医学与社会
2013年03月号
医学进展
医生日记

儿童患者福音:电子游戏疗法

    提到电子游戏,人们往往先想到的是“网瘾”、“逃课”等负面名词,产生一定的排斥心理。然而,作为一种游戏的形式本身,电子游戏本身并无过错,其所承载的内容才是真正导致沉迷的原因。有了好的内容和形式,电子游戏就能为人类带来更多的欢乐,而不仅仅是在玩的时候所取得的那些成就感,比如说:健康。值得欣喜的是,国际上的一些研究机构和游戏开发商已经做出了积极和有意义的探索,致力于糖尿病、癌症等慢性疾病自我管理的电子游戏在使用过程中取得了良好的效果,在此与各位读者分享。

从电子游戏到互动性医疗技术

    电子游戏(Electronic Game),是指在自然游戏行为过程中,依靠电子设备作为媒介的娱乐行为,始于20世纪60年代末,在20世纪末开始出现比较完善的游戏软件。电子游戏的出现,改变了人类进行游戏行为的方式以及对游戏一词的定义,属于一种随科技发展而诞生的文化活动。

    根据媒介的不同,电子游戏通常被分为四种:电脑游戏、主机游戏、便携游戏和街机游戏。从内容上,最初的电子游戏主要由传统游戏活动衍生而来,如足球、棒球、国际象棋等电子游戏。进入21世纪以来,越来越多具有传统游戏所不具备功能的游戏开始出现,如幻想世界的冒险、战争和格斗等。中国的电子游戏开发商们也推出了各种与历史、神话、文学经典有关的大型联机电脑游戏,如早期的大话西游、三国、水浒等,吸引玩家们投入其中。

    喜欢电子游戏的人群以青少年为主,他们被称为“玩家”,由于玩电子游戏容易上瘾,很多家长都对此避之不及,一旦发现自己的孩子在玩电子游戏,便如临大敌。其实大可不必如此,凡事都有两面性。电子游戏具有两大特征,首先是互动性:即人与电子设备之间产生的联系和反馈;其二是模拟性:对现实世界或思维世界的模拟。由于具有这些特性,电子游戏能够吸引玩家全身心投入,在虚拟世界里挑战自我,获得成就感和满足感。虽然容易导致上瘾,但这一特征也为个性化的医疗和保健提供了新机会,使得电子游戏在儿童保健领域大有可为。

    2012年9月,来自美国盐湖城犹他大学儿童治疗中心的Carol S Bruggers博士等进行的一项研究表明,人们有必要重新给电子游戏进行定位。因为有些专门为某些疾病而开发出来的电子游戏,不仅趣味性高,还可以激发患者战胜疾病的斗志,使其从消极情绪中走出,主动面对疾病,从而达到战胜疾病的目的。这些电子游戏,不但不应该被视为猛虎,而且更应该积极地引导儿童患者去玩。由此,派生出了一个新的名词——互动性医疗技术。

    所谓互动性医疗技术,指的是激发患者主观能动性的电子游戏,通过可视化的激励措施,将普通的体育运动变成改善患者精神与躯体健康的游戏,从而帮助患者在心理上战胜各种慢性疾病,如糖尿病、肥胖症乃至癌症。这种非药物干预的方式发挥作用的机理,可能是通过神经机制来促进积极情绪和激励系统的活动,从而增强了患者在多种慢性疾病中的自我恢复能力。

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儿童慢性病患者的客观需求

    治疗性互动技术的出现,是基于儿童慢性病患者的客观需求。他们常常会感到体力下降和情绪障碍,生活质量大大降低,而这些并发症又会进一步危害其整体健康,对治疗产生负面影响,进而增加慢性病的医疗成本。在美国,每年约有1.24万儿童和青少年被确诊为癌症,这些患者的整体5年生存率已经从1960年的28%显著提升到目前的75%。可以想象的是,与那些健康的同龄人相比,儿童癌症患者更容易遭受精神健康和生活质量的损害。他们面对着各种来自疾病的挑战,包括对死亡的恐惧、身材和形象的改变、疼痛所导致的生活质量下降、社会支持的改变以及无休止的医疗干预。

    沉重压力之下,这些患者常会出现意志消沉和情绪紊乱的症状,使疾病的发展进入恶性循环。针对这些并发症,目前的主要干预措施包括心理咨询、物理疗法和药物治疗。研究表明,采用了这些应对策略来辅助治疗的儿童患者自控力更好,焦虑也更少。但这些辅助策略有一个共同特征,即需要来自外部的管理与支持。但正所谓“求人不如求己”,如何通过儿童内部的力量来提高自控力,更好地管理疾病,缓解抑郁和疲劳,是更加重要的课题。在这样的需求之下,互动性治疗技术及其代表工具:电子游戏,就有了用武之地。

几款有效促进健康的电子游戏:静坐型

    治疗性互动技术可为患者提供更好理解症状和药物治疗的自我教育机会,反过来又能够促进患者对疾病进行合理的自我管理。目前,与健康相关的电子游戏主要有两种类型,分别为静坐型和活动型。

    所谓静坐型,指的是专注于教育患者通过智力游戏、课文情节和小测验来认知健康状况的电子游戏,其中最有代表性的是Packy & Marlon 和Re-Mission。

1、大象乐园:Packy & Marlon

    Packy & Marlon游戏(图1),中文被译为 “大象乐园”,是1995年由美国游戏制造商RAYA制作发行的一款视频益智游戏,其目的为提高儿童糖尿病患者的自我管理行为。游戏场景为一群老鼠侵入了大象们的营地,偷走了食物和医疗物资,藏在营地里不同的地方。游戏的两位主角:Packy和Marlon,分别是两只患有1型和2型糖尿病的大象,它们受命去负责追回被偷盗的物资,清除那些可恶的老鼠,同时也要记住自己按时注射合适剂量的胰岛素并控制饮食(图2),从而使血糖维持在正常范围内。通过这款游戏,儿童糖尿病患者可以学会如何去管理自身所患的糖尿病,进而达到最终的治疗目标。

    1997年,斯坦福大学医学中心的研究人员所开展的一项随机对照研究显示,59例年龄在8岁~18岁的儿童患者分别入组,每周玩1.5小时电子游戏,干预组(n=31)玩“大象乐园”,对照组(n=28)玩无糖尿病信息的其他游戏。6个月后,干预组需要接受急诊治疗的机会仅为对照组的四分之一,充分显示了这款电子游戏对糖尿病儿童自我管理所起到的积极作用。

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2、抗癌游戏:Re-Mission

    Re-Mission(缓解)是美国研究机构希望实验室(HopeLab)在2006年开发出来的一款电子射击游戏,因其特地为癌症患者设计,被誉为“抗癌游戏”。HopeLab是美国加利福尼亚州一个旨在帮助年轻人对抗慢性疾病的非赢利性组织,于2001年由美国著名的ebay公司创始人及主席皮埃尔•奥米迪亚的妻子帕梅拉•奥米迪亚建立。

    在这款抗癌游戏中,玩家扮演一个勇敢、全副武装的纳米机器人,名叫罗西(Roxxi)(图3)。她穿梭于癌症患者的体内,寻找和破坏癌细胞(图4),消除细菌感染,控制癌症的副作用。通过攻破游戏内设置的20个不同关卡,玩家能够了解到自己身体内究竟在发生着什么状况,并学会如何去应对。如此一来,患者通过操纵屏幕微观机器人来破坏癌细胞,建立起与癌症抗争的信心;同时,也学习到了有关癌症的知识以及如何应对化疗带来的副作用。

    许多儿童癌症患者在玩这款游戏的过程中得到了帮助,13岁的少年泰勒(Taylor)在接受抗癌治疗的过程,中通过玩Re-Mission有效促进了康复,正健康地享受着幸福生活(图5)。17岁的少女萨雷特(Saret)在接受抗癌治疗的过程中,通过玩Re-Mission学会了深呼吸等自我放松方法,缓解了压力,绽放出灿烂的笑容(图6)。

    除了这两个来自HopeLab官方网站所展示的典型病例以外,由该机构所牵头开展的两个随机多中心对照研究的结果也显示,Re-Mission在教育癌症患者和提高依从性从而改善对化疗原则的遵守方面疗效非常显著。其中一项研究涉及了美国、加拿大和澳大利亚34所医疗中心的375例13岁~29岁青少年和成年人癌症患者,结果显示,玩“Re-Mission”的入组者与不玩这款游戏者相比,在与癌症相关的治疗效果、生活质量和对癌症知识的掌握等方面都体现出了显著优势。这篇文章发表于2008年8月的《儿科学》杂志。

几款有效促进健康的电子游戏:活动型

    除了前文所述的两款从开发之初就致力于儿童健康的静坐型游戏之外,市场上还可买到很多能够督促运动的电子游戏,也有临床用途,其中有代表性的一款是跳舞游戏。1998年,KONAMI旗下的BEMANI音乐游戏小组开发了世界上第一台跳舞机《Dance Dance Revolution》(简称DDR),这款游戏在中国通常被称为“跳舞毯”,在20世纪末时曾风靡一时,如今也在各种儿童游戏场馆作为经典游戏品种而保留。

    在游戏中,舞台以←、↓、↑、 →排列的十字形式亮相,游戏者需要按照音乐的节奏来踩踏从下到上而来的箭头,如此就起到了有氧运动的功效。虽然DDR最初并非特地为治疗儿童肥胖设计,但如今看来,它是一项十分有效的有氧运动,可有效帮助肥胖儿童减肥(图7)。 当然,这需要持之以恒的锻炼,三分钟热度是无法获得减肥功效的。

    在活动型游戏中,除了普通的家用计算机,还有一些专业的游戏主机,其所承载的一些游戏也对慢性病的康复有帮助。其中有代表性的一款主机是Wii,为日本任天堂公司(nintendo)2006年11月19日所推出的家用游戏主机。基于Wii系统的拳击游戏(Boxing)和 保龄球游戏(Bowling)对帕金森患者、中风患者的神经康复十分有效。此外,一款名为挑战马戏团(Circus Challenge)的动作游戏可以帮着中风后伴有半身不遂后遗症的患者恢复上肢功能,主要是通过让患者完成逐渐加大难度的游戏任务来帮助其恢复神经功能。

    一项关于“静坐型电子游戏”与“活动型电子游戏”疗效比较的研究结果说明,与前者相比,后者可增加健康儿童的能量消耗。当然,这并不意味着孰优孰劣,而是两种游戏各有所长,都能发挥其独特的作用。

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电子游戏中的脑部变化

    互动性医疗技术为临床医生与神经学家提供了更多的寻求新治疗和干预方式的调查机会。对电子游戏玩家所进行的核磁共振成像(MRI)检查结果显示,他们脑部的几处区域活性增加,包括基底核中的伏隔核(Nucleus accumbens septi,NAc)。伏隔核又称伏核、依状神经核,是基底前脑的一个较大的核团,在大脑的奖赏、快乐、笑、成瘾、侵犯、恐惧 以及安慰剂效应等活动中起着重要作用。伏隔核失活常见于严重的抑郁患者中,因此这个观察结果对患者的自主激励尤为重要。

    在近期一项有57位健康大学生参与的研究中,功能MRI(fMRI)数据表明,积极参与Re-Mission游戏的过程可以诱导激活与奖罚功能相关的中脑神经回路,而不仅仅是在荧屏前观看视频。另一个被激活的大脑区域是扣带回,该区域参与调节视觉空间注意力,也参与调节抑郁情绪,且与纹状体互相影响。在互动游戏玩家脑中发现,游戏可刺激纹状体释放多巴胺。

电子游戏疗法的挑战、成本和未来

    鉴于现有视频游戏,患者自主激励的游戏原型于近期在犹他州盐湖城的儿童医学中心接受儿科癌症患者测试。互动技术概念可指导患者参与改善自身的临床测量参数功能,它被用来开创加强患者锻炼的视频游戏(PE游戏)。PE游戏是一款专为儿科肿瘤患者设计的促进患者运动的互动游戏,特地为改善功能恢复、患者自主激励与疾病斗争精神而设。其主要设计特色是通过让患者产生积极正面的视觉想象将锻炼身体与精神的改善联合起来。这种可改善身体机能的积极视觉想象在各种情况下都大有裨益,从健康受试者与竞技运动员到伤后神经功能恢复的患者,无一例外。

    由于自主激励的技术可教育和激发患者去管理自身疾病,也可加速患者疾病恢复,故视频游戏不断涌现。目前的视频游戏覆盖疾病面很广,涵括癌症、代谢紊乱和神经功能失调。虽然早期的关于促进健康游戏视频的临床发现颇具希望,但视频游戏对疾病疗效的影响还未经临床验证,目前还没有大样本量的剂量效应研究对该观点加以证实。对每日游戏时间和总游戏时间、游戏故事类型、音乐和身体锻炼强度的临床评估将为视频治疗的发展和优化提供有用信息。

    发展互动性医疗技术与研发新药物类似,需要特定的过程和方法。为了发明一种安全有效的电子游戏,多学科的协作十分重要。针对具体疾病的游戏,需要临床医师、患者、心理学家、理疗师、艺术家和游戏视频开发者的共同努力。与研发新药一样,互动性医疗技术的研发也需要冗长的临床研究过程,而游戏产业的技术更新则更快。为了克服技术和市场对治疗性电子游戏的这一挑战,在未来平台的建设中,设计、生产等环节就需要更加有效的互动。由此,开发治疗性电子游戏的成本居高不下,可能会阻碍这一治疗方法的广泛应用。

    好在,作为临床医生用于促进健康、管理和预防疾病的工具,患者自主激励法已经由世界卫生组织在进行推广。这种自主激励工具也可以个性化,根据患者的具体疾病来量身定做“辅助性自主激励疗法”,与适合的药物治疗一起治疗疾病。

    互动自主激励技术的长期目标是使该技术在研发克服某种疾病方法时,其可行性、安全性和有效性通过临床认证;改进疾病相关的机体心血管适应能力,这意味着缩短住院治疗时间以及医疗成本的降低;鉴定使机体恢复和自主激励的生物学标记物。要为不同年龄和不同医疗条件下的患者设计视频游戏,包括神经科疾病、心血管与肺部疾病、新陈代谢和感染疾病。

    与接受药物治疗不同,互动技术的一个重要方面是“有趣”,它可以促进将来卫生保健的成功。接受治疗性视频游戏治疗可以带来欢笑,带来改善病情的希望,这与其他必要的治疗方法一起使用可加快疾病的治愈速度。

(作者:袁雅玉、贾玉华)

参考文献:《Science Translation Medicine》

2012;4:ps16

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