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基于多模式虚拟场景刺激的康复训练策略研究-危昔均博士

2023-08-25

引言

       近年来,随着虚拟现实(VR)技术的迅猛发展,其在康复领域的应用越来越受到关注。软瘫期患者的肢体康复一直是康复临床工作中的难点,而脑机接口和运动想象作为近年来康复领域的研究热点,为康复训练提供了新的思路和方法。本研究旨在探究不同刺激模式下的康复训练策略,通过比较静态、动态和VR场景在提高神经激活度和运动想象识别率方面的差异,为VR康复的发展提供理论依据。

一.康复训练相关研究

1 脑机接口和运动想象

      脑机接口技术通过捕捉大脑活动信号并将其转化为外部控制信号,实现与计算机或其他设备的交互。运动想象是一种在没有实际运动的情况下通过想象运动来激活大脑运动区的方法。这两个技术在康复训练中已经得到广泛应用,并取得了一定的成果。


2 VR技术在康复训练中的应用

      VR技术通过创建虚拟场景,提供沉浸感和交互性,能够为康复训练提供更加真实、全面的环境模拟。在康复训练中,VR技术可以用于提供视觉反馈、运动引导和情境重建等方面,已经被广泛尝试和应用。


3 先前的研究成果总结

      在先前的研究中,已经有一些关于不同刺激模式在康复训练中的比较研究。然而,针对静态、动态和VR场景三种刺激模式的直接比较研究还相对较少。因此,本研究旨在填补这一研究空白,深入探讨不同刺激模式下的康复训练策略。


二.研究设计和方法

1 实验对象和分组设计

      本研究纳入了9名心理状态良好的健康大学生作为实验对象,均为男性,年龄介于22至26岁之间。实验对象被随机分为静态场景控制组、动态场景实验组和VR场景实验组,以确保分组的均衡性。实验过程中,实验组和控制组的受试者均接受为期17天的干预训练。其中,14天为运动想象任务训练,3天为运动想象评定。训练任务中使用的静态场景、动态场景和VR场景分别借助计算机屏幕和VR设备输出干预。在训练和评定过程中,研究团队实时采集了受试者大脑运动区的脑电信号,并进行了相应的数据处理和分析。通过比较不同刺激模式下的脑电信号变化,评估神经激活度和运动想象识别效果。


三. 实验结果和分析

1 运动想象识别效果比较

       根据实验结果,对比静态场景组、动态场景组和VR场景组的运动想象识别效果。研究发现,VR场景组的运动想象识别效果最好,其次是动态场景组,静态场景组表现最差。研究还对比了不同刺激模式下的神经激活度变化。结果显示,VR场景组的神经激活度较高,动态场景组次之,静态场景组最低。


2结果讨论和解释

       通过对实验结果的分析和讨论,可以得出结论:基于多模式虚拟场景刺激的康复训练策略中,VR场景在提高神经激活度和运动想象识别率方面表现最优。这一发现为VR康复的视觉反馈形式和策略提供了有力的支持,认为基于VR场景的干预方法是脑机接口结合运动想象疗法的最佳路径。


四. 结果的局限性和未来研究方向

1 实验对象的限制

     本研究仅对心理状态良好的健康大学生进行了测试,对于中枢神经受损情况各异的患者是否仍然适用,还需要进一步的研究和验证。


2 样本量的限制

      本研究纳入的受试者样本量较小,且多为年轻男性,样本人群的单一性和代表性仍然存在挑战。未来的研究可以增加样本量,并纳入更广泛的人群,以提高结果的可靠性和推广性。


3 其他潜在的影响因素

      本研究在控制了一些基本因素后进行了比较,但仍然可能存在其他未考虑的影响因素。未来的研究可以进一步探索和分析潜在的影响因素,以更好地理解不同刺激模式的康复训练效果。


4 未来研究的发展方向

      基于本研究的结果和局限性,未来的研究可以继续深入探索不同刺激模式在康复训练中的优势和适用性。此外,还可以进一步研究不同刺激模式下的长期效果和康复成效,以及优化和个性化的康复训练策略的设计。


五. 结论

      本研究通过对比静态、动态和VR场景的康复训练策略,发现基于多模式虚拟场景刺激的康复训练中,VR场景具有较好的神经激活和运动想象识别效果。这一研究结果为VR康复的进一步发展和应用提供了重要的理论支持。该研究的实际应用场景主要是软瘫期患者的肢体康复。通过基于多模式虚拟场景的康复训练策略,可以提高神经激活度和运动想象识别率,促进患者的康复进程。一些先前的研究也支持VR场景在康复训练中的优势。VR技术可以提供更加真实、全面的环境模拟,增强患者的沉浸感和参与度,有助于提高康复训练的效果。本研究纳入的受试者主要是年龄介于22至26岁之间的男性大学生,因此在样本的性别和年龄上存在一定的限制。未来的研究可以扩大样本范围,纳入更广泛的人群,以增加研究结果的代表性和推广性。