體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域研究文獻(xiàn)的可視化圖譜分析

杜 靜，云 潔，袁佳麗，楊 春

（1.成都中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院，四川 成都 610075；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，四川 成都 610072）

體感（軀體感覺信息）可以感知關(guān)節(jié)位置和移動(dòng)感覺，是對稱平衡和運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)[1]。體感交互技術(shù)是利用軀體動(dòng)作、聽覺、視覺與周圍環(huán)境和設(shè)備互動(dòng)的人機(jī)交互模式[2]。觸覺刺激與行為以及視覺刺激之間存在一種附加效應(yīng)[3]。研究發(fā)現(xiàn)，視覺具有軀體感覺作用，視覺可以抑制痛覺系統(tǒng)產(chǎn)生的疼痛，尤其是減輕急性疼痛，除此之外，視覺在觸覺系統(tǒng)中可以產(chǎn)生空間增強(qiáng)感[4]。神經(jīng)損傷導(dǎo)致的體感缺陷會(huì)導(dǎo)致患者難以通過觸覺刺激來定位、識(shí)別和操縱物體[5-6]。目前，體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，代替了許多復(fù)雜的傳統(tǒng)康復(fù)器材，為患者社區(qū)與家庭康復(fù)提供了較大的幫助[7]。

1 資料和方法

1.1 研究資料

計(jì)算機(jī)檢索CNKI、萬方、維普、中國生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫，檢索詞“體感交互”“體感游戲”，通過“OR”連接檢索，檢索時(shí)間限定為建庫至2021 年11 月，手動(dòng)剔除工程設(shè)計(jì)開發(fā)類研究、會(huì)議論文、非醫(yī)療護(hù)理類研究，檢索結(jié)果得到文獻(xiàn)319 篇，以Refworks 導(dǎo)出“txt”格式，數(shù)據(jù)合并去重后得到文獻(xiàn)115 篇。

1.2 研究方法

數(shù)據(jù)分析采用CiteSpacee 5.7.R5W 軟件[8]。參數(shù)時(shí)間點(diǎn)設(shè)置為2000—2021 年，時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)置為1 年，選擇“關(guān)鍵詞”進(jìn)行分析，最大閾值（threshold）設(shè)置為10 per slice，選擇最小生成樹算法，聚類分析采用對數(shù)極大似然率（LLR）。LLR 測試通過評估術(shù)語和集群之間的聯(lián)系強(qiáng)度來選擇最合適的集群標(biāo)簽[9]。

2 結(jié)果

2.1 關(guān)鍵詞出現(xiàn)年份分析

采用Excle 繪制出體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)發(fā)表年份分布圖，見圖1。我國2012 年首次發(fā)表體感交互技術(shù)在醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)，研究文獻(xiàn)的數(shù)量總體呈上升趨勢，2021 年發(fā)文量達(dá)到峰值21 篇。

圖1 體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)發(fā)表年份分布

2.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜及中心性

將115 篇文獻(xiàn)的txt 文件導(dǎo)入CiteSpace，選擇“Keywords”進(jìn)行分析，繪制出體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)頻次≥3 次的關(guān)鍵詞可視化圖譜，見圖2。圖譜顯示125 個(gè)節(jié)點(diǎn)和329 個(gè)連線，密度為0.042 5?！澳戥h(huán)圖”的形式表示文獻(xiàn)節(jié)點(diǎn)。共現(xiàn)圖譜由節(jié)點(diǎn)和鏈接組成，不同節(jié)點(diǎn)表示引用的參考文獻(xiàn)、機(jī)構(gòu)、作者和國家等元素，其中“年環(huán)圖”顯示年度引文節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的半徑與其頻率相對應(yīng)，中心性較高的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可能橋接不同的知識(shí)領(lǐng)域；節(jié)點(diǎn)之間的鏈接表示協(xié)作/共現(xiàn)或共引的關(guān)系，其中鏈接的粗細(xì)與共引強(qiáng)度成正比[9-10]。共現(xiàn)圖譜中出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞有“體感游戲”“腦卒中”“康復(fù)”“平衡功能”“康復(fù)訓(xùn)練”“運(yùn)動(dòng)功能”“虛擬現(xiàn)實(shí)”“綜述”“孤獨(dú)癥”“康復(fù)效果”“老年人”“生活質(zhì)量”等，中心性較高的關(guān)鍵詞有“體感游戲”“腦卒中”“康復(fù)訓(xùn)練”“運(yùn)動(dòng)療法”等。其中頻次≥8 次的關(guān)鍵詞及中心性，見表1。

表1 頻次≥8 次的關(guān)鍵詞及中心性

圖2 體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

2.3 關(guān)鍵詞聚類圖譜

聚類分析采用“K”和“LLR”算法得到關(guān)鍵詞聚類分析圖譜，見圖3。聚類的平均年份以及每個(gè)聚類包含的成員數(shù)，見表2。關(guān)鍵詞聚類簇展示了研究領(lǐng)域的分布情況，Mean Year 表示聚類中文獻(xiàn)的平均年份，可以用來判斷聚類中被引文獻(xiàn)的時(shí)間距離；Size 代表簇中包含的成員數(shù)[11]。較大LLR 的關(guān)鍵詞更能代表該集群的特性[12]。聚類圖譜中的7 個(gè)聚類，表示體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的7 個(gè)主要研究方向：“綜述”“體感游戲”“康復(fù)訓(xùn)練”“老年人”“孤獨(dú)癥”“常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練”“認(rèn)知”。各個(gè)聚類中LLR 和P 值如下。（1）綜述：綜述（13.63，0.001）；腦卒中（11.29，0.001）；虛擬現(xiàn)實(shí)（8.98，0.005）；體感交互技術(shù)（6.7，0.01）；康復(fù)（4.75，0.05）。（2） 體感游戲：體感游戲（10.44，0，005）；康復(fù)效果（6.25，0.05）；智障兒童（6.25，0.05）；腦癱患者（3.1，0.1）；智能穿戴（3.1，0.1）。（3）康復(fù)訓(xùn)練：康復(fù)訓(xùn)練（9.38，0.005）；積極性（4.63，0.05）；依從性（4.63，0.05）；中風(fēng)（4.63，0.05）；體感技術(shù)（4.63，0.05）。（4） 老年人：老年人（8.69，0.005）；康復(fù)護(hù)理（8.69，0.005）；手法復(fù)位（4.3，0.05）；功能鍛煉（4.3，0.05）；體感交互（4.3，0.05）。（5）孤獨(dú)癥：孤獨(dú)癥（15.08，0.001）；社交障礙（4.89，0.05）；心智發(fā)育（4.89，0.05）；體感游戲康復(fù)治療（4.89，0.05）；學(xué)齡期（4.89，0.05）。（6）常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練：常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練（5.36，0.05）；肩關(guān)節(jié)功能（5.36，0.05）；視覺模擬疼痛評分（5.36，0.05）；先天性肌無力綜合征（5.36，0.05）；肩周炎（5.36，0.05）。（7）認(rèn)知：認(rèn)知（10.88，0.001）；阿爾茨海默病（5.36，0.05）；帕金森（5.36，0.05）；平衡（5.36，0.05）；生活質(zhì)量（5.36，0.05）。

表2 聚類的平均年份以及每個(gè)聚類包含的成員數(shù)

圖3 體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖譜

2.4 關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜

體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的時(shí)間線圖譜，見圖4。時(shí)間線圖譜展示了集群發(fā)展演化的時(shí)間跨度和研究進(jìn)展；圓形區(qū)域代表引用樹輪，代表每篇文章的引用歷史；節(jié)點(diǎn)的大小表示引用頻率；線條代表參考文獻(xiàn)之間的關(guān)系[13]。

圖4 體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的時(shí)間線圖譜

2.5 突現(xiàn)詞檢測

CiteSpace 軟件做關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析時(shí)，將γ 值設(shè)置為0.4，Minimum duration 設(shè)置為1，得到體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)的時(shí)間線圖譜，見表3。突發(fā)檢測揭示了隨著時(shí)間的推移突然增加的主題類別，時(shí)間間隔用灰線段表示，一段時(shí)間內(nèi)突發(fā)值高的關(guān)鍵詞用黑線段表示，表示暴發(fā)持續(xù)時(shí)間的開始年份和結(jié)束年份，意味著在相應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)受到了特別的關(guān)注，在一定程度上代表了相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)研究領(lǐng)域的研究前沿[12，14]。

表3 體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)

3 分析

（1）關(guān)鍵詞共現(xiàn)、聚類圖譜。由表2 可知，體感交互技術(shù)在我國最開始的研究對象為老年人，并且大多數(shù)為體感交互技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于腦卒中康復(fù)、康復(fù)護(hù)理、手法復(fù)位以及功能鍛煉的綜述類文獻(xiàn)。2017 年以后，我國體感交互技術(shù)主要用于中風(fēng)、腦癱患者、智障兒童的康復(fù)訓(xùn)練以及其積極性和依從性等。2018 年主要研究方向?yàn)橥ㄟ^體感游戲康復(fù)治療有社交障礙、孤獨(dú)癥的患者，以及改善肩周炎患者的肩關(guān)節(jié)功能等。2019 年以后主要研究方向?yàn)榘柎暮Ｄ?、帕金森患者的認(rèn)知功能、平衡功能以及生活質(zhì)量等。（2）時(shí)間線圖譜關(guān)鍵詞。我國體感交互技術(shù)的綜述類文獻(xiàn)時(shí)間跨度較長、研究較少，且大多數(shù)綜述類文獻(xiàn)集中在2012—2013 年。2013 年首次發(fā)表體感游戲應(yīng)用于腦卒中的研究，主要研究方向?yàn)槟X卒中的康復(fù)、抑郁情緒、平衡以及步行功能等。體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究并不廣泛，且近十年來研究主要集中于腦卒中患者的平衡訓(xùn)練、功能鍛煉、認(rèn)知功能、心理護(hù)理等。2019 年以來利用體感交互技術(shù)干預(yù)帕金森、阿爾茨海默病患者的認(rèn)知、感覺功能、生活能力受到了廣泛的關(guān)注。（3）突現(xiàn)詞。2012 年體感交互技術(shù)主要用于腦卒中康復(fù)訓(xùn)練；2013—2017 年為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國發(fā)展迅速的時(shí)段；2015—2016 年為體感交互技術(shù)發(fā)展迅速的時(shí)段；2017 年體感交互技術(shù)主要用于改善肩周炎患者的肩關(guān)節(jié)功能；2018 年以來，體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)主要是驗(yàn)證其康復(fù)效果。

4 討論

4.1 體感交互技術(shù)改善神經(jīng)損傷造成的功能障礙

我國近十年來體感交互技術(shù)在康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域主要用于中風(fēng)、偏癱的平衡訓(xùn)練、功能鍛煉等，其次為腦癱、智障兒童的康復(fù)訓(xùn)練，以及改善肩周炎患者的肩關(guān)節(jié)功能等。

我國腦卒中每年新增250 萬人，發(fā)病年齡逐年降低，50%的幸存者遺留不同程度的功能障礙，早期康復(fù)訓(xùn)練有助于患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[15]。傳統(tǒng)的康復(fù)方法訓(xùn)練較為單調(diào)，且患者參與的積極性不高，而體感互動(dòng)游戲提供虛擬的多感官一體化場景，讓患者與場景形成良好的互動(dòng)，具有趣味性、可重復(fù)性、便捷性，被國內(nèi)外學(xué)者廣泛運(yùn)用于腦卒中的康復(fù)[16]。趣味性、互動(dòng)性較強(qiáng)的體感模擬訓(xùn)練可使患者通過虛擬影像獲得聽覺、視覺、本體感覺反饋，不僅可以刺激大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)中樞，促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的重塑，而且能刺激垂體分泌β-內(nèi)咖肽，提高中樞神經(jīng)反應(yīng)能力，促進(jìn)肢體功能和感覺功能的恢復(fù)，利于身體信息的整合，增強(qiáng)肌肉間的協(xié)同作用以及整體協(xié)調(diào)性[17-18]。

腦性癱瘓是在胎兒或嬰兒大腦發(fā)育期由于非進(jìn)行性損傷造成的中樞性運(yùn)動(dòng)和姿勢發(fā)展的永久性障礙，導(dǎo)致活動(dòng)受限[19]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年新增腦癱患兒4萬～5 萬例[20-21]。腦癱診斷年齡為1～2 歲，腦癱患兒主要分為4 種類型：痙攣、運(yùn)動(dòng)障礙、共濟(jì)失調(diào)、低肌張力，其中痙攣型腦癱占腦癱患兒的85%～91%[22]。痙攣型腦癱是因中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后導(dǎo)致的高位神經(jīng)中樞系統(tǒng)調(diào)控脊髓牽張反射障礙，最終發(fā)展為運(yùn)動(dòng)功能障礙。肌電生物反饋是腦癱的常見康復(fù)治療方法，但由于患兒年齡較小且治療過程無趣，導(dǎo)致患兒不能正確理解反饋治療的目的，使治療失去意義。肌電反饋體感游戲系統(tǒng)功能強(qiáng)大且趣味性較強(qiáng)，患兒精力集中在游戲中，使肌電生物反饋治療的效果突出。同時(shí)，體感游戲結(jié)合動(dòng)作觀察訓(xùn)練康復(fù)模式通過引導(dǎo)患兒觀察、模仿動(dòng)作，調(diào)動(dòng)患兒的積極性和主動(dòng)性，在激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)修復(fù)運(yùn)動(dòng)功能障礙的同時(shí)可有效刺激感覺運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，降低肌張力[23-24]。另外，體感交互技術(shù)近年來也開始應(yīng)用于肩關(guān)節(jié)功能康復(fù)領(lǐng)域。有體感交互技術(shù)運(yùn)用于肩關(guān)節(jié)功能康復(fù)的研究表明，通過體感交互技術(shù)讓肩周炎患者主動(dòng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，可以改善肩關(guān)節(jié)的血液循環(huán)，松解粘連的局部組織，增強(qiáng)肌肉組織的協(xié)調(diào)性，從而有效改善肩關(guān)節(jié)的功能[25]。

4.2 體感交互技術(shù)改善認(rèn)知、感覺功能

自2012 年我國首次將體感交互技術(shù)運(yùn)用于醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域以來，我國體感交互技術(shù)在認(rèn)知功能和感覺功能方面的研究主要集中于腦卒中、帕金森、阿爾茨海默病這三大類疾病。

阿爾茨海默病與慢性或進(jìn)行性大腦結(jié)構(gòu)器質(zhì)性損傷有關(guān)，導(dǎo)致患者腦功能出現(xiàn)障礙，出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙伴有行為人格變化[26]。帕金森是中老年常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性病變，患者的認(rèn)知障礙導(dǎo)致患者存在運(yùn)動(dòng)姿勢障礙，出現(xiàn)步態(tài)速度、步長、幅度降低等，并且隨著病情的進(jìn)展出現(xiàn)步行遲緩、慌張、凍結(jié)步態(tài)等[27]。體感游戲作為一種有氧運(yùn)動(dòng)，可增加受損處血流量及供氧量，以及游戲中的視覺、聽覺刺激，有利于建立新的認(rèn)知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)功能康復(fù)[15]。傳統(tǒng)的認(rèn)知功能訓(xùn)練對訓(xùn)練師的專業(yè)康復(fù)能力要求較高，并且內(nèi)容重復(fù)、形式單一，患者在訓(xùn)練過程中感到枯燥厭煩，而趣味性強(qiáng)、種類繁多、操作簡便的體感互動(dòng)游戲?yàn)槔夏耆苏J(rèn)知功能康復(fù)提供了新思路，能夠?qū)夏昊颊哂洃浟?、反?yīng)速度起到積極影響[26，28]。研究表明，阿爾茨海默病患者可通過體感交互游戲強(qiáng)化視覺、聽覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練，強(qiáng)化未受損的認(rèn)知功能部分，促使患者建立新的認(rèn)知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以補(bǔ)償受損部分的認(rèn)知功能，來延緩疾病的發(fā)展進(jìn)程[27，29]。

4.3 體感交互技術(shù)改善心理狀態(tài)、抑郁情緒

體感交互技術(shù)在心理、情緒等方面的應(yīng)用研究主要集中在對腦卒中患者抑郁以及負(fù)性情緒的影響，而對其他種類疾病的研究較少。目前我國體感交互技術(shù)改善腦卒中抑郁情緒的干預(yù)方法主要為體感音樂療法。體感音樂是一類特殊制作的，以低頻、正弦波為主的治療性音樂，音樂對組織、細(xì)胞產(chǎn)生和諧的聲波共振，調(diào)節(jié)機(jī)體細(xì)胞的興奮或抑制程度。體感音樂療法全稱為體感震動(dòng)音樂療法，又稱震動(dòng)聲學(xué)療法，其在“音樂—情緒—生理”反應(yīng)通路中有積極的作用，原理為音樂通過聽覺傳導(dǎo)至腦干網(wǎng)狀中樞和大腦皮質(zhì)中樞，能夠增強(qiáng)大腦神經(jīng)細(xì)胞的興奮性，調(diào)節(jié)局部血流量，加快側(cè)支循環(huán)的建立，降低腦卒中患側(cè)肢體的肌肉張力，改善肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙[30-31]。

5 結(jié)語

體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)時(shí)間跨度較大，且大多數(shù)為綜述類文獻(xiàn)，臨床研究較少。目前我國體感交互技術(shù)主要應(yīng)用于腦卒中、腦癱、阿爾茨海默病、帕金森等疾病的康復(fù)研究領(lǐng)域，對于其他類型的疾病研究較少。由于缺乏相應(yīng)臨床研究的支持，2018 年以來，體感交互技術(shù)在我國醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)主要還是驗(yàn)證其康復(fù)效果。