沉浸式虚拟现实康复训练设备（ReMind）在脑卒中后康复中的可行性与安全性评估

《Bulletin of Faculty of Physical Therapy》：Feasibility and safety of immersive virtual reality training device (ReMind) in post-stroke rehabilitation

　　

摘要 引言：虚拟现实（Virtual Reality，VR）为脑卒中康复提供了有前景的途径；然而，在可及性和适应性方面仍存在挑战。ReMind是一种本土开发的多语言沉浸式VR康复系统，旨在支持可及且可适应的上肢康复。本研究评估了在单次脑卒中后上肢康复训练中，ReMind设备的可行性、安全性及独立使用时长。 方法：研究人员根据纳入标准（首次单侧动脉性脑卒中，包括缺血性和出血性，处于亚急性或慢性期，年龄≥18岁，改良Ashworth量表（Modified Ashworth Scale，MAS）评分为0–3，蒙特利尔认知评估（Montréal Cognitive Assessment，MoCA）≥18，能够独立坐立≥60分钟），从神经物理治疗门诊招募了31名患者。结局指标包括模拟器晕动症问卷（Simulator Sickness Questionnaire，SSQ）、生理指标（血压、脉搏、血氧饱和度）以及患者反馈问卷。操作流程始于运动校准，随后进行引导式重复任务训练。研究人员记录了脑卒中后上肢再训练中患者无需物理治疗师协助即可独立使用设备的时长。 结果：训练前后生命体征和SSQ分析显示无显著变化。大多数参与者报告了对VR设备的积极体验——90.3%将设备舒适度评为“非常好”（71%）或“好”（19.3%），93.6%将整体体验评为“非常好”（74.2%）或“好”（19.4%）。87.1%的参与者表示有兴趣每日使用VR治疗，90.3%报告在单次60分钟VR训练中无困难。93.5%的使用者认为设备安全，参与者独立使用设备的平均时长为54.45分钟。 结论：ReMind VR系统在脑卒中患者上肢康复中被发现是一种可行、安全且耐受良好的训练方式。

沉浸式虚拟现实康复训练设备（ReMind）在脑卒中后康复中的可行性与安全性——论文解读

一、研究背景与意义

脑卒中持续构成重大全球健康问题，是全球第二大死亡和致残原因。据世界卫生组织（WHO）统计，脑卒中每年影响全球1500万人。脑卒中常导致上肢功能障碍，影响约80%的脑卒中幸存者，其中约30%经历严重功能受限。上肢损伤可表现为无力、痉挛、协调丧失或感觉缺陷，使患者难以完成穿衣、进食和个人卫生等日常活动，显著降低生活质量。脑卒中还可能导致认知障碍，影响记忆、注意力、执行功能和问题解决能力，进一步复杂化日常功能。

物理和职业治疗提供结构化训练以恢复运动技能、改善关节活动范围并增强日常生活活动能力。近年来，技术驱动的干预措施受到广泛关注，尤其是沉浸式虚拟现实（Virtual Reality，VR）系统，其提供交互式和个性化治疗以增强康复效果。VR通过头戴式显示器等可穿戴设备将用户沉浸于完全合成的三维环境中，创造互动且引人入胜的体验。然而，现有VR康复设备常面临可及性有限和缺乏对个体康复需求适应性等局限。此外，语言障碍在脑卒中康复中仍是重大挑战，特别是在印度等语言多样性显著的人群中，凸显了对跨多种语言可及性康复技术的需求。

ReMind是由SparshMind Innovation Private Limited与全印医学科学院（AIIMS）国际生物设计学院和印度理工学院德里分校（IIT Delhi）合作开发的本土化沉浸式VR康复设备，专门针对印度康复环境设计，融合多语言支持和任务导向康复活动，以改善不同患者群体的可及性和可用性。该平台提供自动化运动监测、任务特定指导、实时绩效反馈和正向强化，以促进结构化康复。在评估其临床疗效之前，有必要先确立该设备在目标患者群体中的可行性和安全性。因此，本研究的主要目标是评估ReMind设备在脑卒中患者中的可行性和安全性，次要目标是确定患者无需物理治疗师协助即可独立使用该设备进行上肢康复的时长。

二、研究方法概述

本研究为单中心可行性及安全性研究，在印度新德里AIIMS神经内科开展。研究方案经AIIMS伦理委员会批准（IEC-412/17.07.2023）。研究人员从AIIMS新德里神经物理治疗门诊招募了31名符合特定纳入标准的患者。纳入标准包括首次单侧动脉性脑卒中（缺血性或出血性）、处于亚急性期（3–6个月）或慢性期（>6个月）、年龄超过18岁、改良Ashworth量表（MAS）痉挛评分为0–3、蒙特利尔认知评估（MoCA）≥18、能够独立坐立至少60分钟且愿意提供知情同意。排除标准包括未矫正的听觉或视觉障碍、未受控制的或不稳定的内科疾病、患侧上肢近期肌肉骨骼损伤或骨折、既往精神疾病、帕金森病或其他神经退行性疾病、控制不佳的癫痫发作障碍，以及任何妨碍安全使用VR系统的其他认知或身体损伤。

研究提供单次60分钟基于VR的ReMind设备训练。操作流程始于运动校准以评估患者运动能力，随后进行引导式重复任务训练。治疗在受过训练的物理治疗师监督下进行。训练前，参与者接受VR设备和ReMind应用的教育，治疗师解释使用头戴式显示器、导航应用以及执行规定任务的基本流程。研究人员精确记录了患者无需物理治疗师协助即可独立参与设备使用的时间。结局指标包括模拟器晕动症问卷（SSQ）、生理参数（血压、脉搏、血氧饱和度）以及定制患者反馈问卷。数据采用Microsoft Excel整理，并使用Stata 12版进行分析，采用配对t检验比较训练前后生理指标和SSQ评分，p值<0.05视为具有统计学显著性。

三、研究结果

1. 1.
   参与者基线特征
   参与者以男性为主（84%），平均年龄51岁（标准差9.34岁）。大多数患者为缺血性脑卒中（77%），其余为脑内出血（23%）。缺血性脑卒中患者中，74%为前循环卒中，23%为后循环卒中。81%的参与者处于慢性期（>6个月），19%处于亚急性期（3–6个月），无急性期参与者。高血压是最常见危险因素（74%），其次是糖尿病（39%）。平均改良Rankin量表（mRS）评分为2（标准差=1）。
2. 2.
   训练前后生命体征参数评估
   对31名参与者单次VR训练前后血压、脉搏和血氧饱和度（SpO2）的分析显示，各参数均无临床或统计学显著差异。
3. 3.
   虚拟现实对模拟器晕动症问卷评分的影响
   VR训练后平均SSQ总分为4.6（标准差=14.7），恶心、眼动症状和定向障碍亚评分分别为0.3（标准差=1.7）、0.5（标准差=2.7）和0.4（标准差=2.5）。SSQ总分（p=0.1）、恶心亚评分（p=0.3）、眼动症状亚评分（p=0.3）和定向障碍亚评分（p=0.3）的p值均提示训练前后测量无统计学显著差异。SSQ评分总体保持较低水平。3名参与者报告轻微症状，包括出汗、不适或眼疲劳加重；其中1名参与者的眼疲劳为既有轻度眼疲劳的加重。未报告严重不良事件。
4. 4.
   用户体验定性分析
   关于设备舒适度，71%的受访者将舒适度评为“非常好”，19.3%评为“好”，3.2%评为“一般”，仅6.4%表示不适评为“差”。关于VR治疗整体体验，74.2%描述为“非常好”，19.4%为“好”，3.2%为“一般”，仅3.2%表示“差”。关于每日使用VR治疗的兴趣，87.1%的参与者表示愿意将这种方法纳入日常治疗。关于60分钟VR治疗期间的困难，仅9.7%报告存在一定困难，90.3%未遇到问题。关于使用VR设备时的安全感知，93.5%报告感觉安全，6.5%表示不安全。
5. 5.
   平均独立使用时长
   患者无需物理治疗师协助即可独立使用设备进行脑卒中后上肢再训练的平均时长为54.45分钟。

四、讨论与结论

讨论部分指出，本研究的参与者人口统计学特征与脑卒中后康复人群的典型特征高度一致。所有参与者均成功完成全部VR游戏组合。涉及精细运动控制或持续注意力的任务（如Match It和Tower Power）被部分参与者认为更具挑战性，主要源于轻度疲劳或控制器操作困难，但无训练中断。训练期间未观察到血压和脉搏的显著变化，SpO2水平无显著下降。SSQ评分较低，仅3名参与者报告轻微副作用，症状为自限性，休息数分钟内自行缓解，无需干预，无延迟或严重不良事件。患者反馈问卷强调了设备的安全性、可接受性、舒适性和用户友好性。舒适度和满意度可能影响康复参与度，而更高的参与度与更好的临床结局相关。沉浸式和交互式VR特性可能有助于减少传统康复方法的单调性。参与者平均独立使用时长54.45分钟，直观导航、清晰指令、多语言支持和适应性任务进展等功能可能促进了系统的独立交互，这对减少治疗师负担同时保持患者参与度具有重要临床意义。ReMind平台的一个显著特点是整合了多种康复组件，包括重复任务特定训练、认知挑战、适应性难度进展和自动化绩效监测于单一系统中，并考虑了印度康复环境中的可负担性、可及性和可用性及多语言特性。

研究局限性包括：未纳入急性期脑卒中患者，限制了对该人群的适用性；单次训练设计无法得出长期安全性、依从性、可用性或治疗获益的结论；参与者对VR技术的不熟悉可能影响初始体验；参与者通常具有保留的认知和功能能力，可能限制对更严重损伤个体的适用性；定制患者反馈问卷未经正式心理测量学验证。

研究结论：ReMind VR设备被发现对于脑卒中后独立上肢康复是安全、可行且耐受良好的。无显著生理变化和副作用支持其作为低风险治疗工具的潜力。高舒适度评级和积极用户体验进一步证明了其可接受性和用户友好性。安全感知、长时间使用无困难以及将VR融入日常训练的积极态度，凸显了其作为传统康复的实用辅助或替代方案的潜力。然而，单次训练设计和对急性期脑卒中参与者的排除可能限制研究结果的普适性。未来研究应纳入更大、更多样化的人群，评估重复VR使用的长期效果，并探索与其他康复方式的整合以增强脑卒中恢复结局。