虛擬現實技術在心臟康復患者中應用效果的Meta 分析

秦玲玲，張敏，游兆媛，孔佳佳

目前我國心血管病患者例數約為3.30億，心血管病死亡占城鄉居民總死亡原因的首位［1］。研究表明，心臟康復能夠改善心血管病患者的心功能，降低其13%～14%的病死率和31%的再住院率［2］。目前心臟康復主要分為Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期，即院內心臟康復、門診心臟康復及居家心臟康復，心臟康復的形式包括有氧訓練、抗阻訓練、柔韌性訓練、平衡性訓練等。其中門診心臟康復是在患者出院后3～6個月進行，為心臟康復的核心階段，此階段患者一般需完成12周共36次的康復干預［3-4］。但該階段實踐效果并不理想，在美國，門診心臟康復的參與率為19%～34%［5］；在英國，完成≥8周門診心臟康復的患者僅占所有患者的13%［6］。研究表明，通過虛擬現實（virtual reality，VR）技術進行心臟康復可以打破傳統心臟康復時間與地域的限制，提高訓練中的趣味性，提高患者的參與度［7］。VR技術是一項新興產業，能生成與一定范圍真實環境在視、聽、觸感等方面近似的數字化環境，為受試者提供一種身臨其境的感覺［8］。目前VR技術被廣泛應用于精神疾病治療、電子病歷系統及教學等領域，并取得了良好的效果［9］。2020年以來，VR技術被廣泛應用于心血管病患者的心臟康復中，但其能否提升患者的康復效果尚存爭議［10］。因此，本研究采用Meta分析方法評價了VR技術在心臟康復患者中的應用效果，以期為我國心臟康復患者實施VR技術干預提供依據。

1 資料與方法

1.1 文獻納入與排除標準 納入標準：（1）研究類型為RCT；（2）研究對象：年齡≥18歲，被診斷為心血管病（如冠心病、高血壓、心律失常、心力衰竭、心臟瓣膜病），病情穩定且正在進行心臟康復訓練的患者；（3）干預措施：試驗組在常規心臟康復的基礎上進行VR技術干預，對照組進行常規心臟康復；（4）結局指標：6 min步行距離、焦慮自評量表（Self-rating Anxiety Scale，SAS）評分、抑郁自評量表（Selfrating Depression Scale，SDS）評分、壓力感知問卷（Perception of Stress Questionnaire，PSQ）評分、出勤率。排除標準：（1）非中、英文文獻；（2）未獲得全文或研究數據無法提取的文獻；（3）正在進行的研究；（4）重復發表的文獻。

1.2 文獻檢索策略 計算機檢索中國知網、中國生物醫學文獻數據庫、萬方數據知識服務平臺、維普網、Web of Science、PubMed、Embase、Cochrane Library公開發表的關于VR技術在心臟康復患者中應用效果的文獻。檢索時限為建庫至2023年5月。中文檢索詞為：虛擬現實技術、VR、虛擬現實、心臟康復、運動康復、心臟運動康復、隨機對照試驗、RCT；英文檢索詞為：virtual reality technology、VR、virtual reality、cardiac rehabilitation、exercise rehabilitation、cardiac exercise rehabilitation、randomized controlled trial、RCT。

1.3 文獻篩選與資料提取 由2名研究者按照文獻納入與排除標準獨立完成文獻篩選，若存在異議，經討論仍然不明確時咨詢第3名研究者來確定是否納入。資料提取的內容包括：第一作者、發表年份、國家、研究對象、樣本量、年齡、干預措施、干預時間、結局指標（6 min步行距離、SAS評分、SDS評分、PSQ評分、出勤率）。

以PubMed為例，本文檢索策略如下：

#1 ＂virtual reality＂ [Mesh Terms]

#2 ＂virtual reality technology＂ [Title/Abstract] OR ＂VR＂[Title/Abstract]

#3 #1 OR #2

#4 ＂cardiac rehabilitation＂ [Mesh Terms]

#5 ＂exercise rehabilitation＂ [Title/Abstract] ＂cardiac exercise rehabilitation＂ [Title/Abstract]

#6 #4 OR #5

#7 ＂randomized controlled trial＂ [Mesh Terms]

#8 ＂RCT＂ [Title/Abstract]

#9 #7 OR #8

#10 #3 AND #6 AND #9

1.4 文獻質量評價方法 由2名研究者獨立評價文獻質量，若意見不統一且經討論無果，則請第3名研究者仲裁，決定最終文獻質量。研究者采用Cochrane干預系統評價手冊［11］評估文獻的偏倚風險，完全符合評價標準評為A級，表明文獻偏倚風險較低；部分符合評價標準評為B級，表明文獻偏倚風險中等；完全不符合評價標準評為C級，表明文獻偏倚風險高。

1.5 統計學方法 采用RevMan 5.4進行Meta分析。6 min步行距離、SAS評分、SDS評分、PSQ評分為計量資料，采用均數差（mean difference，MD）或標準化均數差（standardized mean difference，SMD）作為效應量，出勤率為計數資料，采用相對危險度（relative risk，RR）作為效應量，各效應量均采用95%CI作為效應指標。采用χ2檢驗和I2檢驗評估納入文獻的統計學異質性，若P≥0.1且I2≤50%表明各文獻間不存在統計學異質性，采用固定效應模型進行Meta分析；若P＜0.1或I2＞50%表明各文獻間存在統計學異質性，采用隨機效應模型進行Meta分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 文獻檢索結果 初步檢出文獻439篇，排除重復文獻89篇，閱讀題目和摘要后排除文獻327篇，閱讀全文后排除文獻13篇，最終納入Meta分析的文獻10篇［12-21］，文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程Figure 1 Literature screening process

2.2 納入文獻的基本特征及文獻質量評價結果 納入的10篇文獻［12-21］中，英文文獻8篇［12-19］，中文文獻2篇［20-21］；共涉及1 021例患者；納入文獻的基本特征見表1。文獻質量評價結果顯示，1篇［14］為A級，9篇［12-13，15-21］為B級，見表2。

表1 納入文獻的基本特征Table 1 Basic characteristics of the included literature

表2 納入文獻的質量評價結果Table 2 Quality evaluation results of included literature

2.3 Meta分析結果

2.3.1 6 min步行距離 3篇文獻［16-17，20］報道了VR技術對心臟康復患者6 min步行距離的影響，各文獻間不存在統計學異質性（P=0.19，I2=40%），采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，試驗組6 min步行距離長于對照組，差異有統計學意義〔MD=29.22，95%CI（22.94，35.51），P＜0.000 01〕，見圖2。

圖2 試驗組與對照組6 min步行距離比較的森林圖Figure 2 Forest map of comparison of 6 min walking distance between experimental group and control group

2.3.2 SAS評分 5篇文獻［12，15，19-21］報道了VR技術對心臟康復患者SAS評分的影響，各文獻間存在統計學異質性（P＜0.000 01，I2=96%），采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示，試驗組SAS評分低于對照組，差異有統計學意義〔SMD=-1.90，95%CI（-3.35，-0.45），P=0.01〕，見圖3。

圖3 試驗組與對照組SAS評分比較的森林圖Figure 3 Forest map of comparison of SAS scores between experimental group and control group

2.3.3 SDS評分 6篇文獻［12，15-16，19-21］報道了VR技術對心臟康復患者SDS評分的影響，各文獻間存在統計學異質性（P＜0.000 01，I2=95%），采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示，試驗組SDS評分低于對照組，差異有統計學意義〔SMD=-1.44，95%CI（-2.56，-0.31），P=0.01〕，見圖4。

圖4 試驗組與對照組SDS評分比較的森林圖Figure 4 Forest map of comparison of SDS scores between experimental group and control group

2.3.4 PSQ評分 3篇文獻［12，15，19］報道了VR技術對心臟康復患者PSQ評分的影響，各文獻間存在統計學異質性（P=0.005，I2=81%），采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示，試驗組PSQ評分低于對照組，差異有統計學意義〔MD=-8.74，95%CI（-13.04，-4.43），P＜0.000 01〕，見圖5。

圖5 試驗組與對照組PSQ評分比較的森林圖Figure 5 Forest map of comparison of PSQ scores between experimental group and control group

2.3.5 出勤率 4篇文獻［13-14，16，18］報道了VR技術對心臟康復患者出勤率的影響，各文獻間不存在統計學異質性（P=0.94，I2=0），采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，試驗組與對照組出勤率比較，差異無統計學意義〔RR=0.97，95%CI（0.81，1.16），P=0.71〕，見圖6。

圖6 試驗組與對照組出勤率比較的森林圖Figure 6 Forest map of comparison of attendance rates between experimental group and control group

3 討論

3.1 VR技術能夠提高心臟康復患者的運動耐力 6 min步行距離是評估心臟康復患者運動耐力的可靠指標［22］。本研究結果顯示，試驗組6 min步行距離長于對照組，提示VR技術可有效提高心臟康復患者的運動耐力，這與CACAU等［23］的研究結果一致，其在102例冠狀動脈旁路移植術后和瓣膜置換術后的患者中展開研究，結果顯示，基于VR技術的心臟康復是可行和安全的，且VR組出院時6 min步行距離長于常規康復組，可能原因是VR技術自身的趣味性增加了患者的康復動機。KLASEN等［24］指出，患者康復動機的增加與VR游戲對中邊緣多巴胺能通路的激活及其對大腦獎勵系統的影響有關，這可促進患者積極參與并堅持進行心臟康復，從而在一定程度上提高心臟康復的質量和效果。

3.2 VR技術能夠改善心臟康復患者的心理狀態，降低其壓力水平 《中國心血管健康與疾病報告2021概要》［25］顯示，我國急性心肌梗死患者抑郁癥患病率為21.7%，住院冠心病患者抑郁癥患病率高達51.0%，可見目前我國心血管病患者心理健康狀況并不樂觀。CASSIDY等［26］研究表明，體育鍛煉可以降低抑郁癥的發生風險；然而Jó?WIK等［15］研究發現，常規心臟康復在改善患者心理狀態方面并沒有明顯優勢。本研究結果顯示，試驗組SAS、SDS、PSQ評分低于對照組，提示VR技術可以緩解心臟康復患者的焦慮和抑郁情緒，降低其壓力水平。與傳統心臟康復形式單一、康復過程機械重復、枯燥乏味相比，VR技術可以通過創建三維虛擬的康復環境，集沉浸感、交互性等多種特征于一體，使患者沉浸式參與康復活動，從而改善其心理狀態。MACIO?EK等［27］的研究將放松訓練技術置入VR系統，由心理學家指導監督，為患者營造了輕松舒適的鍛煉氛圍，減輕了心臟康復患者的焦慮情緒。Jó?WIK等［28］在女性心臟康復患者中開展了為期8周的研究，研究者將著名的心理學治療方法曼陀羅繪畫與VR技術結合，實驗組患者在常規心臟康復的基礎上佩戴VR眼鏡并利用機械臂為曼陀羅繪畫，當患者完成治療任務后可獲得視覺、聽覺和動覺多種感官獎勵，結果顯示，實驗組患者的壓力水平明顯低于常規心臟康復組。而VIEIRA等［19］研究結果顯示，VR技術并不能減輕心臟康復患者的焦慮和抑郁情緒，分析原因可能與該研究僅將物理康復鍛煉與VR技術相結合，而并未加入心理療法有關。因此，未來的研究可考慮在VR技術中加入心理治療的元素。

3.3 VR技術在提高心臟康復患者治療依從性方面無明顯優勢 現有研究多以出勤率作為心臟康復患者治療依從性的評價指標［13-14，16，18］。張曉羽等［29］研究結果發現，進行VR技術聯合八段錦鍛煉的住院冠心病患者鍛煉依從性明顯高于僅進行八段錦鍛煉的患者，其認為VR技術通過提供多種形式的反饋信息使患者在與虛擬環境中的對象互動的過程中感覺更自然，使枯燥單調的運動康復訓練過程更輕松、有趣、容易，從而提高患者的治療依從性。而本研究結果顯示，試驗組與對照組出勤率比較，差異無統計學意義，提示VR技術在提高心臟康復患者治療依從性方面無明顯優勢。綜合分析納入文獻結果發現，兩組患者出勤率降低的原因多與健康狀況惡化等客觀因素有關，而以上因素并不因進行心臟康復而發生改變。此外，也可能與本研究納入文獻的樣本量較少，且部分研究納入人群年齡偏大，該人群對接受VR技術有一定困難有關。因此，未來仍需大樣本量、多中心的研究來證實這一結果的準確性。

綜上所述，VR技術能夠提高心臟康復患者的運動耐力，減輕焦慮、抑郁情緒，降低壓力水平，但其在改善患者治療依從性方面并無明顯優勢。但本研究僅納入10篇文獻，樣本量偏小；且因心臟康復方案的特殊性，無法采取完全盲法；另外，各研究使用VR干預的時長、VR設備及型號不全相同，可能影響結果的可靠性。因此，未來仍需開展高質量、大樣本量的RCT以進一步探討VR技術對心臟康復患者的影響。

作者貢獻：秦玲玲進行文章的構思與設計，研究的實施與可行性分析，結果的分析與解釋及論文的撰寫；秦玲玲、游兆媛負責數據的收集、整理、分析；秦玲玲、孔佳佳負責修訂論文；張敏負責文章的質量控制及審校，并對文章整體負責、監督管理。

本文無利益沖突。