虚拟现实技术在护理领域应用的国内外对比研究——基于CiteSpace的可视化分析

刘子璇,郭黎（首都医科大学护理学院,北京 100069）

在20世纪80年代早期，“虚拟现实之父”Jaron Lanier率先把虚拟现实（virtual reality，VR）这一崭新的科技引入了市场，并成功地在此领域中崭露头角。它创建出了一个能让人们进行沉浸体验的三维虚拟环境（virtual environment，VE）[1]。随着虚拟现实技术的普及，使其从原本低端的虚拟现实设备转向更加先进的虚拟现实系统，并应用于科研、教育、医学等多个领域，在国内外护理领域也有不小进展，但是从目前的研究结果来看，仍存在一定的问题，如虽然虚拟现实技术在护理领域的研究文献众多，但是仅凭传统的文献分析很难客观地反映出研究热点的变化以及发展趋势，同时比较虚拟现实技术在国内外护理领域的差异的文献也较少，因此，需要将国内外护理领域的虚拟现实技术应用进行对比研究，借鉴和学习国内外的先进经验，促进信息技术与护理相结合。通过文献计量方法，可以精确分析大量文献，并全面了解虚拟现实技术在护理领域的应用情况。目前，少数学者已经使用这种方法分析国内外虚拟现实技术的研究进展。例如，刘蓓蓓[2]等人使用聚类分析和共被引分析等文献计量方法分析2012-2022年间519篇国外虚拟现实研究的现状和热点；郑丹萍[3]等人则使用词频分析和聚类分析来分析CSSCI数据库中2010-2020年间国内虚拟现实技术的研究热点。尽管已有许多研究尝试探索虚拟现实技术在护理领域的应用，但大多数研究仅从国外或国内进行分析，目前很少有研究者采用科学计量方法对二者进行比较。因此，本研究将使用CiteSpace软件对2003-2023年Web Of Science及CNKI数据库中的虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究进行可视化，利用关键词共现、文献共被引、突变率检测分析虚拟现实技术在国内外护理领域应用的研究热点和发展趋势，比较异同，为虚拟现实技术在国内护理领域应用的研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献来源与检索策略 利用Web Of Science和CNKI两种主流的数据库获取文献。在Web Of Science检索页设置主题为“virtual reality”AND“nursing”，文献类型为“article”，时间为2003-2023，共检索到567篇有价值的文章；在CNKI高级检索界面中设置主题词为“虚拟现实”AND“护理”，文献类型为“论文”，时间为2003-2023，共检索到323篇有价值的文章，剔除重复文献后确定其能够覆盖虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究的主要成果。

1.2 研究方法与工具 为全面分析虚拟现实技术在国内外护理领域的应用，本文使用CiteSpace软件，对文献进行科学计量，包括关键词共现及聚类、共被引文献聚类及突变率检测等，比较虚拟现实技术在国内外护理领域应用的研究热点主题、演进脉络及发展趋势的异同[4]。关键词能够快速定位和概括文章的核心内容，清晰地看到虚拟现实技术与护理行业的相互作用，根据词频和中心度排序判断研究热点，根据关键词聚类显示联系较强的一组关键词，形成主题聚类，展示虚拟现实技术在护理领域应用研究的主要内容及其相互关系。共被引文献可以溯源高影响力的基础文献，分析发展趋势。突变率检测能够显示某个时间段比较活跃的关键词，根据关键词的变化趋势预测未来研究方向。

2 结果

2.1 文献发表趋势分析 本文对国内323篇和国外567篇虚拟现实技术在护理领域应用相关文献进行了时序数量比较（见图1），发现虚拟现实技术在护理领域应用研究的文献总发表数量逐年增长，国外的文献增长率较高，以指数级增长；国内的文献增长率较低，变化幅度较小。从时序来看，从2003年-2019年，虚拟现实技术在护理领域的应用研究相对较少，且增长也比较缓慢。然而随着2019年的到来，虚拟现实技术在国内外护理领域的应用研究出现了显著的增长，这一趋势表明虚拟现实技术在护理领域应用的研究也取得了显著的进展。在2022年后，国内外研究均出现了一定的回落，但仍然保持着良好的发展势头，并将继续推动虚拟现实技术在护理领域的发展。从文献总量来看，2020年以来，国外在这一领域的文献研究显著增加，其总量远超国内。

图1 虚拟现实技术在国内外护理领域应用文献数量对比图

2.2 关键词分析 将Node Type设为Keyword，时间为2003-2023年，网络剪裁方法为Pathfinder、Pruning sliced networks，使用CiteSpace分别将CNKI、Web Of Science中的研究数据导入，经去重，得出国内外虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词词频和中心度（见表1、表2）、关键词共现图谱（见图2、图3）。国内虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词共现图谱共354个结点，838条连线，网络密度0.0134，Q值为0.6501（＞0.3），Mean Silhouette值为0.8788（＞0.4）；国外虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词共现图谱共511个结点，2720条连线，网络密度0.0209，Q值0.5066（＞0.3），Mean Silhouette值0.7746（＞0.4）。说明该图谱聚类显著，结果令人信服。由表1、表2和图2、图3可知，国内外虚拟现实技术在护理领域应用的研究热点存在着相似和不同之处。

表1 CNKI收录虚拟现实技术在护理领域应用研究文献关键词词频分布

表2 Web Of Science收录虚拟现实技术在护理领域应用研究文献关键词词频分布

图2 CNKI收录虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词共现图谱

图3 Web Of Science收录虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词共现图谱

相似表现在：①虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究均重视虚拟现实技术与护理教学的联系，共同关键词包括“虚拟现实”“护理教育”“护理教学”等；②虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究均将减轻疼痛与虚拟现实技术相结合，共同关键词包括“疼痛”等；③虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究均将虚拟现实技术看作是缓解焦虑的良好手段，其共同关键词包括“焦虑”等；④虚拟现实技术在国内外护理领域应用均重视将护理实践操作与虚拟现实技术的结合，其共同关键词包括“实践操作”“实验”“技能”等；⑤虚拟现实技术在国内外护理领域应用均注重儿童的护理同虚拟现实技术的关系，通过虚拟现实技术在儿科护理的应用来改善护理结果，其共同关键词包括“儿童”等。

不同表现在：国内研究注重将虚拟现实技术应用到临床患者的护理当中[5]，关键词包括“乳腺癌”“住院患者”“脑卒中”“康复护理”“癌症”等；国内较为注重将虚拟现实技术与OBE理念相结合，如大力开展护理实践操作教学，在虚拟现实技术环境下，可从视觉、听觉和触觉等多角度给予操作者身临其境的感受[6]，其关键词包括“OBE”“儿科护理学”等；国内注重虚拟现实技术在护理领域应用的Meta分析，运用统计学的方法对资料进行了定量的统计分析，关键词包括“Meta分析”“综述”等。而国外研究较为重视虚拟现实技术与疾病管理之间的内在关系，探讨在护理领域中如何通过虚拟现实技术对相关疾病或疼痛进行管理[7]，其关键词包括“管理（management）”“疼痛（pain）”等；国外研究更加注重虚拟现实技术在分散注意力方面的应用与研究[8]，关键词包括“分散注意力（distraction）”等；随着大数据及信息化时代的发展，混合现实[9]给护理实践带来新的发展契机，虚拟现实与增强现实相结合，越来越多地应用在护理各领域中，其关键词包括“增强现实（augmented reality）”“虚拟现实（virtual reality）”等。

为更全面了解虚拟现实技术在国内外护理领域的研究热点的异同，本文运用LLR算法对具有相似性的关键词进行聚类，如图4和图5所示。其中，国内虚拟现实技术在护理领域应用的研究共11个聚类；国外虚拟现实技术在护理领域应用的研究共18个聚类（根据规模由大到小进行排序），主要聚类对比如表3所示。

表3 虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究关键词聚类对比(前7)

图4 CNKI收录虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词聚类图谱

图5 Web Of Science收录虚拟现实技术在护理领域应用研究关键词聚类图谱

经过系统性地比较分析，虚拟现实技术在国内外护理领域的应用存在一些相似的主题聚类，如pain等，但也存在一些明显的不同之处。

国内研究方面：①将OBE理念应用于护理教学方面。OBE（Outcome Based Education，成果导向教育）最初由美国研究者Spady于1981年提出[10]，一经推行便受到各界的重视，它也因此迅速地被引入虚拟现实技术，变成当今医疗保健产业的一项重点。根据聚类可视化结果可知，#0聚类（OBE）包括关键词“教学”“专科培训”“模拟训练”“三步教学法”“临床护理教学”“沉浸体验式学习模式”“儿科护理学”等[19]。②应用于脑卒中患者的各部位康复过程。传统的康复方式受医疗资源可及性和患者依从性等因素的影响，往往难以达到理想的效果，虚拟现实技术在解决上述局限性方面展现出较大优势，#2聚类（脑卒中）[11]包括关键词“个性化康复计划”“康复护理”“言语康复”“前庭康复护理”“kinect体感游戏”“人机交互”等。③缓解由各类疾病导致的抑郁情绪。虚拟现实技术是一种新型的辅助心理治疗技术，已有研究表明其对焦虑症、恐怖症等精神心理疾病患者有显著的疗效[12]。#4聚类（抑郁）包括关键词“慢性疼痛”“并发症”“不良反应”“现实疗法”“化疗”“初产妇”“智慧护理”等。

国外研究方面：①虚拟现实技术镇痛作用。在临床上各种急慢性疼痛管理中的应用做出了较多的研究，#0聚类（pain）包括关键词“关节镜检查（arthroscopy）”“智能技术（smart techniques）”“基础疼痛（backgroundpain）”“过敏测试（allergy testing）”“拔针（pin removal）”“成人护理（adult nursing）”“焦虑敏感性（anxiety sensitivity）”等。②预防痴呆和帮助痴呆症患者提高生活质量。随着世界老龄化程度的不断加重，探究虚拟现实技术在痴呆的防治中的应用具有重要意义[13]，#3聚类（dementia）包括关键词“虚拟现实暴露疗法（virtual reality exposure therapy）”“基于代理模型（agent-based models）”“腹膜透析（peritoneal dialysis）”“精神卫生保健（mental healthcare）”“老年人（older people）”“预防老年痴呆症（dementia prevention）”等。③沉浸式VR培训平台。使受训学员能够在安全的学习环境中接触真实世界的场景及虚拟患者，从而培养临床推理、协作和沟通技巧，#6聚类（immersive）包括关键词“热点（hot-spots）”“病人模拟（patient simulation）”“病人护理模拟（patient care simulation）”“初级保健（primary health care）”“助产士（midwives）”等。

2.3 文献共被引分析 为更好地比较虚拟现实技术在国内外护理领域的应用，本文运用共被引分析得出高被引文献（关键结点），还探究了研究的特点与重点。

设置Node Type为Cited reference，时间为2003-2023年，网络剪裁方法为Pruningsliced networks，在CiteSpace中导入CNKI、Web Of Science中的数据，得出虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究共被引文献聚类图谱（见图6、图7）和频次排序（见表4）。虚拟现实技术在国内护理领域应用研究文献共被引聚类图谱共有432个结点，1157条连线，网络密度为0.0124，Q值为0.8436（＞0.3）；虚拟现实技术在国外护理领域应用研究文献共被引聚类图谱有675个结点，2135条连线，网络密度为0.0094，Q值为0.85（＞0.3）。

表4 2003-2023年虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究共被引文献频次排序对比

图6 CNKI收录虚拟现实技术在护理领域应用研究共被引文献聚类图谱

图7 Web Of Science收录虚拟现实技术在护理领域应用研究共被引文献聚类图谱

国内外虚拟现实技术在护理领域应用的高被引文献既有着一定的关联，又存在一定的差别。关联表现在：护理技能训练是国内外研究的共同热点。国内研究中，褚婕[14]等人通过对比VR+沉浸体验式学习模式和常规教学模式的理论知识、操作技能以及教学满意度，探讨虚拟现实技术（VR）+沉浸体验式学习模式在血管外科护理实践教学中的应用效果；国外研究中，Butt AL[15]等人主要考察了学生对于VR在护理教育中的应用意愿，认为想要真正改变护理教育，教育者必须在适当的时候利用虚拟现实技术为学生提供帮助。差别表现在：国内高被引文献的研究内容主要集中在虚拟系统、护理教育、护理技能训练、执行功能等，而国外高被引文献的研究内容则主要集中在虚拟现实技术在护理领域应用的行政视角、人工智能、心理症状、随机对照研究等方面。例如，国内研究中，金艾香[16]等人通过对乳腺癌术后康复训练效果的数据统计分析，虚拟现实系统能够给患者非常直观的反馈，及时跟进或调整训练方案，效果显著；肖倩[17]等人分别从教育培训、康复训练、心理治疗与护理、缓解疼痛等方面探讨其在医疗护理领域的应用。在国外研究中，EijlersR[18]等人主要评估了VR和标准护理条件下医疗过程中的疼痛和焦虑结果，提出VR是一种有效的分散注意力的方法，以减少正在接受治疗儿童的疼痛和焦虑。

2.4 基于突变率检测的发展趋势分析 通过CiteSpace软件进行可视化分析，可以了解虚拟现实技术在护理领域的应用情况，把握未来研究的发展趋势。本文使用“Burstness”进行突变率检测，了解虚拟现实技术在护理领域的发展情况。通过使用CiteSpace软件，将Minimum Duration值调节至2，结果发现，国外有85个突变关键词，国内有41个突变关键词。为了更好地了解研究的最新发展，按照其活跃时间排序，列出关键词，见表5。

表5 2003-2023年虚拟现实技术在国内外护理领域应用关键词突变

根据关键词突变率排序可以看出，虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究的发展趋势一致性较弱，差异较明显。虚拟现实技术在国内护理领域应用研究开始重点关注脑卒中的护理与虚拟现实技术相结合的应用，从2020年左右开始保持强势，并将在未来一段时间对虚拟现实技术在护理领域应用的研究施加影响力，而在抑郁、实践操作、OBE、乳腺癌等领域的应用在突现期后被迭代；虚拟现实技术在国外护理领域应用研究则开始将痴呆方面的应用引入该研究领域，从2021年左右开始保持强势，并将在未来一段时间对虚拟现实技术在护理领域应用的研究施加影响力，而在儿童癌症、分散注意力、阵痛临床模拟等领域的应用在突现期后被迭代。

3 讨论

3.1 研究热点 通过关键词和词频的可视化分析可以看出，国内外护理领域均重视虚拟现实技术在疼痛、护理教学、焦虑等领域的应用。从不同点来看，虚拟现实技术在国内护理领域应用研究侧重从OBE、住院患者等领域展开研究，而虚拟现实技术在国外护理领域应用研究则侧重从管理等领域展开研究。关键词聚类深化共现及词频分析得出，虚拟现实技术在国内护理领域应用研究中，OBE、脑卒中、抑郁成为比较重要的研究聚类，而虚拟现实技术在国外护理领域应用研究中，疼痛、痴呆、临床模拟及沉浸式成为比较重要的研究聚类。

3.2 研究内容 国内外虚拟现实技术在护理领域应用研究存在差异性，在护理教育和护理技能训练中应用虚拟现实技术成为国内外研究的一致热点。此外，虚拟现实技术在国内护理领域应用高被引文献的研究内容主要集中在虚拟系统等方面，而虚拟现实技术在国外护理领域应用高被引文献的研究内容则主要集中在疼痛缓解等方面。

3.3 研究趋势 国内虚拟现实技术在护理领域应用研究开始重点关注虚拟现实技术在脑卒中护理中的应用，而国外虚拟现实技术在护理领域应用研究则开始将虚拟现实技术运用于痴呆护理中。

4 小结

通过对Web Of Science及CNKI的数据进行科学计量，将2003-2023年虚拟现实技术在国内外护理领域应用研究进行了可视化分析，深入了解目前虚拟现实技术在护理领域研究的关注热点和未来的发展趋势，在此基础上对比国内外研究差异，分析出我国虚拟现实技术在护理领域应用研究的不足之处，从而为我国未来虚拟现实技术在护理领域应用研究提供借鉴。

过去20年来，虚拟现实技术在护理领域应用的研究取得了巨大的进步，但经过对国内外研究成果的综合分析，本文认为，我国虚拟现实技术在护理领域的发展潜力巨大，需要结合多种学科，运用系统性思维，深入探索虚拟现实技术在护理领域的应用。