成年运动功能障碍者电子游戏干预的Scoping综述

郭彤彤，杨剑，吴铭，郭正茂

1.华东师范大学青少年健康评价与运动干预教育部重点实验室，上海市 200241；2.华东师范大学体育与健康学院，上海市 200241；3.郑州大学体育学院（校本部），河南郑州市 450001；4.上海师范大学体育学院，上海市200234

0 引言

世界卫生组织(World Health Organization,WHO)在《健康服务体系中的康复》中，将康复定义为有健康状况的个体在与环境相互作用的过程中降低残疾[1]。任何一种功能障碍都应予以相应的康复，以最大化改善个体功能，这对于促进实现联合国2030可持续发展目标十分重要[2]。运动功能障碍是一种常见的功能障碍，主要体现在四肢运动功能受限、协调性障碍和躯干平衡功能障碍等方面，常见于神经系统、肌肉骨骼系统和呼吸系统疾病，如脑卒中[3]、脑外伤[4]、关节损伤、囊性纤维化[5]等，多采用运动康复进行干预。

电子游戏干预是身体活动与游戏相结合的一种干预手段，类型丰富，趣味性强[6]，社交元素充足[7]，不仅成熟的商业游戏，定制游戏也有相当的应用前景[8]，包含人际互动、知觉运动、虚拟现实(virtual reality,VR)等类型，涉及交互行为、虚拟场景展示等方式，主要应用于医疗机构、康复机构、居家等情境。游戏干预能帮助患有肥胖、心血管疾病[9]、囊性纤维化[10]、精细运动障碍[11]、脑卒中、脑损伤、脑瘫[5]等疾病和障碍，以及身体活动不足、亚健康状态[12]的人更好地进行预防、治疗、康复和健康促进。

WHO建立的国际分类家族体系中最重要的2个健康参考分类分别是《国际疾病分类第十一次修订本》(Ⅰnternational Classification of Diseases,Eleventh Revision,ⅠCD-11)和《国际功能、残疾和健康分类》(Ⅰnternational Classification of Functioning,Disability and Health,ⅠCF)[13]。其中ⅠCD-11是疾病、损伤及其影响因素知识的表征系统，ⅠCF 是功能和残疾知识的表征系统[14]。

本研究基于ⅠCD-11 和ⅠCF 分类体系，综述运用电子游戏对成年运动功能障碍者进行干预的类型、方式、场景、处方和结局。

1 研究方法

1.1 研究架构

联合国《2030年可持续发展议程》中康复包含身体、活动、环境和福祉等内容，贯穿于预防、治疗、康复和健康促进的健康服务连续体，覆盖全人群的全生命周期[14]。本研究关注成年运动功能障碍者的康复，基于ⅠCF 架构，从身体功能、活动与参与以及环境层面出发，分析电子游戏对成年运动功能障碍者的干预类型、干预方式、干预场景、干预处方和干预结局。本综述的PⅠCO见表1。

表1 Scoping综述的PICO结构与内容

1.2 文献检索策略

采用主题检索的方式，检索中国知网、PubMed、Web of Science、EBSCO，时间为建库至2022年6月。

中文检索式：成年人AND (疾病OR 健康OR 运动功能OR 活动功能)AND (电子游戏OR 虚拟现实OR 视频辅助治疗) AND (身体活动OR 体力活动)AND 运动康复

英文检索式：adult AND (disease OR health OR motor function OR activity and participation)AND (video games OR VR OR video assistant therapy)AND physical activity AND exercise rehabilitation

1.3 文献纳入和排除标准

纳入标准：①研究对象为18～80 岁的成年人；②研究对象有运动功能障碍；③研究主题是电子游戏活动的康复效果；④语言为英文或中文。

排除标准：①未正式出版，如硕博士学位论文、会议论文、评论、广告等；②质性研究等；③不能获取论文全文。

1.4 文献筛选和资料提取

合并来自不同数据库的搜索结果，删除重复项。由3 名研究人员根据纳入和排除标准独立进行数据分析和提取，涉及标题、作者、国家、发表时间、研究目的、研究对象、研究方法、研究结果和结论等。文献检索与筛选流程见图1。

图1 文献检索与筛选流程图

1.5 纳入文献的质量评价

5 篇采用PEDro 量表对纳入的研究进行方法学质量评分，结果8～7 分2 篇，9 分2 篇，10 分1 篇。一篇系统综述和Meta分析质量评分6～9分，另一篇系统综述和Meta分析纳入7篇高质量的随机对照研究。

2 结果

2.1 纳入文献的基本特征

最终纳入7篇[15-21]，全部为英文文献，来自6个国家，包括意大利、葡萄牙、墨西哥、中国、瑞士、西班牙；共涉及59 项随机对照试验(randomized controlled trials,RCT)，2 648 例参与者；主要来源于医学、康复科学、电子游戏、运动干预、体育科学等领域，发表日期主要集中在2015 年至2021 年。纳入文献的基本特征见表2。

表2 纳入文献基本特征

续表

续表

2.2 干预方案

2.2.1 干预类型

有助于改善成年运动功能障碍者健康及健康状况的电子游戏干预类型分为单独电子游戏干预、电子游戏与运动干预结合两种。单独将电子游戏作为干预手段，能够在动态活动演示的同时，将目标设定融入其中。Allam 等[15]的研究显示，电子游戏可以更好给予患者演示，并显著优于身体活动康复以及无干预状态。大部分研究中，电子游戏干预重视身体活动参与，以提供良好的活动指导、丰富的场景互动和及时的活动结果反馈为目的，将电子游戏和运动干预的优势充分融合[16,18-19]。

2.2.2 干预方式

电子游戏干预方式按照身体活动的参与程度可以分为两大类：人机互动类、知觉运动类和增强现实类，涉及商业游戏和定制游戏。

人机互动类游戏通常只有简单的肢体动作和较少的身体活动参与。Calafiore 等[16]的研究显示，采用人机互动类游戏进行干预，能够增加重复练习，提高患者依从性。Gallou-Guyot 等[22]认为，人机互动能有效改善患者的步态和平衡功能，与常规护理和治疗效果相当。定制游戏在人机互动类中有一定优势，可有针对性地设置不同难度康复活动，调整身体活动参与程度，满足康复需求，增加治疗依从性，发挥患者主动性，维持较高的康复动机[23]。

知觉运动类和增强现实类游戏为康复提供了丰富的行为交互和全面的身体活动[24]。Lopes 等[17]的研究显示，知觉运动类游戏能帮助患者完成指定的康复作业任务，为患者提供完整、详细的动作示范，增强治疗效果。Li 等[19]的研究关注在医疗机构中使用增强现实类游戏作为帕金森病患者的补充训练，并基于实际使用场景，设置具体、明确的身体活动目标。最常使用的商业游戏平台包括计算机[19,21,23,25]、平板[19]、任天堂Wii[17,26-28]、微软Xbox Kinect[17,29-30]等。与定制游戏相比，商业游戏更具有普适性和可推广性，能够满足患者的社交需求，尽管临床效果稍显不足[24]，但扩大了康复受众。

2.2.3 干预场景

尽管电子游戏干预方案设置与身体活动康复方案大致相同，但电子游戏干预的使用场景更为复杂，目的更为丰富，主要涉及居家和康复机构。其中，人机互动类在机构和居家场景中均有使用；知觉运动类和增强现实类更多应用于机构场景，且与运动干预结合程度高，多为商业游戏[20]；商业游戏的使用也促进康复服务走出机构。

呈现场景主要涉及虚拟呈现和实体呈现。人机互动类更多采用实体呈现方式，知觉运动类和增强现实类更多采用虚拟呈现方式。电子游戏跨越实体和虚拟，不仅可以帮助实现虚拟练习与实体应用的衔接，也可以丰富干预场景，维持患者康复兴趣。虚拟运用是电子游戏干预的特色，将康复目标置于不同的虚拟场景，直观呈现身体活动练习效果，可高效反馈康复效益。

2.2.4 干预处方

现有电子游戏干预处方与身体活动康复处方基本保持一致。具体而言，电子游戏一般每周1～5 次，每次20～60 min，持续4～24周。

2.3 干预效果

使用电子游戏作为干预手段，干预结局包括改善身体功能、提高活动参与、提升整体功能和生活质量等，主要涉及ⅠCF的b身体功能、d活动和参与。

2.3.1 改善身体功能

电子游戏干预的直接目的是改善身体功能，包括关节和骨骼的相关功能(b710 关节活动功能、b715 关节稳定功能、b729其他特指或未特指的关节和骨骼的功能)、肌肉功能(b730 肌肉力量功能、b735 肌张力功能、b740 肌肉耐力功能)、运动功能(b750 运动反射功能、b755 不随意运动反应功能、b760 随意运动控制、b765 不随意运动功能、b770 步态功能、b780 与肌肉和运动功能有关的感觉)和精神功能(b110 意识功能、b1263精神稳定性、b147心理运动功能)。

相关研究中，上肢运动功能康复较为丰富。肩部是研究最多的部位(19%)，多为电子游戏与运动干预结合。Aguilar-Lazcano 等[18]的研究显示，基于患者肌肉力量和姿势的游戏难度适配、交互模式的多传感器数据融合，能够改善肩、手、肘运动功能，增加肌肉力量，改善肢体麻木和动作不协调，恢复上肢运动。Allam 等[15]的研究显示，电子游戏干预的游戏化属性和社会支持属性对促进关节和骨骼功能康复、减少患者疼痛有潜在效果。Calafiore 等[16]的研究显示，电子游戏干预对多发性硬化患者的康复有效，包括减轻痉挛，缓解疲劳，改善步态的静态和动态平衡功能等。Li 等[19]的研究发现，电子游戏干预可以改善帕金森病患者的运动迟缓、肌肉控制和协调、姿势僵硬和不稳定，改善静息性震颤。Torres Sánchez 等[21]的研究认为，电子游戏干预可以增加慢性阻塞性肺疾病患者运动耐受性，提升外周肌肉力量，缓解疲劳。Dalmazane 等[31]的研究认为，电子游戏干预可以作为多发性硬化家庭物理康复的相关替代方案；Perrochon等[32]和Vieira等[24]的研究也有类似结果。

还有研究通过探究电子游戏干预过程中的互动对患者情感、态度等方面的影响。Lopes 等[17]的研究表明，电子游戏干预能够增加乐趣和康复动机，提高参与度，维持治疗兴趣，提升整体功能。Li 等[19]的研究发现，虚拟场景能够调节患者情绪，减轻抑郁等负面情绪。Wang 等[33]的研究采用定制的虚拟情境互动训练系统，结果表明干预有效、安全，能提供更高的愉悦感，患者依从性更高。

2.3.2 提高活动参与

相关研究主要涉及活动和参与，包括改变和保持身体姿势(d410 改变身体的基本姿势、d415 保持一种身体姿势、d420 移动自身)、步行和移动(d450 步行、d455 到处移动)、自我照顾(d510 盥洗自身、d520 护理身体各部、d530 如厕、d540 穿着、d550 吃、d560 喝、d570 照顾个人的健康)、获得必需品(d620 获得商品和服务)和家庭任务(d630准备膳食、d640做家务)。多为电子游戏与运动干预结合研究。

Li 等[19]的研究显示，电子游戏干预可以作为补充训练，改善患者的活动，尤其是日常生活活动，建立运动模式，提供日常活动反馈；游戏具有沉浸、互动和想象的特点，可能通过改善患者的前庭和视觉感知，改善平衡功能。Torres Sánchez 等[21]的研究显示，电子游戏干预是慢性阻塞性肺疾病有效的补充疗法，有助于完善康复计划，丰富家庭生活，进而提升活动能力。Wang 等[33]的研究显示，慢性阻塞性肺疾病患者对电子游戏表现出高强度的活动参与，获得更高水平的通气和有氧能力。Butler 等[28]的研究也证实，体感电子游戏干预可以诱发与传统运动模式类似的生理效应，如最大心率、呼吸困难水平和能量消耗，提高患者的活动参与能力。

2.3.3 提升整体功能和生活质量

相关研究主要涉及活动和参与，包括d350 交谈、d355讨论、d910社区生活、d920娱乐和休闲等。

Baur 等[20]的研究强调游戏模式、游戏体验和游戏性能对患者参与互动及其康复效果的可能影响，多人模式、他人参与以及竞争与合作成分是促进社会互动、增加社交、提升整体功能康复的可能方案。

电子游戏干预运动功能障碍的最终结果体现在患者生活质量的提高。Calafiore 等[16]的研究显示，电子游戏干预同时提供视觉和听觉的观察和反馈，增加家庭成员多人游戏机会，可以有效解决居家康复问题。Torres Sánchez等[21]的研究显示，电子游戏与运动干预结合对慢性阻塞性肺疾病患者的症状和生活质量改善作用更明显。此外，Ferreira-Brito 等[34]提出应考查生活质量维度；Perrochon等[32]认为，电子游戏干预与常规治疗或护理带来的生活质量改善相似；Domínguez-Téllez 等[35]的研究证明，电子游戏干预对脑卒中患者生活质量有积极影响；Andrade 等[36]的研究认为，电子游戏干预时，患者感到更满意，比其他康复手段有更高的自我效能感、积极的期望和满意度，提升患者生活质量。

3 讨论

本研究显示，电子游戏干预是对传统治疗、常规物理康复、运动康复的补充，选择或定制适当的电子游戏干预可以改善运动功能障碍患者的康复进程，提升运动干预的效果和效率，降低运动康复的时间和成本，减少治疗师工作量，并加速患者康复进程。电子游戏干预具有互动性强、易于患者理解、提供及时反馈，以及安全的特点。

干预方案中的身体活动成分，即与运动干预相结合，是电子游戏干预的重要特质。明确干预目的，采用适宜的干预类型，是发挥电子游戏干预优势的先决条件。干预场景的研究重点从实体场景转向虚拟场景，应用场景的研究重点由机构转向居家，研究聚焦居家虚拟场景训练是否能获得与机构内身体活动康复同样的健康效果，身体活动强度是否能满足康复需求，居家使用电子游戏干预是否能作为降低康复成本、完善康复环节的主要手段。

但目前研究较少比较不同干预方式的效果，较少研究各类电子游戏干预的综合使用，较少关注不同类型、不同干预方式和身体活动类型的复杂性所带来的测量困难。未来应明确剂量效应，完善干预处方；融合多传感器数据和生物信号，实现患者肌肉力量和姿势与干预难度、身体活动强度适配，并统一评估标准；发挥电子游戏沉浸和互动的特点，丰富运动干预康复计划，增加依从性；增加多人模式中的竞争和合作成分，提升社交属性。

本研究显示，电子游戏干预可以作为常规身体活动康复的替代方案[17,21,31]提高患者康复的依从性、兴趣、动机和参与度。适当的电子游戏干预与运动干预结合，可以补充传统运动干预的不足，减少康复时间和成本，减少治疗师的工作量[3,20,23,29]。

电子游戏干预的主要结局体现在改善身体功能、提高活动参与、提升整体功能和生活质量3 个方面。对干预目的的细分，如动态活动演示、场景互动、目标设定、活动指导、活动结果反馈缺乏针对性的实证研究。已有研究多聚焦积极效果，对游戏失败所带来的挫折感、自卑感、游戏困难程度水平与治疗、康复需求之间的矛盾鲜少关注。

4 小结

本Scoping 综述基于ⅠCD-11 和ⅠCF 构建成年运动功能障碍者参与电子游戏的干预方案和干预结局的研究架构。成年运动功能障碍者的电子游戏干预方案主要涉及干预类型、干预方式、干预场景和干预处方4个方面：干预类型分为单独电子游戏干预、电子游戏与运动干预结合两种；干预方式分为人机互动类、知觉运动类和增强现实类；干预场景分为使用场景和呈现场景，其中使用场景涉及康复机构和家庭环境，呈现场景为虚拟场景和实体场景；干预处方为每次20～60 min，每周1～5次，持续4～24周。

成年运动功能障碍者参与电子游戏的干预结局主要体现在改善身体功能、提高活动参与、提升整体功能和生活质量3 个方面。在改善身体功能方面，涉及神经肌肉骨骼的康复，如促进关节功能和骨骼功能的康复，减少疼痛，改善运动迟缓等；改善步态的静态和动态平衡功能，改善静息性震颤，增加肌肉力量，促进肌肉控制和协调等；以及改善精神功能，如提高自我效能，自我意识和运动信心，减少焦虑等。在提高活动参与方面，主要有助于改善活动能力，如身体姿势控制；提供日常活动反馈，扩大活动范围；增加自理能力等。在提升整体功能和生活质量方面，主要表现为促进社会互动；增加社交；增加沟通行为等。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。