关键词:康复、脑卒中、治疗、步态、步行速度、步行适应性
1.研究背景
卒中后患者常出现步行速度下降、平衡能力受损以及步行过程中对环境变化适应能力不足等问题。这些问题不仅影响患者日常生活中的独立行走能力,也可能增加跌倒风险。
传统步行康复训练通常重点关注患者在相对稳定环境中的步行能力,例如提高步行速度、改善步态以及增强下肢功能。然而,在实际生活中,行走环境是不断变化的。患者需要根据道路、障碍物、空间变化以及周围环境及时调整步长、步速和行走方向。因此,除了基本步行能力外,患者还需要具备在不同环境和任务下调整步行方式的能力,即“步行适应性”。
本研究比较了两种不同形式的步行适应性训练:基于虚拟现实行走训练智能跑台的步行适应性训练,以及基于地面的FALLS步行训练,探讨两种训练方式对卒中患者步行能力、步行适应性以及认知-运动表现的影响。
2.研究对象与训练方法
研究共纳入40名卒中后患者。所有患者均在卒中发生至少3个月后参加研究,并存在一定程度的步行或平衡能力障碍。
患者被随机分为两组,分别接受虚拟现实行走训练智能跑台步行适应性训练和FALLS步行适应性训练。两组训练持续5周,每周训练2次,每次90分钟。
3.虚拟现实行走训练智能跑台步行适应性训练
虚拟现实行走训练智能跑台是一种带有投影和步行训练功能的智能跑台。训练过程中,可以将不同的视觉任务投射到跑带及患者前方的地面区域,使患者根据视觉信息不断调整自己的步行方式。
训练内容包括:根据投影目标调整脚步位置、避开投影出的障碍物、进行目标导向的踩踏训练、加速和减速行走、串联步行等步行任务、通过交互式游戏完成步行适应性训练。
训练难度可以根据患者的能力进行调整,使患者在相对安全、可控制的环境中反复练习面对不同步行情境时的动作调整。虚拟现实行走训练智能跑台训练的一个重要特点,是将视觉环境变化与患者实际步行行为结合起来,使患者需要根据不断变化的任务主动调整步长、速度和落脚位置。
4.FALLS地面步行训练
FALLS训练则主要在地面环境中进行,通过设置不同的实际行走任务训练患者的步行适应能力。
训练内容包括:避开障碍物;在不平整地面上行走;串联步行;绕杆、蛇形行走;双任务行走;模拟拥挤环境中的行走;跌倒相关训练。
因此,两种训练均强调患者在不同任务和环境下主动调整步行方式,但训练形式有所不同:虚拟现实行走训练智能跑台主要利用跑台、投影和动态视觉任务进行训练,而FALLS主要通过地面实际环境和障碍物进行训练。
5.评价指标
研究主要关注患者的步行能力和步行适应性。
主要评价指标为10米步行测试(10MWT),用于评价患者在标准条件下的步行速度。
此外,研究还评价了患者在不同情境下的步行速度、步行适应能力、认知双任务表现以及认知-运动干扰等指标。同时,研究记录了患者的训练体验以及训练过程中实际完成的步行量,以了解两种训练方式在训练实施方面的差异。
6.主要研究结果
- 标准步行速度:两组没有显著差异
研究首先比较了两组患者在标准条件下的步行速度。
结果显示,虚拟现实行走训练智能跑台组和FALLS组在10米步行测试中的标准步行速度改善没有出现显著的组间差异。
也就是说,本研究并没有发现虚拟现实行走训练智能跑台训练能够在标准步行速度这一主要结局指标上明显优于FALLS地面步行训练。
- 情境化步行速度:虚拟现实行走训练智能跑台组训练后改善更加明显
当患者面对具有特定环境背景的步行任务时,两种训练方式均表现出积极变化。
研究发现,虚拟现实行走训练智能跑台组在训练结束后,其情境化步行速度的改善程度明显高于FALLS组。不过,这种组间差异在后续保持期的评估中没有继续保持显著。
将两组患者整体进行分析后发现,患者的情境化步行速度在训练结束后有所提高,并且这种改善在后续随访中仍然存在。
这说明,针对不同环境和任务进行步行训练,可能不仅影响患者在标准条件下的步行表现,也能够改善患者面对特定步行情境时的行走能力。
- 步行适应能力有所改善
研究还对患者的步行适应性进行了评价。
结果显示,两组训练均包含了大量需要患者主动调整步行方式的任务。整体分析表明,患者在接受训练后,其面对突发或变化的步行任务时的适应能力有所改善。
部分步行适应性方面的改善在训练结束后的保持期仍然存在,研究者还观察到部分效果在更长期的随访中得到保留。
这与研究提出的训练理念相一致:卒中后的步行康复不仅需要恢复基本步行能力,还需要让患者练习如何根据不同的环境和任务调整自己的行走方式。
- 虚拟现实行走训练智能跑台在相同训练时间内提供了更多步行练习
两组训练最明显的区别之一,是患者在相同训练时间内实际完成的步数。
研究数据显示:
虚拟现实行走训练智能跑台组每次训练平均完成约2779步,FALLS组每次训练平均完成约1464步;虚拟现实行走训练智能跑台组适应性步数约为2405步,FALLS组适应性步数约为1130步。
因此,在相同的训练时间内,虚拟现实行走训练智能跑台组完成的总步数和适应性步数均接近FALLS组的2倍。
这意味着,虚拟现实行走训练智能跑台可以在一次训练过程中提供较高数量的重复步行练习,同时将大量步数用于需要患者调整步行方式的任务。
- 患者对两种训练总体接受度较好
研究还调查了患者对训练的体验。
总体而言,两种训练方式均得到了患者较好的接受。虚拟现实行走训练智能跑台组患者在训练结束后,对自身身体素质改善的主观感受更加明显。
与此同时,虚拟现实行走训练智能跑台组也报告了更多轻度训练不适。因此,研究者认为,在实际应用虚拟现实行走训练智能跑台进行训练时,也需要根据患者自身情况合理调整训练任务和训练难度。
7.研究意义
本研究强调了“步行适应性”在卒中康复中的重要性。
患者在日常生活中并不是始终在平坦、固定和没有障碍的环境中行走。实际行走过程中,需要不断面对障碍物、不同方向、不同速度以及不同空间条件,并根据环境变化及时调整自己的步行模式。
因此,单纯提高患者在标准条件下的步行速度,并不能完全代表患者在实际生活环境中的行走能力。
虚拟现实行走训练智能跑台通过投影目标、障碍物、速度变化以及交互式任务,为患者提供了大量需要主动调整步行方式的训练机会。同时,跑台环境能够对训练条件进行控制,并可以根据患者能力逐步调整任务难度。
本研究数据显示,在相同训练时间内,虚拟现实行走训练智能跑台能够提供更多的步行次数和适应性步数,为患者进行高重复量的步行适应性练习提供了条件。
另一方面,FALLS训练具有在真实地面环境中进行训练的特点,可以让患者直接面对实际的障碍物、不平整地面、拥挤环境等任务,并包含与跌倒相关的训练。因此,两种训练方式具有不同的训练特点。
研究作者认为,虚拟现实行走训练智能跑台和FALLS均包含有助于改善步行速度和步行适应性的训练要素。在实际康复中,可以根据患者的需求、训练目标和训练条件选择相应的训练方式,也可以考虑将不同训练方式结合使用。
8.研究结论
这项随机对照研究表明,虚拟现实行走训练智能跑台步行适应性训练和FALLS地面步行适应性训练均可以作为卒中后步行康复的训练方式。
研究没有发现虚拟现实行走训练智能跑台在标准10米步行速度这一主要结局指标上明显优于FALLS训练,但虚拟现实行走训练智能跑台组在训练结束后表现出了更明显的情境化步行速度改善。同时,两组患者整体的情境化步行速度和部分步行适应能力均得到改善,其中部分改善能够保持到后续随访。
虚拟现实行走训练智能跑台的另一个特点是,在相同训练时间内能够让患者完成约2倍于FALLS组的总步数和适应性步数,为患者提供较高重复量的步行适应性训练。
因此,该研究支持将步行适应性训练和相关评价纳入卒中后步行康复。虚拟现实行走训练智能跑台可以通过可调节的视觉任务、障碍物和动态步行情境,为患者提供重复、可控制的步行适应性训练环境。
9.文献来源
Timmermans C, Roerdink M, Meskers C.G.M., Beek P.J., Janssen T.W.J.Walking-adaptability therapy after stroke: results of a randomized controlled trial.Trials. 2021;22:923.DOI: 10.1186/s13063-021-05742-3.