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为解决脊髓损伤（SCI）患者 sEMG 评估中残余运动功能激活困难问题，研究人员开展 VR 技术相关研究，发现 VR 可提升 sEMG 评估灵敏度及患者残余运动功能。
脊髓损伤（Spinal Cord Injury，SCI）在生活中并不少见，它就像一道残酷的 “封印”，让许多患者的身体运动功能受限。临床上，看似完全性脊髓损伤的患者，其实在损伤部位仍存在神经组织，部分患者还会有残余运动激活现象，也就是所谓的 “不完全性” SCI 。这表明，这些患者有可能恢复一定的运动功能，所以，评估他们的残余运动功能就显得尤为重要。
在众多评估方法中，表面肌电图（surface electromyography，sEMG）因灵敏度较高脱颖而出。然而，不少 SCI 患者由于长时间没有尝试激活瘫痪肌肉，在初次 sEMG 评估时，残余的下行轴突难以达到最佳激活状态，导致严重瘫痪患者的残余运动功能难以被检测出来。虽然密集训练能增加 sEMG 活动，但高昂的时间和医疗成本使得这种方法难以推广。
为了攻克这一难题，北京航空航天大学等机构的研究人员开展了一项名为 “Optimizing sEMG Assessment of Residual Motor Function in Patients with Severe Spinal Cord Injury” 的研究，该研究成果发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》上。研究人员巧妙地运用虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，试图增强患者的动觉意识和运动想象（Motor Imagery，MI）能力，进而提高大脑发出的自主运动信号，提升检测残余 sEMG 运动信号的灵敏度。
在研究过程中，研究人员采用了多种关键技术方法。他们招募了 12 名脊髓损伤患者，这些患者均为胸段脊髓损伤，且符合特定的纳入和排除标准。研究人员利用 VR 技术搭建了虚拟环境，让患者通过操作 Myo 臂带来控制虚拟化身的脚踝运动，同时使用 Noraxon 3.8.6 sEMG 系统收集患者在 VR 训练前后及训练过程中的 sEMG 信号，并对这些信号进行处理和分析。
研究结果如下：
- 任务频率和 5 级激活频率：在 VR 训练前，所有患者的总任务频率和 5 级激活频率总和分别为 19 和 6；训练期间，这两个数字上升到 40 和 31；训练后则变为 50 和 28。虽然任务频率在训练前后没有显著差异，但 5 级激活频率在训练期间和训练后的提升十分显著，这表明 VR 训练能够有效提高患者肌肉激活的质量。
- 患者通道激活的个体差异：在 VR 训练和训练后，患者的通道激活模式各不相同。有的患者训练时无激活，训练后出现激活；有的则相反；还有的全程都未激活。不过，大部分患者在训练过程中或训练后都出现了通道激活。
- 特殊病例分析：例如患者 P3 在 VR 训练一周后，执行脚踝相关任务时能激活多个通道；患者 P4 虽因严重下肢神经病理性疼痛，在 VR 训练前后均未出现自主 sEMG 激活，但训练过程中疼痛有所减轻；患者 P6 在 VR 训练中，右小腿三头肌的爆发频率逐渐增加，并在后期实现了持续肌肉控制。
综合研究结果和讨论部分，VR 技术为脊髓损伤患者的康复带来了新的希望。它不仅能提升患者的残余运动功能，还增强了 sEMG 评估的灵敏度。通过 VR 训练，患者能体验到身体错觉、动觉错觉和运动控制感，这有助于提高他们的 MI 能力和运动记忆。不过，研究也存在一些局限性，比如样本量较小，缺乏患者主观评价指标等。但无论如何，这项研究为后续利用 VR 技术进行脊髓损伤患者康复治疗的研究奠定了基础，让人们对脊髓损伤患者的康复前景有了更多期待，未来有望通过进一步研究，优化 VR 康复方案，为更多患者带来福音。
