虚拟现实技术在唐氏综合征患者中应用的研究进展

唐氏综合征(Downsyndrome,DS)又名21-三体综合征，是由21号染色体差等[1]。2015年，全世界大约每800个新生儿中就有1个罹患DS,美国DS的发病率为0.67,欧洲为0.49%[1-2]。2022年，数据显示我国DS的发病率为0.15%且相关数值仍在增长[3]。DS为遗传性疾病，目前临床尚无彻底治解DS患者病情发展具有重要的临床意义。虚拟现实(VR技术起源于1956年，后经技术更迭，逐渐由实验室的VR模拟器发展到家喻户晓的消费级产品[5]。该技术是由电子产品通过模拟多种感官体验(视觉、听觉、嗅觉和味觉)实现使用者与虚拟统。非沉浸式VR系统是让使用者通过鼠标、键盘或操纵杆等设备与虚拟环境进世界，使得两者无缝衔接，从而让使用者获得超越现实的虚拟体验；户完全融入虚拟环境的体验中[5]。目前，任天堂Wii游戏机作为VR技术干预DS患者占比最高的设备也正是基于沉浸式系统开发，nect传感器、Xbox360游戏机及各式型号的电脑[7]。以达到主动适应外界刺激的能力，其中神经元重组是基础[8]。DS患者常表现的异常[2],但通过外界干预受损的神经元可恢复和改善相关功能。目前，国刺激如看到他人变换动作时，对应区域增加放电频率以完成相应的治疗干预[9-10]。VR技术正是基于上述理论，通过生成虚拟而达到缓解DS病情发展的目的[11-12]。力下降有关[13],可见DS患者的认知干预十分重要。对于劳累感知力的检测，Rosa等[14]设计并开发了一款名为“MoveHero”的VR视频游戏，34例DS体，结果发现，干预后DS患者的劳累感知量表(RatingofPerceivedExertion,PRE)得分相较于干预前升高，证实VR技术对DS患者的劳累感知力有正向影响。在记忆检测方面，daCruzNetto等[15]通过电脑鼠标点触同时配合智能手机的触屏技术，向30例DS患者展示名为“NossaVida”的虚拟游戏环境，得分方面，与虚拟环境“NossaVida”互动的干预组较未与“NossaVida”互动的对照组高出81.82%,表明VR技术可以改善DS患者的记忆，这与BantaLaven觉信息，同时做出适当反应的能力[17]。Wuang等[10]对105例DS患者应用基于Wii游戏机的VR技术，具体流程是使用Wii游戏机的无线控制器、运动检测系统与屏幕中的虚拟人物进行游戏交互，期间VR技术提供的虚拟反馈以及屏幕上呈现的实时交互过程，能够帮助DS患者完成治疗干预，同时应用感觉整发现VR组的TSIF得分高于标准治疗组。Torres-Carrion等[18]则通过基于K不同的游戏反馈，同时可选择多种游戏模式以保持VR干预过程的持久性；该研究通过伊利诺斯心理语言能力量表(IllinoisTestofPsycholinguisticAbilities,ITPA)评估患者视觉运动认知能力，结果发现，相较于有研究证实，运动能力下降是导致DS患者生活质量变差的直接原因[19]。Ghafar和Torres-Carrión[20]对26例DS患者的平衡能力进行干预研究，对照tricBalanceScale,PBS)测评相关能力，在干预8周之后发现，干预组较对照组治疗效果显著,Lorenzo等[21]的研究结果与其相同，这对于指导医护人员应用VR技术预防DS患者跌倒有重要意义。在协调性的测试方面，Alvareza等[22]首先使用Wii游戏设备生成虚拟游戏环境，之后DS患者可使用滑板、企鹅滑梯和超级草裙舞3款游戏，最后为保证游戏顺利完成，受试者需站在Wii平衡板上以睁眼和闭眼的形式控制自身姿势，结果显示基于Wii游戏形式的VR干预可改善DS患者的协调性。于浩等[23]对DS青少年患者进行下肢肌力VR结果证实，在训练8周之后，DS青少年患者的髋部肌肉(髋伸肌、髋屈肌、髋外展肌)和膝部肌肉(膝屈肌、膝升肌)的肌力均有所提升。Silva等[24]则而对照组则采取生活技能培训等常规治疗，并通过穿梭跑步测试评估DS患提高生活质量等方面有一定的作用，现已被较多学者应用于临床治疗[7],但习形式，有效提高DS患者的学习兴趣。Michalski等[25]使用名为0culusQu了改善。Menezes等[26]通过随机对照试验对15例DS患者进行手机虚拟迷宫测试，其中受试者需按照系统预先设置好的迷宫路径展DS患者的学习形式，如Pelosi等[27]使用LeapMotion、Wii和Timocco3个平台上的6款互动游戏刺激DS患者的学习兴趣，提升了受试者的积极性。还有研究人员基于LeapMotion传感器和AtheerAir护目镜组成的半沉浸式VR系统指精细活动的方式[28]。这提示VR技术不仅可以提供多种类型的学习模式，损伤的风险[29],因此可通过提升DS患者的综合应急能力弥补智能缺陷，降低意外事故的发生率。Kaoua等[30]基于VR技术开发了导航辅助设备，该设备为受试者提供4种引路模式，分别为“无清晰可见”的辅助指引、以“箭头”中行走或防止丢失有指导意义。也有研究人员使用VR技术模拟出多种类型的游泳场景，并在各个场景中向DS患者传递自救止DS患者发生溺水事故尤为重要[16]。除模拟安全的互动场景外，也有学者5.减少DS患者的沟通障碍：沟通可有语言和非语言2种形式，语言沟通是DS患者融入社会，在日常生活中获得自主性和独立性的基本技能[32];而非语言沟通(如手势动作)作为辅助沟通技能也发挥着重要作用。在一项个案报道中，研究人员对DS患者使用基于非沉浸式VR系统运行的图像交互ictureexchangecommunicationsystem,PECS),其干预过程可分为6个阶段：第1阶段首先让受试者用卡片交换物品，并开始建立交流；第2阶段旨在教导受试者从个人交流过渡到群体交流；随后4个阶段分别教之间的交流互动，并对受试者的生活质量产生积极影响[33]。Corrales-Astorgano等[34]的研究发现，通过VR视频游戏“PRADIA”可让DS患者在游戏中认同感，增加了DS患者与他人主动沟通的勇气。DelRioGuerra等[28]将半沉浸式VR系统应用于23例DS患者，具体操作为研究人员向D未来，医护人员可在综合多种临床护理方案的基础上考虑结合VR技术干预DSVR技术作为新兴产业被应用于DS患者，具有反复使用、方便控制和高度仿真等优点[35],相较于传统干预措施表现出独特优势，拥有巨大的应用前景，预，虽然部分研究效果显著,但在使用过程中常存等问题[24];而在另一项研究中发现，与常规单一的VR游戏平台相比，该研究平台就多达3种，这使得干预过程复杂繁琐，进而影响研究结果[27]。未来知、运动系统发育等方面存在不同程度的缺陷[4,36],而部分VR干预研究的DS患者在运动过程中发生跌倒情况有较好的作用[37]。在此基础上，其他学者则允许DS患者的父母在不打扰受试者的情况下全程陪伴在其身旁，以防止意外事故的发生[14]。这也表明，研究人员在今后的相关试验中，应进一步完善制订规范的操作流程及意外防范指南，降低有研究人员在将VR技术应用于DS患者时，组建了一支以残疾儿童学校(AssociationofParentsandFriendsoftheExceptionalPeople,APAE)命名的学习形式、沟通能力和综合应急能力进行有效管理，进而提高DS患者的生活质NatRevDisPrimers,2020,6(1):9.DOI:10.1038/s41572-019-0143-7.[3]国家卫生健康委员会妇幼健康司.全国妇幼卫生监测及年报通讯(2022年第4期)[EB/OL].(2022-08-16)[2023-06-18].https://oss.motherch479-483.DOI:10.1016/j.jbmt.2018.06.006.自然辩证法通讯，2021,43(3):97-106.DOI:10.15994/j.1000-0763.2021.03.013.YangQ,ZhongSH.AreviewlopmentandevolutiontrendsofvirtualrealitytechnologynalofDialecticsofNature,2021,43(3):97-106.realitytherapy,combinedwithphysiotherapyforimprovingmotorprofrkremodeling:fromconceptstopathology[J].Neuroscience,201744:326-345.DOI:10.1016/j.neuroscience.2016.12.048.[9]VanKarnebeekCDMgeneticdevelopmentalconditiatrNeurol,2016,65:1-13.DOI:10.1016/j.pediatrneurol.2016.07.01ResDevDisabil,2011,32(1):312-321.DOI:ilotrandomizedclinicaltrialandproofofprinciple[J].Stroke,2010,41(7):1477-1484.DOI:10.1161/STROKEAHA.110.584979.itybasedtechniqueFrontPublicHealth,2023,11:1143947.DOI:10.338associationwithbrainchanges:anarrativereview2022,11(3):931-953.DOI:10.1007/s40120-022-00361-9.[14]RosaRM,TezzaMHS,Valenzuelate,perceptionofphysicaleffortandperformanceofindividualswithDownsyndromesubmittedtoaprotocolofvirtualgamesforhome-basedDOI:10.3390/healthcarel1131894.layfulvirtualenvironment[J].SciRe 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