锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究综述

汪颖 ，张雨纯

（1. 浙江理工大学艺术与设计学院，浙江 杭州 310018； 2. 浙江理工大学丝绸与时尚文化研究中心，浙江 杭州 310018）

一、引言

积极老龄化是一个全球战略，是全社会积极应对人口老龄化的产物。1997 年6 月，西方七国首脑丹佛会议首次提出了“积极老龄化”理念，主张通过增加老年人健康、参与和保障的机会，提高其生命质量。2002 年1 月，世界卫生组织（WHO）在其出版的《积极老龄化：从论证到行动》一书中充分阐释了“积极老龄化”的概念界定，其中指出，“积极老龄化”比“健康老龄化”更加全面，后者在“健康”和“参与”两个维度外又增加了“保障”维度（刘文等，2015）。积极老龄化理念强调，各国不应该将老龄化看作是社会的“问题”，而应该肯定老年人的社会价值，促进老年人继续参与社会发展，保障生活质量，提升生活水平（邬沧萍等，2018）。

近年来，锻炼游戏成为促进积极老龄化的新方法，被广泛应用于预防疾病与康复医疗领域。锻炼游戏是一种与锻炼活动相结合、能够促进用户进行锻炼活动的交互式视频游戏，包括力量、平衡和灵活性运动（Oh et al.，2010）。依赖于传感器技术，锻炼游戏不仅能够提供即时的听觉和视觉反馈，还能够提供奖励和语言鼓励等激励信息，使得运动充满趣味性、互动性（Agmon et al.，2011；Lyons，2015）。随着医疗科技的进步、生活水平的提高，锻炼游戏逐渐日常化，这促使研究人员探索锻炼游戏在积极老龄化中的更多应用可能性，以更好地保障老年人的生理机能、心理健康与社会功能，从而推动积极老龄化进程。

然而，虽然锻炼游戏是推动积极老龄化的有效方法，但目前学界有关该领域的研究热点、发展趋势的综述研究较少。本文以2008—2021 年Web of Science 核心合集数据库中的文献数据为研究对象，借助VOSviewer 软件对锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究现状及其发展规律进行整理和归纳，从而对该领域的研究热点、前沿动态进行分析预测，旨在为该领域的研究与发展提供有益参考。

二、数据来源与研究方法

（一）数据来源

为了解锻炼游戏在积极老龄化中的应用现状，本文的分析数据选取在Web of Science 核心合集数据库中的相关研究文献。Web of Science 核心合集数据库收录了各学科领域内最具影响力的核心学术期刊文献，具有代表性和权威性（吴群等，2020）。本文将检索主题词设定为aged，ageing，aging, over 65，over sixty-five，geriatric，senior citizen(s)，elder(ly)，old(er)，以及exergame(s)，exergaming，exercise game(s)，exercise gaming，将文献类型设定为article。通过检索发现，该领域最早的文献发表于2008 年，因此将时间跨度设置为2008—2021 年。在浏览文献标题及摘要后，筛除与本研究领域不相关的文献，最终提取、导出313 篇文献供进一步分析使用。

（二）研究工具与方法

本文借助VOSviewer，对锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究文献进行可视化解读。VOSviewer 是一个可用于绘制各学科领域文献计量分析图谱的软件，以标签视图和密度视图等四种视图呈现结果（高凯，2015）。本文首先从发文量、国家、期刊、关键词、共被引文献等视角，对所选取的数据进行定量和可视化分析，以了解锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究现状；在此基础上采用定性分析方法，探索该领域研究热点及未来发展趋势。

三、研究分布分析

（一）文献年度分布

锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究文献的年度发表数量及其变化趋势，可以在一定程度上反映该领域的研究现状和整体发展情况。本文对搜集到的313 篇相关文献按照按发表年份进行整理，得到如图1 所示的年度发文分布情况。

图1 锻炼游戏在积极老龄化中应用研究的年度发文量（2008—2021年）

由图1 可知，锻炼游戏在积极老龄化中应用研究领域的年度发文量在整体上呈上升趋势，但在不同时间段的增长速度有所不同。自2008 年锻炼游戏首次出现在老龄化研究中到2012年底，该领域的年度发文量呈缓慢增长趋势，文献数量整体较少。此时，锻炼游戏的概念刚刚提出，在老龄化中的应用尚处于临床试验阶段，相关技术还不成熟，还不能很好地满足老年人的生理、心理需求。2013 年至2015 年底，该领域的相关研究数量有了大幅度增长。其原因可能是相关技术的进一步发展。例如：Wii、Kinect 等设备可直接对使用者实现肢体动作捕捉，而不需要手持或佩戴传感器设备，这使得老年用户在锻炼游戏操作上更加轻松简单。2016 年，该领域相关研究发文量小幅度下降。此后，2017—2021年间，该领域发文量持续增长，其研究热度持续上升，受到众多研究者的关注。其中，在2020 年有一个比较明显的增长点，年度发文量高达53 篇。这可能是由于，新冠肺炎疫情的出现导致老年群体的居家运动需求和远程康复需求增多，从而推动了锻炼游戏在积极老龄化中的快速发展。

（二）研究国家分布

借助VOSviewer，对313 篇文献数据进行合作网络（co-authorship）的可视化分析，将分析单位设置为国家（country），得到锻炼游戏在积极老龄化中的应用相关研究国家合作网络图谱（见图2）。图2中：圆圈和标签代表不同的国家，圆圈和字号的大小，表示某一研究国家发文数量的多少；两个圆圈之间的连线代表研究国家之间的合作关系，连线越粗，表示两个研究国家之间的合作越紧密。

图2 锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究国家合作网络图谱（2008—2021年）

由图2 可知，锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究国家形成以美国、德国、瑞士、中国、巴西等国家为中心的合作网络。发文数量位居前十（含并列）的国家为：美国、德国、荷兰、瑞士、瑞典、巴西、澳大利亚、加拿大、中国和西班牙。其中，美国以发文量58篇位列第一，其他国家的发文数量为20～40 篇。从研究影响力看，美国、荷兰、澳大利亚和德国研究文献的被引频次超过500次，位列前四。从研究国家间的联系强度来看，瑞士与瑞典两个国家间的联系最为密切，其次是德国与澳大利亚、德国与荷兰。这些国家基本是欧美发达国家，中国是唯一的亚洲发展中国家，且仅在发文数量中位列第九。我国在该领域的研究影响力、与其他国家的联系都不显著，存在较大提升空间。

（三）期刊分布

本文的文献数据来源于 147 种学术期刊，使用 VOSviewer 进行期刊来源的引证（citation）可视化分析，将分析单位设置为来源期刊（sources）。在进行数据筛选时，将每个来源期刊包含的最小文献数量设置为2（minimum number of documents of a source=2），运行得到锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究期刊来源分布网络图谱（见图3）。通过分析来源期刊的文献数量和被引次数，能够找出该研究领域的核心期刊。

图3 锻炼游戏在积极老龄化中应用研究的期刊分布网络图谱（2008—2021年）

由图3 可知，包含两篇以上该领域研究文献且与其他来源期刊相关联的来源期刊共有46 种，涵盖老年病学、公共卫生与职业健康、康复学、卫生保健学、神经学等多个学科领域。文献数量排名前五的期刊分别为Games for Health Journal，International Journal of Environmental Research and Public Health，Frontiers in Aging Neuroscience，Journal of Aging and Physical Activity，JMIR Serious Games。其中，Games for Health Journal以文献数量30 篇、被引频次337 次位列第一。Games for Health Journal涉及公共卫生与职业健康、康复学等学科，致力于推动游戏研究、技术和应用对人类健康和福祉的影响。该期刊的游戏研究整合了经过良好测试、具有数据支撑的行为健康策略，以帮助改善健康行为，为锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究提供了有意义、有价值的参考。

四、研究内容分析

（一）研究热点解析

对313 篇文献数据进行关键词共现（co-occurrence）的可视化分析，依据共现网络图谱中的圆圈大小、关键词出现频率大小及共现的聚类分布，对2008—2021 年锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究的热点话题进行定性研究。本文在进行数据筛选时，先将关键词的最小出现频次设置为 5（minimum number of occurrences of a keyword = 5），并归并语义重复（如exergame、exergames）的关键词，从1 208 个现有数据中提取满足条件的 115 个关键词，得到该领域研究文献的关键词共现图谱（见图4）。图4中的圆圈和标签代表不同的关键词，圆圈和字号的大小显示出每个关键词的重要性程度（van Eck et al.，2010）。在此基础上，统计出现频次排名前20 的高频关键词（见表1）。在这些高频关键词中：与积极老龄化相关的关键词有“older adults”、“aging”、“health”、“elderly”和“quality of life”；与锻炼游戏本质及策略相关的关键词有“exercise”、“physical activity”、“video game”和“intervention”；与锻炼游戏效果相关的关键词有“balance”、“rehabilitation”、“cognition”、“performance”和“fall prevention”；与技术相关的关键词有“virtual reality”；与老年人危险因素相关的关键词有“falls”和“dementia”。

表1 锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究高频关键词（2008—2021年）

图4 锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究关键词共现图谱（2008—2021年）

对关键词进行聚类分析，得到锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究关键词聚类图谱（见图5）。图5 中，117 个关键词被分成了五个聚类集群。结合每个聚类集群中的高频关键词，通过深入研读原始文献，发现锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究热点主要分布在以下几个方面。

图5 锻炼游戏在积极老龄化中应用研究的关键词聚类图谱（2008—2021年）

1. 关于老年人平衡能力、跌倒预防的锻炼游戏应用研究

老年群体所面临的主要健康问题包括平衡能力降低和跌倒风险增大，这是因为，有助于维持平衡的生理系统（躯体感觉、前庭和视觉）会随着年龄的增长而衰退（Era et al.，2002；Baloh et al.，1998）。大量研究表明，坚持参加包含平衡训练在内的体育锻炼能增强身体活动能力，可以预防跌倒的发生（Sherrington et al.，2008）。而锻炼游戏作为体育锻炼的一种新形式，既具有传统体育锻炼的运动效果，又具有电子游戏的内在吸引力，可以增强老年群体参与社会的身体活动能力，被广泛应用于积极老龄化研究中。Franco 等（2012）通过随机对照试验，验证了基于Wii Fit 的锻炼游戏对于改善社区老年人平衡能力的有效性，增加了Wii Fit 平衡游戏作为一个持续锻炼项目的可能性。Schoene 等（2013）通过研究发现，老年人在家庭环境中实施基于step pad 的短期锻炼游戏项目是安全可行的，并且该游戏能够改善老年人的身体活动能力，预防跌倒的发生。Hung 等（2014）比较了Wii Fit 锻炼游戏训练与常规负重训练对慢性脑卒中老年患者平衡能力的影响，结果表明，Wii Fit 锻炼游戏可以作为高强度、重复性的临床平衡训练（SIBT）的替代方案，并可推广应用于更广泛的老年患者群体中。锻炼游戏除了可以作为改善老年人平衡能力的锻炼工具，还可以用来量化评估其平衡能力、跌倒风险。van Diest 等（2014）对比使用Vicon 系统和Kinect 系统捕捉的运动数据所计算的平衡结果，评估了Kinect 体感摄像系统在锻炼游戏中对全身动作数据的捕捉准确率，其研究结果显示出Kinect 用于评估家庭环境中老年人平衡能力的巨大潜力。可以看出，研究人员致力于将锻炼游戏作为改善、评估老年人平衡能力的医疗辅助工具，并探究锻炼游戏对不同老年群体的安全有效性以及在不同场景（如家庭）中的应用可行性。

2. 关于老年人认知功能的锻炼游戏应用研究

痴呆（dementia）在众多老年疾病中尤为突出，严重威胁着老年群体的生命安全，并给家庭及社会带来沉重的负担（Hebert et al.，2013）。老年期痴呆是一种中枢神经退行性病变，罹患老年期痴呆的老年人会出现认知功能障碍，进而影响到日常生活能力。研究表明，体育锻炼可以缓解神经认知疾病带来的消极影响，改善老年人的认知功能（Chang et al.，2012；Angevaren et al.，2008）。而锻炼游戏同时包含了运动和认知干预功能，因此在积极老龄化领域中得到广泛研究，以保障老年人的大脑健康和认知功能，改善和预防老年期痴呆。Kayama 等（2014）开发了一款基于Kinect 传感器的双任务模式太极（DTTC）锻炼游戏，并通过一项随机对照试验，验证了其对社区老年人执行认知功能的显著改善。Barcelos等（2015）比较了不同认知需求的锻炼游戏对老年人执行功能的影响，并提出探索有氧运动强度和认知需求程度的最佳组合，使其更有益于老年人锻炼游戏的发展。然而对于已存在认知障碍的老年人来说，需要通过调整锻炼游戏的强度和难易度等来满足其生理、心理需求。Ben-Sadoun 等（2016）认为，应该调控锻炼游戏的模式，以适应患有认知障碍的老年人，从而达到更好的认知锻炼效果。随着科学技术的发展，研究者们发现，不同类型的运动训练可能会影响老年人大脑结构和功能的可塑性，进而改善其认知表现。Eggenberger 等（2016）通过使用近红外光谱技术进行测量，探索了基于互动视频游戏的运动舞蹈对老年人大脑前额叶皮层活动的影响。结果显示，参与锻炼游戏能够减少前额叶皮层的活动，增强神经可塑性，从而增强老年人的认知功能。研究者们从验证锻炼游戏对老年群体认知功能的有效性，到探索锻炼游戏、大脑功能和认知表现之间的联系，为老年人锻炼游戏的设计提供更严谨、更可信的数据支持，以期改善老年群体的整体认知功能，提高其社会参与度。

3. 关于老年人社会心理健康的锻炼游戏应用研究

积极老龄化是一个多维度的概念，其不仅包括身体和功能上的健康，还包括心理健康和社会功能完善。保障社会心理健康有助于改善老年人的适应能力，以更好应对生活中的健康问题。研究表明，体育锻炼能够促进个体的心理健康，减少抑郁和焦虑症状，改善人际交往和社会适应能力（胡冰倩等，2017）。因此，锻炼游戏可以作为促进老年人心理健康、保障其社会功能的有效工具。Keogh 等（2014）验证了基于Nintendo Wii Sports（NWS）的锻炼游戏对于帮助疗养院老年人改善社会心理健康和生活质量的有效性，认为其为老年人带来了更多的运动乐趣以及社交渠道。Xu 等（2016）通过研究发现，与同龄人一起参与锻炼游戏的老年人表现出社交能力的显著提高，孤独情绪显著降低。Li 等（2016）的研究表明，锻炼游戏的游戏性能够缓解阈下抑郁老年人的抑郁症状，并且发现，积极情绪在其中起到了中介作用。积极的心理反馈（如运动乐趣）还能够增强自我效能感和参与动机，从而提升老年人的依从性，更加有利于其身心发展。Chao 等（2015）将自我效能理论融入锻炼游戏的设计中，并验证了其可以给老年人带来更多的社会互动，缓解孤独情绪，有助于改善心理健康与生活质量。可以看出，研究者们通过应用锻炼游戏策略，来探究老年群体的心理健康效应，并深入探讨其促进心理健康的影响因素，从而促进积极老龄化。

4. 关于virtual reality（虚拟现实）的锻炼游戏应用研究

在老年人锻炼游戏研究中，虚拟现实一直备受关注。虚拟现实是一种计算机技术，利用计算机生成虚拟环境，并通过多种传感设备使用户身临其境，实现人与环境的自然交互。虚拟现实游戏能增强玩家的内在动机，优化用户体验，从而促进老年人持续参与锻炼（Duque et al.，2013）。Lee 等（2015）比较了女性老年人在基于个性化反馈的虚拟现实（IFVR）锻炼和团体锻炼中的自我感知健康，发现IFVR 锻炼更加有益于其身心健康，因此可以将IFVR 锻炼作为一种有效的自我管理策略。Anderson-Hanley 等（2011）考察了基于社会促进理论的虚拟现实游戏对老年参与者锻炼效果的积极影响，并在锻炼游戏中使用了虚拟化身来强化竞争关系。随着沉浸式虚拟现实技术和设备的不断发展，用户在戴上头戴式显示设备后，被完全“包裹”在虚拟世界中并沉浸其中。Trombetta 等（2017）开发了一款使用头戴式虚拟现实设备的锻炼游戏，并验证了其在轻度中风老年患者康复过程中的有效性。de Vries 等（2018）的研究验证了不同游戏机制的虚拟现实锻炼游戏对老年玩家内在动机的积极影响，并强调了设计适应老年玩家技能水平的虚拟现实锻炼游戏的重要性。研究者们致力于将虚拟现实技术融入锻炼游戏设计中，以期优化老年人的游戏体验，增强其持续参与的内在动机，并进一步探索虚拟现实游戏中影响老年用户锻炼效果的游戏机制。

（二）核心文献分析

通过分析文献数据的共被引网络，可以判定某一领域的核心文献，并对其展开共被引聚类分析。将被引次数设置为10（minimum number of citations of a cited reference = 10）进行数据筛选，运行得到2008—2021 年锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究共被引网络，选取共被引频次超过33 次的前8 篇文献进行分析（见表2）。

表2 锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究高共被引文献（2008—2021年）

在上述核心文献中，van Diest 等于2013 年发表的“Exergaming for Balance Training of Elderly: State of the Art and Future Developments”位列第一，共被引次数达到 47 次。van Diest 等（2013）系统综述了有关平衡训练的锻炼游戏对老年人姿势控制的影响，并提出使用低成本的传感器设备和最新的数据分析算法来量化锻炼游戏训练期间的平衡能力，以更大程度开发锻炼游戏作为社区老年人平衡训练工具的潜力。Maillot 等（2012）评估了基于身体模拟运动的锻炼游戏对老年人身体、认知功能的积极影响，为锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究奠定了基础。Anderson-Hanley 等（2012）采用集群随机临床试验方法，比较了锻炼游戏和传统锻炼对老年人认知功能改善的影响，显示出锻炼游戏在预防老年人年龄相关认知功能衰退方面的巨大潜力，为锻炼游戏在该领域的发展提供了佐证。Rosenberg 等（2010）验证了在亚综合征抑郁（SSD）老年人中使用锻炼游戏干预的可行性、可接受性、短期疗效和安全性，并提出可以将锻炼游戏作为改善老年人抑郁症状的新方法。Podsiadlo等（1991）评估了“Get-Up and Go”的改进版本在体弱老年人中进行功能活动性衡量的有效性和可靠性，为锻炼游戏在体弱老年人中的应用研究提供了衡量工具指导。Skjæret 等（2016）综述了锻炼游戏在老年人锻炼和康复中的技术、安全性和有效性，为该领域的进一步研究提供了指导建议。Agmon 等（2011）在平衡受损的老年人中评估了Wii Fit 锻炼游戏对于改善其平衡能力的安全性和有效性，探讨了锻炼游戏在老年人平衡训练中的应用前景。Stanmore 等（2017）采用元分析方法，综述了当前锻炼游戏在临床和非临床人群认知领域的应用研究文献，并观察到锻炼游戏改善了参与者的执行功能、注意力和视觉空间能力，为认知改善策略的研究提供了新思路。这些核心文献探讨了锻炼游戏干预在老年人康复、医疗领域的应用，以及对老年人群身体、心理方面的积极效应，并探测了相关的评估工具。其所采用的研究方法、工具，以及所得出的研究结论，均有助于未来研究者对该领域的深入研究。

（三）锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究趋势探讨

通过分析文献的共被引网络聚类图谱，可以探测该领域的研究前沿和发展趋势（景飞龙 等，2019）。本文将聚类的分辨率（clustering resolution）设定为 2，将簇值（minimum cluster size）设定为2，运行得到锻炼游戏在积极老龄化中应用研究的高共被引文献聚类网络（见图6）。图6中显示的8 篇高被引文献被划分成3 个簇。本研究根据共被引聚类的分布特征以及研究文献内容，梳理出该领域的三大发展趋势。

图6 锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究高共被引文献聚类图谱

1. 研究范围不断扩展

锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究范围不再局限于老龄康复、医疗领域，而是扩展到保障社会心理健康（如情绪管理、社交能力等）等更广泛的领域，旨在保障老年人的身体功能及社会参与能力，全面提升其生活质量，促进积极老龄化。未来该领域研究应持续关注老年人的身体功能、认知功能以及社会心理健康，尤其是应持续关注老年人的社会心理健康（包括心理健康、人际关系、群体和群际和谐），培育积极的社会心态，帮助老年人适应晚年生活。

2. 研究对象不断丰富

人在进入老年期后，器官功能逐步老化，活动能力降低，罹患与衰老和退化变性有关的疾病（如老年期痴呆、脑卒中等）的可能性增大。另外，年龄、性别、居住地以及婚姻状况等因素会在一定程度上影响老年人的健康状况。随着老年群体外部特征越来越多样化，未来研究者们应尽可能地考虑不同类型老年人的特点，有针对性地进行锻炼游戏的设计实践并测试其有效性，以服务于全社会老年人群。

3. 研究技术不断发展

随着科技的发展，锻炼游戏由早期的设备昂贵、仅仅应用于临床研究，发展到设备性能提升、应用场景逐渐日常化，并受到越来越多的老年人的喜爱。锻炼游戏设备除了惯性、压力等方面的传感器之外，还应用了摄像系统（如Kinect）。通过借助一系列新技术，用户无须借助控制器，可直接利用身体进行交互，从而大大提升了锻炼游戏在老年人群中的可操作性。此外，虚拟现实技术一直存在于锻炼游戏的发展过程中，该技术提升了老年人的运动体验，增强了其锻炼动机。未来的研究应持续关注新技术（如可穿戴设备）在老年人锻炼游戏中的可用性、有效性，以及老年人对新技术的适应性、接受性，为老年人群提供完善的用户体验，增强其锻炼效果。

五、结语

本文以Web of Science 核心合集数据库中2008—2021 年有关锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究文献为分析对象，利用文献分析软件VOSviewer，对该领域研究的国家分布、期刊分布、关键词和高被引文献进行可视化分析，从而探测该领域的研究热点及发展趋势，以期为该领域未来研究的深入开展提供有价值的参考和启示。

总体来看，2008—2021年，锻炼游戏在积极老龄化中的应用研究呈稳步上升趋势，成为推动积极老龄化的有效方法。从国家分布来看，该领域研究形成了以美国、德国、荷兰、瑞士、中国、巴西等经济文化水平较高国家的合作网络。从期刊来源上看，该领域研究期刊涉及老年病学、公共卫生与职业健康、康复学、卫生保健学、神经学等多个领域。其中发文数量位列第一的期刊为Games for Health Journal。从研究内容来看，该领域研究热点分布于平衡能力与跌倒预防、认知功能、社会心理健康、虚拟现实技术这四个方面，致力于提高老年人的身体活动能力、认知能力、心理健康和社会功能，保障其参与社会的能力，推动积极老龄化。该领域研究的未来发展主要呈现三大趋势：研究范围不断扩展，从康复医疗领域扩展到保障社会心理健康等更广泛的领域；研究对象不断丰富，不同类型的老年群体都将成为该领域的研究对象；研究技术不断发展，从借助实体控制器参与锻炼游戏，发展到直接利用身体进行交互。未来该领域的研究仍应持续关注所有老年人的身体功能、认知功能以及社会心理健康；除此之外，还要考虑锻炼游戏所使用的新技术在老年人群中的适应性、可接受性和可用性，从而有效提升其锻炼体验和效果，助力实现积极老龄化。

由于Web of Science 核心合集数据库收录的文献范围目前还不够全面，搜集到的文献数量较少；因此，本文仍存在一定的局限性。而且，本文由文献数据梳理得出的结论，尚不能反映该领域的研究全貌。未来宜结合多元视角，更加全面、深入地研究锻炼游戏在积极老龄化中的应用。