Keywordschronicobstructivepulmonarydisease;pulmonaryrehabiltation;virtualrealitytechnology;breathingexerciseexerciseendurance; nursing; review

摘要綜述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在慢性阻塞性肺疾?。–OPD）肺康復(fù)中的應(yīng)用原理、分類、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)、效果及挑戰(zhàn)，以期為我國 COPD病人開展肺康復(fù)的臨床實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞慢性阻塞性肺疾病;肺康復(fù);虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);呼吸運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)耐力;護(hù)理；綜述

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2025.13.015

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonarydisease，COPD）是一種進(jìn)行性呼吸系統(tǒng)疾病，其特征是持續(xù)的呼吸道癥狀和氣流受限。近年來，COPD患病率增加，截至2019年全球患病率為 10.6% ，已被認(rèn)為是全球第三大死因，并有嚴(yán)重的后遺癥[1-4]。肺康復(fù)是一種基于證據(jù)的、多學(xué)科的、全面的干預(yù)措施，包括病人評(píng)估、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、健康教育、營養(yǎng)十預(yù)和社會(huì)心理支持，旨在通過穩(wěn)定或逆轉(zhuǎn)疾病的全身表現(xiàn)來改善呼吸系統(tǒng)疾病病人的身體和心理狀態(tài)以及長期遵守健康促進(jìn)行為[5]，是COPD病人一種重要的非藥物治療方法6。傳統(tǒng)肺康復(fù)包括基于有氧、阻力、力量、靈活性和呼吸訓(xùn)練的監(jiān)督運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，由醫(yī)生、物理治療師、護(hù)士和心理學(xué)家組成的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)為病人提供為期8周或更長時(shí)間的支持（每周至少2次）[6]。除了傳統(tǒng)的肺康復(fù)外，新型肺康復(fù)模式如太極拳、全身震動(dòng)、放松技巧訓(xùn)練等方式正在被納人到這些計(jì)劃中，作為補(bǔ)充干預(yù)措施[8-10]。在過去的10年中，數(shù)字技術(shù)的開發(fā)和使用不斷增加，其中虛擬現(xiàn)實(shí)（virtualreality，VR）技術(shù)不僅作為COPD病人肺康復(fù)的補(bǔ)充措施，還為遠(yuǎn)程肺康復(fù)提供了新的可能性[11]。盡管國際上已有新的研究結(jié)果支持將VR技術(shù)應(yīng)用于COPD病人的肺康復(fù)訓(xùn)練中，但檢驗(yàn)和評(píng)估VR對(duì)COPD肺康復(fù)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)的研究仍然有限，本綜述旨在介紹VR在COPD肺康復(fù)中的原理、分類、應(yīng)用、優(yōu)缺點(diǎn)和效果，并概述未來VR技術(shù)應(yīng)用于COPD肺康復(fù)中的挑戰(zhàn)，以期為我國COPD病人開展肺康復(fù)的臨床實(shí)踐提供參考。

1 VR概述

VR是使用計(jì)算機(jī)軟件和硬件創(chuàng)建虛擬環(huán)境，讓用戶感知自己是其中的一部分，通過手動(dòng)控制器或自己的雙手與其中的所有元素進(jìn)行互動(dòng)的一種方式[12]。VR通過與提供聲音、視覺和生物反饋指導(dǎo)的生物傳感技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造引人人勝的場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)注意力轉(zhuǎn)移，分散病人身體活動(dòng)期間的負(fù)面感覺（如疲勞、呼吸困難）的注意力，在此過程中VR允許病人完全控制他們所處的環(huán)境，可以有效地增加病人的動(dòng)力，將重復(fù)性練習(xí)變成有吸引力和令人愉快的任務(wù)，并且提供刺激病人認(rèn)知功能的情境化任務(wù)，促進(jìn)病人將康復(fù)過程中獲得的技能轉(zhuǎn)移到日常生活活動(dòng)中[13-14]。Colombo等[14]將VR定義為現(xiàn)實(shí)的三維計(jì)算機(jī)再現(xiàn)，可能與現(xiàn)實(shí)相似或完全不同，參與者可以在接受多感官刺激的同時(shí)進(jìn)行身體運(yùn)動(dòng)。近年來，VR技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育、營銷、醫(yī)療保健領(lǐng)域中，并均取得了較好的效果[15-18]。VR設(shè)備根據(jù)用戶和虛擬環(huán)境交互時(shí)與物理世界的隔離程度分為沉浸式、半沉浸式和非沉浸式3種VR技術(shù)。

1.1 沉浸式VR

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（immersivevirtualreality，IVR）采用專門的跟蹤技術(shù)，如頭戴式顯示器（head-mounteddisplay，HMD）、身體跟蹤傳感器、專用接口設(shè)備和制作實(shí)時(shí)圖形，結(jié)合計(jì)算機(jī)支持用戶參與沉浸式虛擬體驗(yàn)，該技術(shù)可以感知用戶的位置和運(yùn)動(dòng)，并使用該信息呈現(xiàn)給用戶不同的感官刺激，以產(chǎn)生一種身臨其境的感覺，使參與者沉浸在計(jì)算機(jī)生成的模擬世界中，虛擬世界中的畫面隨著頭部和身體運(yùn)動(dòng)而自然變化，讓用戶在此過程中沉浸式互動(dòng)體驗(yàn)[19]。一種常見的沉浸式VR設(shè)備采用HMD和頭部跟蹤系統(tǒng)的組合[20]，該系統(tǒng)提供與用戶運(yùn)動(dòng)相關(guān)虛擬場(chǎng)景的實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)生成圖像和聲音，這些圖像和聲音與用戶在虛擬場(chǎng)景內(nèi)所看到和聽到的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，其中用戶只能看到計(jì)算機(jī)生成的圖像，而物理世界的其余部分則被擋在視線之外；另一種方法是Cave自動(dòng)虛擬環(huán)境（caveautomaticvirtualenvironment，CAVE）[21]，使用以各種配置排列的立體投影屏幕，允許用戶在較少阻礙的寬視野場(chǎng)景模擬環(huán)境中進(jìn)行交互。這些沉浸式系統(tǒng)主要目標(biāo)是在感知上用模擬環(huán)境取代外部世界，以創(chuàng)造特定的用戶體驗(yàn)。HMD和CAVE在用戶體驗(yàn)和距離感知方面沒有明顯差異，但與HMD相比，CAVE系統(tǒng)的價(jià)格相對(duì)昂貴，通常超出了臨床服務(wù)提供商或基礎(chǔ)研究人員的實(shí)際資源。因此，運(yùn)用HMD的群體數(shù)量明顯更多。

1.2 半沉浸式VR

半沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（semi-immersivevirtual reality，SIVR）是用戶通過使用大型圖形顯示器或立體眼鏡和計(jì)算機(jī)屏幕部分沉浸在虛擬環(huán)境中。用戶通過屏幕在虛擬世界中看到自己，而不會(huì)失去與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系，這些半身臨其境的VR模型由圖像捕獲系統(tǒng)或稱為虛擬身份的身體或身體部位的數(shù)字生成，從而再現(xiàn)人在虛擬環(huán)境中的動(dòng)作。SIVR通常需要額外的設(shè)備，如觸覺設(shè)備，這些設(shè)備允許觸摸和力反饋，以及非觸覺的基于操縱桿的人機(jī)界面，應(yīng)用觸覺手套為神經(jīng)的可塑性過程提供了便利22，在執(zhí)行任務(wù)、實(shí)時(shí)反饋的同時(shí)可以改變?nèi)蝿?wù)難度、增加用戶的動(dòng)力和樂趣[23]。該工具已在腦卒中病人的上肢康復(fù)中廣泛應(yīng)用[24]。SIVR系統(tǒng)有助于視覺信息和神經(jīng)肌肉反饋的整合，為用戶和虛擬對(duì)象之間提供了較好的互動(dòng)。

1.3 非沉浸式VR

非沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（non-immersivevirtual reality，NIVR）使用計(jì)算機(jī)或控制臺(tái)游戲系統(tǒng)和2D界面設(shè)備（鼠標(biāo)、鍵盤、游戲手柄或操縱桿）進(jìn)行管理，通常采用商業(yè)的游戲平臺(tái)，其視覺方面呈現(xiàn)在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)顯示器上或投影到屏幕上，基于用戶與屏幕的互動(dòng)，用戶體驗(yàn)到計(jì)算機(jī)生成的VR環(huán)境，也就是用戶通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬體驗(yàn)，可以在虛擬世界中控制軟件中的某些角色或活動(dòng)，但不直接與環(huán)境接觸，從而進(jìn)行互動(dòng)[19，25]。在NIVR中用戶無須完全沉浸在虛擬環(huán)境中即可了解現(xiàn)實(shí)世界。NIVR常用工具包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。NIVR在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用被描述為基于游戲的康復(fù)等[19]。

2 VR技術(shù)在COPD病人肺康復(fù)中的應(yīng)用

目前，臨床使用廣泛的VR系統(tǒng)有美國的Kinect、日本的Nintendowii、韓國的三星GearVR及我國的BioMaster，不同VR技術(shù)參與形式與沉浸度有所不同。病人在不同的虛擬環(huán)境下進(jìn)行虛擬體驗(yàn)，其中較為常見的VR肺康復(fù)設(shè)備如下。1）HMD：具有高水平互動(dòng)性和沉浸感的設(shè)備。病人頭部佩戴的HMD設(shè)備呈現(xiàn)虛擬環(huán)境[26-27]，如海灘、森林、海洋和山脈，身體佩戴傳感器，以便準(zhǔn)確記錄呼吸運(yùn)動(dòng)，跟隨目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，主要功能在于提高病人呼吸意識(shí)，改善放松技巧。一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明，IVR與傳統(tǒng)肺康復(fù)結(jié)合可以改善COPD病人的情緒，減輕焦慮和壓力[28]。該研究中，COPD病人在傳統(tǒng)肺康復(fù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行VR肺康復(fù)訓(xùn)練，病人頭部佩戴HMD，沉浸在一個(gè)虛擬花園的環(huán)境中，它是對(duì)病人健康的隱喻，一開始它看起來雜亂而灰色，但隨著每次治療它變得更加生機(jī)勃勃，象征著康復(fù)的過程，共開展2周訓(xùn)練，每周5次，每次 20min （204號(hào)此外，還有基于HAD進(jìn)行的冥想、用呼吸進(jìn)行樂器演奏、橫膈膜呼吸訓(xùn)練等[13]。2）主動(dòng)視頻游戲（adventuregame，AVG）[14]：應(yīng)用最廣泛。AVG屬于NIVR，它運(yùn)用電腦、電視顯示器或移動(dòng)設(shè)備屏幕，讓病人體驗(yàn)動(dòng)態(tài)視頻游戲。AVG是一種消費(fèi)運(yùn)動(dòng)設(shè)備，商家會(huì)提供使用說明及指導(dǎo)，病人在應(yīng)用時(shí)相對(duì)比較便捷。AVG也常結(jié)合傳感器運(yùn)用，病人通過這種2D、3D的小游戲，做相應(yīng)的指令動(dòng)作，如下蹲、打拳、扭轉(zhuǎn)、奔跑和避免障礙等，在游戲過程中做了平衡訓(xùn)練以及上肢、下肢或全身的體能鍛煉[29-31]。作為一種運(yùn)動(dòng)游戲，其特點(diǎn)是能夠?qū)⒉∪松眢w活動(dòng)和視頻游戲結(jié)合起來，并且提供有吸引力的圖形和音頻，雖然病人的沉浸感低，但多數(shù)病人表示既有用又有趣[32]。3）平面屏幕：是最常見的可視化方式。對(duì)于臨床醫(yī)生和病人來說，它既便宜又易于使用，可以滿足大多數(shù)老年人的肺康復(fù)需求。平面屏幕的類型較多，如電視、平板電腦、大屏幕投影等來顯示虛擬畫面，每個(gè)畫面都有特定的視野，再與病人連接傳感器，如平衡板，病人可以在平衡板上移動(dòng)，例如邁步或擺動(dòng)，平衡板上的重量傳感器將跟蹤整個(gè)身體、關(guān)節(jié)的位置與方向，病人的身體運(yùn)動(dòng)通常被映射到平面屏幕中的類人身體上進(jìn)行互動(dòng)，其特點(diǎn)是讓病人能夠部分沉浸在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行身體運(yùn)動(dòng)[31]。其中應(yīng)用較多的是騎行系統(tǒng)[33-34]，病人以第一視角瀏覽環(huán)境，似乎擺脫了束縛一樣，在騎行時(shí)系統(tǒng)還會(huì)向病人顯示實(shí)時(shí)身體參數(shù)。部分訓(xùn)練系統(tǒng)中，病人會(huì)收到有關(guān)正確動(dòng)作和剩余時(shí)間的音視頻提醒，對(duì)病人而言，能夠?qū)崟r(shí)了解自己的生理數(shù)據(jù)并自行判斷停止訓(xùn)練時(shí)間。

3VR技術(shù)在COPD病人肺康復(fù)中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

VR技術(shù)與肺康復(fù)的結(jié)合是一種多感官的療法，它將游戲、病人的主動(dòng)性和肺康復(fù)結(jié)合起來，提高了病人訓(xùn)練的積極性，減少了傳統(tǒng)肺康復(fù)過程中的無聊和單調(diào)。VR技術(shù)作為一種創(chuàng)新的技術(shù)手段，使用地點(diǎn)不受限制，可以在醫(yī)院、家中進(jìn)行。由于VR基于游戲和技術(shù)設(shè)備的運(yùn)用，病人在使用VR設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)主觀感知較低，提高了肺康復(fù)的依從性和參與度，生活方式變得更積極[14.35]。此外，VR技術(shù)可以為每例病人量身定制肺康復(fù)目標(biāo)，提供多樣的訓(xùn)練負(fù)荷、項(xiàng)目[36]。病人可以根據(jù)其偏好選擇VR設(shè)備、虛擬環(huán)境，并及時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，具有明顯的可接受性，病人在接受肺康復(fù)治療的同時(shí)享受樂趣[37]。隨著VR技術(shù)的不斷進(jìn)步，系統(tǒng)成本降低，易于維護(hù)，滿足良好互動(dòng)需求，從根本上改善COPD病人獲得肺康復(fù)的機(jī)會(huì)，遵守訓(xùn)練計(jì)劃，增強(qiáng)日常生活中的功能活動(dòng)[19]。VR技術(shù)正在成為醫(yī)療保健領(lǐng)域最容易獲得和低成本的呼吸干預(yù)解決方案之一[38]。通過生物傳感技術(shù)，病人能夠有意識(shí)地、自我有效地控制和檢測(cè)呼吸頻率[39]，提高肺康復(fù)的效率。VR技術(shù)擁有不可替代的諸多優(yōu)勢(shì)，但由于部分設(shè)備成本高昂[40]，經(jīng)濟(jì)成本成為病人在選擇VR設(shè)備時(shí)不得不考慮的必要因素。以往也有研究表明，部分老年病人在使用IVR設(shè)備時(shí)，存在暈動(dòng)病、惡心或眩暈的不良風(fēng)險(xiǎn)[41]，未來有待進(jìn)一步探究其影響人群和風(fēng)險(xiǎn)程度。

VR技術(shù)在COPD病人肺康復(fù)中應(yīng)用的必要性和可行性

COPD病人傳統(tǒng)肺康復(fù)建議從得病的初始階段、入院時(shí)即開始，出院后繼續(xù)堅(jiān)持肺康復(fù)訓(xùn)練，促進(jìn)病人保持長期的健康行為。由于傳統(tǒng)的肺康復(fù)訓(xùn)練單調(diào)、枯燥，會(huì)減少病人的參與，中途退出和依從性低明顯降低了肺康復(fù)的有效性[42]。因此，將激勵(lì)活動(dòng)納入傳統(tǒng)的肺康復(fù)訓(xùn)練中，提高病人的依從性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的肺康復(fù)和VR設(shè)備均提供各種運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、耐力訓(xùn)練和呼吸訓(xùn)練，其中耐力訓(xùn)練旨在提升肌肉耐力，增強(qiáng)心肺功能43；呼吸訓(xùn)練旨在提高呼吸肌的性能，從而減輕呼吸困難44，但不同之處在于VR設(shè)備增加了游戲成分和娛樂動(dòng)機(jī)，減少主觀感知，擴(kuò)大了COPD病人肺康復(fù)的選擇。VR技術(shù)作為一種新型模式，其特點(diǎn)是成本低、操作便捷及有趣[45]。VR設(shè)備可以通過積極、有吸引力的方式，為每個(gè)病人量身定制肺康復(fù)計(jì)劃，包括運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、阻力和持續(xù)時(shí)間等，將運(yùn)動(dòng)與游戲結(jié)合起來，病人體驗(yàn)沉浸式的樂趣，并堅(jiān)持訓(xùn)練。因此，COPD病人的肺康復(fù)訓(xùn)練中運(yùn)用VR技術(shù)可以提高其依從性[46]。VR技術(shù)創(chuàng)建類似現(xiàn)實(shí)世界的虛擬環(huán)境，COPD病人能夠在家中開展肺康復(fù)，可以作為病人的家庭訓(xùn)練方法[47]，這對(duì)于難以獲得醫(yī)院肺康復(fù)訓(xùn)練的病人來說尤其重要，從而也凸顯了該技術(shù)對(duì)于COPD病人肺康復(fù)的必要性。此外，VR技術(shù)是一種安全的遠(yuǎn)程肺康復(fù)療法[45.48]。一項(xiàng)研究中，針對(duì)慢性呼吸系統(tǒng)疾病病人開展基于VR技術(shù)的遠(yuǎn)程肺康復(fù)，通過建立虛擬公園，病人在自行車測(cè)力計(jì)上進(jìn)行耐力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。一旦病人開始移動(dòng)，虛擬騎行就開始了，虛擬自行車沿著預(yù)定義的路徑移動(dòng)，它的速度是根據(jù)測(cè)力計(jì)的車輪尺寸轉(zhuǎn)換騎行的節(jié)奏來獲得的。由物理治療師通過視頻會(huì)議遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)整個(gè)療程，除了步頻、時(shí)間和距離外，脈搏血氧儀測(cè)量的生理參數(shù)也會(huì)顯示，這樣可以保證病人的安全[34]。遠(yuǎn)程康復(fù)不能等同于康復(fù)中心的肺康復(fù)，當(dāng)無法通過醫(yī)院提供肺康復(fù)時(shí)，基于VR技術(shù)的遠(yuǎn)程肺康復(fù)可以成為另一種安全的方案[48]。

5 VR技術(shù)在COPD病人肺康復(fù)中的應(yīng)用效果

5.1VR技術(shù)有助于改善COPD應(yīng)用病人的肺功能

肺功能下降導(dǎo)致的呼吸困難和體力活動(dòng)減弱是COPD病人最常見的癥狀，由于支氣管長期反復(fù)發(fā)炎，造成氣管壁增厚、氣管腔狹窄、阻力增加、出現(xiàn)呼吸困難和喘息癥狀。隨著病情逐漸加重，治療難度逐漸增加。因此，對(duì)病人進(jìn)行呼吸康復(fù)，不僅可以改善肋間肌、腹壁肌等呼吸肌運(yùn)動(dòng)，還可以緩解肌肉疼痛癥狀?；赩R技術(shù)的呼吸訓(xùn)練形式多樣，目的明確，具有娛樂性。在一項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中，以 6min 步行試驗(yàn)（6WMT）、第1秒用力呼氣容積（ FEV₁） 和第1秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值 （FEV₁/FVC） 作為主要測(cè)量指標(biāo)，探討VR技術(shù)對(duì)COPD病人運(yùn)動(dòng)和肺功能的影響，研究結(jié)果表明，VR技術(shù)可以提高COPD病人的肺功能[49]。一項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)通過對(duì)6MWT和 FEV₁ 進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明VR治療可有效改善病人身體狀況和肺功能[50]。隨后又有研究者繼續(xù)探索，在另一項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中，通過提取175例COPD病人的數(shù)據(jù)，同樣使用FEV₁ 評(píng)估肺功能，結(jié)果表明應(yīng)用VR技術(shù)能夠有效改善肺功能，但證據(jù)質(zhì)量比較低[12]，該研究結(jié)果與多項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果[49，51-52]一致，VR技術(shù)可以改善 FEV_1? FEV₁ 是COPD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[53]，但是其對(duì)改善呼吸困難的效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證[54]。

5.2 VR技術(shù)可以提高COPD病人的運(yùn)動(dòng)耐力

運(yùn)動(dòng)耐力是COPD病人肺康復(fù)的重要部分，旨在防止病情惡化[28]。通過增加體力活動(dòng)、提高運(yùn)動(dòng)能力，減少運(yùn)動(dòng)不耐受，提供更健康、更積極的生活方式是COPD病人的康復(fù)目標(biāo)。美國胸科學(xué)會(huì)關(guān)于COPD肺康復(fù)的指南建議：應(yīng)在肺康復(fù)中將游戲成分納入力量訓(xùn)練或耐力訓(xùn)練，或者將兩者結(jié)合?；谟螒虻腣R技術(shù)能夠起到提高動(dòng)態(tài)平衡、增強(qiáng)肢體力量，從而改善COPD病人的運(yùn)動(dòng)耐力的作用。研究顯示，VR技術(shù)結(jié)合肺康復(fù)訓(xùn)練，6MWT增加了 30.8m^[49] 。另一項(xiàng)研究將活躍的視頻游戲作為COPD肺康復(fù)的主要輔助手段，結(jié)果顯示，病人的6WMT平均增加了30.9m^[32] 。LeGear等[53]研究顯示，使用VR進(jìn)行肺康復(fù)期間的體力活動(dòng)水平與在跑步機(jī)上訓(xùn)練產(chǎn)生的體力活動(dòng)水平相似。Rutkowski等29研究也表明，即使單獨(dú)使用基于游戲的VR技術(shù)的訓(xùn)練也能提高6MWT。Obrero-Gaitán等[12]研究指出，當(dāng)VR技術(shù)用作肺康復(fù)的替代療法時(shí)，其改善病人的身體功能和運(yùn)動(dòng)耐力效果會(huì)更好，且沒有發(fā)表偏倚風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)基于VR技術(shù)的干預(yù)措施，包括與肺康復(fù)類似的主動(dòng)體育鍛煉，均結(jié)合有氧、抗阻和力量任務(wù)，不同之處在于VR呈現(xiàn)出一種增加動(dòng)機(jī)、減少努力的主觀感知的游戲成分，游戲帶來的動(dòng)力、參與度和愉悅感是VR技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)，定期訓(xùn)練會(huì)產(chǎn)生積極的結(jié)果，可以提高COPD病人的運(yùn)動(dòng)耐力[55]。VR的應(yīng)用擴(kuò)大了COPD病人的治療選擇，從而凸顯了該技術(shù)對(duì)于提高肺功能和運(yùn)動(dòng)耐力的重要性。

5.3 VR技術(shù)可以改善COPD病人的焦慮情緒

研究顯示，COPD病人患抑郁癥的可能性是非COPD病人的4倍[56]。 21%～96% 的COPD病人出現(xiàn)焦慮癥， 27%～79% 的COPD病人出現(xiàn)抑郁癥，這一數(shù)值高于一般人群或其他慢性病人群[57]。焦慮和抑郁會(huì)增加COPD病人的急性發(fā)作和住院治療次數(shù)，產(chǎn)生一系列問題，從而導(dǎo)致生活質(zhì)量降低[58-59]。因此，改善COPD病人的焦慮、抑郁情緒非常重要。近年來，已有多項(xiàng)研究揭示了VR技術(shù)對(duì)改善病人負(fù)性情緒的積極作用[51，60-61]，其中大多數(shù)研究側(cè)重于焦慮和壓力監(jiān)測(cè)。一項(xiàng)比較使用VR和未使用VR的參與者之間誘發(fā)焦慮的研究顯示，使用VR的參與者的焦慮水平有所降低[62]。在使用VR和生物反饋器控制呼吸后，參與者的焦慮水平在幾分鐘內(nèi)有所下降。一項(xiàng)對(duì)接受VR肺康復(fù)的COPD病人和未接受的病人進(jìn)行比較的研究發(fā)現(xiàn)，VR康復(fù)能夠幫助病人釋放高壓力和減少抑郁發(fā)作[63]。Rutkowski等[28]開展了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，VR組進(jìn)行了10次、每次 20min 的VR治療課程，對(duì)照組進(jìn)行了10次、每次 20min 的舒爾茨自體訓(xùn)練。結(jié)果表明，VR訓(xùn)練組的焦慮和抑郁水平有所下降，而對(duì)照組的焦慮和抑郁水平則呈上升趨勢(shì)。研究者還發(fā)現(xiàn)，壓力水平的變化與功能能力之間存在關(guān)聯(lián)，6MWT和 FEV₁ 較差的病人表現(xiàn)出較高的壓力水平。而VR技術(shù)對(duì)改善COPD病人的負(fù)性情緒也有積極作用[64]。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了在有焦慮和抑郁癥狀的COPD病人中引入VR的有效性。此外，醫(yī)護(hù)人員每天都會(huì)鼓勵(lì)住院病人進(jìn)行肺康復(fù)訓(xùn)練，病人的心肺功能均得到明顯改善。回到家后，如果焦慮和抑郁癥狀沒有減輕，病人很快就會(huì)恢復(fù)到以前久坐的生活方式，由于缺乏定期體育活動(dòng)和進(jìn)行個(gè)人康復(fù)的動(dòng)力和精力，健康狀況也會(huì)惡化。因此，改善情緒、降低焦慮和壓力水平是肺康復(fù)的重要任務(wù)，而基于VR的肺康復(fù)訓(xùn)練能夠起到緩解抑郁、焦慮的積極作用，促進(jìn)病人出院后堅(jiān)持長期的健康生活方式，維持肺康復(fù)的有益效果，這也表明VR在COPD肺康復(fù)中的必要性。

6 VR技術(shù)在COPD肺康復(fù)中的應(yīng)用挑戰(zhàn)

VR在COPD肺康復(fù)中的應(yīng)用有助于改善病人的運(yùn)動(dòng)耐力、提高呼吸意識(shí)、指導(dǎo)放松技巧等。隨著VR技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)VR技術(shù)將在醫(yī)療環(huán)境和現(xiàn)實(shí)世界的呼吸實(shí)踐中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。但是如何提高VR技術(shù)的應(yīng)用和將其功能最大化是未來面臨的挑戰(zhàn)。

6.1 加強(qiáng)VR的可及性

影響VR設(shè)備長期應(yīng)用的因素多種多樣，其中設(shè)備的舒適度和高體驗(yàn)感是病人關(guān)注的重點(diǎn)。部分HAD設(shè)備較重，可能引發(fā)相關(guān)并發(fā)癥并阻礙病人正確選擇呼吸傳感硬件；部分硬件設(shè)備涉及高端解決方案，成本較高[14]。VR設(shè)備轉(zhuǎn)向低成本且易于訪問的解決方案符合大多數(shù)病人的需求，也代表其能提高VR設(shè)備在COPD病人中的可及性。未來的研究應(yīng)該為有效的裝置以及降低系統(tǒng)成本提供明確的指導(dǎo)，同時(shí)，VR創(chuàng)新必須克服設(shè)備組裝、參與者人數(shù)、實(shí)驗(yàn)時(shí)長和呼吸模式等障礙，讓更多的COPD病人獲取VR設(shè)備，只有在此基礎(chǔ)上利用最先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建適合病人的個(gè)性化設(shè)備，同時(shí)遵循嚴(yán)格的臨床協(xié)議，做到開發(fā)人員和臨床醫(yī)生之間合作，才能最大限度地發(fā)揮VR對(duì)COPD肺康復(fù)的益處，對(duì)病人的生活質(zhì)量產(chǎn)生真正有益的影響。

6.2 加強(qiáng)VR設(shè)備的個(gè)性化

VR令人興奮的前景之一是能夠通過生物反饋技術(shù)提供個(gè)性化和自適應(yīng)體驗(yàn)。VR應(yīng)用程序可以根據(jù)病人的具體需求動(dòng)態(tài)定制訓(xùn)練方案，病人的反應(yīng)和生理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)集成使得這些應(yīng)用程序可以優(yōu)化生物反饋干預(yù)措施，確保病人收到最相關(guān)和最有影響力的反饋。不同人群對(duì)VR設(shè)備的偏愛明顯不同，如年輕人相比老年人更能接受AVG，他們享受其中的樂趣，從而能夠更好地堅(jiān)持，而老年人由于學(xué)習(xí)能力不足，對(duì)科技產(chǎn)品缺乏足夠的了解。不同的VR設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同程度的沉浸感，體力投人和體力活動(dòng)水平也有所不同。因此，應(yīng)該給予不同病人個(gè)性化的肺康復(fù)VR設(shè)備。未來的研究應(yīng)該探索不同環(huán)境下、不同群體應(yīng)用VR設(shè)備的有效性，將生理數(shù)據(jù)與訪談和其他定性數(shù)據(jù)結(jié)合，對(duì)VR的影響進(jìn)行整體評(píng)估，為各類人群對(duì)VR設(shè)備的選擇提供個(gè)性化的建議。此外，可以加強(qiáng)多例病人參與的互動(dòng)研究，多人游戲可以為孤立的病人提供社交支持，并通過協(xié)作或競(jìng)爭(zhēng)提高游戲體驗(yàn)和互動(dòng)，從而激勵(lì)病人在康復(fù)過程中堅(jiān)持肺康復(fù)訓(xùn)練。

6.3加強(qiáng)VR技術(shù)在COPD肺康復(fù)中應(yīng)用的長期隨訪

VR的應(yīng)用可提高COPD病人呼吸功能和運(yùn)動(dòng)耐力，擴(kuò)大了COPD病人的治療選擇，凸顯了該技術(shù)的重要性。目前，關(guān)于VR在COPD肺康復(fù)中的長期隨訪研究較少。加強(qiáng)VR在使用中的長期隨訪，將試驗(yàn)擴(kuò)展到多階段調(diào)查，以檢查VR對(duì)病人肺康復(fù)的長期影響，探索病人的依從性和行為隨時(shí)間的變化，進(jìn)一步了解病人在退出肺康復(fù)時(shí)面臨的諸多障礙。與此同時(shí)，研究者需要進(jìn)一步探索當(dāng)無人監(jiān)督VR系統(tǒng)的肺康復(fù)計(jì)劃時(shí)，由于時(shí)間不足或距離增加而在參與傳統(tǒng)肺康復(fù)方面面臨嚴(yán)重問題的人群的肺康復(fù)狀況，這對(duì)于進(jìn)一步制定干預(yù)計(jì)劃至關(guān)重要。有研究者建議，在VR中嵌入監(jiān)控功能可能是一種更高效、更完整的解決方案[14]，病人能在低監(jiān)管的家中開展遠(yuǎn)程肺康復(fù)，臨床醫(yī)生也能全面地掌握病人的情況，切實(shí)提高COPD病人肺康復(fù)的依從性和更長時(shí)間的維持效果，這還有待進(jìn)一步研究。

7 小結(jié)

綜上所述，VR技術(shù)作為COPD病人肺康復(fù)的輔助手段，具有較高的可行性、可接受性和安全性，在改善COPD病人的治療結(jié)果和體驗(yàn)方面具有良好的前景。VR肺康復(fù)可以輕松適應(yīng)病人的需求，將成為COPD病人傳統(tǒng)治療的重要輔助手段。未來VR的應(yīng)用還有很多挑戰(zhàn)，需要進(jìn)行更多研究來建立標(biāo)準(zhǔn)化方案，確定最有效的策略并評(píng)估長期效益，以及調(diào)查更高的沉浸感和更自然的互動(dòng)是否可以增強(qiáng)康復(fù)效果。隨著VR的不斷進(jìn)步，其有可能徹底改變肺康復(fù)模式并明顯提高COPD病人的生活質(zhì)量。

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