研究发现 虚拟现实可助力脑卒中康复

7月24日，科技日报记者从北京航空航天大学获悉，该校虚拟现实技术与系统全国重点实验室郝爱民教授联合生物医学工程高精尖创新中心李晓光教授团队，在虚拟现实技术促进脑卒中康复方面取得新进展，这是该校在医工交叉领域获得的又一成果。相关研究成果近日刊发在国际期刊《IEEE可视化与计算机图形汇刊》上。

李晓光介绍，脑卒中后的3个月，是康复治疗的黄金期，也是运动功能恢复、代偿和重塑的关键期。但由于大多数早期脑卒中患者的运动能力有限，治疗性训练的选择很少，以被动康复为主，因此恢复并不理想。

研究人员根据神经可塑性原理，以虚拟现实技术为核心，结合肌电、脑电识别与分析以及动作捕捉等技术，创新性地提出以主动训练为主的临床神经康复评估与训练模式，帮助脑卒中患者在黄金期得到较好的康复治疗。

“我们通过生物医学工程、运动康复和虚拟现实多学科交叉，提出了一种基于虚拟现实的新型康复机制。”郝爱民说，在传统运动康复中，早期脑卒中患者肌力极弱，存在严重的运动障碍，无主动运动能力，通常是通过器械驱动被动地进行肢体活动以刺激肌肉和神经恢复，患者没有反馈，无法参与主动训练；本研究基于虚拟现实技术使患者可以通过健侧上肢带动虚拟场景中的患侧下肢，实现患者主动参与康复训练，患者具有更高的专注力和沉浸感，相比于被动式训练，运动错觉和运动想象能力也更加强烈。此外，本研究系统采用表面肌电采集的方式来获取患者的运动信息，设计并实现网络学习模型以准确实时地识别患者的连续肢体动作，解决了表面肌电信号微弱且易受到干扰的问题，实现了准确、实时、稳定的连续动作识别。

据了解，该研究除了在健康人群中测试了系统功能和性能外，还对患者进行了临床试验。临床试验中共招募了64名早期脑卒中患者进行临床试验。结果显示，在运动想象和运动错觉方面，使用系统进行康复训练时，95%以上的患者产生了生动的运动想象、较高的运动错觉和身体所有权感。急性效果评估结果显示，患侧胫前肌的肌电明显增强，而健侧胫前肌的肌电明显减弱，说明患者在训练后已经能够在一程度上控制患侧足踝，运动功能得到了一定恢复。