宋楊楊，陳校云，張曙欣，馮力，胡可慧，黃婉茹，裴治綱

1. 北京中醫(yī)藥大學(xué) 管理學(xué)院，北京 100029；2. 國(guó)家衛(wèi)計(jì)委 醫(yī)院管理研究所，北京 100191

引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種跨學(xué)科的綜合技術(shù)。它匯集了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、顯示技術(shù)、人工智能、人機(jī)交互技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的對(duì)真實(shí)世界模擬的技術(shù)，它的目標(biāo)是創(chuàng)造一種身臨其境的感覺(jué)，通過(guò)這種感覺(jué)，用戶(hù)可以投入及沉浸于虛擬的環(huán)境[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到康復(fù)醫(yī)學(xué)治療中，可以突破傳統(tǒng)康復(fù)醫(yī)學(xué)治療的局限，給康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域注入新鮮血液。

本文對(duì)2007年1月至2017年12月間虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究作回顧性分析，總結(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的效果，及其存在的優(yōu)勢(shì)與不足，為今后發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供一些思路和啟示。

1 資料和方法

1.1 資料來(lái)源

通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索兩大中文數(shù)據(jù)庫(kù)：萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)（CNKI）。萬(wàn)方獲得文獻(xiàn)424篇，知網(wǎng)獲得文獻(xiàn)336篇，共獲得文獻(xiàn)760篇。

1.2 資料檢索策略

檢索詞：虛擬現(xiàn)實(shí)/康復(fù)醫(yī)學(xué)/應(yīng)用；檢索方式：主題詞檢索；時(shí)間限制：2007年1月至2017年12月。通過(guò)對(duì)核心文章的閱讀和參考文獻(xiàn)的追查，使用搜索詞“virtual reality, rehabilitation”，Pubmed補(bǔ)充檢索英文文獻(xiàn)。

1.3 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入：與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用現(xiàn)狀相關(guān)的文獻(xiàn)及相關(guān)綜述。排除：① 與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)度不高、介紹不明確的文獻(xiàn)；② 重復(fù)發(fā)表的研究；③ 總結(jié)報(bào)告；④ 通訊報(bào)道；⑤ 會(huì)議論文；⑥ 知識(shí)介紹。

1.4 文獻(xiàn)篩選過(guò)程及納入情況

對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)所檢索出來(lái)的文獻(xiàn)遵照文獻(xiàn)納排標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選，篩選后共獲得文獻(xiàn)156篇，然后，逐篇閱讀文獻(xiàn)并制作信息提取表，提取標(biāo)題、關(guān)鍵字、所使用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用效果以及文獻(xiàn)類(lèi)型等信息,最終篩選出核心文獻(xiàn)42篇，加上Pubmed上檢索的外文文獻(xiàn)3篇共45篇[1-45]，對(duì)這45篇文獻(xiàn)進(jìn)行具體分析（圖1）。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

1.5 資料提取與分析

對(duì)最終納入的45篇文獻(xiàn)制定數(shù)據(jù)提取表，按照文獻(xiàn)的年份、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用效果等方面提取有效信息，用于后期文獻(xiàn)分析總結(jié)。

2 文獻(xiàn)分析結(jié)果

從篩選出的45篇文獻(xiàn)[1-45]分析，從2007～2010年關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究還相對(duì)較少，從2011年開(kāi)始到2017年，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用的文獻(xiàn)逐年在波動(dòng)中逐漸增加，2017年達(dá)到最多。預(yù)計(jì)在2018年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究同樣會(huì)呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)（圖2）。

2.1 在不同疾病康復(fù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在這45篇文獻(xiàn)中，有43篇文獻(xiàn)[1-43]都介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于各種不同類(lèi)型疾病的康復(fù)治療狀況，其中應(yīng)用次數(shù)較多的包括腦卒中、腦損傷、帕金森、骨科疾病、腦血管疾病等，其余還包括老年病、腦癱、手外傷等（表1）。從表1中可以看出，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在已有的研究中應(yīng)用于最多的康復(fù)治療疾病類(lèi)型是腦卒中。但隨著應(yīng)用技術(shù)的成熟和成本的降低，在不同類(lèi)型疾病的康復(fù)治療中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可能都會(huì)得到相應(yīng)的增長(zhǎng)。

圖2 2007～2017年虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的文獻(xiàn)分布情況

表1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于不同疾病頻次統(tǒng)計(jì)

2.2 在不同疾病康復(fù)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)分析

在這45篇文獻(xiàn)中，有26篇文獻(xiàn)[4-29]描述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于不同疾病康復(fù)治療存在的優(yōu)勢(shì)。其中，對(duì)存在的各優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)研究者認(rèn)為，趣味性、安全性、調(diào)動(dòng)患者的主觀能動(dòng)性及操作簡(jiǎn)便易推廣是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無(wú)論應(yīng)用于何種疾病的康復(fù)醫(yī)學(xué)治療都存在的主要優(yōu)勢(shì)。除此之外，可以進(jìn)行針對(duì)性的個(gè)性化設(shè)置治療方案，緩解康復(fù)醫(yī)學(xué)人員不足局面，可重復(fù)性及有效性，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域存在的優(yōu)勢(shì)。優(yōu)勢(shì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見(jiàn)表2。

2.3 在不同疾病康復(fù)應(yīng)用中的效果評(píng)價(jià)

在這45篇文獻(xiàn)中，有13篇文獻(xiàn)[13-21,33-36]對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于不同疾病的治療效果借助不同的量表及相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，研究中選取一定數(shù)量的情況基本相同的樣本，分成實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，分別用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)治療手段進(jìn)行治療，分別用表3中不同量表進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)以下疾病的康復(fù)醫(yī)學(xué)治療都有明顯改善效果。這些治療效果也展示出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不同疾病中存在的優(yōu)勢(shì)，也是由于這些優(yōu)勢(shì)，才能使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)表現(xiàn)出其不同于以往傳統(tǒng)治療方法的治療效果。

2.4 在康復(fù)應(yīng)用中輔助技術(shù)的研究概況

在這45篇文獻(xiàn)中，有14篇文獻(xiàn)[20-33]介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域借助的輔助技術(shù)。輔助技術(shù)是指為改善功能障礙者狀況而設(shè)計(jì)和利用的裝置、服務(wù)、策略和訓(xùn)練，主要包括輔助技術(shù)裝置和輔助技術(shù)服務(wù)兩部分的內(nèi)容。輔助技術(shù)是康復(fù)醫(yī)學(xué)工程的重要組成部分和核心技術(shù)，是康復(fù)醫(yī)學(xué)工程學(xué)理論的技術(shù)體現(xiàn)[45]。通過(guò)借助其他輔助技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)治療中，可以發(fā)揮其更大的優(yōu)勢(shì)。在研究中，借助較多的為動(dòng)作捕捉儀和康復(fù)醫(yī)學(xué)機(jī)器人。除此之外，其他輔助技術(shù)包括平衡訓(xùn)練游戲，數(shù)據(jù)手套和可穿戴設(shè)備等。詳見(jiàn)表4。

表2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)中不同疾病中存在優(yōu)勢(shì)統(tǒng)計(jì)表

表3 不同疾病效果評(píng)價(jià)方式及結(jié)論

2.5 在康復(fù)應(yīng)用中的輔助技術(shù)使用情況

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可與傳統(tǒng)的康復(fù)相結(jié)合，成為一種新穎、有用且有潛力的技術(shù)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其與輔助技術(shù)相結(jié)合的使用情況，見(jiàn)表5。就已有的研究來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與輔助技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在我國(guó)還尚處于研究發(fā)展階段，有待于進(jìn)一步的完善和推廣，并具有潛在的應(yīng)用前景。

表4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的輔助技術(shù)

3 討論

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在康復(fù)醫(yī)學(xué)中發(fā)揮越來(lái)越廣闊的作用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，可以有效解決目前治療手段所存在的局限性，且其存在著趣味性，安全性，有效性，能夠調(diào)動(dòng)患者的主觀能動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)，有著巨大的潛力。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身的不斷進(jìn)步，以及該技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域的不斷推廣和深入，它必將帶來(lái)一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的康復(fù)醫(yī)學(xué)訓(xùn)練革命并推動(dòng)運(yùn)動(dòng)康復(fù)醫(yī)學(xué)訓(xùn)練技術(shù)日臻完善。另外在基層醫(yī)療中，康復(fù)醫(yī)療資源的短缺，尤其是康復(fù)醫(yī)生的不足和康復(fù)醫(yī)學(xué)技術(shù)的短缺，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用提供了廣闊的前景。除此之外，社區(qū)康醫(yī)學(xué)和家庭康復(fù)的開(kāi)展與推廣，也為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用提供了充足的空間。除了康復(fù)醫(yī)學(xué)的臨床需求，康復(fù)醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，康復(fù)醫(yī)學(xué)對(duì)于從業(yè)者在操作技能方面的熟練掌握，也使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)院校和康復(fù)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的教育方面的應(yīng)用前景十分廣闊。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，資金的投入和康復(fù)醫(yī)學(xué)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在康復(fù)醫(yī)學(xué)中發(fā)揮越來(lái)越廣闊的作用。

表5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)應(yīng)用中的輔助技術(shù)使用情況

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)的未來(lái)發(fā)展方向

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，科技和人工智能等不斷進(jìn)步，在康復(fù)醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域的不斷深入，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為改善康復(fù)醫(yī)學(xué)中各項(xiàng)功能的一種新型有效的康復(fù)醫(yī)學(xué)手段。但目前的研究中普遍還存在的不足有：樣本量較小，缺乏大樣本試驗(yàn)和研究；沒(méi)有明確哪些人群最有可能通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)獲益；患者之間應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是否存在差異性；在虛擬環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練的最優(yōu)條件并不明確；虛擬設(shè)備開(kāi)發(fā)和投入費(fèi)用較高，該方法目前還無(wú)法大規(guī)模推廣。這些問(wèn)題都是未來(lái)研究的方向，所以簡(jiǎn)化操作系統(tǒng)、降低虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用成本、開(kāi)發(fā)多用戶(hù)的康復(fù)醫(yī)學(xué)虛擬系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合遠(yuǎn)程康復(fù)等也都還需要康復(fù)醫(yī)學(xué)工作者長(zhǎng)足的努力。

3.3 本研究的局限性

本文在文獻(xiàn)資料的獲取時(shí)選擇了使用頻率較多的兩個(gè)中文數(shù)據(jù)庫(kù)（萬(wàn)方和CNKI）和一個(gè)英文數(shù)據(jù)庫(kù)（Pubmed），這可能導(dǎo)致所得的研究對(duì)象有限；而文獻(xiàn)中只有綜述性和應(yīng)用性?xún)煞N文獻(xiàn)，缺乏政府文件和協(xié)會(huì)指南文件等官方和行業(yè)文件，文獻(xiàn)的類(lèi)型不全面。要進(jìn)一步完善本文的研究結(jié)果還需要多方面地搜集資料和文件，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行進(jìn)一步的追蹤，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的規(guī)劃和發(fā)展提供更加有效的參考信息和建議。