一、前言
随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的快速发展，这些创新技术在重症心肺康复中的应用前景越来越广阔。它们不仅为患者提供了新的康复手段，还提高了康复效果和患者的依从性。本文将介绍几种VR/AR在重症康复中的具体应用实例，为从事重症康复的物理治疗师和医务人员提供参考。
二、VR/AR在重症康复中的应用
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术在重症康复中展现出显著优势，包括增强患者参与度、减轻痛苦和焦虑、促进神经康复、提高康复训练的灵活性和效率。通过沉浸式体验和互动训练，VR/AR技术帮助患者更专注于康复过程，同时提供个性化和安全的训练环境。此外，VR/AR技术还在医护人员培训、远程康复和心理支持方面显示出重要价值，优化了重症康复的整体效果，展示了显著的潜力。根据系统平台的分类，目前VR/AR在ICU中的应用可以分为商用游戏平台和专为医疗设计的VR系统。以下是具体应用实例的分类。
2.1
商用游戏平台
目前便捷和多样化的商用游戏平台，如任天堂在全球范围内的康复治疗中获得了广泛应用，展示了其在增强身体活动、提高患者康复效果和改善心理健康方面的巨大潜力。Gomes等人将任天堂的游戏应用整合到60例成年ICU患者的物理治疗中。通过沉浸式游戏，这些患者完成了100次治疗，运动强度通过改良的Borg量表进行评估，97%的患者达到了轻-中度活动水平。结果显示，86%的患者表示希望在未来继续使用这项技术进行康复锻炼。患者在参与过程中不仅感到愉快，还明显增强了身体活动能力和康复效果。Abdulsatar等人在一项涉及12名危重儿童的试验中，使用任天堂平台上的拳击游戏进行康复训练。结果显示，锻炼期间儿童的上肢活动显著增加，同时没有发生任何与VR干预相关的不良事件。此研究表明，使用商用游戏平台进行康复训练是安全、可行且对儿童患者的活动能力有显著改善的。
2.2
专为医疗设计的治疗系统
Jintronix虚拟治疗系统，专为促进患者的物理康复而设计。该系统通过沉浸式互动游戏和训练模块，为患者提供个性化的康复方案，显著提高康复训练的参与度和效果。利用互动游戏将物理治疗融入有趣的活动中，帮助患者在游戏过程中完成康复训练任务。这种方式不仅增加了患者的参与度，还使康复过程更加愉快和有动力。该系统能够根据每位患者的具体康复需求和目标，制定个性化的康复计划。通过实时监测和反馈，帮助患者逐步实现康复目标。还可以实时收集和分析患者的运动数据，帮助治疗师准确评估患者的康复进展，并及时调整康复计划。这种数据驱动的方式提高了康复训练的效率和效果。Parke等人通过Jintronix虚拟治疗系统，针对20名成年ICU患者进行早期活动增强治疗。目标是手臂、腿部和躯干力量，以及运动范围和耐力锻炼。研究主要评估了安全性和可行性。VR使大部分患者的活动过程感到愉快，提高了身体力量和运动范围，并激励他们坚持康复锻炼。
ImmersiveRehab®虚拟现实系统，专注于帮助中风、脊髓损伤等重大疾病患者进行康复训练。该系统通过沉浸式虚拟环境和互动任务，提供个性化、互动性强的康复体验，旨在提高患者的参与度和康复效果。该系统利用高质量的虚拟现实技术，创建一个沉浸式的康复环境。患者可以通过VR头显进入虚拟世界，在其中进行各种康复任务和游戏，增强了训练的趣味性和参与度。系统设计了多种互动任务和游戏，专注于上肢、下肢及全身的运动训练。这些任务不仅能有效锻炼患者的肌肉和关节，还能刺激大脑的神经可塑性，促进认知功能的恢复。系统会实时监测患者的表现，提供即时反馈，帮助患者逐步实现康复目标。通过虚拟现实中的互动任务，患者可以进行上肢和下肢的运动训练，显著提高了肌肉力量和运动范围。此外，虚拟环境还能刺激大脑的认知功能恢复，促进神经可塑性。
三、VR/AR在重症应用中存在的问题
3.1
晕动症和不适
VR技术可能引发晕动症（恶心、头痛、呕吐等），这与虚拟环境中的视觉和现实运动之间的不一致有关。特别是在长时间使用时，这些不适症状可能会显著影响患者的体验和依从性。此外，AR技术虽然相对较少引起晕动症，但在某些情况下，使用AR设备也可能导致头痛和其他不适。
3.2
伦理问题
在弱势患者群体中，如重症患者，使用VR/AR存在一定的伦理问题。应确保技术的应用能够增强现实世界的提供者-患者关系，而不是取代它。VR/AR的应用必须以患者为中心，尊重患者的尊严和自主性。这需要在技术开发和应用过程中始终保持以人为本的价值观。
3.3
技术和设备差异
由于VR/AR硬件和软件种类繁多，临床研究中的直接比较存在困难。技术的快速发展使得现有研究结果可能很快过时。不同设备和软件的兼容性问题，也可能影响实际应用效果和数据的可比性。
3.4
缺乏一致的研究设计
目前关于VR/AR在重症康复中的应用研究大多为初步探索性研究，缺乏前瞻性随机对照试验和统一的研究设计。不同研究的方案和终点定义差异较大，这限制了对VR/AR技术在重症康复中效果的全面理解和验证。未来的研究需要更加系统化和标准化。
3.5
个体差异和患者选择
VR/AR相关副作用因不同年龄和性别群体而异，患者的个体差异显著影响技术的应用效果。需要仔细选择适合的患者，并在出现副作用时及时提供帮助。此外，不同患者对技术的接受程度和适应能力也存在差异，这需要在实际应用中进行个性化调整和优化。
VR/AR在重症康复中的未来展望
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术在重症康复中的未来前景十分广阔，随着技术的不断进步，这些工具有望成为现代康复医学的重要组成部分。未来，VR和AR技术将更加注重个性化康复方案，通过精确的数据分析和实时反馈，为患者提供量身定制的康复计划，提高康复效果和效率。此外，随着VR硬件和软件的不断改进，未来的VR设备将具备更高的图形分辨率和更强的互动性，从而提供更加沉浸和真实的体验。这将显著提升患者的参与度和训练效果。尽管目前还存在一些挑战，如晕动症、伦理问题和研究设计不统一等，但随着更多前瞻性随机对照试验的开展，以及技术的不断优化，这些问题有望逐步得到解决。VR和AR技术将为重症康复医学带来更多创新和发展机遇。
参考文献
1.Bruno RR, Wolff G, Wernly B, Masyuk M, Piayda K, Leaver S, Erkens R, Oehler D, Afzal S, Heidari H, Kelm M, Jung C. Virtual and augmented reality in critical care medicine: the patient's, clinician's, and researcher's perspective. Crit Care. 2022 Oct 25;26(1):326.
2.Gomes TT, Schujmann DS, Fu C. Rehabilitation through virtual reality: physical activity of patients admitted to the intensive care unit. Rev Bras Ter Intensiva. 2019 Oct-Dec;31(4):456-463.
3.Abdulsatar F, Walker RG, Timmons BW, Choong K. "Wii-Hab" in critically ill children: a pilot trial. J Pediatr Rehabil Med. 2013 Jan 1;6(4):193-204.
4.Parke S, Hough CL, E Bunnell A. The Feasibility and Acceptability of Virtual Therapy Environments for Early ICU Mobilization. PM R. 2020 Dec;12(12):1214-1221.
5.Kanschik D, Bruno RR, Wolff G, Kelm M, Jung C. Virtual and augmented reality in intensive care medicine: a systematic review. Ann Intensive Care. 2023 Sep 11;13(1):81.
张春岩
吉林大学第一医院康复科副技师长
学术任职：
中国康复医学会物理治疗专业委员会第二届委员会委员
中国康复医学会物理治疗专业委员会心肺物理治疗学组委员
中国康复医学会呼吸康复专业委员会心肺物理治疗学组委员
中国研究型医院学会冲击波医学专业委员会委员
吉林省中西医结合学会第二届肺康复专业委员会常务委员
临床特长
擅长慢性呼吸系统疾病康复、围手术期康复评估与治疗、重症心肺康复等
心肺物理治疗师协作组
作者｜张春岩
排版｜周兆斌
审校｜喻鹏铭
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