《Neurology International》：Virtual Reality Training for Post-Stroke Upper Limb Hemiparesis
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近年来，虚拟现实（virtual reality, VR）在康复医学中的应用日益受到关注。VR通常分为两类：非沉浸式系统和沉浸式系统。非沉浸式VR允许患者通过屏幕与虚拟环境交互，同时保持与真实世界的联系。多项研究报告称，非沉浸式VR与经颅直流电刺激（trans
近年来，虚拟现实（virtual reality, VR）在康复医学中的应用日益受到关注。VR通常分为两类：非沉浸式系统和沉浸式系统。非沉浸式VR允许患者通过屏幕与虚拟环境交互，同时保持与真实世界的联系。多项研究报告称，非沉浸式VR与经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）和手部外骨骼装置等辅助技术联合应用可促进卒中后偏瘫肢体的功能恢复。相比之下，沉浸式VR使用头戴式显示器（head-mounted display, HMD）包围用户的视野，提供高水平的沉浸感和增强的存在感。这种增强的体验已被证明能促进患者的注意力和动机，而这两者是运动学习的重要因素。新兴证据表明，沉浸式VR可有效改善卒中后偏瘫患者的上肢运动功能。此外，在沉浸式虚拟环境中进行的康复训练可能有助于将习得的运动技能迁移至真实日常生活活动（activities of daily living, ADL）。未来的研究应旨在通过大规模、多中心随机对照试验（randomized controlled trial, RCT）生成高质量证据，以更好地确立VR干预在卒中康复中的临床疗效和最佳实施方案。
1. 引言
虚拟现实（virtual reality, VR）是一种通过计算机生成三维虚拟环境，使用户沉浸其中并可与环境交互的技术。卒中后上肢运动障碍是常见后遗症，常导致肌肉无力、感觉缺失、协调与精细运动控制障碍及痉挛，不仅限制日常生活活动（activities of daily living, ADL），还降低患者及照护者的生活质量（quality of life, QOL），并增加社会经济负担。因此，恢复上肢运动功能是卒中康复的主要目标之一。现有综述多聚焦于VR康复的有效性，但较少针对沉浸式与非沉浸式VR的实践特征、优势、局限及代表性临床应用进行专门论述。本综述基于PubMed检索（2026年6月至7月），纳入随机对照试验（randomized controlled trial, RCT）、系统评价、荟萃分析及相关基础研究，对VR训练的历史、分类、理论基础、临床应用、临床证据、推荐方案及未来方向进行概述。
2. 虚拟现实训练的历史
VR的历史可追溯至19世纪30至40年代，早期设备通过两个观察窗向双眼呈现略有差异的图像从而实现立体视觉。20世纪60年代，现代VR技术的基础——头戴式显示器（head-mounted display, HMD）问世，此后VR应用扩展至飞行模拟和沉浸式影院。VR的医学应用始于20世纪90年代中期，过去三十年间相关研究显著增加，应用领域包括外科手术模拟、创伤后应激障碍和社交焦虑障碍等精神疾病治疗，以及慢性病管理。在康复医学中，VR已被用于治疗卒中后上肢偏瘫、步态障碍、认知功能障碍及单侧空间忽略等。
3. 虚拟现实训练的分类
VR通常分为沉浸式与非沉浸式两类。沉浸式VR多采用HMD，阻断外部视觉信息，提供高度沉浸的虚拟环境，并允许基于头部和身体运动的实时交互，以第一人称视角增强存在感，从而提升患者的注意力与主动参与。非沉浸式VR则通过显示器或电视屏幕与虚拟环境交互，同时保持对真实世界的视觉感知，沉浸感较低，但更易实施、VR病（VR sickness）风险较低，更适合家庭康复和远程康复。
4. 虚拟现实训练的理论基础
VR康复的理论基础包括运动学习、神经可塑性和动机增强。VR能够提供多感觉反馈，特别是视觉和听觉反馈，帮助患者即时识别运动结果并纠正错误，例如实时显示手部位置、运动轨迹和任务成绩。动物实验表明，高频、持续的训练对运动学习和神经重组至关重要，但训练停止后功能获益可能逐渐消退，提示康复需要长期持续。VR训练通常包含游戏化元素，通过趣味性任务和量化成绩反馈提高内在动机和自我效能，从而促进训练依从性。沉浸式VR通过HMD限制真实视觉输入，增强注意力和存在感，其存在感程度与前额叶中线θ（frontal midline theta, FM-θ）活动相关，该活动与持续注意和认知参与有关。然而，沉浸式VR可能引起VR病，主要源于视觉与前庭感觉输入不匹配，长时间使用（超过10分钟）风险增加，但多数症状轻微且短暂，可通过休息缓解。非沉浸式VR因不阻断视觉输入，VR病风险显著较低。
5. 虚拟现实训练对卒中后上肢偏瘫的临床应用
5.1 沉浸式虚拟现实
近年来，沉浸式VR在卒中后上肢偏瘫中的应用迅速扩展。Mekbib等将沉浸式VR与镜像疗法结合，在常规职业治疗基础上干预，显著改善上肢功能，患者每1小时训练平均执行371次抓握动作，提示大量主动重复训练可能促进功能恢复。Huang等开发了模拟烹饪、投篮等日常生活任务的沉浸式VR训练，在亚急性期卒中患者的随机对照试验中，沉浸式VR组的上肢功能和Barthel指数改善显著优于常规治疗组，提示运动技能可迁移至真实ADL。Peralta-Wieland等报道了针对急性期和亚急性期患者的沉浸式VR系统，可调节任务难度，依从率达98%，用户满意度评分81.6，可行性良好。George等的随机对照试验比较了沉浸式与非沉浸式VR，两组均接受45分钟、每周3次、共6周的训练，结果显示沉浸式VR在Fugl-Meyer评估（Fugl-Meyer Assessment, FMA）和Wolf运动功能测试及卒中特异性生活质量方面改善更显著，且6个月随访时优势保留。Huang等利用静息态功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI）发现，沉浸式VR训练后患侧前运动皮层和初级运动皮层功能连接增强，视觉皮层与顶上小叶连接增强，提示神经网络重组。Errante等将沉浸式VR与动作观察疗法（action observation therapy, AOT）结合，患者先观察他人动作再在虚拟环境中执行相同任务，结果显示该组Box and Block Test改善显著优于单纯沉浸式VR组，且6个月随访时保持。沉浸式VR的局限性包括对手指精细运动检测精度有限，以及设备成本较高。本机构已开发沉浸式VR结合体重支撑系统的站立平衡训练，并计划扩展至上肢训练及整合功能性电刺激（functional electrical stimulation, FES）和机器人辅助技术。
5.2 非沉浸式虚拟现实
早期非沉浸式VR康复常采用Wii和Xbox Kinect等商用游戏系统，价格低廉、易于实施，但缺乏针对卒中患者的功能障碍定制任务和难度调节，治疗效果与常规治疗相当。近期研究多集中于将非沉浸式VR与其他干预结合。Lee等比较了VR单独、经颅直流电刺激（tDCS）单独及VR联合tDCS对亚急性期患者的效果，联合组上肢功能改善最显著，可能归因于阳极tDCS增强皮层兴奋性与VR训练促进皮质脊髓通路、减少半球间抑制的协同作用。Guo等也发现tDCS联合基于非沉浸式VR的机器人辅助训练可改善上肢功能和脑活动。荟萃分析显示非沉浸式VR联合tDCS优于常规治疗。Shin等使用Rapael Smart Glove（Neofect）结合非沉浸式VR，实时测量和反馈手指运动，显著改善上肢功能，功能性近红外光谱（functional near-infrared spectroscopy, fNIRS）显示患侧辅助运动区脑血流增加，家庭训练同样有效。非沉浸式VR还可与FES结合，且不良反应少，适合家庭康复和远程康复。
6. 虚拟现实训练对卒中后上肢偏瘫的临床证据
Cochrane系统评价纳入了190项卒中后VR康复的随机对照试验，其中涉及上肢康复的21项试验（689名受试者）的荟萃分析显示，VR联合常规治疗比单独常规治疗显著改善上肢功能（标准化均数差 [standardized mean difference, SMD] 0.42，95%置信区间 [confidence interval, CI] 0.26–0.58）。针对沉浸式VR，Kiper等的荟萃分析（10项研究，324名受试者）显示沉浸式VR较常规治疗显著改善上肢运动功能，FMA平均差异为6.33分（95% CI 4.15–8.50）。Hao等的网络荟萃分析（20项随机对照试验，813名受试者）比较了沉浸式VR、康复专用非沉浸式VR、商用游戏系统和常规治疗，沉浸式VR被评为改善上肢功能最有效的干预措施（SMD 1.38，95% CI 0.55–2.20）。最新包含30项试验（1661名受试者）的荟萃分析显示，沉浸式VR对卒中后ADL改善的效应量（SMD 0.54，95% CI 0.13–0.95）大于非沉浸式VR（SMD 0.17，95% CI 0.02–0.36）。可用性研究方面，Lygouras等的范围综述纳入20项研究，使用系统可用性量表（System Usability Scale, SUS）、用户满意度评价问卷（User Satisfaction Evaluation Questionnaire, USEQ）和模拟器病问卷（Simulator Sickness Questionnaire, SSQ）评价，结果显示患者和治疗师普遍报告高满意度和良好可用性，不良反应仅限于轻度VR病症状。
7. 虚拟现实训练的推荐治疗方案
为最大化VR训练获益，适当的训练强度和任务设计至关重要。Xu等的研究建议每周至少训练4次，每次约1小时，持续至少4周，可有效改善上肢功能；若主要目标为改善ADL，则建议每次约2小时。安全实施方面，推荐使用SSQ评估VR相关不良反应，临床医生可根据患者情况调整训练时长和休息时间。部分患者（尤其是老年人和认知障碍患者）可能对佩戴HMD产生焦虑或抵触，应充分解释并逐步引入沉浸式VR。
8. 虚拟现实训练对卒中后偏瘫患者的未来方向
目前大部分临床研究在欧洲和中国开展，研究设计、干预方案和患者特征存在较大异质性。未来需开展大规模、多中心随机对照试验以确立临床疗效并识别最可能获益的人群。干预方案应在训练时长、频率、任务设计和结局指标方面进一步标准化。此外，降低设备成本、为康复专业人员提供培训以及建立支持VR康复常规使用的报销制度将促进其推广。将VR与FES、机器人辅助和皮肤感觉反馈设备结合可能进一步促进运动学习和神经可塑性。家庭VR训练可增加训练频率和总干预时长。VR应被视为常规治疗的补充而非替代。随着技术发展和高质量证据积累，VR康复有望在卒中后上肢偏瘫治疗中发挥越来越重要的作用。
