体感交互技术在我国医疗护理领域研究文献的可视化图谱分析

杜 静，云 洁，袁佳丽，杨 春

（1.成都中医药大学护理学院，四川 成都 610075；2.成都中医药大学附属医院，四川 成都 610072）

体感（躯体感觉信息）可以感知关节位置和移动感觉，是对称平衡和运动控制的基础[1]。体感交互技术是利用躯体动作、听觉、视觉与周围环境和设备互动的人机交互模式[2]。触觉刺激与行为以及视觉刺激之间存在一种附加效应[3]。研究发现，视觉具有躯体感觉作用，视觉可以抑制痛觉系统产生的疼痛，尤其是减轻急性疼痛，除此之外，视觉在触觉系统中可以产生空间增强感[4]。神经损伤导致的体感缺陷会导致患者难以通过触觉刺激来定位、识别和操纵物体[5-6]。目前，体感交互技术在我国医疗康复领域发展迅速，代替了许多复杂的传统康复器材，为患者社区与家庭康复提供了较大的帮助[7]。

1 资料和方法

1.1 研究资料

计算机检索CNKI、万方、维普、中国生物医学数据库，检索词“体感交互”“体感游戏”，通过“OR”连接检索，检索时间限定为建库至2021 年11 月，手动剔除工程设计开发类研究、会议论文、非医疗护理类研究，检索结果得到文献319 篇，以Refworks 导出“txt”格式，数据合并去重后得到文献115 篇。

1.2 研究方法

数据分析采用CiteSpacee 5.7.R5W 软件[8]。参数时间点设置为2000—2021 年，时间节点设置为1 年，选择“关键词”进行分析，最大阈值（threshold）设置为10 per slice，选择最小生成树算法，聚类分析采用对数极大似然率（LLR）。LLR 测试通过评估术语和集群之间的联系强度来选择最合适的集群标签[9]。

2 结果

2.1 关键词出现年份分析

采用Excle 绘制出体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献发表年份分布图，见图1。我国2012 年首次发表体感交互技术在医疗护理领域的研究文献，研究文献的数量总体呈上升趋势，2021 年发文量达到峰值21 篇。

图1 体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献发表年份分布

2.2 关键词共现图谱及中心性

将115 篇文献的txt 文件导入CiteSpace，选择“Keywords”进行分析，绘制出体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献频次≥3 次的关键词可视化图谱，见图2。图谱显示125 个节点和329 个连线，密度为0.042 5。“年环图”的形式表示文献节点。共现图谱由节点和链接组成，不同节点表示引用的参考文献、机构、作者和国家等元素，其中“年环图”显示年度引文节点，节点的半径与其频率相对应，中心性较高的两个节点可能桥接不同的知识领域；节点之间的链接表示协作/共现或共引的关系，其中链接的粗细与共引强度成正比[9-10]。共现图谱中出现频率较高的关键词有“体感游戏”“脑卒中”“康复”“平衡功能”“康复训练”“运动功能”“虚拟现实”“综述”“孤独症”“康复效果”“老年人”“生活质量”等，中心性较高的关键词有“体感游戏”“脑卒中”“康复训练”“运动疗法”等。其中频次≥8 次的关键词及中心性，见表1。

表1 频次≥8 次的关键词及中心性

图2 体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献关键词共现图谱

2.3 关键词聚类图谱

聚类分析采用“K”和“LLR”算法得到关键词聚类分析图谱，见图3。聚类的平均年份以及每个聚类包含的成员数，见表2。关键词聚类簇展示了研究领域的分布情况，Mean Year 表示聚类中文献的平均年份，可以用来判断聚类中被引文献的时间距离；Size 代表簇中包含的成员数[11]。较大LLR 的关键词更能代表该集群的特性[12]。聚类图谱中的7 个聚类，表示体感交互技术在我国医疗护理领域的7 个主要研究方向：“综述”“体感游戏”“康复训练”“老年人”“孤独症”“常规康复训练”“认知”。各个聚类中LLR 和P 值如下。（1）综述：综述（13.63，0.001）；脑卒中（11.29，0.001）；虚拟现实（8.98，0.005）；体感交互技术（6.7，0.01）；康复（4.75，0.05）。（2） 体感游戏：体感游戏（10.44，0，005）；康复效果（6.25，0.05）；智障儿童（6.25，0.05）；脑瘫患者（3.1，0.1）；智能穿戴（3.1，0.1）。（3）康复训练：康复训练（9.38，0.005）；积极性（4.63，0.05）；依从性（4.63，0.05）；中风（4.63，0.05）；体感技术（4.63，0.05）。（4） 老年人：老年人（8.69，0.005）；康复护理（8.69，0.005）；手法复位（4.3，0.05）；功能锻炼（4.3，0.05）；体感交互（4.3，0.05）。（5）孤独症：孤独症（15.08，0.001）；社交障碍（4.89，0.05）；心智发育（4.89，0.05）；体感游戏康复治疗（4.89，0.05）；学龄期（4.89，0.05）。（6）常规康复训练：常规康复训练（5.36，0.05）；肩关节功能（5.36，0.05）；视觉模拟疼痛评分（5.36，0.05）；先天性肌无力综合征（5.36，0.05）；肩周炎（5.36，0.05）。（7）认知：认知（10.88，0.001）；阿尔茨海默病（5.36，0.05）；帕金森（5.36，0.05）；平衡（5.36，0.05）；生活质量（5.36，0.05）。

表2 聚类的平均年份以及每个聚类包含的成员数

图3 体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献关键词聚类图谱

2.4 关键词时间线图谱

体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献关键词的时间线图谱，见图4。时间线图谱展示了集群发展演化的时间跨度和研究进展；圆形区域代表引用树轮，代表每篇文章的引用历史；节点的大小表示引用频率；线条代表参考文献之间的关系[13]。

图4 体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献关键词的时间线图谱

2.5 突现词检测

CiteSpace 软件做关键词突现分析时，将γ 值设置为0.4，Minimum duration 设置为1，得到体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献的时间线图谱，见表3。突发检测揭示了随着时间的推移突然增加的主题类别，时间间隔用灰线段表示，一段时间内突发值高的关键词用黑线段表示，表示暴发持续时间的开始年份和结束年份，意味着在相应的时间间隔内受到了特别的关注，在一定程度上代表了相应时间间隔内研究领域的研究前沿[12，14]。

表3 体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献

3 分析

（1）关键词共现、聚类图谱。由表2 可知，体感交互技术在我国最开始的研究对象为老年人，并且大多数为体感交互技术、虚拟现实技术运用于脑卒中康复、康复护理、手法复位以及功能锻炼的综述类文献。2017 年以后，我国体感交互技术主要用于中风、脑瘫患者、智障儿童的康复训练以及其积极性和依从性等。2018 年主要研究方向为通过体感游戏康复治疗有社交障碍、孤独症的患者，以及改善肩周炎患者的肩关节功能等。2019 年以后主要研究方向为阿尔茨海默病、帕金森患者的认知功能、平衡功能以及生活质量等。（2）时间线图谱关键词。我国体感交互技术的综述类文献时间跨度较长、研究较少，且大多数综述类文献集中在2012—2013 年。2013 年首次发表体感游戏应用于脑卒中的研究，主要研究方向为脑卒中的康复、抑郁情绪、平衡以及步行功能等。体感交互技术在我国医疗护理领域的研究并不广泛，且近十年来研究主要集中于脑卒中患者的平衡训练、功能锻炼、认知功能、心理护理等。2019 年以来利用体感交互技术干预帕金森、阿尔茨海默病患者的认知、感觉功能、生活能力受到了广泛的关注。（3）突现词。2012 年体感交互技术主要用于脑卒中康复训练；2013—2017 年为虚拟现实技术在我国发展迅速的时段；2015—2016 年为体感交互技术发展迅速的时段；2017 年体感交互技术主要用于改善肩周炎患者的肩关节功能；2018 年以来，体感交互技术在我国医疗护理领域的研究前沿和热点主要是验证其康复效果。

4 讨论

4.1 体感交互技术改善神经损伤造成的功能障碍

我国近十年来体感交互技术在康复训练领域主要用于中风、偏瘫的平衡训练、功能锻炼等，其次为脑瘫、智障儿童的康复训练，以及改善肩周炎患者的肩关节功能等。

我国脑卒中每年新增250 万人，发病年龄逐年降低，50%的幸存者遗留不同程度的功能障碍，早期康复训练有助于患者运动功能的恢复[15]。传统的康复方法训练较为单调，且患者参与的积极性不高，而体感互动游戏提供虚拟的多感官一体化场景，让患者与场景形成良好的互动，具有趣味性、可重复性、便捷性，被国内外学者广泛运用于脑卒中的康复[16]。趣味性、互动性较强的体感模拟训练可使患者通过虚拟影像获得听觉、视觉、本体感觉反馈，不仅可以刺激大脑皮质运动中枢，促进其运动神经元的重塑，而且能刺激垂体分泌β-内咖肽，提高中枢神经反应能力，促进肢体功能和感觉功能的恢复，利于身体信息的整合，增强肌肉间的协同作用以及整体协调性[17-18]。

脑性瘫痪是在胎儿或婴儿大脑发育期由于非进行性损伤造成的中枢性运动和姿势发展的永久性障碍，导致活动受限[19]。据不完全统计，我国每年新增脑瘫患儿4万～5 万例[20-21]。脑瘫诊断年龄为1～2 岁，脑瘫患儿主要分为4 种类型：痉挛、运动障碍、共济失调、低肌张力，其中痉挛型脑瘫占脑瘫患儿的85%～91%[22]。痉挛型脑瘫是因中枢神经系统损伤后导致的高位神经中枢系统调控脊髓牵张反射障碍，最终发展为运动功能障碍。肌电生物反馈是脑瘫的常见康复治疗方法，但由于患儿年龄较小且治疗过程无趣，导致患儿不能正确理解反馈治疗的目的，使治疗失去意义。肌电反馈体感游戏系统功能强大且趣味性较强，患儿精力集中在游戏中，使肌电生物反馈治疗的效果突出。同时，体感游戏结合动作观察训练康复模式通过引导患儿观察、模仿动作，调动患儿的积极性和主动性，在激活镜像神经元系统修复运动功能障碍的同时可有效刺激感觉运动皮质，降低肌张力[23-24]。另外，体感交互技术近年来也开始应用于肩关节功能康复领域。有体感交互技术运用于肩关节功能康复的研究表明，通过体感交互技术让肩周炎患者主动进行康复训练，可以改善肩关节的血液循环，松解粘连的局部组织，增强肌肉组织的协调性，从而有效改善肩关节的功能[25]。

4.2 体感交互技术改善认知、感觉功能

自2012 年我国首次将体感交互技术运用于医疗护理领域以来，我国体感交互技术在认知功能和感觉功能方面的研究主要集中于脑卒中、帕金森、阿尔茨海默病这三大类疾病。

阿尔茨海默病与慢性或进行性大脑结构器质性损伤有关，导致患者脑功能出现障碍，出现认知功能障碍伴有行为人格变化[26]。帕金森是中老年常见的神经系统退行性病变，患者的认知障碍导致患者存在运动姿势障碍，出现步态速度、步长、幅度降低等，并且随着病情的进展出现步行迟缓、慌张、冻结步态等[27]。体感游戏作为一种有氧运动，可增加受损处血流量及供氧量，以及游戏中的视觉、听觉刺激，有利于建立新的认知神经网络，促进功能康复[15]。传统的认知功能训练对训练师的专业康复能力要求较高，并且内容重复、形式单一，患者在训练过程中感到枯燥厌烦，而趣味性强、种类繁多、操作简便的体感互动游戏为老年人认知功能康复提供了新思路，能够对老年患者记忆力、反应速度起到积极影响[26，28]。研究表明，阿尔茨海默病患者可通过体感交互游戏强化视觉、听觉学习训练，强化未受损的认知功能部分，促使患者建立新的认知神经网络，以补偿受损部分的认知功能，来延缓疾病的发展进程[27，29]。

4.3 体感交互技术改善心理状态、抑郁情绪

体感交互技术在心理、情绪等方面的应用研究主要集中在对脑卒中患者抑郁以及负性情绪的影响，而对其他种类疾病的研究较少。目前我国体感交互技术改善脑卒中抑郁情绪的干预方法主要为体感音乐疗法。体感音乐是一类特殊制作的，以低频、正弦波为主的治疗性音乐，音乐对组织、细胞产生和谐的声波共振，调节机体细胞的兴奋或抑制程度。体感音乐疗法全称为体感震动音乐疗法，又称震动声学疗法，其在“音乐—情绪—生理”反应通路中有积极的作用，原理为音乐通过听觉传导至脑干网状中枢和大脑皮质中枢，能够增强大脑神经细胞的兴奋性，调节局部血流量，加快侧支循环的建立，降低脑卒中患侧肢体的肌肉张力，改善肢体运动功能障碍[30-31]。

5 结语

体感交互技术在我国医疗护理领域的研究文献时间跨度较大，且大多数为综述类文献，临床研究较少。目前我国体感交互技术主要应用于脑卒中、脑瘫、阿尔茨海默病、帕金森等疾病的康复研究领域，对于其他类型的疾病研究较少。由于缺乏相应临床研究的支持，2018 年以来，体感交互技术在我国医疗护理领域的研究前沿和热点主要还是验证其康复效果。