體感交互技術在我國醫療護理領域研究文獻的可視化圖譜分析

杜 靜，云 潔，袁佳麗，楊 春

（1.成都中醫藥大學護理學院，四川 成都 610075；2.成都中醫藥大學附屬醫院，四川 成都 610072）

體感（軀體感覺信息）可以感知關節位置和移動感覺，是對稱平衡和運動控制的基礎[1]。體感交互技術是利用軀體動作、聽覺、視覺與周圍環境和設備互動的人機交互模式[2]。觸覺刺激與行為以及視覺刺激之間存在一種附加效應[3]。研究發現，視覺具有軀體感覺作用，視覺可以抑制痛覺系統產生的疼痛，尤其是減輕急性疼痛，除此之外，視覺在觸覺系統中可以產生空間增強感[4]。神經損傷導致的體感缺陷會導致患者難以通過觸覺刺激來定位、識別和操縱物體[5-6]。目前，體感交互技術在我國醫療康復領域發展迅速，代替了許多復雜的傳統康復器材，為患者社區與家庭康復提供了較大的幫助[7]。

1 資料和方法

1.1 研究資料

計算機檢索CNKI、萬方、維普、中國生物醫學數據庫，檢索詞“體感交互”“體感游戲”，通過“OR”連接檢索，檢索時間限定為建庫至2021 年11 月，手動剔除工程設計開發類研究、會議論文、非醫療護理類研究，檢索結果得到文獻319 篇，以Refworks 導出“txt”格式，數據合并去重后得到文獻115 篇。

1.2 研究方法

數據分析采用CiteSpacee 5.7.R5W 軟件[8]。參數時間點設置為2000—2021 年，時間節點設置為1 年，選擇“關鍵詞”進行分析，最大閾值（threshold）設置為10 per slice，選擇最小生成樹算法，聚類分析采用對數極大似然率（LLR）。LLR 測試通過評估術語和集群之間的聯系強度來選擇最合適的集群標簽[9]。

2 結果

2.1 關鍵詞出現年份分析

采用Excle 繪制出體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻發表年份分布圖，見圖1。我國2012 年首次發表體感交互技術在醫療護理領域的研究文獻，研究文獻的數量總體呈上升趨勢，2021 年發文量達到峰值21 篇。

圖1 體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻發表年份分布

2.2 關鍵詞共現圖譜及中心性

將115 篇文獻的txt 文件導入CiteSpace，選擇“Keywords”進行分析，繪制出體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻頻次≥3 次的關鍵詞可視化圖譜，見圖2。圖譜顯示125 個節點和329 個連線，密度為0.042 5?！澳戥h圖”的形式表示文獻節點。共現圖譜由節點和鏈接組成，不同節點表示引用的參考文獻、機構、作者和國家等元素，其中“年環圖”顯示年度引文節點，節點的半徑與其頻率相對應，中心性較高的兩個節點可能橋接不同的知識領域；節點之間的鏈接表示協作/共現或共引的關系，其中鏈接的粗細與共引強度成正比[9-10]。共現圖譜中出現頻率較高的關鍵詞有“體感游戲”“腦卒中”“康復”“平衡功能”“康復訓練”“運動功能”“虛擬現實”“綜述”“孤獨癥”“康復效果”“老年人”“生活質量”等，中心性較高的關鍵詞有“體感游戲”“腦卒中”“康復訓練”“運動療法”等。其中頻次≥8 次的關鍵詞及中心性，見表1。

表1 頻次≥8 次的關鍵詞及中心性

圖2 體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻關鍵詞共現圖譜

2.3 關鍵詞聚類圖譜

聚類分析采用“K”和“LLR”算法得到關鍵詞聚類分析圖譜，見圖3。聚類的平均年份以及每個聚類包含的成員數，見表2。關鍵詞聚類簇展示了研究領域的分布情況，Mean Year 表示聚類中文獻的平均年份，可以用來判斷聚類中被引文獻的時間距離；Size 代表簇中包含的成員數[11]。較大LLR 的關鍵詞更能代表該集群的特性[12]。聚類圖譜中的7 個聚類，表示體感交互技術在我國醫療護理領域的7 個主要研究方向：“綜述”“體感游戲”“康復訓練”“老年人”“孤獨癥”“常規康復訓練”“認知”。各個聚類中LLR 和P 值如下。（1）綜述：綜述（13.63，0.001）；腦卒中（11.29，0.001）；虛擬現實（8.98，0.005）；體感交互技術（6.7，0.01）；康復（4.75，0.05）。（2） 體感游戲：體感游戲（10.44，0，005）；康復效果（6.25，0.05）；智障兒童（6.25，0.05）；腦癱患者（3.1，0.1）；智能穿戴（3.1，0.1）。（3）康復訓練：康復訓練（9.38，0.005）；積極性（4.63，0.05）；依從性（4.63，0.05）；中風（4.63，0.05）；體感技術（4.63，0.05）。（4） 老年人：老年人（8.69，0.005）；康復護理（8.69，0.005）；手法復位（4.3，0.05）；功能鍛煉（4.3，0.05）；體感交互（4.3，0.05）。（5）孤獨癥：孤獨癥（15.08，0.001）；社交障礙（4.89，0.05）；心智發育（4.89，0.05）；體感游戲康復治療（4.89，0.05）；學齡期（4.89，0.05）。（6）常規康復訓練：常規康復訓練（5.36，0.05）；肩關節功能（5.36，0.05）；視覺模擬疼痛評分（5.36，0.05）；先天性肌無力綜合征（5.36，0.05）；肩周炎（5.36，0.05）。（7）認知：認知（10.88，0.001）；阿爾茨海默病（5.36，0.05）；帕金森（5.36，0.05）；平衡（5.36，0.05）；生活質量（5.36，0.05）。

表2 聚類的平均年份以及每個聚類包含的成員數

圖3 體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻關鍵詞聚類圖譜

2.4 關鍵詞時間線圖譜

體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻關鍵詞的時間線圖譜，見圖4。時間線圖譜展示了集群發展演化的時間跨度和研究進展；圓形區域代表引用樹輪，代表每篇文章的引用歷史；節點的大小表示引用頻率；線條代表參考文獻之間的關系[13]。

圖4 體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻關鍵詞的時間線圖譜

2.5 突現詞檢測

CiteSpace 軟件做關鍵詞突現分析時，將γ 值設置為0.4，Minimum duration 設置為1，得到體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻的時間線圖譜，見表3。突發檢測揭示了隨著時間的推移突然增加的主題類別，時間間隔用灰線段表示，一段時間內突發值高的關鍵詞用黑線段表示，表示暴發持續時間的開始年份和結束年份，意味著在相應的時間間隔內受到了特別的關注，在一定程度上代表了相應時間間隔內研究領域的研究前沿[12，14]。

表3 體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻

3 分析

（1）關鍵詞共現、聚類圖譜。由表2 可知，體感交互技術在我國最開始的研究對象為老年人，并且大多數為體感交互技術、虛擬現實技術運用于腦卒中康復、康復護理、手法復位以及功能鍛煉的綜述類文獻。2017 年以后，我國體感交互技術主要用于中風、腦癱患者、智障兒童的康復訓練以及其積極性和依從性等。2018 年主要研究方向為通過體感游戲康復治療有社交障礙、孤獨癥的患者，以及改善肩周炎患者的肩關節功能等。2019 年以后主要研究方向為阿爾茨海默病、帕金森患者的認知功能、平衡功能以及生活質量等。（2）時間線圖譜關鍵詞。我國體感交互技術的綜述類文獻時間跨度較長、研究較少，且大多數綜述類文獻集中在2012—2013 年。2013 年首次發表體感游戲應用于腦卒中的研究，主要研究方向為腦卒中的康復、抑郁情緒、平衡以及步行功能等。體感交互技術在我國醫療護理領域的研究并不廣泛，且近十年來研究主要集中于腦卒中患者的平衡訓練、功能鍛煉、認知功能、心理護理等。2019 年以來利用體感交互技術干預帕金森、阿爾茨海默病患者的認知、感覺功能、生活能力受到了廣泛的關注。（3）突現詞。2012 年體感交互技術主要用于腦卒中康復訓練；2013—2017 年為虛擬現實技術在我國發展迅速的時段；2015—2016 年為體感交互技術發展迅速的時段；2017 年體感交互技術主要用于改善肩周炎患者的肩關節功能；2018 年以來，體感交互技術在我國醫療護理領域的研究前沿和熱點主要是驗證其康復效果。

4 討論

4.1 體感交互技術改善神經損傷造成的功能障礙

我國近十年來體感交互技術在康復訓練領域主要用于中風、偏癱的平衡訓練、功能鍛煉等，其次為腦癱、智障兒童的康復訓練，以及改善肩周炎患者的肩關節功能等。

我國腦卒中每年新增250 萬人，發病年齡逐年降低，50%的幸存者遺留不同程度的功能障礙，早期康復訓練有助于患者運動功能的恢復[15]。傳統的康復方法訓練較為單調，且患者參與的積極性不高，而體感互動游戲提供虛擬的多感官一體化場景，讓患者與場景形成良好的互動，具有趣味性、可重復性、便捷性，被國內外學者廣泛運用于腦卒中的康復[16]。趣味性、互動性較強的體感模擬訓練可使患者通過虛擬影像獲得聽覺、視覺、本體感覺反饋，不僅可以刺激大腦皮質運動中樞，促進其運動神經元的重塑，而且能刺激垂體分泌β-內咖肽，提高中樞神經反應能力，促進肢體功能和感覺功能的恢復，利于身體信息的整合，增強肌肉間的協同作用以及整體協調性[17-18]。

腦性癱瘓是在胎兒或嬰兒大腦發育期由于非進行性損傷造成的中樞性運動和姿勢發展的永久性障礙，導致活動受限[19]。據不完全統計，我國每年新增腦癱患兒4萬～5 萬例[20-21]。腦癱診斷年齡為1～2 歲，腦癱患兒主要分為4 種類型：痙攣、運動障礙、共濟失調、低肌張力，其中痙攣型腦癱占腦癱患兒的85%～91%[22]。痙攣型腦癱是因中樞神經系統損傷后導致的高位神經中樞系統調控脊髓牽張反射障礙，最終發展為運動功能障礙。肌電生物反饋是腦癱的常見康復治療方法，但由于患兒年齡較小且治療過程無趣，導致患兒不能正確理解反饋治療的目的，使治療失去意義。肌電反饋體感游戲系統功能強大且趣味性較強，患兒精力集中在游戲中，使肌電生物反饋治療的效果突出。同時，體感游戲結合動作觀察訓練康復模式通過引導患兒觀察、模仿動作，調動患兒的積極性和主動性，在激活鏡像神經元系統修復運動功能障礙的同時可有效刺激感覺運動皮質，降低肌張力[23-24]。另外，體感交互技術近年來也開始應用于肩關節功能康復領域。有體感交互技術運用于肩關節功能康復的研究表明，通過體感交互技術讓肩周炎患者主動進行康復訓練，可以改善肩關節的血液循環，松解粘連的局部組織，增強肌肉組織的協調性，從而有效改善肩關節的功能[25]。

4.2 體感交互技術改善認知、感覺功能

自2012 年我國首次將體感交互技術運用于醫療護理領域以來，我國體感交互技術在認知功能和感覺功能方面的研究主要集中于腦卒中、帕金森、阿爾茨海默病這三大類疾病。

阿爾茨海默病與慢性或進行性大腦結構器質性損傷有關，導致患者腦功能出現障礙，出現認知功能障礙伴有行為人格變化[26]。帕金森是中老年常見的神經系統退行性病變，患者的認知障礙導致患者存在運動姿勢障礙，出現步態速度、步長、幅度降低等，并且隨著病情的進展出現步行遲緩、慌張、凍結步態等[27]。體感游戲作為一種有氧運動，可增加受損處血流量及供氧量，以及游戲中的視覺、聽覺刺激，有利于建立新的認知神經網絡，促進功能康復[15]。傳統的認知功能訓練對訓練師的專業康復能力要求較高，并且內容重復、形式單一，患者在訓練過程中感到枯燥厭煩，而趣味性強、種類繁多、操作簡便的體感互動游戲為老年人認知功能康復提供了新思路，能夠對老年患者記憶力、反應速度起到積極影響[26，28]。研究表明，阿爾茨海默病患者可通過體感交互游戲強化視覺、聽覺學習訓練，強化未受損的認知功能部分，促使患者建立新的認知神經網絡，以補償受損部分的認知功能，來延緩疾病的發展進程[27，29]。

4.3 體感交互技術改善心理狀態、抑郁情緒

體感交互技術在心理、情緒等方面的應用研究主要集中在對腦卒中患者抑郁以及負性情緒的影響，而對其他種類疾病的研究較少。目前我國體感交互技術改善腦卒中抑郁情緒的干預方法主要為體感音樂療法。體感音樂是一類特殊制作的，以低頻、正弦波為主的治療性音樂，音樂對組織、細胞產生和諧的聲波共振，調節機體細胞的興奮或抑制程度。體感音樂療法全稱為體感震動音樂療法，又稱震動聲學療法，其在“音樂—情緒—生理”反應通路中有積極的作用，原理為音樂通過聽覺傳導至腦干網狀中樞和大腦皮質中樞，能夠增強大腦神經細胞的興奮性，調節局部血流量，加快側支循環的建立，降低腦卒中患側肢體的肌肉張力，改善肢體運動功能障礙[30-31]。

5 結語

體感交互技術在我國醫療護理領域的研究文獻時間跨度較大，且大多數為綜述類文獻，臨床研究較少。目前我國體感交互技術主要應用于腦卒中、腦癱、阿爾茨海默病、帕金森等疾病的康復研究領域，對于其他類型的疾病研究較少。由于缺乏相應臨床研究的支持，2018 年以來，體感交互技術在我國醫療護理領域的研究前沿和熱點主要還是驗證其康復效果。