综述：虚拟现实上肢训练对中风幸存者日常生活活动能力和生活质量的影响：一项系统评价和荟萃分析

这篇系统评价和荟萃分析，聚焦虚拟现实（VR）上肢训练对中风幸存者的作用。研究发现，VR 干预能显著提升患者日常生活活动能力（ADL）和生活质量（QoL），尤其是沉浸式 VR 和联合传统疗法时效果更佳，为中风康复提供了新方向。

　　

一、研究背景

在全球范围内，慢性疾病的患病率持续攀升，对急性和长期康复服务的需求也日益增长。中风作为全球第二大常见的致残原因，严重影响着人们的生活，其发病率也在不断上升。据全球疾病负担报告显示，全球每年新增大量中风病例，且现存病例众多。许多中风幸存者会出现上肢（UL）功能障碍，在急性期、亚急性期和慢性期，分别有不同比例的患者受到影响 。上肢功能下降不仅限制了患者的日常生活活动（ADL），约 30% 的患者需要他人协助，还对多达三分之二的中风患者的生活质量（QoL）产生负面影响。

目前，中风康复面临着诸多挑战，其中康复剂量不足是一个关键问题。康复剂量指的是给予患者康复干预的累计时长，通常以分钟为单位计算，它是中风后上肢运动功能恢复的重要预测因素，高强度的康复训练往往能带来更好的效果。然而，现实中康复需求常常得不到满足，尤其是在低收入和中等收入国家（LMICs），患者无法获得足够的康复治疗，导致恢复效果不佳。

虚拟现实（VR）技术的出现为中风康复带来了新的希望。VR 是一种计算机与人类的交互界面，能让用户在虚拟环境中实时执行各种任务。它具有诸多优势，比如可以模拟真实环境进行训练，实现 3D 可视化和身体形象的修改（具身化），还能通过趣味性增强患者的康复积极性。VR 主要分为沉浸式虚拟现实（IVR）、非沉浸式虚拟现实（NIVR）和半沉浸式虚拟现实。IVR 通过头戴式显示器让用户完全沉浸在虚拟环境中，减少对周围物理环境的感知；NIVR 则依赖智能手机屏幕或显示器等传统设备；半沉浸式 VR 利用大屏幕或投影系统，让用户在与虚拟内容互动的同时了解真实世界 。VR 疗法在提高患者康复依从性、增强运动坚持性、减少身心疲劳方面表现出色，尽管可能会使部分患者出现晕动症 。

目前，关于基于游戏的 VR 对上肢功能障碍和运动功能影响的系统评价较少，且未充分考虑其对 ADL 和 QoL 的作用，也未全面评估 VR 在中风恢复不同阶段的有效性。此外，VR 与传统疗法联合治疗的效果、最佳干预时机以及最有效的 VR 干预类型等问题仍有待研究。因此，本研究旨在探讨上肢 VR 训练对中风幸存者 ADL 和 QoL 的影响，评估康复总时长对 ADL 和 QoL 的影响，比较 IVR 和 NIVR 的有效性，并评估 VR 与传统康复联合治疗的额外益处。

二、研究方法

1. 遵循准则与注册：本系统评价严格按照系统评价和荟萃分析的首选报告项目（PRISMA）指南进行，并在 PROSPERO 平台上注册（CRD42023426256）。
2. 文献检索：由两名独立研究人员在 PubMed、Web of Science 和 Scopus 数据库中进行文献检索。检索关键词包括 “stroke”“virtual reality”“upper limb”“quality of life”“activity of daily living” 等，并使用布尔运算符（AND/OR）进行组合。检索截止到 2025 年 2 月 4 日，由于该技术发展迅速，检索未限制发表年份。此外，还通过滚雪球法从先前的相关综述和文献中手动检索剩余参考文献。
3. 研究选择：将检索到的文章导入 Rayyan 软件，去除重复文献。两名评审人员独立筛选标题和摘要，确定符合条件的文章，随后独立审查全文。最终决策通过共识达成，如有分歧则咨询第三位评审人员。研究选择基于人口干预比较结果研究设计（PICOs）方法设定的预先定义的纳入标准。具体包括：研究对象为 18 岁及以上的上肢中风患者；干预措施为使用 VR 进行上肢干预，包括 IVR、NIVR 以及 VR 与神经肌肉刺激、机器人辅助相结合的方式；对照组为不使用 VR 干预的传统康复治疗；研究需测量 ADL（如 Barthel 指数、改良 Barthel 指数、功能独立性测量）或 QoL（如 EQ VAS、Euro QoL 视觉模拟量表、SS QoL、Stroke Impact Scale、SF-36 健康调查简表）；研究设计为随机对照试验（RCTs）。同时，分析仅关注以英文发表的同行评审文章，排除协议、综述、会议论文、论文、信件、未发表研究以及涉及非人类受试者的研究。
4. 方法学质量评估：使用 PEDro 量表评估研究的方法学质量。该量表专门针对 RCTs 设计，具有全面的评估标准，采用 11 项评分体系，计算总分时排除第一项，总分为 0 - 10 分，0 - 3 分为 “低质量”，4 - 5 分为 “中等质量”，6 - 10 分为 “高质量” 。此外，还使用 Cochrane 偏倚风险工具（RoB 2）评估可能被 PEDro 量表低估的偏倚风险。由两名研究人员进行方法学质量评估，如有分歧则咨询第三位研究人员。使用 GRADE 系统进一步确定这些新干预措施的证据水平，通过 GRADEPro 软件生成 GRADE 证据总结和推荐。
5. 数据提取与合成：两名评审人员独立从纳入研究中提取数据，第三名独立评审人员验证数据的准确性。如有差异和不一致之处，通过与第一作者讨论和咨询解决。提取的信息涵盖研究的多个方面，如参与者的年龄、性别、作者信息、国家、发表年份、干预类型、中风类型、VR 类型、研究设计、样本量、设备类型和名称、ADL 和 QoL 的结果以及训练和干预的主要特征。对于同一研究中使用不同工具测量的同一结局数据，均纳入荟萃分析。
6. 统计分析：采用荟萃分析评估 VR 对上肢中风康复的潜在效果。治疗效果的衡量指标为标准化均数差效应量（standardized mean difference，SMD），通过 Hedge’s g 方法计算，SMD 分为小（0.2）、中（0.5）、大（0.8）三个等级 。使用 Wan 等公式计算对照组和干预组治疗前后样本量、均值和标准差的基线变化。若同一研究中使用多种测试评估 ADL 或 QoL，则根据 Cochrane 建议，采用加权平均法合并不同测试结果，生成单一的 SMD。对于报告中位数和范围而非均值和标准差的数据，使用 Luo 等和 Wan 等的方法进行估计 。通过 I2 评估不同类型 VR 和中风分类的分层分析中的异质性，I2 为 25%、50%、75% 分别代表低、中、高异质性 。对于中高异质性数据，采用随机效应模型并绘制森林图。使用漏斗图和 Egger 检验评估发表偏倚。进行随机效应元回归分析，量化 ADL 和 QoL 变化与总训练量（训练次数乘以单次训练时长）之间的关联。研究采用研究内和研究间方差之和的倒数进行加权。将中风分为急性、亚急性和慢性三个阶段，并使用留一法进行敏感性分析，评估荟萃分析结果的稳健性。最后，通过系统识别临床问题、研究人群、干预措施和结局，进行 GRADE 证据水平评估和推荐，根据偏倚风险、不精确性、不一致性、间接性和发表偏倚等因素确定每个结局的证据水平，再综合考虑利弊平衡、证据水平等因素，将 GRADE 推荐分为高、中、低三个等级。统计分析在 R 程序（版本 4.4.1）中进行，整体显著性水平设定为 0.05。

三、研究结果

1. 搜索结果：从三个数据库中初步检索到 3030 篇研究论文，经标题和摘要筛选后，剩余 1294 篇，进一步检查全文后，最终纳入 30 项 RCTs 进行分析。
2. 参与者特征：共纳入 1661 例患者，男性占比 60%，女性占比 40%，平均年龄为 59.8 ± 5.4 岁。在中风阶段方面，亚急性中风幸存者的研究最多，有 10 项；急性阶段有 4 项；慢性阶段有 4 项；9 项研究涉及不同阶段的混合人群；3 项研究未明确中风阶段 。在中风类型上，17 项研究报告了缺血性和出血性中风的比例，缺血性中风在所有病例中占多数，其余研究未报告中风类型的具体情况。研究地域分布显示，亚洲国家开展的研究最多，有 20 项；欧洲有 9 项；北美和南美各有 1 项，非洲则没有相关研究。
3. 研究质量：纳入研究的 PEDro 量表评分在 5 - 8 分之间，平均分为 6.27 ± 0.83 分，表明研究质量为中等到高质量。但在 PEDro 量表评估中，受试者盲法、治疗师盲法和意向性治疗分析等方面常未达到标准。基于 RoB 2 工具的偏倚风险评估显示，主要偏倚来源是偏离预期干预。
4. 干预类型：77%（n = 23）的研究使用 NIVR，7 项研究使用 IVR，且近期研究中 IVR 的使用比例有所增加。在 VR 与治疗的结合方式上，66%（n = 20）的研究将 VR 与传统康复相结合。
5. VR 练习和设备：VR 练习丰富多样，包括各种互动游戏，如 “Traffic Control”“Mouse Mayhem”“Balloon Buster” 等，患者通过这些游戏进行伸手、抓取、操作物体等动作，还进行特定的运动模式练习，如屈伸、外展等。IVR 游戏如 “Underwater Fire”“Bug Hunter” 等提供了更具沉浸感的场景。在 VR 设备方面，研究中使用了多种硬件和软件平台，如与知名游戏主机连接的 VR 系统（Xbox Kinect 占 30%，Nintendo Wii 占 10%），结合专业康复机器人的 VR 设置（如 Armeo Spring 外骨骼），以及配备先进运动跟踪功能的头戴式 VR 显示器等。
6. 干预剂量：试验的中位持续时间为 4 周，范围为 2 - 12 周。对照组每日锻炼时长为 20 - 150 分钟，70% 的研究中传统治疗每周的单次时长为 30 - 60 分钟 。干预组的中位持续时间为 4 周（IQR：3 - 6），中位单次时长为 52.5 分钟（IQR：30 - 60）。
7. 临床疗效
   • 日常生活活动能力：25 项研究及 2 项使用不同测量工具评估 ADL 的研究纳入该荟萃分析。总体 SMD 表明，VR 治疗在改善 ADL 方面优于传统治疗（SMD = 0.27，95% CI [0.11；0.43]，p < 0.001）。亚组分析显示，IVR 和 NIVR 在改善 ADL 方面存在显著差异（p = 0.03），IVR 组效果更显著（SMD = 0.54，95% CI [0.13；0.95]，p < 0.001），NIVR 组的 SMD 为 0.19（95% CI [0.02；0.36]，p = 0.004） 。比较 VR 单独治疗和联合传统治疗的疗效，虽未发现显著差异（p = 0.39），但联合治疗组有更大效果的趋势（SMD：0.31，[95% CI 0.12；0.49]），而 VR 单独治疗组的 SMD 为 0.15（[95% CI -0.26；0.56]） 。不同中风阶段的疗效比较发现，亚急性阶段效果最为显著（SMD = 0.52，95% CI [0.16；0.88]），与急性（SMD = 0.08，95% CI [-0.11；0.27]）和慢性阶段（SMD = 0.05，95% CI [-0.36；0.46]）相比存在显著差异。
   • 生活质量：8 项研究使用 4 种不同工具测量 QoL 并纳入荟萃分析。与传统治疗相比，VR 治疗对 QoL 有显著改善（SMD = 0.94，95% CI：[0.09；1.79]，p = 0.035）。比较 IVR 和 NIVR 对 QoL 的影响，未发现显著差异（p = 0.98） 。比较 VR 单独治疗和联合传统治疗的疗效，发现联合治疗组效果更显著（SMD = 1.39，95% CI [0.13；2.64]），而 VR 单独治疗组的 SMD 为 0.08（95% CI [-0.63；0.80]） 。不同中风阶段对 QoL 的影响未发现显著差异。根据 GRADE 证据总结，对 ADL 和 QoL 结局的效应估计有中等程度的信心，只能有条件地推荐该干预措施。
   
   
8. 剂量反应：元回归分析显示，康复总时长与 ADL（β = -0.0000，标准误差 [SE] = 0.0001，p = 0.88）和 QoL（β = 0.001，SE = 0.0006，p = 0.17）的临床结局之间均无显著关联 。由于评估 QoL 的研究数量较少（n = 8），该分析可能效力不足。
9. 发表偏倚风险和敏感性分析：漏斗图分析未发现显著的不对称性，Egger 检验的截距值显示 ADL 和 QoL 的发表偏倚风险均较低（ADL：截距值为 0.21，SE = 0.68，p = 0.76；QoL：截距值为 2.63，p = 0.48） 。敏感性分析未发现对总体结果有极端影响的研究。

四、讨论

1. VR 疗法的优势：本研究通过对 30 项 RCTs 的系统评价和荟萃分析，全面评估了 VR 疗法在中风上肢康复中的效果。结果表明，VR 疗法在改善 ADL 和 QoL 方面显著优于传统疗法，对 ADL 有中等程度的改善（SMD = 0.27 [0.11；0.43]），对 QoL 有较大影响（SMD = 0.94 [0.09；1.79]）。VR 疗法能提高患者的康复积极性和依从性，减少疲劳，其基于多种感官刺激的沉浸式体验，能模拟真实世界，为中风幸存者提供更贴近实际的康复环境 。此外，VR 与传统疗法联合使用时，能通过增强运动学习和重复练习，提高运动质量，进而有效改善 ADL 和 QoL。特别是 IVR，其创造的沉浸式环境有助于促进神经可塑性和恢复，通过提供真实的感官反馈、增强任务特异性和错误增强功能，比 NIVR 更能提高技能获取 。在亚急性中风患者中，VR 疗法的效果最为显著，为这一关键康复阶段的患者提供了加速恢复的有效手段。同时，非沉浸式 VR 系统的可及性使其适合家庭康复，为出院后的康复提供了新途径，有助于维持住院期间的康复成果，减少医院再入院率。
2. 研究局限性：尽管 VR 疗法展现出了诸多优势，但本研究也存在一些局限性。首先，大多数纳入研究缺乏盲法分配和意向性治疗分析，这可能导致研究存在偏倚。其次，研究的异质性较高，包括参与者的年龄、性别差异，缺血性和出血性中风患者的不同康复路径，以及训练参数和治疗持续时间的差异等，使得研究结果难以直接应用于所有中风幸存者。此外，许多研究的样本量较小，缺乏长期随访，限制了对 VR 康复长期效果的了解。在评估 QoL 方面，由于纳入研究数量较少，结果应谨慎解释，尤其是在偏倚风险评估和元回归分析中。最后，研究仅使用特定工具评估 ADL，未考虑其他更通用的活动测量工具，且研究地域存在局限性，缺乏低收入和中等收入国家（尤其是非洲）的研究，无法全面评估 VR 疗法在不同地区的可行性和疗效。
3. 未来研究方向：未来的研究应针对这些局限性展开。一方面，需要开展大规模、多样化人群的研究，延长随访时间，以确定 VR 康复的长期益处，尤其是在中风恢复的慢性阶段。另一方面，应进行更多高质量的 RCTs，评估 VR 疗法对 ADL 和 QoL 影响的持久性，确定最佳的 VR 干预剂量和强度。此外，探索将更先进的技术，如 VR 与机器人设备或神经刺激相结合，进一步增强运动恢复效果，也是未来研究的重要方向。

五、结论

本系统评价和荟萃分析发现，VR 上肢干预联合传统疗法在改善中风幸存者的 ADL 和 QoL 方面具有显著效果，证据确定性为中等。这一结果凸显了 VR 在中风康复中的潜在价值，尤其是其通过沉浸式和互动环境提高患者积极性和参与度的优势。然而，研究也存在局限性，未来需要更多高质量研究来填补这些空白，进一步明确 VR 康复的长期效果、最佳干预方案以及在