1心血管性疾病（Cardiovascular disease, CVD）的概述

心血管疾病是作为全球死亡的重要原因之一，尽管近几十年来冠心病的死亡率有所下降，但在欧洲每年仍有大约180万人死亡 [1]，在美国每年有78.5万例新发病例和47万例反复发生的心肌梗死 [2]，而在英国，约有11万名男性和每年有65，000名妇女发生急性心肌梗塞，相当于每三分钟发生一起病例 [3]。心血管疾病患者病情迁延不愈，病程漫长，往往会反复、间歇性发作，尤其是患者劳累时症状更加严重，若不及时采取措施进行干预，则可能诱发心绞痛、心肌梗死等症状，严重影响到患者的身心健康。

自2006年以来，中国的CVD患病率一直在持续增长，其中，在大约2.9亿的CVD患者中，有1300万人患有中风，1100万人患有冠心病（CHD），500万人患有肺源性心脏病，450万人患有心力衰竭（HF），250万人患有风湿性心脏病，200万人患有先天性心脏病和2.45亿人患有高血压 [4]。中国五分之二的死亡归因于CVD，高于因癌症或其他疾病引起的死亡率。

临床上除了给予药物、手术治疗外，心脏康复训练对于改善患者预后具有重要价值。研究表明，心脏康复训练有助于改善患者心脏功能，调节血脂，提高心肌功能，改善运动能力，预防并发症发生，降低再住院率，进一步提高患者的生活质量 [3]。

2心血管疾病的康复策略

2.1心血管性疾病的康复

心脏康复是一种多学科交叉的干预措施，专为患有各种CVD（例如缺血性心脏病，心力衰竭和心肌梗塞）的个体患者或经历过心血管干预（例如冠状动脉血管成形术或冠状动脉搭桥术）的患者量身定制 [5]。美国心血管和肺康复协会和美国心脏协会（AHA）强调，心脏康复旨在优化身体，心理，职业和社交功能，同时减慢或逆CVD过程 [6, 7]。心脏康复通常在住院时开始，出院后再进行门诊康复治疗，包括运动计划，营养咨询，行为咨询，免疫接种和戒烟计划，以及旨在控制血压，血脂水平和糖尿病的医疗服务等 [5]。

运动训练计划通常有36节，有专业人士监督训练，持续时间一般为12周。这些运动训练是患者在有持续的心电监护情况下由具有专业资格的护士，物理治疗师，运动生理学家或医师监督下进行。运动训练每周进行1至3次（具体取决于个人情况），目标是每周进行5天，每天30分钟的有氧运动 [8]。

2.2传统康复所面临的困境

研究证实传统康复训练可以有效改善心血管疾病患者的生理结局、生化结局、生理功能、生活质量和抑郁状态等。但传统康复现在所面临的挑战是患者参与心脏康复的积极度仍然很低。特别是在老年人，妇女和社会经济地位较低的患者中特别低。根据最新的Euroaspire V数据，西班牙大约只有50%的患者参加了心肺康复的训练。Reureca注册中心报告说，只有10％的适应心肺康复的患者进行了康复训练。

因此，健康领域内的新技术需要改善这一方面。使用虚拟现实（VR）和视频游戏进行的心脏康复计划内的新技术，被证明可以提高依从性，改善训练的满意度和参与率，有助于改善运动能力 [9, 10]。

3虚拟现实技术在心血管性康复中的角色

3.1虚拟现实技术

虚拟现实（Virtual reality, VR）是计算机系统创建的虚拟环境，其可以产生真实的模拟场景，使用户沉浸其中并与该环境中的对象进行交互 [12-14]。因此模拟，交互和沉浸是构成VR系统的三大基本要素 [15]。而现在更多功能化以及易操作性游戏的开发，虚拟技术不再是一种简单的悠闲娱乐方式，而是晋升为一种学习和技能的培训手段，尤其是运动，认知和感觉（神经以及非神经）障碍的患者 [11]。

3.2虚拟现实技术在心脏康复中的优势和益处

传统的心脏康复需要重复的做相似的运动，这会导致一部分的患者失去做训练的兴趣。视频游戏和VR系统通过与游戏进行物理交互，给患者提供了以治疗为目的有趣游戏任务 [11]。 基于锻炼的视频游戏（Exergames）的设计提供了以有趣的方式锻炼身体技能，并根据患者的能力和强度水平调整游戏的水平。众所周知，一项活动的乐趣水平可以作为锻炼计划有效性的预测因素之一，因此，基于锻炼的互动技术正成为重要的实施体育锻炼的流行策略 [11]。

最常用的VR心脏康复系统是Kinbox或Nintendo Wii的XBOX，这些系统低成本且方便获取 [11]。Chaddha 研究发现健康成年人在使用Wii和Wii Sports软件时代谢率的范围从1.3到5.6 METS [12]，这样的数值对可以相当于慢速（对于1.3METS的值）或非常快（对于5.6）的步行的能量消耗。目前大部分的研究，VR都是与传统的心肺康复相结合，被视为是传统心肺康复的补充治疗（Complement）。但是，有两篇研究也将VR单独作为心脏康复的治疗方式 [13, 14]。Blanc等使用带有任天堂Wii控制台及其Wii体育软件的拳击游戏进行了15分钟的治疗，预热时间为5分钟 [14]。Klompstra等采用了相同的控制台和软件，更多类别的游戏（保龄球，网球，棒球，高尔夫球和拳击）进用20分钟的训练 [13]。这两篇研究 [13, 14] 证实VR可以作为一种心脏康复的有效方法改善心力衰竭患者（老年和慢性病患者）的运动能力：最大心率在VR游戏中高于传统心肺康复的9%到16%，且运动时间长1.52分钟到3.22分钟 [13]。

目前，关于训练的次数，每一次训练的计划及各种不同的技术的应用还没有达成一致的观点，所以关于详细的训练计划还仍有很大的差异 [11]。周训练量从每天2次到每周3次，康复训练的总时长可以长达6个月，每一次的训练时间可以从20分钟到1个小时。但是有一点是达成共识的，那就是一定要在有专业医护人员的监督下进行训练。 

当前的证据表明，VR可以明显改善患者参与心脏康复的积极性 （64%的受试者表明研究结束后会继续做运动，100%的受试者认为VR可以作为替代心脏康复的新手段[15]），降低辍学率 [16]15]（VR vs 对照组 = 6% vs 19%），增加训练的依从性 ，增加体力活动 [17]（6分钟步行距离：VR vs 对照组 = 319.9119.3米 vs 263.5115.4米，p< 0.02）和能量消耗[17]，甚至加速恢复和早期出院 [17] (住院时间：VR vs 对照组 = 9.410.5天 vs 12.210.9米，p< 0.02)。家庭VR训练的受限因素包括动作捕捉和手势识别方面的限制（占91％），以及缺少家庭空间（占27％）[15]。最新的随机初步研究证实，在接受VR的CAD患者中，VR疗法显着降低了患者的抑郁症状 （医院焦虑抑郁量表（HADS）的抑郁部分评分下降16%，p= 0.01），焦虑（医院焦虑抑郁量表（HADS）的抑郁部分评分下降23%，p= 0.003）和压力水平（压力问卷感知（PSQ）的评分下降12.8 %, p = 0.03）。 

4结论

在心脏康复中，虚拟现实技术被认为可以作为一种替代传统心脏康复训练的治疗方式，并且能够单独或者与传统的心脏康复相结合。即使现在VR训练的处方未达成统一，但其在心脏康复中的益处除了提高患者康复训练的积极性，依从性，提高运动能力，降低住院时间外，对患者的焦虑以及抑郁都有明显改善。

参考资料

1.British Heart Foundation, European cardiovascular disease statistics 2012. 2012.

2.Balady, G.J., et al., Referral, enrollment, and delivery of cardiac rehabilitation/secondary prevention programs at clinical centers and beyond: a presidential advisory from the American Heart Association. Circulation, 2011. 124(25): p. 2951-2960.

3.Dalal, H.M., P. Doherty, and R.S. Taylor, Cardiac rehabilitation. British Medical Journal, 2015. 351: p. h5000.

4.Ma, L.-Y., et al., China cardiovascular diseases report 2018: an updated summary. Journal of Geriatric Cardiology, 2020. 17(1): p. 1-8.

5.Servey, J.T. and M. Stephens, Cardiac rehabilitation: improving function and reducing risk. American Academy of Family Physicians, 2016. 94(1): p. 37-43.

6.Balady, G.J., et al., Core components of cardiac rehabilitation/secondary prevention programs: 2007 update: a scientific statement from the American Heart Association Exercise, Cardiac Rehabilitation, and Prevention Committee, the Council on Clinical Cardiology; the Councils on Cardiovascular Nursing, Epidemiology and Prevention, and Nutrition, Physical Activity, and Metabolism; and the American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation. Circulation, 2007. 115(20): p. 2675-2682.

7.Smith, S.C., Jr., et al., AHA/ACC guidelines for secondary prevention for patients with coronary and other atherosclerotic vascular disease: 2006 update: endorsed by the National Heart, Lung, and Blood Institute. Circulation, 2006. 113(19): p. 2363-2372.

8.Thomas, R.J., et al., AACVPR/ACC/AHA 2007 performance measures on cardiac rehabilitation for referral to and delivery of cardiac rehabilitation/secondary prevention services endorsed by the American College of Chest Physicians, American College of Sports Medicine, American Physical Therapy Association, Canadian Association of Cardiac Rehabilitation, European Association for Cardiovascular Prevention and Rehabilitation, Inter-American Heart Foundation, National Association of Clinical Nurse Specialists, Preventive Cardiovascular Nurses Association, and the Society of Thoracic Surgeons. Journal of the American College of Cardiology 2007. 50(14): p. 1400-1433.

9.Fernández de Bobadilla Osorio, J., et al., Update on preventive cardiology and rehabilitation. Revista Española de Cardiología (English edition) 2012. 65 Suppl 1: p. 59-64.

10.Galve, E., et al., Update in cardiology: vascular risk and cardiac rehabilitation. Revista Española de Cardiología (English edition) 2014. 67(3): p. 203-210.

11.García-Bravo, S., et al., Virtual reality and video games in cardiac rehabilitation programs. A systematic review. Disability Rehabililation, 2021. 43(4): p. 448-457.

12.Chaddha, A., et al., Technology to help promote physical activity. American Journal of Cardiology, 2017. 119(1): p. 149-152.

13.Klompstra, L., T. Jaarsma, and A. Strömberg, Exergaming to increase the exercise capacity and daily physical activity in heart failure patients: a pilot study. BMC Geriatrics, 2014. 14: p. 119.

14.Blanc, P., et al., Effect of the Wii sport boxing video game on the heart rate in cardiac rehabilitation patients. Archives of Cardiovascular Diseases Supplements, 2011. 3(1): p. 87.

15.Vieira, Á., et al., Kinect system in home-based cardiovascular rehabilitation. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H, 2017. 231(1): p. 40-47.

16.Ruivo, J., et al., In-class active video game supplementation and adherence to cardiac rehabilitation. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 2017. 37(4): p. 274-278.

17.Cacau Lde, A., et al., The use of the virtual reality as intervention tool in the postoperative of cardiac surgery. The Brazilian Journal of Cardiovascular Surgery, 2013. 28(2): p. 281-289.