嚴肅游戲在國外移動醫(yī)療中的應用現(xiàn)狀

朱 燦 趙 紅

（中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院護理學院,北京 100144）

根據(jù)世界衛(wèi)生組織定義，移動醫(yī)療（mobile health，mHealth）是指利用智能手機、病人檢測設備等移動設備，進行輔助醫(yī)療和健康管理的一種公共衛(wèi)生醫(yī)療實踐方式[1]。隨著“互聯(lián)網+健康醫(yī)療”相關政策的出臺和信息技術水平的提高，我國移動醫(yī)療領域蓬勃發(fā)展，緩解了健康需求大、資源分配不平衡的醫(yī)療體系壓力。但傳統(tǒng)的說教式教育、知識灌輸型移動醫(yī)療產品已不能滿足大眾的健康需求。近年來，嚴肅游戲（SeriousGames，SG）在國外的移動醫(yī)療領域應用廣泛，在健康行為促進、精神心理健康、疾病治療與康復等方面均起到了積極的作用，使移動醫(yī)療在新時代背景下煥發(fā)出了新生機。

1 SG概述

1.1 SG的定義

1970年，Clark C.Abt在《嚴肅游戲》一書中首次對SG的概念進行了定義：SG是指具有明確且經過深思熟慮的教育目的的游戲，是為了實現(xiàn)娛樂以外的目的而設計的[2]。2009年12月，中國SG創(chuàng)新峰會中首次在國內提出了SG的概念，“嚴肅游戲之父”Noah Falstein將SG重新定義如下：嚴肅游戲是一種達到娛樂性和嚴肅性的平衡，讓用戶在游戲中完成既定的目標，獲得個性化、娛樂性和互動性學習體驗的游戲。隨著信息時代快速發(fā)展，SG的定義范疇在不斷完善修正，不同學者對SG有著不同的認識和理解，因此SG的定義目前尚無統(tǒng)一標準。

1.2 SG的特征

盡管至今SG的定義在國內外尚無統(tǒng)一標準，但將干預方法歸類為SG應至少具備以下4個特征：游戲必須具備教育內容；游戲的目的是傳達知識而非娛樂內容；游戲的教育內容需附屬于娛樂內容；游戲至少設定一個學習目標[3]。

SG必須具備教育內容，以理論或模型為指導，將理論知識或操作技能融入所有游戲環(huán)節(jié)，以保證游戲教育的科學性。游戲目的是傳達知識而非娛樂內容，這是區(qū)分SG和傳統(tǒng)娛樂游戲的核心特征，強調了SG主要組成部分是知識教育而非游戲內的娛樂性活動。這并不意味著SG不能有娛樂內容，教育內容需融入娛樂的形式，寓教于樂。但娛樂內容占比應小于教育內容。SG至少設定一個學習目標，這是SG定義的關鍵特征，SG絕非單純娛樂產物，而是以教學目標為導向設計出的嚴謹教學產品。

以2009年設計的“RightWay Café”SG為例[4]，區(qū)別于經營咖啡店賺取金幣的傳統(tǒng)娛樂游戲，此游戲滿足了SG的4個特征。設計人員以健康信念模型、社會認知理論和理性行動理論為指導設計了該游戲，將飲食及體重管理知識融入游戲元素中。通過角色扮演的游戲形式，玩家學習營養(yǎng)和體重管理知識，最終達成健康管理日常飲食的學習目標。該游戲的界面如圖1所示。

圖1 RightWay Café游戲界面

1.3 相關概念界定

數(shù)字游戲以移動醫(yī)療產品為載體，為大眾提供全面、優(yōu)質的健康服務，其中最常用的2種形式是SG和游戲化。目前，SG的定義范疇寬泛，概念邊界不明確，社會各界常?；煜齋G和游戲化概念，存在錯用、混用兩者概念的現(xiàn)象。

游戲化是指在非游戲的情景下使用游戲設計元素[5]。例如，國外學者設計的一款糖尿病管理應用程序[6]，該應用程序引入游戲的積分機制，當患者定期監(jiān)測血糖時會獲得積分，積分可用于兌換獎品，這種將游戲設計元素融入其中的干預方式稱為游戲化。

因此，游戲化是為了達成某一目標，局部使用游戲特點和游戲元素，如排行榜、積分等，將枯燥的某一環(huán)節(jié)過程趣味化，是將現(xiàn)實情境嵌入其中的體驗。游戲化的本質對象是非游戲的事物，如公司管理方案等。而SG是整體、系統(tǒng)地使用了游戲元素設計的游戲，本質上是具有教育意義的游戲。

2 SG在移動醫(yī)療中的應用現(xiàn)狀

2.1 SG在移動醫(yī)療領域的應用分類

目前SG在移動醫(yī)療領域已被廣泛應用。按照應用領域分類，SG的應用種類主要可分為以下5個：精神心理健康、疾病預防、疾病篩查及管理、健康行為促進、骨科與神經康復。

按照目的分類，SG可分為以下3類：為了預防和促進健康，傳達與健康有關的信息、態(tài)度和行為改變的SG；用于治療精神和身體疾病的SG；用于醫(yī)學教育、培訓和繼續(xù)教育的SG。在移動醫(yī)療領域應用時，SG以第一、二種應用目的為主。

按照形式分類，SG可分為基于虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）的SG、基于增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）的SG、基于視頻的SG以及基于應用軟件的SG。其中VR、AR技術在骨科與神經康復中應用較多，而視頻游戲在精神心理健康和疾病預防領域的應用頻率更高。部分研究綜合應用多種形式的SG，以達到更好的干預效果。

2.2 SG在精神心理健康的移動醫(yī)療領域應用現(xiàn)狀

目前，多項研究探索性地將SG應用于兒童焦慮、抑郁癥、兒童多動癥等精神心理疾病的移動醫(yī)療領域。

MindLight是專為有焦慮癥狀的兒童設計的視頻SG，游戲主要內容為一名男孩從邪惡勢力手中拯救他的祖母。研究顯示，與線上認知行為療法對照組相比，接受SG干預的兒童的焦慮水平在長達6個月的時間內有所下降[7]，因此SG可作為傳統(tǒng)認知行為療法的替代品。

SG對不同年齡段抑郁癥人群的疾病治療均有著積極意義。在治療老年抑郁癥方面，Anguera利用應用軟件中的SG進行干預，研究顯示，與對照組相比，試驗組治療后和8周隨訪中抑郁癥狀均有所改善[8]。同時SG也被證實有利于治療兒童、青少年和成人抑郁癥[9]。

在兒童多動癥方面，“RECOGNeyes”SG是專為訓練多動癥患者的注意力而設計，需要兒童使用眼動追蹤軟件捕捉雪花，同時在6個子游戲中避免火災。研究證實，SG在多動癥兒童中是有效的[10]。但Kim等學者利用專為多動癥兒童設計的在線冒險游戲“Plan-It Commander”進行研究發(fā)現(xiàn)，SG不適合多動癥評分較高的兒童，可能會導致其癥狀加重[11]。

2.3 SG在疾病預防的移動醫(yī)療領域應用現(xiàn)狀

SG在宮頸癌篩查、艾滋病預防、疫苗接種等疾病預防的移動醫(yī)療領域均有所應用。

關于SG在宮頸癌預防中的隨機對照試驗較少，大多以定性研究、回顧性隊列研究等研究類型為主。一項回顧性隊列研究顯示，接觸SG“FightHPV”的女性，其參加宮頸癌篩查的可能性是對照組的2倍[12]，證實了SG可顯著提高其宮頸癌篩查的出勤率，促進疾病預防。

男男性行為者是人類免疫缺陷病毒感染的高危人群。Laura等學者以“信息-動機-行為技能”模型為指導，研發(fā)了名為“Viral Combat”的SG并進行干預，證實了SG可使男男性行為者的風險行為減少、知識掌握度增加[13]。

接種疫苗是疾病預防的重要手段。SG因其教育性和趣味性成為接種疫苗、疾病預防科普的有效干預手段。在流感疫苗方面，研究證實了SG應用于移動醫(yī)療領域可提高接種疫苗的知識水平和意愿[14]。

2.4 SG在疾病篩查與管理的移動醫(yī)療領域應用現(xiàn)狀

SG在兒童慢性病管理、成人慢性病、疾病篩查與圍產保健等疾病管理的移動醫(yī)療領域展示出其巨大的潛力。

在兒童慢性病方面，Jannie等學者采用患者共同參與設計應用程序的理念，設計了由4個營養(yǎng)相關的迷你游戲組成的SG。研究證實，該SG可提高兒童及兒童父母關于1型糖尿病相關知識水平，有利于1型糖尿病兒童進行自我管理[15]。同時，SG在癌癥兒童領域也有著諸多研究，研究證實SG對支持姑息治療[16]等方面也有著積極意義。

在成人慢性病方面，SG主要應用于提高慢性病患者的自我管理能力和增加身體活動兩個方面。研究證實，SG有利于提高高血壓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體活動管理[18]。但針對糖尿病患者的相關研究存在爭議。Shelby研究表明，傳統(tǒng)的口頭教育方法與移動醫(yī)療SG在提高糖尿病患者健康素養(yǎng)方面同樣有效，兩組之間沒有統(tǒng)計學意義差異[19]。而以定期進行體育鍛煉意愿和身體活動依從性作為結局指標時，Christoph的研究顯示SG更具有積極的臨床意義[20]。這可能與Christoph等設計游戲時以認知行為理論為指導有關，其作為干預手段的SG更為科學合理。

此外，SG還可用于疾病篩查，如借助“iCompanion”的應用軟件SG進行老年虛弱綜合征篩查[21]等。研究證實，SG在父親參與母乳喂養(yǎng)[22]等孕產婦圍產保健等領域也有著應用前景。

2.5 SG在健康行為促進的移動醫(yī)療領域應用現(xiàn)狀

SG在移動醫(yī)療領域中應用時，因其人力成本小、普及性高、寓教于樂等特性，在健康行為促進中有著廣泛應用。

SG有助于促進戒煙、健康飲食、體重管理、保持口腔清潔等健康行為。Kim等學者的研究證實，基于應用程序的SG可提高大眾的戒煙意愿[23]。同時，多項研究證實，SG有利于大眾的營養(yǎng)管理，促進體重管理，保持健康行為[24]。此外，巴西的一項研究顯示，基于應用程序的SG“An Adventure in the Toothland Forest”可提高兒童母親的口腔健康知識水平，進而有利于兒童保持口腔清潔[25]。

2.6 SG在骨科與神經康復的移動醫(yī)療領域應用現(xiàn)狀

SG在康復的移動醫(yī)療領域中的應用主要可分為2類：與神經系統(tǒng)障礙相關的神經康復、與創(chuàng)傷性骨損傷和軟組織損傷相關的骨科康復。

與其他應用領域不同的是，基于VR、AR的SG在神經康復中應用較多。VR、AR技術能夠模擬出真實的環(huán)境和場景，使患者在虛擬環(huán)境中進行康復訓練，從而幫助患者更好地恢復功能。一項隨機對照試驗的結果表明，基于沉浸式VR的SG在卒中患者的康復治療方面比標準護理更有效[26]。

此外，可穿戴式設備與SG的結合也有著極大的應用前景，可穿戴式設備還可提供更加準確的運動監(jiān)測和反饋。國外學者將嚴肅游戲與可穿戴觸覺界面結合進行干預，結果顯示，其有利于促進腦癱兒童的康復治療[27]。

同時，視頻SG在骨科康復領域的作用也不容忽視。研究顯示，視頻SG不僅在小兒燒傷患者的運動康復中起到了積極作用，使患兒運動恢復更快，疼痛更少[28]。

3 討論

3.1 SG在移動醫(yī)療中的應用優(yōu)勢

相較于傳統(tǒng)的干預方式，SG因其可依托互聯(lián)網的特性，降低了醫(yī)療成本和人力成本，有利于減輕資源分配不平衡的醫(yī)療體系的壓力。與其他移動醫(yī)療干預方式相比，SG有著更強的交互性和趣味性。在科學理論指導下構建的SG具有寓教于樂的特征，可通過其引人入勝的故事情節(jié)、趣味性的游戲功能，吸引大眾在愉快的氛圍中學習，有利于知識普及，促進疾病預防、健康行為等相關知識的傳播。

此外，SG具有較強的兼容性，既可與VR、AR等技術結合，為康復患者模擬真實場景和動作，提高康復效果；也可與可穿戴式設備結合，實現(xiàn)“可測量”的遠程醫(yī)療干預。SG的游戲挑戰(zhàn)情況配合可穿戴式設備生成的即時數(shù)據(jù)可為患者提供實時監(jiān)測與評估。

3.2 SG在移動醫(yī)療應用中的局限性與挑戰(zhàn)

SG在移動醫(yī)療領域中的應用存在諸多優(yōu)勢，但同時也存在許多挑戰(zhàn)。

首先，目前缺乏SG設計的統(tǒng)一度量標準，這也是造成諸多研究自行設計SG缺乏科學的理論模型指導的重要原因。缺少科學性的SG可能會影響研究效果，造成研究的偏倚，這可能是導致不同研究學者對同一人群進行干預仍會出現(xiàn)不同的研究結果的原因之一。

在SG設計環(huán)節(jié)，研究者應考慮將目標干預人群納入設計團隊，以患者為中心，深入了解患者需求，有必要進行前期定性研究，以提高SG的干預有效性。部分研究存在直接使用商業(yè)產品的游戲作為SG進行干預的現(xiàn)象，這易對研究結果造成影響。研究者應意識到SG目的是傳達知識而非娛樂內容，SG必須至少設定一個學習目標，具備教育內容且需附屬于娛樂內容。

此外，SG在臨床研究應用時缺少對最佳干預時長及頻次的研究，這不能保證患者的安全性。這可能是導致研究出現(xiàn)SG使多動癥評分較高的兒童癥狀加重的原因。

3.3 SG在移動醫(yī)療中的應用展望

SG在移動醫(yī)療領域中有著廣闊的應用前景。首先，關于SG本身的研究可進一步深入。研究學者可開展SG的最佳干預時長與頻次相關研究，積極探討、制定SG設計的統(tǒng)一度量標準，進而提高SG的科學性和有效性，減少研究的偏倚性。

目前與基于VR、AR、可穿戴式設備的SG相關的研究較少，未來SG可與多種技術與傳感器設備結合，在移動醫(yī)療領域提供更加精準的監(jiān)測數(shù)據(jù)。此外，隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，人工智能與SG的結合可生成更智能的患者行為分析報告，為患者提供更加個性化的治療、康復方案，進而提高治療效果，縮短康復時間。兩者的結合也可創(chuàng)造更多的可能，SG在未來可借助人工智能進行自適應調節(jié)，評估患者的知識、技能水平后自適應調整游戲循環(huán)中的難度，達到個性化干預的目的。

4 結語

SG應用于移動醫(yī)療領域，可促進患者精神心理健康，為大眾科普疾病預防知識，遠程協(xié)助疾病篩查及管理，促進健康行為以及推動骨科與神經康復。未來研究者可進一步規(guī)范SG的設計標準，探索SG與VR、AR、可穿戴式設備、人工智能等結合，使SG提供更智能、精準、個性化的治療和康復方案，推動移動醫(yī)療領域在新時代進一步發(fā)展。