荐 强 度A/1b ) 。1 项 纳 入44 个RCT 的meta 分 [107] 沉 浸 式VR 技 术 , 都 显 示 出 在 改 善 脊 髓 损 伤 患 者 运 动 功 能 析 结 果 显 示 , 基 于VR 技 术 的 康 复 训 练 在 改 善 总 体 粗 大 功 能、 方 面 的 潜 力 。 另 外 在1 项RCT 中 , 在 常 规 康 复 治 疗 基 础 上 进 行 走 及 站 立 维 度 方 面 更 有 效 , 在 改 善 上 肢 运 动 功 能 的4 个 分 行VR 康 复 训 练 , 与 常 规 康 复 治 疗 相 比 , 上 肢 粗 大 运 动 功 能 和 量 表 ( 准 确 性 、 灵 活 性 、 运 动 范 围 和 流 畅 性 ) 方 面 更 有 效 , 在 改 日 常 生 活 活 动 能 力 有 显 著 改 善 , 但 手 功 能 改 善 无 显 著 差 异 , 善 其 他 功 能 评 估 方 面 与 常 规 物 理 治 疗 疗 效 相 比 无 显 著 差 [105] [23] 提示VR 技术的康复疗效在不同的关节有所差异 。 异 ( 推 荐 强 度A/1a ) 。 推 荐 将VR 康 复 与 常 规 康 复 治 疗 相 结 多 发 性 硬 化 :VR 技 术 在 多 发 性 硬 化 的 康 复 中 表 现 出 对 合 , 如 神 经 发 育 疗 法 、 感 统 训 练 等 , 以 提 高 康 复 疗 [23 ,121—122 ,124] 平 衡 、 步 态 、 上 肢 运 动 及 姿 势 控 制 等 方 面 的 显 著 改 善 。 两 项 效 。 RCT 结 果 显 示VR 康 复 结 合 常 规 康 复 治 疗 的 多 发 性 硬 化 患 者 日 常 生 活 活 动 能 力 、 平 衡 、 步 态 的 康 复 疗 效 显 著 优 于 常 规 6 总结与展望 [108—109] 运 动 康 复 治 疗 ( 推 荐 强 度A/1b ) 。6 项RCT 结 果 显 示 基 在 感 觉 运 动 功 能 康 复 领 域 ,VR 技 术 作 为 一 种 创 新 工 具 , 于VR 技 术 的 多 发 性 硬 化 症 患 者 日 常 生 活 能 力、 平 衡、 步 态 运 展 现 出 了 巨 大 的 潜 力 和 多 样 化 应 用 。 它 在 提 供 安 全 、 可 控 环 [110—115] 动 功 能 康 复 疗 效 显 著 优 于 常 规 运 动 康 复 治 疗 ( 推 荐 强 境 的 同 时 , 能 够 通 过 模 拟 各 种 场 景 来 精 确 评 估 患 者 的 感 觉 和 度A/1b ) 。 一 项 纳 入 了19 项RCT 的meta 分 析 结 果 显 示 基 于 运 动 功 能 , 极 大 地 提 高 了 评 估 的 准 确 性 和 效 率 , 并 为 患 者 带 VR 技 术 的 康 复 可 有 效 改 善 多 发 性 硬 化 患 者 的 功 能 性 平 衡 、 来 更 丰 富 、 可 互 动 的 康 复 治 疗 体 验 。 尽 管VR 技 术 在 感 觉 运 动 态 平 衡 、 姿 势 控 制 , 减 少 对 跌 倒 的 恐 惧 ( 推 荐 强 度A/1a ) , 但 动 功 能 康 复 领 域 具 有 巨 大 潜 力 , 但 设 备 与 产 品 参 差 不 齐 , 未 对 步 行 速 度 无 显 著 疗 效 。 另 外 , 该 研 究 报 告 了VR 康 复 对 于 来 需 要 更 多 的 专 业 设 备 和 深 入 研 究 。 需 要 持 续 进 行 创 新 和 功 能 性 平 衡 的 最 佳 剂 量 为 至 少40 次 干 预 , 每 周5 次 , 每 次 研 究 , 以 不 断 提 高VR 在 脑 功 能 康 复 领 域 的 有 效 性 和 适 应 性 , 40—45min ; 对 于 动 态 平 衡 则 建 议 在8—19 周 , 每 周2 次 , 每 次 并 探 索 新 的 康 复 方 法 。 随 着 技 术 的 发 展 ,VR 有 望 在 临 床 上 20—30min 。 为更多感觉和运动功能障碍患者带来福音 。 老 年 人 : 基 于VR 技 术 的 康 复 治 疗 相 较 于 传 统 康 复 治 疗 在 改 善 老 年 人 的 平 衡 、 步 态 和 下 肢 力 量 方 面 更 有 效 , 特 别 是 参考文献 [1] Mackinnon CD. Sensorimotor anatomy of gait , balance , 在 提 高 步 行 速 度 和 日 常 活 动 能 力 方 面 显 示 出 良 好 的 效 [18 ,116—118] and falls [J]. Handb Clin Neurol ,2018 ,159 :3—26. 果 。 同 时 ,VR 训 练 还 可 以 减 少 跌 倒 次 数 和 提 高 生 活 [2] Sevcenko K ,Lindgren I. The effects of virtual reality train- [16 ,118] 质 量 。3 项RCT 结 果 显 示 基 于VR 技 术 的 平 衡 、 步 态 、 下 ing in stroke and Parkinson''s disease rehabilitation :a sys- [116—117 ,119] 肢 肌 肉 力 量 、 握 力 康 复 疗 效 显 著 优 于 常 规 康 复 治 疗 tematic review and a perspective on usability [J]. Eur Rev ( 推 荐 强 度A/1b ) 。5 项meta 分 析 研 究 结 果 显 示 基 于VR 技 术 Aging Phys Act ,2022 ,19 (1 ) :4. 的 老 年 人 平 衡 、 步 态 、 步 行 速 度 、 预 防 跌 倒 功 能 康 复 疗 效 显 著 [3] Bolognini N ,Russo C ,Edwards DJ. The sensory side of [16—18 ,118 ,120] 优 于 常 规 运 动 康 复 治 疗 ( 推 荐 强 度A/1a ) 。1 项 总 结 post-stroke motor rehabilitation [J]. Restor Neurol Neurosci , 非 沉 浸 式VR 康 复 对 于 老 年 人 平 衡 和 步 行 功 能 改 善 的meta 2016 ,34 (4 ) :571—586. www.rehabi.com.cn 465Chinese Journal of Rehabilitation Medicine, Apr. 2024, Vol. 39, No. 4 [4] Constand MK ,Macdermmid JC. Applications of the interna- 2946—2955. tional classification of functioning ,disability and health in [17] Liu M ,Zhou K ,Chen Y ,et al. Is Virtual reality train- goal- setting practices in healthcare [J]. Disabil Rehabil , ing more effective than traditional physical training on bal- 2014 ,36 (15 ) :1305—1314. ance and functional mobility in healthy older adults? A sys- [5] Laver KE ,Lange B ,George S ,et al. Virtual reality for tematic review and meta-analysis [J]. Front Hum Neurosci , stroke rehabilitation [J]. Cochrane Database Syst Rev , 2022 ,16 :843481. 2017 ,11 (11 ) :CD008349. [18] Park JH, Jeon HS, Kim JH, et al. Effectiveness of nonim- [6] Katz N ,Ring H ,Naveh Y ,et al. 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