中國臨床試驗(yàn)注冊中心虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及混合現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目特征分析*

陳一凡，李 雁，李 昕，陳 瑜，鄒 喬，孔煜榮，曾燕鵬

(北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院，北京 100700)

自1989年虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality，VR)一詞提出至2012年谷歌公司利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality，AR)技術(shù)研發(fā)的Google Project Glass及2015年微軟公司利用混合現(xiàn)實(shí)(mixed reality，MR)技術(shù)研發(fā)的頭戴顯示器HoloLens問世，VR及其所衍生的AR、MR等虛擬技術(shù)由形成期快速步入生長期，在世界范圍內(nèi)影響著產(chǎn)業(yè)布局和行業(yè)改革[1]。我國《虛擬現(xiàn)實(shí)醫(yī)療應(yīng)用白皮書》指出：VR技術(shù)因其逼真的場景呈現(xiàn)、事前可規(guī)劃性和過程可重復(fù)等特點(diǎn)，可有效解決醫(yī)療行業(yè)面臨的實(shí)操風(fēng)險(xiǎn)高、可重復(fù)率低、培訓(xùn)資源短缺等問題[2]。AR、MR技術(shù)也分別以其“虛實(shí)結(jié)合、三維注冊、實(shí)時(shí)交互”和“現(xiàn)實(shí)與虛擬世界深度結(jié)合、三維模型與真實(shí)世界的精準(zhǔn)匹配、環(huán)境與使用者的實(shí)時(shí)交互”等特點(diǎn)而逐漸受到醫(yī)療行業(yè)的重視[3-4]。國務(wù)院辦公廳《關(guān)于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》[5]中強(qiáng)調(diào)，在“創(chuàng)新‘互聯(lián)網(wǎng)+’公共衛(wèi)生服務(wù)”的同時(shí)也需“加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管和安全保障”。臨床試驗(yàn)注冊機(jī)制即是實(shí)現(xiàn)臨床試驗(yàn)透明化，有效保障臨床試驗(yàn)質(zhì)量及安全性的重要舉措之一[6]。因此，關(guān)注我國應(yīng)用虛擬技術(shù)開展的臨床試驗(yàn)注冊情況，對于提升研究者注冊意識(shí)與研究質(zhì)量具有重要意義，也對該領(lǐng)域的未來發(fā)展方向具有啟發(fā)意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源

以“虛擬現(xiàn)實(shí)”“虛擬仿真”“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”“混合現(xiàn)實(shí)”“VR”“AR”“MR”為檢索詞，檢索2021年1月20日前注冊于中國臨床試驗(yàn)注冊中心(Chinese Clinical Trial Registry，ChiCTR)的所有臨床研究。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：干預(yù)措施中明確采用VR和(或)AR和(或)MR技術(shù)的項(xiàng)目。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①重復(fù)注冊的臨床試驗(yàn)項(xiàng)目；②未提交倫理審批批件的臨床試驗(yàn)項(xiàng)目；③教學(xué)研究項(xiàng)目。

1.3 資料提取與信息采集

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)篩選項(xiàng)目，在Excel2003軟件中錄入注冊號、注冊題目、注冊年份、主要研究單位、研究單位數(shù)量、研究疾病、研究類型、研究設(shè)計(jì)、樣本量、觀測指標(biāo)等信息。隨機(jī)對照試驗(yàn)(randomized controlled trial,RCT)主要參考目前較常應(yīng)用于篩選高質(zhì)量RCT證據(jù)的質(zhì)量評價(jià)工具--改良的Jadad評分量表?xiàng)l目[7-9]進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

由兩名研究者獨(dú)立篩選出符合條件的項(xiàng)目，經(jīng)交叉核對后整理上述信息，采用頻數(shù)及頻率統(tǒng)計(jì)等方式進(jìn)行分析。

2 結(jié) 果

2.1 注冊數(shù)量

檢索到54項(xiàng)注冊項(xiàng)目，排除未提交倫理批件4項(xiàng)及教學(xué)研究項(xiàng)目2項(xiàng)，并對2項(xiàng)重復(fù)注冊項(xiàng)目僅保留注冊時(shí)間較近的1項(xiàng)，最終獲得47項(xiàng)符合條件的項(xiàng)目，包含37項(xiàng)VR項(xiàng)目、3項(xiàng)AR項(xiàng)目、6項(xiàng)MR項(xiàng)目及1項(xiàng)VR+AR項(xiàng)目。

2.2 注冊年度

自2017年起有相關(guān)試驗(yàn)在ChiCTR進(jìn)行注冊，此后至2019年注冊數(shù)量逐年上升。2020年受新型冠狀病毒肺炎疫情影響，但仍有14項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行注冊；2021年截至1月20日已有4項(xiàng)注冊試驗(yàn)。具體變化趨勢見圖1。

圖1 2017-2021年度項(xiàng)目注冊數(shù)量

2.3 主要研究單位地區(qū)分布

全國已有16個(gè)省/直轄市/自治區(qū)作為主要研究單位開展相關(guān)項(xiàng)目，以上海、北京、浙江等地牽頭項(xiàng)目居多。其具體數(shù)量及占比見表1。

表1 主要研究單位地域分布

2.4 研究單位數(shù)量

項(xiàng)目以單中心試驗(yàn)為主89.36%(42/47)，多中心試驗(yàn)僅5項(xiàng)(10.64%)。南京醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院為主要研究單位于2020年4月3日注冊的《虛擬現(xiàn)實(shí)視覺功能訓(xùn)練治療軟件治療兒童弱視臨床試驗(yàn)》中心數(shù)最多，共涉及5家研究單位。

2.5 研究病種

研究主要涉及的病種可歸納為康復(fù)類(認(rèn)知與運(yùn)動(dòng)障礙康復(fù))、精神心理類、骨科及外科類、眼科類、口腔類、麻醉類、中醫(yī)類。各類項(xiàng)目數(shù)量見圖2。

圖2 各類病種項(xiàng)目數(shù)量

2.6 研究類型分布

共涉及干預(yù)性研究42項(xiàng)、觀察性研究4項(xiàng)、診斷試驗(yàn)1項(xiàng)，研究設(shè)計(jì)以RCT數(shù)量最多，見表2。

表2 研究類型分布

2.7 研究樣本量

除1項(xiàng)研究未說明樣本量外，其余46項(xiàng)研究共計(jì)招募樣本5 232例，包含干預(yù)性研究4 586例(樣本量區(qū)間為22～300例)、觀察性研究346例(樣本量區(qū)間為12～258例)，診斷試驗(yàn)300例。相應(yīng)樣本量區(qū)間的項(xiàng)目數(shù)量見圖3。

圖3 不同樣本量區(qū)間項(xiàng)目數(shù)量

2.8 RCT質(zhì)量評價(jià)

參考改良Jadad量表?xiàng)l目對38項(xiàng)RCT注冊信息進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，見表3。

表3 RCT質(zhì)量評價(jià)

2.9 樣本采集與結(jié)局指標(biāo)

需采集患者標(biāo)本(包括血液、血漿、齦溝液等)的試驗(yàn)共6項(xiàng)。除相關(guān)病種的臨床療效指標(biāo)外，尚各有3項(xiàng)研究的結(jié)局指標(biāo)包含不良反應(yīng)發(fā)生率、患者滿意度，1項(xiàng)研究的結(jié)局指標(biāo)納入患者對VR技術(shù)應(yīng)用投入感的評價(jià)。

3 討 論

3.1 我國虛擬技術(shù)的臨床應(yīng)用尚處初步發(fā)展階段

2007年ChiCTR正式成為世界衛(wèi)生組織國際臨床試驗(yàn)注冊協(xié)作網(wǎng)的一級注冊機(jī)構(gòu)，根據(jù)“實(shí)施地注冊”原則，在中國進(jìn)行的臨床試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)在ChiCTR進(jìn)行注冊[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，在ChiCTR注冊的首項(xiàng)VR項(xiàng)目為溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院于2017年10月15日注冊的《術(shù)前訪視結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于減輕擇期手術(shù)患者術(shù)前焦慮的研究》，首項(xiàng)AR項(xiàng)目為復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院于2018年8月4日注冊的《基于手機(jī)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)的腦卒中上肢運(yùn)動(dòng)功能訓(xùn)練及測評系統(tǒng)的觀察性研究》，首項(xiàng)MR項(xiàng)目為復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院于2017年2月16日注冊的《混合現(xiàn)實(shí)引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用》。較虛擬技術(shù)在國際上開始應(yīng)用及ChiCTR成立的時(shí)間而言起步相對較晚。經(jīng)過近4年的發(fā)展，以VR項(xiàng)目為主的虛擬技術(shù)相關(guān)試驗(yàn)趨增，但數(shù)量仍較少，VR與AR、MR相結(jié)合的項(xiàng)目可能成為未來發(fā)展的新方向。同時(shí)，目前的臨床試驗(yàn)中單中心、小樣本量項(xiàng)目占多數(shù)，還存在地區(qū)發(fā)展不均衡的問題，故亟須發(fā)揮試點(diǎn)應(yīng)用地區(qū)的示范帶動(dòng)效應(yīng)，牽頭組織多中心、大樣本量的臨床試驗(yàn)，以獲取高質(zhì)量的循證依據(jù)。

3.2 虛擬技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛而分散

產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析指出，VR技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用目前主要在降低臨床失誤率、縮短操作時(shí)間、增大手術(shù)成功率、提供安全有趣的治療環(huán)境、進(jìn)行冥想治療和生理矯正等方面發(fā)揮其特有優(yōu)勢[11]；AR技術(shù)也在手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)導(dǎo)航方面初步應(yīng)用[3]；MR技術(shù)則在提高診斷成功率，促進(jìn)術(shù)前醫(yī)患交流，增加手術(shù)準(zhǔn)確性與合理性等方面展現(xiàn)出良好發(fā)展?jié)摿4]。可見虛擬技術(shù)已在輔助臨床診療工作方面得到較為廣泛的應(yīng)用。本研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，ChiCTR注冊項(xiàng)目以康復(fù)類及精神心理類試驗(yàn)居多，主要將虛擬技術(shù)應(yīng)用于卒中后運(yùn)動(dòng)和(或)認(rèn)知障礙的康復(fù)訓(xùn)練，以及物質(zhì)濫用障礙(多為甲基苯丙胺成癮)、焦慮癥、抑郁癥、精神分裂癥、失眠障礙、言語性幻聽等疾病的干預(yù)。骨科及外科類項(xiàng)目主要包括復(fù)雜髖膝關(guān)節(jié)人工置換術(shù)、脊柱側(cè)彎椎弓根釘植入、顱頜面骨折復(fù)位術(shù)、乳腺癌前哨淋巴結(jié)活檢術(shù)、子宮輸卵管造影術(shù)、胃鏡、心臟介入治療等操作；眼科類項(xiàng)目則主要涉及屈光不正、雙眼視異常、斜視、青光眼、弱視等疾病的治療。此外，還有應(yīng)用于兒童口腔治療行為管理、老年牙列缺損種植修復(fù)、椎管內(nèi)麻醉、中醫(yī)辨證干預(yù)心血管重癥等領(lǐng)域的注冊項(xiàng)目，研究病種較分散，仍具備較大發(fā)展空間。

3.3 注冊信息質(zhì)量控制及虛擬技術(shù)優(yōu)化意識(shí)有待加強(qiáng)

針對占研究類型80%以上的RCT項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)后發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)試驗(yàn)采用了較恰當(dāng)?shù)碾S機(jī)序列生成方法，但50%的項(xiàng)目未明確說明隨機(jī)分配的具體方法，在“隨機(jī)方法”一欄中僅說明了隨機(jī)序列的生成方法，另有26.32%的項(xiàng)目未能恰當(dāng)應(yīng)用防止分組可預(yù)測性的措施或未說明隨機(jī)化隱藏方法，不恰當(dāng)?shù)姆椒ㄖ饕w現(xiàn)為由試驗(yàn)參與人員進(jìn)行隨機(jī)分配、開放性的隨機(jī)號碼表及交替分配等，未來可參考由第三方控制分配方案的5項(xiàng)研究及采用密封不透光信封的4項(xiàng)研究做法進(jìn)行分配隱藏。在盲法的使用情況方面，僅1項(xiàng)研究詳細(xì)說明了雙盲的具體實(shí)施方法，其余則未在注冊時(shí)明確“雙盲”實(shí)施方法，或僅對結(jié)局評價(jià)者采用盲法，或采用開放式標(biāo)簽，有24項(xiàng)RCT均在注冊登記信息中未說明盲法的使用情況。另外，在結(jié)局指標(biāo)的選取上，除關(guān)注新技術(shù)的臨床應(yīng)用有效性外，臨床不良反應(yīng)發(fā)生率、安全性指標(biāo)等也應(yīng)得到關(guān)注；同時(shí)，關(guān)于虛擬技術(shù)本身的體驗(yàn)評價(jià)有助于技術(shù)的改良與發(fā)展，在未來項(xiàng)目中亦可納入，以促進(jìn)技術(shù)水平的提升與臨床試驗(yàn)的優(yōu)化。

綜上所述，我國研究者應(yīng)用虛擬技術(shù)開展的臨床試驗(yàn)正不斷增加，已初步形成注冊意識(shí)，但在注冊項(xiàng)目數(shù)量、研究中心數(shù)量、樣本量及注冊信息質(zhì)量等方面亟須進(jìn)一步提升。同時(shí)，有研究指出，預(yù)先注冊的臨床試驗(yàn)研究，所發(fā)表論文主要結(jié)果或試驗(yàn)方案與注冊信息一致的可能性更高[12]。因此，需要督促項(xiàng)目負(fù)責(zé)人做好項(xiàng)目頂層設(shè)計(jì)，在促進(jìn)信息公開透明、減少報(bào)告偏倚及非必要重復(fù)試驗(yàn)的同時(shí)，也促進(jìn)虛擬技術(shù)安全、有效應(yīng)用于臨床的循證醫(yī)學(xué)依據(jù)形成[13-15]，為醫(yī)療行業(yè)技術(shù)革新造福國民健康奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。