综述：架起微笑的桥梁：面向下一代的人工智能驱动牙科健康意识——一项系统性评价

《Frontiers in Dental Medicine》：Bridging smiles: AI-driven dental health awareness for the next gen—a systematic review

本综述系统评价了移动应用在改善儿童口腔健康知识、口腔卫生行为、菌斑和牙龈指数方面的有效性。研究遵循PRISMA指南，纳入9项研究，结果显示基于游戏化和行为理论的移动健康（mHealth）应用，如刷牙计时器、虚拟游戏等，能有效提升儿童口腔健康素养及临床结局（如降低菌斑指数）。尽管证据鼓舞人心，但仍需更多高质量、标准化研究以确认其长期效益。该领域融合人工智能（AI）、增强现实（AR）等创新技术，为儿童口腔健康促进提供了可扩展的新途径。

　　

引言

人工智能（Artificial Intelligence, AI）正在通过为未来世代提供创新和定制化的解决方案，改变牙科健康意识。随着智能手机和平板电脑在年轻人中日益普及，移动应用已成为口腔健康教育的尖端工具。人工智能驱动的聊天机器人、移动应用和虚拟助手使儿童、青少年和年轻人更容易获取牙科健康信息。通过融入游戏化、动画和增强现实（Augmented Reality, AR）等技术，这些工具鼓励良好的口腔卫生习惯，创造用户友好的体验，增强儿童的知识保留，并培养对口腔健康的积极态度。本综述探讨了评估不同基于应用程序的干预措施的各种研究，评估其在促进儿童健康口腔习惯方面的有效性、优势和挑战。

口腔健康是整体健康的基本组成部分，尤其是在儿童时期，此时终身的健康行为正在建立。儿童时期的口腔健康不良可能导致疼痛、感染、营养受损、言语困难和生活质量下降。全球有超过6亿儿童受到口腔健康问题的影响，这凸显了对有效预防和教育策略的迫切需求。

随着全球智能手机拥有量的增长（2020年估计为35亿用户，并在过去五年中持续增加），利用移动技术支持健康促进工作的潜力更大，特别是在中国、印度和拉丁美洲等智能手机使用迅速普及的发展中地区。

健康教育在促进口腔卫生和预防牙科疾病方面起着关键作用。研究表明，年仅六岁的儿童通常表现出比成人更高的数字素养。将数字平台作为基于行为理论的策略的一部分，为口腔健康的长期改善提供了一条有希望的途径。智能手机应用尤其可以作为提供口腔健康教育、加强正确刷牙和饮食习惯等行为的载体。其中，基于游戏的干预措施已成为一种有前景的方法，利用游戏元素来改善健康相关行为的动机和学习成果。

许多以患者为中心的移动应用已经投入使用，并在各种健康领域显示出潜力。例如，使用短信提醒（SMS）已被证明能显著增强18-24岁年轻人的口腔卫生行为，在12周的干预期内，定期刷牙率从51%提高到73%。类似地，提供刷牙计时器和可定制提醒的移动应用已证明能有效鼓励用户保持最佳的口腔卫生习惯，例如刷牙两分钟和定期更换牙刷。

尽管对数字健康干预的兴趣日益增长，但关于基于游戏的应用程序在改善儿童口腔健康方面有效性的证据仍然零散。此外，专门关注移动或基于游戏的教育工具在此背景下的系统性评价很少。因此，本系统性评价旨在评估通过移动或数字平台提供的基于游戏的教学方法在增强4-16岁儿童口腔健康知识、改善卫生行为和减少菌斑积累方面的有效性。

材料与方法

本综述根据系统性评价和荟萃分析首选报告项目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）清单进行，以确保纳入相关研究。

文献检索

检索了多个电子数据库，包括PubMed、Web of Science、Scopus、Cochrane图书馆，时间范围为2015年至2025年，使用了与口腔健康、儿童、基于游戏的教学、严肃游戏、互动游戏和教育相关的关键词和医学主题词（Medical Subject Headings, MeSH）的组合。

检索策略结合了与口腔健康、儿童、基于游戏的教学、严肃游戏、互动游戏和教育相关的术语。使用布尔运算符（AND, OR）有效组合检索词。未设置过滤器或日期限制，仅考虑纳入英文出版物。

为确保检索的全面性，还探索了其他来源，包括会议论文集和灰色文献数据库。

研究选择的纳入和排除标准

研究选择的纳入标准采用PICOS框架定义：

人群（P）：涉及4-16岁儿童的研究。

干预（I）：采用基于游戏的教学干预进行口腔健康教育的研究。这包括严肃游戏、互动游戏或其他形式的数字或非数字教育游戏。

比较（C）：检查基于游戏的教学与替代干预、常规教学方法或对照条件相比的有效性的研究。

结局（O）：评估口腔健康相关结局的研究，例如（a）口腔卫生行为，（b）菌斑评分，（c）牙龈指数。

研究设计（S）：随机对照试验、试点研究、横断面研究。

数据提取阶段

两名评审员（PS和SD）独立评估检索结果以识别相关文章。评审员对作者姓名或隶属机构不设盲。排除不相关文章和重复项。在初步筛选中，审查标题和摘要以确定其与研究问题和预定义纳入标准的相关性。随后在第二次筛选阶段评估潜在相关文章的全文，以确定其最终纳入的资格。手动检索相关文章的参考文献列表，以查找可能纳入的任何其他研究。评审员之间的分歧通过第三作者（SB）和第四作者（PN）协商一致解决。

结果

通过数据库检索，共检索到74篇文章。接下来，有60篇文章符合纳入标准，被选中进行全文审查。最后，剩下9项研究为相关文章。基于PRISMA方法的文章筛选过程如图所示。

所有9篇文章的全文被重新阅读以确定其是否符合研究结局，并将差异制成表格。

偏倚风险评估

使用QUADAS-2工具评估每篇文章的偏倚风险，并将结果制成表格。使用Robvis工具生成带有结果的可视化图表，如图所示。

纳入研究的特征

五项研究采用随机对照试验作为其研究设计。三项试点研究检验了儿童和照顾者对移动应用的可行性和初步反应。一项研究采用了问卷调查。

游戏为以下应用而开发：刷牙技能、减少菌斑积累和改善牙龈健康。在纳入的研究中，七项研究评估了口腔卫生行为（如刷牙）的技能。五项研究评估了干预前后菌斑评分的变化。最后，三项研究通过评估牙龈出血指数进一步评估了口腔健康状况。各研究结局的分布如图所示。

所有研究均纳入儿科人群（年龄4-14岁），但每项研究考虑的年龄组不同。例如，三项研究主要关注青少年年龄组（11-19岁），而三项研究也将其照顾者纳入研究组。

表和表描述了纳入研究的详细信息。

讨论

本系统性评价旨在评估基于移动的应用程序在促进儿童和青少年口腔健康方面的有效性，特别关注口腔健康知识、卫生行为、菌斑评分和牙龈健康。纳入的研究在年龄组、干预类型、结局指标和结果方面表现出相当大的变异性。尽管存在这些差异，但出现了几个共同主题，强调了移动健康技术在改善儿科口腔健康教育和行为结局方面的潜力。

许多研究报告称，在使用基于游戏或互动的移动应用后，口腔卫生行为和知识有所改善。例如，Underwood等人发现¹⁶，Brush DJ应用程序改善了用户对牙齿清洁度和刷牙时长的感知，88%的参与者报告动机增加。类似地，Rasmus等人¹⁵表明，像Denny-The Tooth这样的虚拟宠物游戏不仅帮助儿童学习正确的刷牙技巧，还增强了口腔卫生实践的动力和参与度。这与先前关于游戏化在健康促进中的文献一致，其中基于互动的奖励策略已被证明可以增加儿科人群的内在动机并维持健康行为¹⁹。基于移动的干预将像刷牙这样的日常实践转变为愉快活动的能力解释了它们的成功，特别是在较年轻的年龄组中²⁰。

关于临床结局，几项研究表明，在使用移动应用程序干预后，菌斑评分有所降低。Bansal等人¹³和Zolfaghari等人¹⁰都报告在使用移动应用一个月后菌斑积累显著减少，基于游戏化的干预结果略优于简单的基于提醒的应用。Zotti等人¹¹将这些发现扩展到一年期，报告显示使用WhatsApp上的Brush Game的干预组在菌斑评分和牙龈指数方面均持续降低。这些发现强调，当数字干预设计有持续强化和互动功能时，可以获得与传统监督口腔健康计划相当的结果。值得注意的是，纳入理论行为改变模型（如健康行动过程方法或社会认知理论）的干预措施显示出更大的功效²¹。这表明移动应用程序应该是理论驱动而非纯粹技术驱动。

此外，Scheerman等人¹⁴提供了支持WhiteTeeth应用程序有效性的有力证据。他们的随机对照试验表明，在6周和12周的随访中，干预组的菌斑积累和牙龈出血显著减少，氟化物漱口水的使用增加。这与更广泛的文献一致，表明基于理论模型（如自我效能和强化）的行为改变策略可以显著影响口腔健康结局。类似的基于行为的移动干预已在青少年健康的其他领域（如营养和身体活动）被证明有效，强调了基于理论的移动健康工具的跨学科潜力²²。

然而，并非所有研究都报告移动干预有更优的结果。Zahid等人¹⁸观察到接受教育讲座的对照组的刷牙频率更高，尽管干预组的刷牙技术略有改善。Aljafari等人¹²也发现接受基于游戏教育的儿童与接受传统一对一指导的儿童在刷牙频率上没有显著差异，尽管两组都保持了每天刷牙两次的依从性。这些发现表明，虽然数字工具可能有效，但其影响可能并不总是超过传统方法，特别是在基线参与度或父母参与度已经很高的情况下。这提出了移动健康工具可能最适合作为传统教育的辅助手段而非替代品，特别是在父母榜样和监督强烈影响儿童行为的人群中²²。应用程序的新颖性效应也可能随时间减弱，除非整合更新的内容或自适应功能，否则会降低持续参与度²³。

考虑与年龄相关的数字参与差异也很重要。大多数针对年幼儿童（例如3-7岁）的研究报告了高水平的动机和行为改变，这可能源于移动应用的新颖性和互动性。相反，青少年的结果更为复杂，如Lopes dos Santos等人¹⁷的研究所示，干预组的临床结局有所改善但未达到统计学显著性。发展心理学表明，年幼儿童从基于游戏的学习策略中受益更多，而青少年可能需要自主支持方法、同伴验证或社交媒体整合来维持兴趣^24-26。这表明需要反映发展和动机差异的、针对年龄定制的应用程序设计。

父母参与也成为影响结局的关键因素。几项研究间接强调了父母在强化通过移动应用程序传递的行为信息方面的作用。鉴于母亲自我效能与儿童口腔健康之间已确立的关联，未来的干预措施可能受益于同时针对儿童及其照顾者以最大化影响。明确纳入父母监控、反馈循环或亲子联合挑战的干预措施可能改善依从性和口腔健康结局，这与将照顾者参与与儿科牙科中持续行为改变联系起来的证据一致²⁷。

总体而言，本综述的结果支持将基于移动和游戏化的干预措施整合到儿科口腔健康促进策略中。这些工具可以有效地提高知识、增加参与度，并在许多情况下导致临床结局的可衡量改善。然而，研究设计、样本量、随访时间和结局指标的变异性要求进行更标准化的研究以建立可推广的结论。未来的研究应考虑纳入行为改变理论，确保父母参与，并使用经过验证的结局指标，以更好地评估移动健康干预在儿童口腔健康中的长期有效性。此外，随着数字健康技术的发展，未来的研究应评估新兴创新，如人工智能驱动的个性化、与智能牙刷的集成以及实时反馈系统。这些进步可以增强可扩展性和长期依从性，但也引发了关于数字素养、社会经济差异和数据隐私的重要考虑^{27, 28}。

然而，本综述也有几个局限性需要考虑。最显著的是纳入研究之间存在相当大的异质性，干预形式、研究人群和结局指标的差异使得直接比较困难并排除了荟萃分析。这个问题在其他移动健康综述中也观察到，研究设计的变异性限制了结论的普适性^{22, 23}。此外，大多数研究的随访期相对较短，通常仅限于几周或几个月，这限制了对数字干预长期可持续性的理解。小样本量和潜在的偏倚风险，包括一些试验中缺乏随机化或盲法，进一步限制了证据基础的稳健性。另一个弱点在于缺乏标准化的结局指标，不同的菌斑指数、口腔健康知识问卷以及刷牙依从性的定义在各研究中使用，这使得有意义地综合发现变得复杂。发表偏倚也是一个问题，因为数字健康干预的阳性结果更有可能被报告，可能夸大其感知的有效性²⁰。此外，很少研究进行成本效益分析，这是将干预措施推广到社区或学校项目的重要考虑因素²⁷。最后，公平性和可及性仍然是重要的挑战，因为所综述的研究主要涉及能够方便使用智能手机并具备数字素养的人群，从而排除了可能最需要可扩展口腔健康干预的社会经济弱势群体²⁸。

结论

本系统性评价强调了基于移动的应用程序，特别是那些包含基于游戏和互动功能的应用程序，在改善儿童和青少年口腔健康知识、卫生行为以及菌斑评分和牙龈健康等临床结局方面的潜力。虽然几项研究证明了显著的改善，但这些干预措施的整体有效性因年龄组、应用程序类型、父母参与水平和研究设计等因素而异。

移动健康技术代表了对常规口腔健康教育的一种有希望的补充，提供了引人入胜、易于访问且可扩展的工具来促进行为改变。然而，需要更多具有标准化结局指标和更长随访期的高质量随机对照试验，以确定其长期有效性，并为在公共卫生和临床环境中基于证据的实施提供信息。