严肃游戏在国外移动医疗中的应用现状

朱 灿 赵 红

（中国医学科学院北京协和医学院护理学院,北京 100144）

根据世界卫生组织定义，移动医疗（mobile health，mHealth）是指利用智能手机、病人检测设备等移动设备，进行辅助医疗和健康管理的一种公共卫生医疗实践方式[1]。随着“互联网+健康医疗”相关政策的出台和信息技术水平的提高，我国移动医疗领域蓬勃发展，缓解了健康需求大、资源分配不平衡的医疗体系压力。但传统的说教式教育、知识灌输型移动医疗产品已不能满足大众的健康需求。近年来，严肃游戏（SeriousGames，SG）在国外的移动医疗领域应用广泛，在健康行为促进、精神心理健康、疾病治疗与康复等方面均起到了积极的作用，使移动医疗在新时代背景下焕发出了新生机。

1 SG概述

1.1 SG的定义

1970年，Clark C.Abt在《严肃游戏》一书中首次对SG的概念进行了定义：SG是指具有明确且经过深思熟虑的教育目的的游戏，是为了实现娱乐以外的目的而设计的[2]。2009年12月，中国SG创新峰会中首次在国内提出了SG的概念，“严肃游戏之父”Noah Falstein将SG重新定义如下：严肃游戏是一种达到娱乐性和严肃性的平衡，让用户在游戏中完成既定的目标，获得个性化、娱乐性和互动性学习体验的游戏。随着信息时代快速发展，SG的定义范畴在不断完善修正，不同学者对SG有着不同的认识和理解，因此SG的定义目前尚无统一标准。

1.2 SG的特征

尽管至今SG的定义在国内外尚无统一标准，但将干预方法归类为SG应至少具备以下4个特征：游戏必须具备教育内容；游戏的目的是传达知识而非娱乐内容；游戏的教育内容需附属于娱乐内容；游戏至少设定一个学习目标[3]。

SG必须具备教育内容，以理论或模型为指导，将理论知识或操作技能融入所有游戏环节，以保证游戏教育的科学性。游戏目的是传达知识而非娱乐内容，这是区分SG和传统娱乐游戏的核心特征，强调了SG主要组成部分是知识教育而非游戏内的娱乐性活动。这并不意味着SG不能有娱乐内容，教育内容需融入娱乐的形式，寓教于乐。但娱乐内容占比应小于教育内容。SG至少设定一个学习目标，这是SG定义的关键特征，SG绝非单纯娱乐产物，而是以教学目标为导向设计出的严谨教学产品。

以2009年设计的“RightWay Café”SG为例[4]，区别于经营咖啡店赚取金币的传统娱乐游戏，此游戏满足了SG的4个特征。设计人员以健康信念模型、社会认知理论和理性行动理论为指导设计了该游戏，将饮食及体重管理知识融入游戏元素中。通过角色扮演的游戏形式，玩家学习营养和体重管理知识，最终达成健康管理日常饮食的学习目标。该游戏的界面如图1所示。

图1 RightWay Café游戏界面

1.3 相关概念界定

数字游戏以移动医疗产品为载体，为大众提供全面、优质的健康服务，其中最常用的2种形式是SG和游戏化。目前，SG的定义范畴宽泛，概念边界不明确，社会各界常常混淆SG和游戏化概念，存在错用、混用两者概念的现象。

游戏化是指在非游戏的情景下使用游戏设计元素[5]。例如，国外学者设计的一款糖尿病管理应用程序[6]，该应用程序引入游戏的积分机制，当患者定期监测血糖时会获得积分，积分可用于兑换奖品，这种将游戏设计元素融入其中的干预方式称为游戏化。

因此，游戏化是为了达成某一目标，局部使用游戏特点和游戏元素，如排行榜、积分等，将枯燥的某一环节过程趣味化，是将现实情境嵌入其中的体验。游戏化的本质对象是非游戏的事物，如公司管理方案等。而SG是整体、系统地使用了游戏元素设计的游戏，本质上是具有教育意义的游戏。

2 SG在移动医疗中的应用现状

2.1 SG在移动医疗领域的应用分类

目前SG在移动医疗领域已被广泛应用。按照应用领域分类，SG的应用种类主要可分为以下5个：精神心理健康、疾病预防、疾病筛查及管理、健康行为促进、骨科与神经康复。

按照目的分类，SG可分为以下3类：为了预防和促进健康，传达与健康有关的信息、态度和行为改变的SG；用于治疗精神和身体疾病的SG；用于医学教育、培训和继续教育的SG。在移动医疗领域应用时，SG以第一、二种应用目的为主。

按照形式分类，SG可分为基于虚拟现实（Virtual Reality，VR）的SG、基于增强现实（Augmented Reality，AR）的SG、基于视频的SG以及基于应用软件的SG。其中VR、AR技术在骨科与神经康复中应用较多，而视频游戏在精神心理健康和疾病预防领域的应用频率更高。部分研究综合应用多种形式的SG，以达到更好的干预效果。

2.2 SG在精神心理健康的移动医疗领域应用现状

目前，多项研究探索性地将SG应用于儿童焦虑、抑郁症、儿童多动症等精神心理疾病的移动医疗领域。

MindLight是专为有焦虑症状的儿童设计的视频SG，游戏主要内容为一名男孩从邪恶势力手中拯救他的祖母。研究显示，与线上认知行为疗法对照组相比，接受SG干预的儿童的焦虑水平在长达6个月的时间内有所下降[7]，因此SG可作为传统认知行为疗法的替代品。

SG对不同年龄段抑郁症人群的疾病治疗均有着积极意义。在治疗老年抑郁症方面，Anguera利用应用软件中的SG进行干预，研究显示，与对照组相比，试验组治疗后和8周随访中抑郁症状均有所改善[8]。同时SG也被证实有利于治疗儿童、青少年和成人抑郁症[9]。

在儿童多动症方面，“RECOGNeyes”SG是专为训练多动症患者的注意力而设计，需要儿童使用眼动追踪软件捕捉雪花，同时在6个子游戏中避免火灾。研究证实，SG在多动症儿童中是有效的[10]。但Kim等学者利用专为多动症儿童设计的在线冒险游戏“Plan-It Commander”进行研究发现，SG不适合多动症评分较高的儿童，可能会导致其症状加重[11]。

2.3 SG在疾病预防的移动医疗领域应用现状

SG在宫颈癌筛查、艾滋病预防、疫苗接种等疾病预防的移动医疗领域均有所应用。

关于SG在宫颈癌预防中的随机对照试验较少，大多以定性研究、回顾性队列研究等研究类型为主。一项回顾性队列研究显示，接触SG“FightHPV”的女性，其参加宫颈癌筛查的可能性是对照组的2倍[12]，证实了SG可显著提高其宫颈癌筛查的出勤率，促进疾病预防。

男男性行为者是人类免疫缺陷病毒感染的高危人群。Laura等学者以“信息-动机-行为技能”模型为指导，研发了名为“Viral Combat”的SG并进行干预，证实了SG可使男男性行为者的风险行为减少、知识掌握度增加[13]。

接种疫苗是疾病预防的重要手段。SG因其教育性和趣味性成为接种疫苗、疾病预防科普的有效干预手段。在流感疫苗方面，研究证实了SG应用于移动医疗领域可提高接种疫苗的知识水平和意愿[14]。

2.4 SG在疾病筛查与管理的移动医疗领域应用现状

SG在儿童慢性病管理、成人慢性病、疾病筛查与围产保健等疾病管理的移动医疗领域展示出其巨大的潜力。

在儿童慢性病方面，Jannie等学者采用患者共同参与设计应用程序的理念，设计了由4个营养相关的迷你游戏组成的SG。研究证实，该SG可提高儿童及儿童父母关于1型糖尿病相关知识水平，有利于1型糖尿病儿童进行自我管理[15]。同时，SG在癌症儿童领域也有着诸多研究，研究证实SG对支持姑息治疗[16]等方面也有着积极意义。

在成人慢性病方面，SG主要应用于提高慢性病患者的自我管理能力和增加身体活动两个方面。研究证实，SG有利于提高高血压患者的自我管理能力[17]，可改善慢性阻塞性肺疾病肺患者的身体活动管理[18]。但针对糖尿病患者的相关研究存在争议。Shelby研究表明，传统的口头教育方法与移动医疗SG在提高糖尿病患者健康素养方面同样有效，两组之间没有统计学意义差异[19]。而以定期进行体育锻炼意愿和身体活动依从性作为结局指标时，Christoph的研究显示SG更具有积极的临床意义[20]。这可能与Christoph等设计游戏时以认知行为理论为指导有关，其作为干预手段的SG更为科学合理。

此外，SG还可用于疾病筛查，如借助“iCompanion”的应用软件SG进行老年虚弱综合征筛查[21]等。研究证实，SG在父亲参与母乳喂养[22]等孕产妇围产保健等领域也有着应用前景。

2.5 SG在健康行为促进的移动医疗领域应用现状

SG在移动医疗领域中应用时，因其人力成本小、普及性高、寓教于乐等特性，在健康行为促进中有着广泛应用。

SG有助于促进戒烟、健康饮食、体重管理、保持口腔清洁等健康行为。Kim等学者的研究证实，基于应用程序的SG可提高大众的戒烟意愿[23]。同时，多项研究证实，SG有利于大众的营养管理，促进体重管理，保持健康行为[24]。此外，巴西的一项研究显示，基于应用程序的SG“An Adventure in the Toothland Forest”可提高儿童母亲的口腔健康知识水平，进而有利于儿童保持口腔清洁[25]。

2.6 SG在骨科与神经康复的移动医疗领域应用现状

SG在康复的移动医疗领域中的应用主要可分为2类：与神经系统障碍相关的神经康复、与创伤性骨损伤和软组织损伤相关的骨科康复。

与其他应用领域不同的是，基于VR、AR的SG在神经康复中应用较多。VR、AR技术能够模拟出真实的环境和场景，使患者在虚拟环境中进行康复训练，从而帮助患者更好地恢复功能。一项随机对照试验的结果表明，基于沉浸式VR的SG在卒中患者的康复治疗方面比标准护理更有效[26]。

此外，可穿戴式设备与SG的结合也有着极大的应用前景，可穿戴式设备还可提供更加准确的运动监测和反馈。国外学者将严肃游戏与可穿戴触觉界面结合进行干预，结果显示，其有利于促进脑瘫儿童的康复治疗[27]。

同时，视频SG在骨科康复领域的作用也不容忽视。研究显示，视频SG不仅在小儿烧伤患者的运动康复中起到了积极作用，使患儿运动恢复更快，疼痛更少[28]。

3 讨论

3.1 SG在移动医疗中的应用优势

相较于传统的干预方式，SG因其可依托互联网的特性，降低了医疗成本和人力成本，有利于减轻资源分配不平衡的医疗体系的压力。与其他移动医疗干预方式相比，SG有着更强的交互性和趣味性。在科学理论指导下构建的SG具有寓教于乐的特征，可通过其引人入胜的故事情节、趣味性的游戏功能，吸引大众在愉快的氛围中学习，有利于知识普及，促进疾病预防、健康行为等相关知识的传播。

此外，SG具有较强的兼容性，既可与VR、AR等技术结合，为康复患者模拟真实场景和动作，提高康复效果；也可与可穿戴式设备结合，实现“可测量”的远程医疗干预。SG的游戏挑战情况配合可穿戴式设备生成的即时数据可为患者提供实时监测与评估。

3.2 SG在移动医疗应用中的局限性与挑战

SG在移动医疗领域中的应用存在诸多优势，但同时也存在许多挑战。

首先，目前缺乏SG设计的统一度量标准，这也是造成诸多研究自行设计SG缺乏科学的理论模型指导的重要原因。缺少科学性的SG可能会影响研究效果，造成研究的偏倚，这可能是导致不同研究学者对同一人群进行干预仍会出现不同的研究结果的原因之一。

在SG设计环节，研究者应考虑将目标干预人群纳入设计团队，以患者为中心，深入了解患者需求，有必要进行前期定性研究，以提高SG的干预有效性。部分研究存在直接使用商业产品的游戏作为SG进行干预的现象，这易对研究结果造成影响。研究者应意识到SG目的是传达知识而非娱乐内容，SG必须至少设定一个学习目标，具备教育内容且需附属于娱乐内容。

此外，SG在临床研究应用时缺少对最佳干预时长及频次的研究，这不能保证患者的安全性。这可能是导致研究出现SG使多动症评分较高的儿童症状加重的原因。

3.3 SG在移动医疗中的应用展望

SG在移动医疗领域中有着广阔的应用前景。首先，关于SG本身的研究可进一步深入。研究学者可开展SG的最佳干预时长与频次相关研究，积极探讨、制定SG设计的统一度量标准，进而提高SG的科学性和有效性，减少研究的偏倚性。

目前与基于VR、AR、可穿戴式设备的SG相关的研究较少，未来SG可与多种技术与传感器设备结合，在移动医疗领域提供更加精准的监测数据。此外，随着大数据的发展，人工智能与SG的结合可生成更智能的患者行为分析报告，为患者提供更加个性化的治疗、康复方案，进而提高治疗效果，缩短康复时间。两者的结合也可创造更多的可能，SG在未来可借助人工智能进行自适应调节，评估患者的知识、技能水平后自适应调整游戏循环中的难度，达到个性化干预的目的。

4 结语

SG应用于移动医疗领域，可促进患者精神心理健康，为大众科普疾病预防知识，远程协助疾病筛查及管理，促进健康行为以及推动骨科与神经康复。未来研究者可进一步规范SG的设计标准，探索SG与VR、AR、可穿戴式设备、人工智能等结合，使SG提供更智能、精准、个性化的治疗和康复方案，推动移动医疗领域在新时代进一步发展。