虚拟现实环境技术在神经康复中的应用

虚拟现实环境技术（Virtual Reality，VR）是近年出现的图像领域的一种高新技术，也被称为人工环境，指利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视、听、触、运动一体化的模拟，让使用者产生身临其境的感觉。简而言之，是一种通过计算机产生的对真实世界模拟的技术。虚拟现实系统的基本组成部分是：计算机、渲染虚拟环境的软件、进入虚拟世界的输入设备及协调所有元素的软件。国内外已有研究证实VR技术能够改善脑卒中病人偏瘫肢体的运动功能。

传统的康复训练由治疗师运用各种训练手法及辅助器械对病人进行训练，过程单调枯燥，易使病人对训练失去兴趣和信心。虚拟现实技术因具有趣味性、交互性及想象性，能够激发病人参与治疗的积极性，变被动治疗为主动治疗，从而提高治疗的效率，易于被病人接受。同时，虚拟现实技术比人类治疗师更有耐心和一致性，可根据情况反复模仿练习。可以随时收集数据，对病人的训练提供即时的反馈，实现设备和病人的互动，治疗师可以针对病人的情况选择最合适的运动模式，包括持续时间、强度及反馈。最后，由于虚拟环境与现实环境的高度相似性，在虚拟环境中获得的康复功能可以较容易转换到现实环境中。

虚拟现实技术在脑卒中康复中的应用主要包括脑卒中病人步态、上肢运动功能、平衡功能及认知功能的康复治疗。

从神经学角度看，对患肢进行反复训练能产生有效的神经突触增强作用，增加运动诱导的神经可塑性。有研究显示，在虚拟现实训练前，病人双侧的初级运动皮质、同侧的感觉运动皮质和运动辅助区皮质处于激活状态；训练后，这些区域被抑制而对侧的感觉运动皮质区被激活，从而使失去的运动功能得以补偿和发挥，证实虚拟现实技术能够诱导神经运动通路的皮质重组。另有研究表明，双侧肢体训练较单侧肢体训练更能提高脑卒中病人偏瘫肢体的运动功能。

从运动学的角度看，重复训练是掌握一项运动技能的基本条件，但仅此是不够的，愉悦的体验和成功的反馈可明显增加治疗的效果，并不断强化病人的正确行为。而且，虚拟锻炼能避免在真实操作时所发生的危险如跌倒、碰伤等，更好保证训练的安全性。

值得关注的是，目前已有许多家用虚拟游戏设备投入市场，但家用虚拟游戏设备与医疗专用虚拟设备相比，存在明显的缺陷：如游戏设备不能根据需要指定训练的部位及制定明确的运动处方；游戏设备无信息数据库功能，不能对康复效果提供有效的评价和反馈；游戏设备不能与日常生活活动的训练相结合。所以不能代替医用虚拟设备对病人进行康复锻炼。

目前，由于VR技术尚未完全成熟，仍有许多待解决的问题，VR技术对脑功能重组的影响及机制，需要从分子生物学、生理学等方面更深入地研究；病人入选条件、具体的运动处方（如时间及强度）、选择何种虚拟康复模式等，尚无一致的标准；因技术发展时间尚短，病人康复的长期疗效也需要进一步论证；虚拟现实康复技术的设备较昂贵，较难在临床上广泛推广，研制出费用较低、体积小巧的虚拟现实康复系统，让病人可以进行社区甚至家庭康复也是今后研究的方向。