對于眾多腦卒中患者，如果能夠得到及時有效的康復(fù)訓(xùn)練治療，可以恢復(fù)患者的肢體運動情況以實現(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)練機構(gòu)以及醫(yī)護人員的引導(dǎo)等，并且針對不同的康復(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，而且對于醫(yī)護人員的技能及臨床經(jīng)驗要求非常之高，由于目前醫(yī)護人員的緊缺與康復(fù)患者的眾多，引起個體患者的康復(fù)訓(xùn)練時間有限，進而導(dǎo)致患者錯過最佳的康復(fù)訓(xùn)練時間。

針對目前康復(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，伴隨計算機技術(shù)發(fā)展而逐漸壯大的虛擬現(xiàn)實得到了迅速的發(fā)展，同時引起了醫(yī)學(xué)界的專家、學(xué)者們的高度重視并逐步將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練之中，因此虛擬現(xiàn)實康復(fù)技術(shù)應(yīng)運而生。

虛擬現(xiàn)實技術(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、醫(yī)療等領(lǐng)域。在醫(yī)療領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實能夠提供給患者沉浸式的康復(fù)體驗，并加以人機交互技術(shù)，可以大幅提升患者的康復(fù)療效。作為納斯達克上市企業(yè)“微美全息WIMI.US”旗下研究機構(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動功能康復(fù)訓(xùn)練為例，對虛擬現(xiàn)實康復(fù)技術(shù)進行介紹。

虛擬現(xiàn)實技術(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)師輔助運動治療方法，同時避免了上述治療方法不規(guī)范性等諸多問題；另一方面一定程度上帶動了康復(fù)患者的主動康復(fù)訓(xùn)練的意識，使其在心情舒暢的環(huán)境下進行康復(fù)訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實技術(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)練過程中顯得更加自然、有成就感，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷融入康復(fù)治療將是未來康復(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或反射運動控制為理論基礎(chǔ)，主要是依靠康復(fù)醫(yī)師手動輔助患者康復(fù)訓(xùn)練，康復(fù)訓(xùn)練無法得到有效保障，從而影響康復(fù)效果。

常見基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的康復(fù)運動功能訓(xùn)練，主要是在患者進行康復(fù)訓(xùn)練過程中附以相應(yīng)的游戲場景，使患者在做康復(fù)訓(xùn)練過程時伴有一定樂趣在里面，卻仍難以調(diào)動患者的主動參與意識和自信心。同時由于欠缺對患者生理狀態(tài)的評價策略，患者康復(fù)過程中產(chǎn)生疲勞，易于出現(xiàn)意外導(dǎo)致二次受傷，進而限制了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的臨床推廣應(yīng)用。結(jié)合腦肌電信號能夠反映患者運動模式和生理功能狀態(tài)的特點，基于腦肌電信號與虛擬場景的腦卒中患者康復(fù)訓(xùn)練整體系統(tǒng)設(shè)計方案框圖如1所示。

圖1腦卒中患者虛擬現(xiàn)實康復(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)進行康復(fù)訓(xùn)練，同步采集腦卒中患者的腦肌電信號并無線發(fā)送至PC端；

(2)PC端獲取腦肌電信號并進行前期的信號預(yù)處理，一方面提取基于sEMG運動模式特征向量，實現(xiàn)對腦卒中患者的運動模式進行有效刻畫；另一方面提取sEMG疲勞指標和EEG疲勞指標作為運動疲勞評價的特征向量，實現(xiàn)對腦卒中患者的疲勞程度進行有效刻畫；

(3)將運動模式特征向量送入智能分類器1，進行運動模式分類，并根據(jù)分類結(jié)果控制虛擬康復(fù)訓(xùn)練場景；

(4)將s EMG疲勞指標和EEG疲勞指標送入智能分類器2，進行疲勞等級分類，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，不僅實現(xiàn)基于虛擬場景的人機交互，以擺脫患者被動接受實體康復(fù)機器人康復(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)練場景，減緩或增強康復(fù)訓(xùn)練強度，避免不當訓(xùn)練所造成的二次損傷。

臨床研究表明，通過及時、積極的康復(fù)訓(xùn)練，大部分中風患者可以恢復(fù)簡單肢體運動能力、甚至痊愈。針對恢復(fù)期腦卒中患者個體的差異性，腦電（EEG）與肌電（sEMG）信號能夠?qū)崟r反映不同個體的運動功能狀態(tài)，通過分析腦肌電信號獲取患者生理狀態(tài)，并作為反饋自適應(yīng)調(diào)節(jié)虛擬場景難易，不僅能夠提高患者康復(fù)訓(xùn)練的主動性和自信心，同時避免因疲勞狀態(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，進而推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)的臨床實用化進程，緩解康復(fù)醫(yī)師短缺、康復(fù)機器人輔助訓(xùn)練不足的現(xiàn)狀，具有重要的經(jīng)濟和社會價值。返回搜狐，查看更多

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