賈 衛(wèi) 楊 旭 馬秋平

(廣西中醫(yī)藥大學(xué)護理學(xué)院，南寧市 530000，電子郵箱1807570370@qq.com)

認(rèn)知障礙是指由各種病因?qū)е碌挠洃洝?zhí)行、空間、言語等認(rèn)知域中一項或多項功能受損和功能障礙，按照嚴(yán)重程度可分為輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)與癡呆[1]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國60歲及以上老年人群的MCI患病率達20%[2]，癡呆患病率達5.3%[3]。由于患病率高、照護負(fù)擔(dān)沉重，認(rèn)知障礙已成為重要的衛(wèi)生問題之一。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可根據(jù)應(yīng)用目的創(chuàng)設(shè)出“逼真”的虛擬場景，通過視覺、聽覺、觸覺等感知覺刺激，使用戶產(chǎn)生身臨其境的錯覺[4]。因其具有趣味性強、可調(diào)控、信息反饋及時等優(yōu)點，越來越多地被應(yīng)用到認(rèn)知障礙患者的康復(fù)照護中，相關(guān)研究也日益增多。但如何快速整合有效信息、科學(xué)分析該領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)模塊、發(fā)現(xiàn)熱點成為制約學(xué)者進一步開展研究的主要障礙。本研究基于Web of Science核心合集，采用數(shù)據(jù)可視化的方法，描述虛擬現(xiàn)實技術(shù)在認(rèn)知障礙中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，探討其熱點主題與發(fā)展趨勢，以期為國內(nèi)學(xué)者開展此類研究提供思路。

1 資料與方法

1.1 資料來源 選擇Web of Science核心合集作為數(shù)據(jù)來源。以TS=“Cognitive Dysfunction”O(jiān)R “Cognition Disorders”O(jiān)R “Neurocognitive Disorders” OR “Postoperative Cognitive Complications” OR Dementia* OR Alzheimer Disease* OR“Frontotemporal Dementia”為檢索式進行主題詞檢索，所得結(jié)果記錄為#1；以TS=Virtual Reality*進行主題詞檢索，結(jié)果記錄為#2；最后組配“#1 AND #2”再次檢索，獲得最終數(shù)據(jù)。檢索時限為建庫至2020年2月。

1.2 文獻篩選標(biāo)準(zhǔn) 納入所有關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙人群的文章，不限語言，不限發(fā)表時間；排除會議摘要與編輯素材。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法 采用Excel軟件統(tǒng)計年度發(fā)文量，繪制各年份發(fā)文量趨勢圖并進行線性回歸分析。同時將最終檢索數(shù)據(jù)導(dǎo)入CiteSpace軟件，進行可視化分析。軟件參數(shù)設(shè)置：時間跨度為1996～2020年，時間切片為1，閾值Top為50，其余參數(shù)均為默認(rèn)模式。分別以國家(地區(qū))、研究機構(gòu)、學(xué)科、關(guān)鍵詞與主題詞為節(jié)點，選擇最小生成樹算法，繪制知識共現(xiàn)圖譜。將知識圖譜與具體文獻相結(jié)合，從宏觀上分析該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、挖掘研究熱點和趨向。

2 結(jié) 果

2.1 文獻量 共檢索到317篇文獻。最早一篇發(fā)表于1996年(見圖1)，2012年起發(fā)文量開始穩(wěn)步增長，通過線性回歸得出2012～2019年年度發(fā)文量每年遞增約6.1篇(R2=0.97，回歸擬合效果良好)。參照文獻增長四個階段理論[5]可知，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙患者的相關(guān)研究仍處于第一階段，即緩慢增長階段，尚未進入指數(shù)增長的大發(fā)展階段(第二階段)。

圖1 Web of Science中虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的研究文獻數(shù)量趨勢圖

2.2 國家與機構(gòu)分布 共44個國家和地區(qū)在該領(lǐng)域做出貢獻(見圖2)。其中發(fā)文量最多的為美國(85篇)，占總發(fā)文量的26.81%，其次是英國(38篇)，意大利、法國、德國、加拿大緊隨其后，分列第3～6位，中國發(fā)文量僅5篇。從中心性來看，美國最大(0.82)，德國次之(0.19)，英國第三(0.17)。發(fā)文量排名前十的機構(gòu)為意大利IRCCS醫(yī)院與科學(xué)研究所(16篇)、天主教圣心大學(xué)(15篇)、倫敦大學(xué)(14篇)、法國國家科學(xué)研究中心(9篇)，以及劍橋大學(xué)、亞里士多德大學(xué)、伯爾尼大學(xué)、韓國漢陽大學(xué)、韓國大學(xué)、韓國大學(xué)衛(wèi)生系統(tǒng)(各為8篇)。其中有7所機構(gòu)在歐洲。

圖2 相關(guān)文獻的國家合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.3 交叉學(xué)科分布 采用CiteSpace軟件繪制學(xué)科分布圖譜(見圖3)。學(xué)科交叉文獻數(shù)量最多的是神經(jīng)科學(xué)(共發(fā)文86篇)，心理學(xué)次之(74篇)，精神病學(xué)、臨床神經(jīng)學(xué)、康復(fù)學(xué)、老年病學(xué)、行為學(xué)、計算機科學(xué)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)等學(xué)科門類也占一定比例。從中心性來看，計算機科學(xué)、心理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、神經(jīng)科學(xué)的中心性排在前四位(分別為0.37、0.32、0.29、0.21)，體現(xiàn)出這些學(xué)科在該領(lǐng)域中的基礎(chǔ)性地位。但該圖譜網(wǎng)絡(luò)密度D值僅為0.11，說明不同學(xué)科間交流合作力度有限。由此可見，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在認(rèn)知障礙中的應(yīng)用研究涉及多個學(xué)科門類，各學(xué)科知識基礎(chǔ)不同、關(guān)注方向亦不同，跨學(xué)科合作對拓寬該領(lǐng)域的研究深度與廣度尤為重要。

圖3 相關(guān)文獻的學(xué)科分布網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.4 高被引文獻 以被引文獻為節(jié)點，運行CiteSpace軟件得到該研究領(lǐng)域高被引文獻，其中被引頻次排名前10位的文獻見表1。

表1 被引頻次排名前10位的文獻

2.5 關(guān)鍵詞分析

2.5.1 詞頻分析：以關(guān)鍵詞與特征詞為節(jié)點，得到該領(lǐng)域的高頻關(guān)鍵詞，其中文獻內(nèi)排名前15位的高頻關(guān)鍵詞分布見表2。

表2 相關(guān)文獻內(nèi)排名前15位的高頻關(guān)鍵詞分布

2.5.2 聚類分析：以關(guān)鍵詞與特征詞為節(jié)點，運行CiteSpace軟件先進行聚類，挖掘熱點主題；再繪制時區(qū)圖(見圖4)，使每個熱點主題下的關(guān)鍵詞簇按出現(xiàn)時間排列，清晰地展示各主題的結(jié)構(gòu)與演變進程。本研究所繪制圖譜模塊度Q=0.379、平均輪廓值S=0.571，表明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著、聚類合理[16]，共有6個熱點主題，主要包括episodic memory(情節(jié)記憶)、neuro-pediatric robot-assisted gait training(小兒神經(jīng)步態(tài)訓(xùn)練)、virtual multiple errands test(虛擬多任務(wù)測試)、virtual reality assessment(虛擬現(xiàn)實評估)、proactive self(積極的自我)、senior adult(老年人)等領(lǐng)域。其中前兩者出現(xiàn)最早，傳承度較高。而從縱向來看，隨時間推移，文獻關(guān)鍵詞形成眾多小關(guān)鍵詞簇，說明虛擬現(xiàn)實技術(shù)在應(yīng)用于認(rèn)知障礙領(lǐng)域的過程中不斷萌發(fā)出新的研究角度，研究內(nèi)容不斷豐富，研究范圍逐漸擴大。

圖4 關(guān)鍵詞聚類時間線性圖譜

3 討 論

3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的文獻量 本研究結(jié)果顯示，2012～2019年，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的研究年度發(fā)文量每年遞增約6.1篇。參照文獻增長的四個階段理論可知，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙患者的相關(guān)研究仍處于第一階段，即緩慢增長階段，尚未進入指數(shù)增長的大發(fā)展階段(第二階段)[5]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)正式誕生于1965年，20世紀(jì)70～90年代由理論走向應(yīng)用[4]。因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入認(rèn)知障礙領(lǐng)域的時間相對較早(1996年)，但經(jīng)歷了漫長的萌芽階段(1996～2011年)。2012年起相關(guān)研究逐年活躍起來，可能與該時期虛擬現(xiàn)實技術(shù)行業(yè)趨于成熟、開始向其他行業(yè)滲透有關(guān)[4]。當(dāng)前，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備的不斷創(chuàng)新，以及認(rèn)知障礙的患病率持續(xù)增長，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在認(rèn)知障礙中的研究獲得更多學(xué)者的關(guān)注。我國學(xué)者應(yīng)把握機遇，在推進“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”的時代背景下，以臨床需求為導(dǎo)向，廣泛開展相關(guān)研究。

3.2 發(fā)文國家與機構(gòu)分布 本研究結(jié)果顯示，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的相關(guān)研究發(fā)文量最多的為美國，其中心性也最大，表明其在該研究領(lǐng)域?qū)ν夂献髯疃唷⒂绊懥ψ畲?，且發(fā)文量排名前十的機構(gòu)中有7所機構(gòu)在歐洲。當(dāng)前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在認(rèn)知障礙中的研究是以美國為首的發(fā)達國家為主導(dǎo)，可能與其經(jīng)濟水平發(fā)達、信息技術(shù)先進、醫(yī)療服務(wù)理念創(chuàng)新等有關(guān)。我國雖已開展相關(guān)研究，但收錄于Web of Science數(shù)據(jù)庫的文獻較少(5篇)，且均來自臺灣地區(qū)。一方面可能因為研究者受語言能力限制而未能將成果撰寫為英文文獻，另一方面體現(xiàn)出我國在該領(lǐng)域的研究水平與西方國家仍有一定距離。為縮小差距、與國際接軌，我國學(xué)者應(yīng)加強與高產(chǎn)國家的交流合作，關(guān)注上述頂尖機構(gòu)的相關(guān)研究動態(tài)，捕捉前沿成果并在此基礎(chǔ)上進一步開展研究。

3.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的高被引文獻 某領(lǐng)域高被引文獻反映了該領(lǐng)域的知識基礎(chǔ)，具有較高的參考價值?；诒狙芯康姆治?，筆者對虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的高被引文獻進行如下解讀。關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助認(rèn)知與行為評估，南加州大學(xué)最早基于大腦注意力處理過程開發(fā)出一項注意力障礙評估與康復(fù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)系統(tǒng)，模擬教室場景，通過添加系統(tǒng)化課堂干擾，監(jiān)測、分析受試者的表現(xiàn)來評定其注意力[15]；Cushman等[11]通過研究驗證了同一主題的現(xiàn)實環(huán)境和虛擬現(xiàn)實技術(shù)環(huán)境測試認(rèn)知障礙患者尋路(導(dǎo)航)能力具有等效性；Lee等[7]以多張?zhí)摂M場景視圖為工具，使患者完成特定的視圖配對任務(wù)，以評價其場景辨別能力。關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助認(rèn)知干預(yù)，Rizzo等[8]分析了神經(jīng)心理學(xué)領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序及其使用現(xiàn)狀，為后續(xù)應(yīng)用研究提供了廣泛借鑒；Anderson-Hanley等[10]發(fā)現(xiàn)，虛擬場景踏車運動比傳統(tǒng)踏車運動能體現(xiàn)出更好的認(rèn)知益處，且能夠增強運動參與動機；Klinger等[12]的研究表明，虛擬現(xiàn)實暴露療法可有效改善社交恐懼；Kandalaft等[9]發(fā)現(xiàn)虛擬環(huán)境社交干預(yù)能顯著提高社交技能，而高水平社交是認(rèn)知功能的保護性因素[17]。在神經(jīng)認(rèn)知機制研究方面，Seth等[6]基于新構(gòu)建的神經(jīng)認(rèn)知機制理論模型解釋了主觀存在感的產(chǎn)生機制，并通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)、神經(jīng)成像和生理反饋進行測試，為虛擬場景代替現(xiàn)實場景的有效性提供了理論依據(jù)。另外，Pelphrey等[14]對一系列以特異性虛擬場景刺激、磁共振成像等為工具，探索社會感知功能與特定大腦結(jié)構(gòu)關(guān)系的相關(guān)研究進行綜述?？傊陨细弑灰墨I從虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助認(rèn)知行為評估、輔助認(rèn)知干預(yù)及相關(guān)機制研究等方面展開論述，為后續(xù)學(xué)者將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙患者奠定了基礎(chǔ)。

3.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于認(rèn)知障礙的研究熱點 關(guān)鍵詞是文獻研究內(nèi)容的概括，高頻關(guān)鍵詞可直觀反映研究熱點。本研究分析高頻關(guān)鍵詞發(fā)現(xiàn)，該領(lǐng)域大多以癡呆、阿爾茨海默病、MCI、精神分裂癥等為研究對象，尤以老年患者居多，主要關(guān)注虛擬現(xiàn)實技術(shù)在改善記憶功能、空間功能、執(zhí)行功能、行為表現(xiàn)等方面的應(yīng)用效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一項新技術(shù)被引入認(rèn)知障礙康復(fù)治療后，研究者重點關(guān)注其有效性，但從生物-心理-社會醫(yī)學(xué)模式出發(fā)，其應(yīng)用過程中的安全性、被接受度、滿意度、成本-效益等問題同樣值得探究。

關(guān)鍵詞聚類可基于共現(xiàn)關(guān)系將聯(lián)系密切的關(guān)鍵詞聚為一類，體現(xiàn)熱點主題。本研究聚類形成6大熱點主題。分析如下：

主題1：虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助記憶康復(fù)。記憶損害是阿爾茨海默病所致認(rèn)知障礙的早期特征性表現(xiàn)[18]，可影響患者的社交、情緒、自我評價等[19]，較早受到關(guān)注。Monteiro-Junior等[20]采用虛擬系統(tǒng)游戲干預(yù)老年認(rèn)知障礙患者，發(fā)現(xiàn)其語義記憶、執(zhí)行功能較前改善；Weniger等[21]的研究同樣顯示，虛擬系統(tǒng)認(rèn)知訓(xùn)練能顯著提高阿爾茨海默病患者的空間記憶能力等。在干預(yù)形式上，現(xiàn)有研究以任務(wù)、游戲、運動等為主，未來可進一步將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)認(rèn)知療法相結(jié)合，例如創(chuàng)設(shè)具有歷史時代背景的虛擬環(huán)境，用以輔助懷舊療法，增強干預(yù)效果。

主題2：虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助步態(tài)等行為訓(xùn)練。現(xiàn)有研究還廣泛將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于癡呆患者的步態(tài)、平衡、日常生活技能等的康復(fù)訓(xùn)練中，使患者在模擬現(xiàn)實的虛擬現(xiàn)實技術(shù)場景中(如虛擬公園、虛擬超市)完成重復(fù)性行為訓(xùn)練，從而有利于其最大限度地將訓(xùn)練獲得的技能延伸到實際生活中，提高自理能力，減輕照護負(fù)擔(dān)。

主題3&4：創(chuàng)設(shè)特異性虛擬環(huán)境，輔助疾病評估。傳統(tǒng)的認(rèn)知、行為功能評估多依賴自我報告法，受到環(huán)境干擾、患者讀寫水平等諸多限制。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為創(chuàng)新評估工具提供了新的機遇，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可創(chuàng)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化虛擬環(huán)境，使患者置身其中、完成各項既定任務(wù)，而施測者通過針對性地調(diào)控環(huán)境、觀察患者的表現(xiàn)來進行評估。Tarnanas等[22]以虛擬日常任務(wù)環(huán)境來評估MCI患者的認(rèn)知功能，發(fā)現(xiàn)其性能概況與現(xiàn)有生物標(biāo)記物密切相關(guān)，且具有更高的生物效度；Greenwood等[23]以虛擬超市購物任務(wù)的形式，將執(zhí)行、記憶、社會認(rèn)知等多個維度功能評估相組合，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的可行性得到驗證。但受試者年齡、計算機經(jīng)驗、受教育程度等可能影響虛擬現(xiàn)實技術(shù)測試結(jié)果[24]，需針對不同人群進行校驗。此外，由于文化背景不同，在引入國外虛擬現(xiàn)實技術(shù)評估系統(tǒng)時，還應(yīng)注意跨文化調(diào)試，并結(jié)合影像結(jié)果、生物標(biāo)記物等充分驗證其效果。

主題5：促進積極心理狀態(tài)。Park等[25]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過虛擬現(xiàn)實技術(shù)干預(yù)后，MCI患者的參與動機顯著提高；另有多項研究得出類似結(jié)論[26-27]，但缺乏客觀量化指標(biāo)作為依據(jù)。虛擬環(huán)境靈活有趣，可消除患者與醫(yī)護人員面對面互動的共同壓力，增強患者參與積極度，促進正向心理狀態(tài)。D′Cunha等[28]發(fā)現(xiàn)，虛擬/增強現(xiàn)實技術(shù)用于癡呆和MCI患者，可提升其幸福感；另有研究顯示虛擬現(xiàn)實技術(shù)干預(yù)可顯著降低MCI患者的抑郁水平[26]。

主題6：虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助高齡人群認(rèn)知篩查與照護。高齡是認(rèn)知障礙的獨立危險因素[17]。隨年齡增加，MCI患病率逐漸增長，且進展為癡呆的風(fēng)險也較高。因此，早期篩查、早期干預(yù)高齡MCI患者成為新的研究熱點。而眾多學(xué)者嘗試將虛擬現(xiàn)實技術(shù)系統(tǒng)作為篩查工具，如虛擬超市鑒別MCI與高齡認(rèn)知健康者的正確率達87.30%[29]。針對我國居家養(yǎng)老為主的養(yǎng)老模式及認(rèn)知障礙患病率農(nóng)村高于城市的現(xiàn)狀[30]，可借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立遠程信息化社區(qū)認(rèn)知篩查與干預(yù)體系，允許社區(qū)老年人應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)程序定期自行進行認(rèn)知評估，有效預(yù)測認(rèn)知障礙發(fā)生；同時對于確診認(rèn)知障礙患者，提供符合其興趣愛好的虛擬現(xiàn)實技術(shù)訓(xùn)練干預(yù)(如虛擬現(xiàn)實嚴(yán)肅游戲)，促進其居家認(rèn)知康復(fù)。

4 小 結(jié)

本研究采用可視化的方法，客觀介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在認(rèn)知障礙患者中的應(yīng)用現(xiàn)狀及熱點主題，但仍存在一定局限性，如主題內(nèi)各名詞之間聯(lián)系不夠清晰，給主題解釋帶來一定難度，需進一步完善。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助認(rèn)知障礙康復(fù)的相關(guān)研究尚處于起步階段，其優(yōu)勢已得到初步驗證，發(fā)展前景廣闊。建議國內(nèi)學(xué)者多關(guān)注上述頂尖機構(gòu)的研究動態(tài)，加強國際合作，同時積極與計算機科學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科合作開展研究，拓寬研究的深度與廣度，提升我國在該領(lǐng)域的研究水平。關(guān)鍵詞可視化圖譜提示，該領(lǐng)域有情節(jié)記憶、虛擬現(xiàn)實評估、虛擬多任務(wù)測試、神經(jīng)步態(tài)訓(xùn)練、積極的自我與老年人等6大研究熱點主題，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)輔助老年人認(rèn)知篩查與照護為最新熱點，其在社區(qū)認(rèn)知管理中有較大的應(yīng)用價值，值得進一步關(guān)注。