對(duì)于眾多腦卒中患者，如果能夠得到及時(shí)有效的康復(fù)訓(xùn)練治療，可以恢復(fù)患者的肢體運(yùn)動(dòng)情況以實(shí)現(xiàn)生活自理能力。然而，傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練療法需要配以輔助康復(fù)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)以及醫(yī)護(hù)人員的引導(dǎo)等，并且針對(duì)不同的康復(fù)訓(xùn)練狀況需要采取與其相匹配的輔助康復(fù)醫(yī)療械，而且對(duì)于醫(yī)護(hù)人員的技能及臨床經(jīng)驗(yàn)要求非常之高，由于目前醫(yī)護(hù)人員的緊缺與康復(fù)患者的眾多，引起個(gè)體患者的康復(fù)訓(xùn)練時(shí)間有限，進(jìn)而導(dǎo)致患者錯(cuò)過(guò)最佳的康復(fù)訓(xùn)練時(shí)間。

針對(duì)目前康復(fù)醫(yī)師與患者之間供求失衡的情況下，新的康復(fù)治療手段不斷被引入康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而逐漸壯大的虛擬現(xiàn)實(shí)得到了迅速的發(fā)展，同時(shí)引起了醫(yī)學(xué)界的專家、學(xué)者們的高度重視并逐步將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練之中，因此虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)由于具有交互性、沉浸感、構(gòu)想性而被廣泛的應(yīng)用于教育、娛樂(lè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。在醫(yī)療領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)能夠提供給患者沉浸式的康復(fù)體驗(yàn)，并加以人機(jī)交互技術(shù)，可以大幅提升患者的康復(fù)療效。作為納斯達(dá)克上市企業(yè)“微美全息WIMI.US”旗下研究機(jī)構(gòu)“微美全息科學(xué)院”的科學(xué)家們以腦卒中患者的肢體運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)訓(xùn)練為例，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)技術(shù)進(jìn)行介紹。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷地被應(yīng)用于患者的康復(fù)訓(xùn)練中，一方面減少了傳統(tǒng)主要基于康復(fù)醫(yī)師輔助運(yùn)動(dòng)治療方法，同時(shí)避免了上述治療方法不規(guī)范性等諸多問(wèn)題；另一方面一定程度上帶動(dòng)了康復(fù)患者的主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的意識(shí)，使其在心情舒暢的環(huán)境下進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之所以不斷應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練中，還主要體現(xiàn)在其能夠提供其他基于輔助機(jī)械訓(xùn)練所不能提供的感知與享受，能夠使患者在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中顯得更加自然、有成就感，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷融入康復(fù)治療將是未來(lái)康復(fù)領(lǐng)域的重要方向。

傳統(tǒng)的腦卒中恢復(fù)期治療方法是以分級(jí)或反射運(yùn)動(dòng)控制為理論基礎(chǔ)，主要是依靠康復(fù)醫(yī)師手動(dòng)輔助患者康復(fù)訓(xùn)練，康復(fù)訓(xùn)練無(wú)法得到有效保障，從而影響康復(fù)效果。

常見(jiàn)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的康復(fù)運(yùn)動(dòng)功能訓(xùn)練，主要是在患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中附以相應(yīng)的游戲場(chǎng)景，使患者在做康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程時(shí)伴有一定樂(lè)趣在里面，卻仍難以調(diào)動(dòng)患者的主動(dòng)參與意識(shí)和自信心。同時(shí)由于欠缺對(duì)患者生理狀態(tài)的評(píng)價(jià)策略，患者康復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生疲勞，易于出現(xiàn)意外導(dǎo)致二次受傷，進(jìn)而限制了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的臨床推廣應(yīng)用。結(jié)合腦肌電信號(hào)能夠反映患者運(yùn)動(dòng)模式和生理功能狀態(tài)的特點(diǎn)，基于腦肌電信號(hào)與虛擬場(chǎng)景的腦卒中患者康復(fù)訓(xùn)練整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案框圖如1所示。

圖1腦卒中患者虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)方案

系統(tǒng)工作流程如下：

(1)腦卒中患者結(jié)合虛擬康復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，同步采集腦卒中患者的腦肌電信號(hào)并無(wú)線發(fā)送至PC端；

(2)PC端獲取腦肌電信號(hào)并進(jìn)行前期的信號(hào)預(yù)處理，一方面提取基于sEMG運(yùn)動(dòng)模式特征向量，實(shí)現(xiàn)對(duì)腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行有效刻畫(huà)；另一方面提取sEMG疲勞指標(biāo)和EEG疲勞指標(biāo)作為運(yùn)動(dòng)疲勞評(píng)價(jià)的特征向量，實(shí)現(xiàn)對(duì)腦卒中患者的疲勞程度進(jìn)行有效刻畫(huà)；

(3)將運(yùn)動(dòng)模式特征向量送入智能分類器1，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模式分類，并根據(jù)分類結(jié)果控制虛擬康復(fù)訓(xùn)練場(chǎng)景；

(4)將s EMG疲勞指標(biāo)和EEG疲勞指標(biāo)送入智能分類器2，進(jìn)行疲勞等級(jí)分類，并根據(jù)分類結(jié)果自適應(yīng)調(diào)節(jié)虛擬康復(fù)訓(xùn)練場(chǎng)景難易程度；系統(tǒng)克服了目前康復(fù)訓(xùn)練的不足，不僅實(shí)現(xiàn)基于虛擬場(chǎng)景的人機(jī)交互，以擺脫患者被動(dòng)接受實(shí)體康復(fù)機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練的缺陷，而且能夠根據(jù)患者目前生理狀況自適應(yīng)的調(diào)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練場(chǎng)景，減緩或增強(qiáng)康復(fù)訓(xùn)練強(qiáng)度，避免不當(dāng)訓(xùn)練所造成的二次損傷。

臨床研究表明，通過(guò)及時(shí)、積極的康復(fù)訓(xùn)練，大部分中風(fēng)患者可以恢復(fù)簡(jiǎn)單肢體運(yùn)動(dòng)能力、甚至痊愈。針對(duì)恢復(fù)期腦卒中患者個(gè)體的差異性，腦電（EEG）與肌電（sEMG）信號(hào)能夠?qū)崟r(shí)反映不同個(gè)體的運(yùn)動(dòng)功能狀態(tài)，通過(guò)分析腦肌電信號(hào)獲取患者生理狀態(tài)，并作為反饋?zhàn)赃m應(yīng)調(diào)節(jié)虛擬場(chǎng)景難易，不僅能夠提高患者康復(fù)訓(xùn)練的主動(dòng)性和自信心，同時(shí)避免因疲勞狀態(tài)下訓(xùn)練所導(dǎo)致的二次受傷，保證康復(fù)訓(xùn)練的安全性，使康復(fù)訓(xùn)練更加智能化、人性化，進(jìn)而推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的臨床實(shí)用化進(jìn)程，緩解康復(fù)醫(yī)師短缺、康復(fù)機(jī)器人輔助訓(xùn)練不足的現(xiàn)狀，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。返回搜狐，查看更多

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