截至2019年，仅加拿大就有40多万中风幸存者，预计到2040年这一数字将翻一番[ 1］．偏瘫，或身体一侧的虚弱，通常可以转化为上肢功能的丧失。不幸的是，患臂的完全恢复率仅约40%，尤其是在更严重的病例中[ 2］．此外，最近医疗保健服务的趋势往往导致越来越多的中风幸存者住院时间缩短，尽管他们存在持续的功能缺陷[ 3.］．门诊或家庭护理服务可在中风后短时间内提供一些康复护理，但这些服务受到往返家中距离远、旅行费用高和护理人员有限的限制[ 4］．

2019年更新的《加拿大中风最佳实践建议》为提供康复服务提供指导。[ 1］．在评估中风幸存者的手臂功能的基础上，建议早期治疗和适当强度和持续时间的个性化治疗，以优化住院临床环境或门诊患者的恢复，包括在中风恢复的慢性阶段。提供高强度的、有意义的、特定任务的锻炼来恢复感觉运动功能是推荐的康复干预措施的重要组成部分，包括传统的以及最近的方法，如约束诱导运动疗法和虚拟现实(VR)。虚拟现实为患者提供了参与重复运动的机会，并已被认为是标准治疗的有效补充[ 1］．

尽管在物理康复中应用VR技术有潜在的好处，但目前尚不清楚需要什么样的治疗剂量水平才能达到最佳恢复，特别是考虑到中风后的时间和运动缺陷的严重程度等因素。剂量可以根据3个不同的参数来测量:频率，或每周锻炼的次数;持续时间，或提供治疗的时间;重复的次数，或花在积极治疗上的时间，强调具有挑战性的练习而不是过度学习的任务[ 5］．一项使用运动学习方法作为实验性干预的研究发现，在12周的时间内进行300小时的手臂治疗练习后，手臂功能有了统计学上的显著改善[ 6］．此外，足够高的剂量和强度训练的正确组合似乎是保持UE长期增长的关键[ 7］．

远程康复解决方案的提供多年来在其技术复杂程度上有很大变化，无论是通过简单的电话通信还是更复杂的视频会议解决方案，最后是最近发展的传感器和远程监控技术，使基于web的应用程序能够部署在家中[ 8］．远程医疗是一项新兴技术，可使患者与医疗保健领域(如身体康复)的卫生专业人员之间进行远程通信[ 9］．交流可以通过安全的网络平台实时进行，允许面对面的会议。治疗师和患者在不同时间登录平台交换相关信息时也可能异步发生。远程康复——或康复中的远程保健——可以通过允许对那些在出院后没有资格或无法获得康复服务的患者进行远程监督，从而增加获得康复服务的机会。一项对中风后运动恢复研究的系统回顾表明，通过远程康复的干预与传统的面对面治疗一样有效[ 10］．

作为远程康复的补充，新型面向临床的视频游戏机，通常被称为严肃游戏，在医疗保健环境中越来越容易获得。基于虚拟现实的康复在临床环境中越来越被接受，让患者进行多次重复的练习和任务，这是中风UE康复后标准护理的主要实践原则[ 11］．更老的、广泛使用的商业平台，如任天堂Wii游戏机，是为了让用户参与体育活动而设计的。一项研究商业游戏机可行性和有效性的文献综述发现，所有10项使用任天堂Wii作为干预项目的研究都显示，UE功能指标有所提高[ 12］．这一有希望的发现表明，任天堂Wii和其他类似的基于虚拟现实的严肃游戏可以用于支持临床环境中的恢复努力，尽管它们的作用是否可以超越作为标准治疗的辅助手段仍有待验证[ 13］．并非所有的VR严肃游戏系统都配备了远程健康功能，使参与者能够与治疗师进行远程交流;那些确实提供了定制康复干预的独特机会。

Jintronix (Jintronix Inc)游戏机旨在通过一系列鼓励重复手臂运动的互动游戏，让中风幸存者恢复失去的UE功能。在一项针对急性中风后患者的2组随机临床试验中使用Jintronix系统的初步研究得出结论，VR游戏机在补充传统治疗方面是安全可行的[ 14］．一项荟萃分析得出结论，类似的家庭远程康复方法与常规护理一样可行[ 15］．其他使用家庭干预的研究报告了慢性中风后患者UE的适度增加[ 16， 17］．

Jintronix系统最初被设想为中风幸存者的支持工具，它是一种有前途的工具，可以让中风后患者继续他们的UE康复，但他们在出院后的几个月或几年里不再接受标准护理。在我们的研究开始时，之前没有研究调查使用Jintronix系统作为远程监督的基于家庭的项目，用于慢性中风后患者的UE康复。因此，本研究的主要目的是评估为期一个月的基于家庭的Jintronix系统干预对不再接受康复服务的慢性卒中后患者促进UE功能恢复的疗效。根据干预的家庭性质，作为次要目标，我们研究了在慢性中风幸存者家中实施该系统的可行性。

本研究采用单盲(评估者-盲法)平行2组随机对照试验，对慢性中风人群进行术前、术后和随访设计[ 18］．

本研究获得了大蒙特利尔跨学科康复研究中心研究伦理委员会(CRIR-937-0214)的伦理委员会批准。所有参与者在参与研究前都提供了知情同意。

研究协调员使用随机数字生成器进行了一个块大小为6的块随机化策略，将参与者随机分配到2个不同的干预组中的1个。根据最初的随机分组顺序，将包含小组身份的密封信封按顺序编号。分配是之前进行的，但只有在研究协调员第一次亲自评估后才会公布(参与者不能对分组分配视而不见)。每次干预都包括一个为期4周的计划，具体内容如下:

文本框1概述参与的纳入和排除标准。

Jintronix系统由安装在电脑上的Jintronix软件、大屏幕和微软Kinect深度探测红外传感器摄像头组成，通过参与者的互联网服务提供商连接到网络，如果没有安装服务，则通过我们提供的互联网密钥连接到网络。Kinect摄像头在3D空间中追踪3米范围内的肢体运动，而不需要手持控制器。摄像头提取的数据被实时传输到Jintronix软件，该软件在屏幕上输出一个反映用户动作的虚拟形象。例如，厨房活动邀请用户到达虚拟3D厨房设置中的目标;另一项活动需要两侧的手臂在二维平面上捕捉、携带和丢弃物体( 图1)．该系统的目的是让参与者反复进行单边和双边UE移动，以获得通过难度级别所需的令人满意的游戏分数。用户表现统计数据，如移动速度和准确性，以及整体游戏得分可以从公司服务器访问。

随机分配到治疗组的参与者首先与训练有素的物理治疗师进行了简短的会面，理疗师为他们提供了关于Jintronix系统使用的简单教程，然后与技术人员约定时间安排系统的家庭安装。建议参与者每周进行5次训练，每次≥20分钟。考虑到UE功能的基线水平，治疗师为每个参与者定制了一个简单的程序。每周通过Jintronix系统远程监控项目进度一次至两次，治疗师远程异步调整难度、速度和手臂运动轨迹，以根据参与者在整个干预过程中的UE改善保持最佳挑战。

标准护理组的参与者获得了一份标准锻炼计划(GRASP)的手册。已发现GRASP作为亚急性中风期间UE持续康复的有效补充[ 20.]或作为出院的慢性中风病人的治疗选择[ 21］．在标准治疗组中，没有治疗师监督参与者的进展。在干预开始前，与每个参与者安排了一次会议，以涵盖该计划的组成部分。参与者被鼓励每周尽可能多地参与该项目。参与者在4周结束时自我报告完成的课程数量。虽然GRASP项目可能与治疗(Jintronix系统)项目有一些相似之处，例如促进肘关节的各种运动，但它也促进了治疗项目中不包括的手腕和手的灵巧练习。最重要的是，两组之间的显著差异在于方案内容的提供:治疗组方案提供了非常互动的视觉和听觉体验，而标准护理组方案为用户提供了一本简单的小册子形式的手册，就像在门诊护理中经常提供的那样。

收集所有参与者首次就诊时的基线人口统计数据。共选择了3个临床疗效结局指标来评估上肢功能变化。主要临床结果测量包括Fugl-Meyer UE评估(FMA-UE)，它量化卒中后UE损伤。它是临床实践中的金标准，具有较高的信度和内容效度[ 22]并被广泛用于一系列针对中风后康复的临床研究[ 23］．中风影响量表(SIS;SIS 3.0;连同其个人力量，日常生活活动[ADL]，流动性和手部功能组件)和运动活动日志(MAL;MAL-14，简写的14个问题版本)分别作为次要结局指标来自我评估生活质量和ADL中受损手臂的使用情况。选择这两个结果是因为它们具有很强的内部一致性和重测信度[ 24， 25］．

为了评估在家庭中实施Jintronix系统的可行性，收集了几个变量，其中包括:家庭安装时间、整个4周干预期间的会话次数、花费在该计划上的总时间、疼痛和疲劳指标以及头晕或摔倒的发作。

在基线(前)、干预后(后)和4周随访时(随访)使用这些临床结果指标进行评估。评估者对参与者组的分配不知情，也不参与干预。

共有53名慢性卒中后患者同意参与这项研究。在53名参与者中，2名(4%)在同意后退出并随机进入标准护理组，理由是失去动力或疲劳;51名参与者完成了研究(治疗组和标准护理组分别为n= 26,51%和n= 25,49%)。中显示了参与者注册流程图 图2．

总体而言，27%(14/51)的参与者是女性，各组比例略有不同(9/ 26,35 %的治疗组和5/ 25,20 %的标准治疗组)。治疗组平均年龄为59.8岁(标准差13.1)，标准治疗组平均年龄为56.7岁(标准差11.2)。治疗组和标准护理组的中位卒中时间分别为63个月(IQR 5.3年)和53个月(IQR 4.4年)。在相关参与者人口统计数据的列表中，组间没有统计学上的显著差异 表1．

混合模型分析(根据基线差异进行了调整)显示，在所有结果测量指标上，各组之间没有总体统计学上的显著差异( 表2)．然而，FMA-UE存在显著的时间效应( P=.046)和SIS-total ( P=.048)结果测量。特别是，对于FMA-UE，在前后期间观察到显著的时间效应( P=.03)，但对其他时间段，包括术后和随访之间(以及术前和随访之间)，则没有影响。虽然FMA-UE在时间段前后趋于更好的分数( P=.08)，在任何测量中都没有发现按时间分组的相互作用具有统计学意义。

除SIS-ADL和SIS-mobility呈正态分布外，结果指标分布大多呈非正态分布( P=．15一个nd P=．12，respectively). The 2-sample Wilcoxon tests revealed no statistically significant differences between groups across time points (before, after, and follow-up). No significant differences were observed in the results of the 2-sample t对SIS-ADL和sis -流动性措施进行了测试。

各组随时间变化的FMA-UE得分中位数见 图3(左边)。前后时间点之间的上升趋势倾向于证实所确定的显著时间效应。治疗组在干预后所获得的收益在随访中不再可见，如在 图3(右边)。

使用基线FMA-UE作为子组因子的混合模型分析显示，sis强度测量的组间差异具有统计学意义，但仅适用于高功能子队列( P= .046)。干预后对sis强度评分的事后分析显示各组之间存在显著差异( P= .008)。然而，在随访中没有发现统计学差异。没有其他SIS成分测量(ADL，活动能力或手功能)在组间或亚组分析中产生显著差异。

各组每基线FMA-UE的中位FMA-UE得分见 图3(右侧)。虽然差异无统计学意义，但在干预前后观察到中度FMA-UE亚组(n=9名参与者)的FMA-UE评分中位数变化为11点。这是唯一一个在FMA-UE测量中超过5点MCID的亚组。

两组中达到或超过MCID阈值(分数正5点FMA-UE变化)的参与者数量和比例显示在 表3．治疗组中低功能和中度功能亚队列中近一半的参与者(7/ 17,41%)达到MCID，而标准治疗组中同一亚队列中大约五分之一的参与者(3/ 15,20%)达到MCID。总体而言，35%(9/26)的治疗组参与者达到或高于MCID分数，略低于标准治疗参与者(5/25,20%)的两倍，尽管卡方分析不支持这些比率具有统计学意义( P=收)。

治疗组参与者的关键描述性可行性和有效性发现显示在 表4．标准护理组参与者在4周内参加了中位数为12次(自我报告)的GRASP项目，其中50%(11/22)的参与者在8至16次之间。治疗组的参与者使用Jintronix系统的中位数为21.5次，总持续时间为527分钟(13/26,50%的参与者在310分钟至673分钟之间)。特别值得注意的是，手臂功能中等的治疗组参与者:与功能低和功能高的参与者相比，他们倾向于花更多的时间锻炼(中位数652分钟)。此外，活动较多的参与者的FMA-UE得分中位数为5.5分，而活动较少的参与者为0分，标准护理组为1分。

在家里安装Jintronix系统的时间为15 ~ 40分钟。治疗组参与者报告的疲劳和疼痛评分中位数分别为3.3和1.8，均采用10分制(10分代表最大值)。所有参与者均未报告任何不良事件，如跌倒或头晕发作。两名参与者报告了使用这项技术的困难，主要与控制鼠标和导航游戏界面有关。

干预后FMA-UE评分的中位数变化沿基线手臂功能水平的连续统显示( 图4)．对于更活跃的亚组(对角线条形图)，随着基线臂功能的增加，可以观察到FMA-UE增益呈下降趋势。值得注意的是那些手臂功能低或中等的参与者;两个亚组在FMA-UE(高于5点MCID)上实现了7或更高的中位数增长。相比之下，深色条形图表明，无论基线手臂功能如何，投资低于推荐剂量的参与者往往只产生很少或没有收益。尽管在视觉趋势显示 图4，差异无统计学意义( P=．08for the low function subgroup and P=．55一个nd P=．27for the moderate and high subgroups, respectively).

有趣的是，10名不太活跃的参与者中没有人达到5点FMA-UE，这表明有重要的临床变化，而56%(9/16)更活跃的参与者在手臂功能方面取得了显著的改善( 表3)．

在这项随机对照试验的背景下，我们研究了一种无创vr康复严肃游戏对不再接受康复服务的慢性中风后患者进行UE训练的有效性和可行性。治疗组和标准护理组的参与者都能够成功地参与他们指定的干预措施。在考虑了参与者特征的基线差异后，在所有结果测量中，各组之间没有发现统计学上的显著差异。然而，随着时间的推移，两组在FMA-UE和SIS结果测量方面均显示出统计学上的显著改善，特别是在干预前后。因此，基于Jintronix系统的程序在提高UE功能方面与标准化的GRASP程序相比并不逊色。尽管并非所有参与者都达到了推荐剂量，但所有参与者仍留在被分配的组内，因此尊重意向治疗原则。因此，进行了进一步的亚组分析，以更好地了解给予治疗组的剂量。

更积极的治疗组参与者的FMA-UE分数中位数提高了5.5分，而较少活跃的参与者的分数中位数变化为0分。治疗组的参与者在干预结束后的一个月失去了大部分的增益。在对慢性脑卒中后患者实施UE治疗计划的研究中，也注意到了类似的观察结果[ 29， 30.］．

治疗组的研究结果表明，参与者在活动中投入了更多时间( 图4)似乎证实了“一个人在康复过程中投入的越多，得到的也就越多”[ 31］．这似乎在低和中度FMA-UE亚队列中都成立，但在高FMA-UE亚队列中不成立。

除了花在锻炼上的时间之外，在Jintronix系统中包含更多有利于肩部和肘关节重复运动的游戏的项目之间也存在重要差异，而GRASP项目则相当注重手腕和手指的运动。因此，时间的数量不能与干预本身的其余部分隔离开来。然而，这项研究的结果支持了之前的研究，即基于游戏的康复系统可以激发参与者更大的兴趣，这可以使他们更容易在项目上花费更多的时间，而不是通常的护理[ 32］．

在中度FMA-UE队列中，根据手臂功能水平对参与者进行分组，显示出分组得分差异的趋势( 图3)，组间FMA-UE评分中位数差异为11点(无统计学意义)。观察到的数据表明，治疗组的临床有意义的变化很小。然而，脑卒中后功能较高的参与者可能更难以获得更大的增益，部分原因可能是结果测量的上限效应。更好地理解高功能与改善程度之间的关系值得进一步探索，以最佳地确定剂量。尽管临床测量证明了内容效度和信度，但当基线FMA-UE评分一开始就已经很高时，它对变化的响应可能会较小[ 33］．低基线FMA-UE的参与者比中度功能中风幸存者的增益较小，但比高功能参与者的增益更大。

运动学测量可以填补现有临床测量无法检测变化的空白。与其使用MCID阈值来量化功能改善，还不如为处于UE功能频谱较高和较低端的参与者设想一种更细致的方法。这可以通过可穿戴传感器或机器人调节的控制台来实现，这些控制台可以测量运动速度、运动范围和路径平整度等变量。 34］．一些研究发现运动学测量与FMA-UE之间存在显著相关性，尽管他们警告不要取代已建立的临床测量[ 35］．一项荟萃分析得出结论，运动测量可以很好地补充临床结果测量，因为它们适用于检测较小的改善[ 36］．虽然运动学变量没有被收集(考虑到它们不在本研究的主要目标范围内)，但它们可能为未来旨在实施类似技术的研究提供附加价值，作为临床结果评估的辅助手段。

传感器技术在未来可能会变得更加普遍，跟踪手臂的活动，以准确地解释在规定的干预计划内和外执行的活动指标[ 37］．它还可以用于参与者评估期间的运动学测量的收集，特别是如果远程完成或当建立的临床结果测量未能检测到手臂功能的较小变化时。事实上，其免提使用的简单性促使一项研究验证和确认其作为临床环境中评估UE功能的有效性[ 38］．

我们提供了简单的参与指南，例如“每周5次，每次20分钟，持续4周”，以促进项目的参与。这是基于先前中风后上肢康复远程康复干预项目的例子[ 39， 40］．一项荟萃分析发现，当运动剂量被建模为关键预测变量(如剂量时间和中风后的时间)的线性回归时，运动剂量可以强烈预测功能运动恢复[ 41］．这一发现也得到了一项研究的证实，该研究观察到剂量与功能结果收益之间存在线性关系，但仅在一定小时内，超过一定时间后，任何额外时间的收益都会逐渐减少[ 5］．

虽然一方面，我们的研究结果显示，通过随访，上肢增益没有保留，但另一方面，研究表明，特定任务的重复练习方案可诱导持久的运动皮层重组，这通常先于运动改善[ 42］．我们可能还不确定优化恢复所需的运动频率、强度和持续时间之间的复杂相互作用，但结果表明，延长治疗时间可以为运动皮质重组留出足够的时间，为上肢运动恢复让路。

以家庭为基础的干预项目已在先前的研究中使用[ 43]作为慢性中风后研究设计的核心组成部分。在这项研究中，我们纳入了一个对照组，该对照组接受了基于证据的标准化锻炼计划，目标是重复模仿ADL的上肢运动，这是目前康复计划中经常提供的。因此，两组参与者都受益于一个允许相当水平的上肢活动的项目。

虽然治疗组参与者需要在家中安装Jintronix系统，但设置相对简单，在参与者的生活空间中只需要最小的空间，并且在整个干预期间几乎没有技术维护。与会者需要一定程度的计算机知识来浏览界面，这在第一次会议上讨论了。此外，该系统还增加了向临床医生通报参与者的进度和花在活动上的时间的能力，这些因素似乎在恢复中起着重要作用。

治疗组参与者的平均活动时间为527分钟(约9小时)。大多数参与者不需要外在的刺激就能参与到这个项目中来，也许他们是基于自己对视觉奖励游戏环境的渴望。 32］．我们认为，VR游戏机的直观性促进了自我导向的行为，这最终会影响程序的参与度和依从性，与任天堂Wii环境中报告的游戏角色参与者的积极联系一致[ 44］．基于这些考虑以及该技术使用和安装的简单性，这些发现支持了使用VR严肃游戏作为管理慢性中风后恢复的工具的可行性，如成人中风康复和恢复指南所建议的[ 45］．

虽然所包括的结果测量具有很强的心理测量特性，但也有一些局限性。FMA-UE测量可能在检测参与者手臂功能基线低或高时具有有限的能力。SIS和MAL测量在检测自我感知功能的较小变化时可能缺乏灵敏度。此外，由于总体样本量较小，使用子分组策略来比较基线FMA-UE评分的差异限制了检测显著影响的能力。

标准护理组的参与者没有记录在GRASP项目上花费的具体时间。如果可穿戴传感器技术可用并集成到该程序中，则可以实现更高的精度，该程序可以准确地跟踪上肢主动运动所花费的时间。

两组参与者在积极参与两项计划中的一项时，手臂功能都得到了显著改善。未来的研究可以从非劣效性的角度来评估新项目和标准化项目，而不是在组间进行比较，这样临床医生就有更多的工具可以选择用于UE康复。

未来的研究可能会进一步探讨延长治疗时间和增加随访评估次数的影响，以更容易地跟踪手臂功能的变化。这将有可能测试越来越流行的理论，即增加剂量会导致更好的功能结果。

最后，人工智能最终可以被整合到VR严肃游戏中，通过根据用户的需求和喜好调整难度水平、动作范围和活动类型来减少临床医生的参与。

在两种干预后都有明显的改善趋势，特别是当参与者最积极地参与系统时。根据个体和临床情况，结果表明，在临床医生监测下的VR严肃游戏可能是中风后上肢康复长期管理中额外、有效和可行的工具。