河北联合大学学报(医学版)2015年7月第17卷第4期 ・54・ Journal of Hebei United University(Health Sciences)2015 July.17(4) 体感交互技术Kinect在脑卒中后下肢功能康复的应用 朱 祥 王尚书 任丹丹 郝阿月 卢 琪 梁明明 陈长香 (华北理工大学护理与康复学院河北唐山063000) [摘要] ①目的探讨体感交互技术Kinect在脑卒中患者下肢运动康复过程中的应用效果。②方法脑卒中患者40 例,随机分为对照组20例,干预组20例。对照组接受常规康复训练,干预组在对照组康复项目基础上,实施体感交互技 术Kinect辅助训练,于实验前和实验第4周时进行简化FMA运动功能评定。③结果4周后两组患者的FMA评分均有 不同程度的提高,干预组在屈肌系统运动、伸肌协同运动、坐位伴有协同运动及总成绩4项评分均比对照组提高更为明 显,差异有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。④结能的恢复更加有效。 体感交互技术Kinect结合常规康复训练对脑卒中后下肢运动 康复训练 [关键词] 体感交互技术Kinect脑卒中下肢功能障碍[中图分类号] R 496 [文献标识码] A[文章编号] 2095—2694(2015)04—054—03 Effect of somatosensory interactive technology Kinect in post——stroke rehabilitation of lower limb func-- tion ZHU Xiang,WANG Shangshu,REN Dandan,et al(College ofNursing and Rehabilitation,North China U- niversity f oScience and Technology,Tangshan 063000,China) [ABSTRACT] Objective To investigate effect of somatosensory interactive technology Kineet on lower limb function rehabilitation in patients after stroke.Methods Forty patients after stroke were randomly divided into two groups as control group and intervention group.with 20 cases in each group.The patients in both groups were treated with routine rehabilitation training,and somatosensory game was used additionally for the patients in intervention group.All patients were assessed with simpliifed Fugl—Meyer assessment(FMA)before and 4 weeks after the treatments.Results The FMA score in both groups improved(P<0.05)after 4 weeks treat— ments.Comparing with the control group,the total score and the scores of the flexors system movement,the ex— tensor collaborative movement and the sitting with collaborative movement,were significantly higher than those in the intervention group(P<0.01 or P<0.05).Conclusion The somatosensory interactive technology Kinect combined with routine rehabilitation training is more effective in lower limb function rehabilitation among pa— tients after stroke. [KEY WORDS] Somatosensory interactive technology Kinect.Stroke.Lower limb dysfunction.Rehabilita. tion 脑卒中是指突然起病的脑血液循环障碍导致的以 局部神经功能缺失为特征的一组疾病…。目前脑卒 年推出的运动传感输人设备,可追踪使用者的身体运 中的发病率出现明显上升的趋势,致残率、病死率和复 发率均高,给医疗服务带来了巨大的影响 J。目前, 临床对脑卒中肢体障碍主要采用各种康复治疗技术, 但是单纯的康复训练枯燥乏味,往往不能达到预期的 康复疗效。体感交互技术Kinect是微软公司于2010 【基金项目】大学生创新课题(编号:X2012025)。 【基金项目】河北省科技厅科技支撑项目(编号:2009276103D 一动,以实际动作操纵游戏甸面中的人物,能够运动健 身,有益于身心健康;更易使人投入其中,可玩性 强 。目前该技术已用于改善患者的运动功能 j。 但国内外暂无对使用此技术进行运动功能康复训练的 系统研究报道。本研究首次采用体感交互技术Kinect 对脑卒中肢体运动障碍患者进行干预,探讨其康复疗 效,以寻求更好、更有效的康复技术,提高脑卒中患者 的生活质量。 1资料与方法 3)。 1.1一般资料祥,男(1990一),本科在读,主要研究方向:脑 选取2011年11月~2012年11月唐 【作者简介】朱卒中康复。 山市工人医院康复医院住院脑卒中患者40例,其中男 30例,女10例;年龄40—6O岁。脑梗死28例,脑出血 12例;右侧偏瘫14例,左侧偏瘫6例,单纯基底节病 【通讯作者】陈长香。 河北联合大学学报(医学版)2015年7月第17卷第4期 Joum ̄of Hebei United University(Health Sciences)2015 July.17(4) 变16例,其他病变4例。严格按照随机分组的原则将 入组患者分为传统康复组(对照组)20例和传统康复 +体感交互技术Kinect康复训练组(干预组)20例。 两组的年龄、性别、学历、职业性质、病程、疾病性质、发 使用教学。 滑雪的动作要点:①患者两脚分开与肩同宽,可保 持重心转移时的身体平衡;②两侧膝关节弯曲度可控 制在赛道上的速度,弯曲程度越大重心越低则速度越 快,相反站立时速度将会变慢;③重心的左右转移可改 变虚拟人物的滑行前进方向,可顺利通过赛道上两个 病侧别、病变部位和运动功能障碍程度等差异无统计 学意义(P>0.05),具有可比性。 人选标准:入组患者均符合1995年全国第四届脑 血管病学术会议制定的脑卒中诊断标准 ],所有病例 均经CT或MRI检查,临床确诊为脑梗死或脑出血,并 同一颜色的旗门;④两侧膝关节由屈曲位快速转为伸 展位时,可使虚拟人物在跳台处做到完美跳跃,缩短完 成时间。 且满足以下条件:①患者卒中前日常生活自理;②影像 学检查未见中度以上的脑萎缩或脑白质疏松,无视野 缺损与视空间忽视;③下肢Brunnstrom评分达Ⅲ级或 以上,站位平衡Ⅱ级即自身动态维持平衡lOs以上且 能站立lOmin以上;④年龄≥40岁;⑤无意识障 碍,患者可理解并配合研究者的指导;⑥患者对研究知 情同意,并签署知情同意书,合作性强。 排除标准:①视、听力严重减退;②药物滥用、酒精 依赖;③有既往精神疾病史;④严重心、肺、肾等功能不 全;⑤严重的关节病变;⑥严重的言语障碍。 1.2评定方法采用FMA法进行评分。FMA评价 量表具有良好的评价者内信度(r=0.98—0.99)和评 价者间信度(r=0.89—0.95) J,主要采用其下肢功 能评分部分。FMA包含了下肢仰卧位反射活动检测、 屈肌协同运动、伸肌协同运动、反射亢进检测、坐位伴 有协同运动活动、站位脱离协同运动活动以及协调能 力和速度检测等7个大项目,17个子项目。每个子项 目根据评分要求和参照标准可以打出标准得分:2分 为完全达到要求,1分为部分达到要求,0分为完全不 能达到要求。满分为34分,评分越低功能越差 J。干 预前、后分别由研究者本人对两组患者进行FMA下肢 功能量表评定。 1.3干预方法对照组患者实施常规PT、OT、针灸、 理疗、经皮神经电刺激、经皮抗痉挛及神经网络可塑性 治疗。以上治疗时间为每次30min,每周3次,持续4 周。干预组在对照组的康复项目基础上,实施体感交 互技术Kinect辅助训练。本次研究主要采用滑雪这 个游戏模式。训练时间为每次30min,每周3次,整个 疗程持续4周。 进人体感游戏系统界面后,显示设备上会显示提 示和选项,操作简单易学,根据患者文化程度和理解能 力可以自行进入或经由研究者指导进行。进入游戏 后,还可以根据患者对此种运动的认识和理解,通过游 戏内游戏动作演示或研究者进行实际示范对患者进行 进行滑雪的等级分类:游戏可选难度有新秀选手 难度、职业选手难度和冠军选手难度,由于识别系统目 前的运作机制和游戏追踪机制,最多仅能够支持2例 患者同时进行训练。运动处方:患者在人组时会由研 究者本人对其进行一次FMA下肢功能评价,同时提供 一次试玩机会,了解滑雪动作要点,也为研究者制定具 体的运动处方提供参考。运动处方1:最简单的训练: 运动强度不高,适用于下肢Brunstromm分级III级的 患者。整个训练以新秀选手难度为主,内容为4周,全 部进行新秀选手难度的游戏,但可以根据患者恢复情 况对赛道难度进行调整。运动处方2:中等难度的训 练:运动强度不高,适用于下肢Brunstromm分级IV级 的患者,训练内容为第1、2周进行新秀选手难度,第 3、4周进行职业选手难度。运动处方3:比较困难的训 练,运动强度较高,适用于下肢Brunstromm分级V级 的患者,训练内容为直接进行职业选手难度的游戏,如 果患者表现出不适应节奏或难度则改为第1周进行新 秀选手难度,之后升级为职业选手难度。参考患者人 组时的FMA下肢功能评分以及试玩时的表现,研究人 员为每1例患者制定与其当前运动功能相适应的运动 处方,并在可能的限度内对患者的运动处方进行优化 调整,使之效果达到最佳化。 1.4统计学处理采用SPSS 13.0软件包进行统计 学分析。计量资料采用(x±s)表示;组间比较采用 随机设计的样本t检验;同一组治疗前后的比较 采用配对t检验。 2 结果 康复治疗前两组各项评分差异无统计学意义(P >0.05)。经4周治疗后,两组患者的FMA评分均有 不同程度的提高。干预组屈肌系统运动、伸肌协同运 动和坐位伴有协同运动的活动以及总成绩4项评分均 比对照组提高更为明显,差异具有统计学意义(P<0. O1或P<0.05),见表1。 河北联合大学学报(医学版) 2015年7月第17卷第4期 ・56・ Journal of Hebei United University(Health Sciences)2015 July.17(4) 注:干预组与对照组相比,△P<0.01,△△P<0.05 3讨论 环境中去,全心投入到运动和操作当中,并且不用担心 脑卒中患者常伴有严重的肢体功能障碍,下肢功 危险的发生,从而消除了患者的畏惧感;③人机协调互 能障碍大大了患者的生活范围及生存质量,如何 动,设计者可以根据患者的具体情况设置相适应的操 康复成为医务人员的研究课题 ]。肢体功能康复目 作难易度,既不会因为太难而使患者产生沮丧消极心 前大多是由康复治疗师手把手、一对一的进行训练,不 理,又不会因为太容易从而导致无效训练。人性化、个 仅效果不能保证,而且患者容易产生厌烦心理,康复效 体化的体验服务能充分激活和发挥患者的主观能动 率较低。体感交互技术Kinect作为一种通过肢体动 性,引导他们由被动转为主动,逐渐恢复正常的自我控 作变化来操作和感受的新型电子游戏,首次配合常规 制能力。时代在进步,技术在改进,通过不断的尝试和 的康复训练,观察疗效。研究采用因人而异的策略,对 探索,作为一种新方法,新手段,体感交互技术将会在 于病情严重程度不同的患者给予相应的“运动处方”, 脑卒中患者肢体障碍的康复治疗领域发挥重要的作 并且在训练过程中注意把握训练的难易度。当患者出 用,为广大康复护理工作者开辟一片广阔的新天地。 现不适应的情况,及时调整,以达到人机协调互动。结 参考文献 果显示,两组患者的FMA评分在训练后均比训练前有 [1] 李芬芳.早期康复结合针刺治疗脑卒中吞咽障碍临床疗 所提高,而干预组评分提高的程度,特别是在屈肌系统 效观察[J].新中医,2012,44(6):147—148 运动、伸肌协同运动、坐位伴有协同运动的活动以及总 [2] 赵春燕,岳秀红.脑卒中患者及高危人群的健康教育[J]. 现代医药卫生,2011,27(19):2995—2997 成绩4个方面,要明显高于对照组,差异具有统计学意 [3]车力军,孙峰.3G时代体感游戏的发展思考[J].电信 义(P<0.05)。这与Holden等 运用虚拟现实对脑 技术,2011,45211:55—58 卒中后的患者进行运动康复训练的临床研究基本一 [4]Chang YJ,Chen SF,Huang JD.A Kinect—based system for physical rehabilitation:a pilot study for young adults with 致,提示“虚拟老师”指导训练的患者,康复速度有极 motor disabilities[J].Res Dev Disabil,2011,32(6):2566 大提高。在常规康复训练中增加体感游戏对于脑卒中 [5] 中华神经内科学会.脑卒中患者神经功能缺损程度评分 患者下肢功能恢复有促进作用。结果也显示,在对坐 标准(1995)[J].中华神经内科杂志,1996,29(6):381 位脱离协同运动的活动、卧位反射亢进检查、协调能力 [6]Gladstone DJ,Danells CJ,Black SE.The Fugl—meyer as- 和速度3个方面的前后评分比较时,两组差异无统计 sessment of motor recovery after stoke:a critical review of its measurement properties[J].Neurorehabilitation and Neural 学意义(P>0.05)。可能的因素:①训练时间较短, Repair,2002,9:32—4O 加之长期卧床,患者在运动过程中,对于肢体部分肌肉 [7]Platz T,Pinkowski C,van Wijck F,et a1.Reliability and va- 的控制能力可以较快提升,而在全身肌肉的协调能力 lidity of a/In function assessment with standardized guidelines 方面则相对薄弱;②由于体感游戏依托的为虚拟系统, for the Fugl—Meyer Test,Action Research Arm Test and Box and Block Test:a muhicentre study[J].Clinical Reha- 患者在“滑雪运动”中实际上并没有前进或者后退,因 bilitation,2005,19:404—41 1 此其肌肉的活动速度得不到很好的发挥和锻炼。上述 [8] 柏京,杨卫新.MOTOmed智能运动训练系统对脑卒中 两点亦提示,此系统上存在一定缺点,需进一步探讨其 偏瘫患者下肢功能及站立稳定性的影响[J].中国康复医 深层次的机制。体感交互技术Kinect优越性:①趣味 学杂志,2011,26(8):734—737 [9]Holden MK,Dyar T.Vitrual environment training:a new tool 性强,使患者好奇心大增,诱导他们急于体验这种新鲜 for neurorehabilitation[J].Neurology Report,2002,26(2): 的训练技术,极大地激发了患者的积极性和主动性;② 62 “沉浸感”强,能使患者完全融人到系统所设置的虚拟 (2015—04—28收稿)(岳静玲编辑)