开发与评估一种用于健康教育的混合现实系统，旨在缓解颈部僵硬和酸痛问题

《International Journal of Industrial Ergonomics》：Development and evaluation of a mixed reality system for health education on neck stiffness and soreness

混合现实技术通过HoloLens设备为大学生提供颈椎健康管理教育，结果显示实验组在参与度和学习意愿上显著优于传统手册组，系统易用性评分达76分（良好），用户满意度高。

　　随着智能手机在日常生活中的普及，尤其是对于大学学生群体而言，其使用频率和时长不断攀升。然而，长时间低头使用手机已被证实与多种姿势相关问题密切相关，其中最常见的是颈部僵硬和疼痛。这些问题看似轻微，但其影响可能远超预期，不仅限制了日常活动，还可能降低工作效率，影响整体生活质量。更为严重的是，慢性颈部僵硬可能引发一系列心理问题，如抑郁、焦虑和睡眠障碍。因此，针对颈部健康的教育显得尤为重要。

与此同时，全球范围内护理人员短缺的现象正日益严峻，这对医疗系统构成了巨大挑战。世界卫生组织2020年的报告指出，2018年全球护理人员缺口达到590万人。为在2030年前弥补这一缺口，护理专业毕业生数量需要每年增长8%，并辅以更有效的保留策略。否则，预计到2030年，护理人员短缺将达到570万人。这种趋势在中国台湾地区同样显著，尽管该地区护理人员数量逐年上升，但人口老龄化和慢性病、多重疾病患病率的增加，使得护理服务的需求不断上升。护理人员常常面临繁重的工作负担、高强度的压力以及职业倦怠的风险，而健康教育作为护理工作的重要组成部分，往往消耗大量时间和精力。

在这样的背景下，新兴技术的应用为缓解护理人员的工作压力和提升健康教育的效果提供了新的可能性。当前，医疗领域已广泛采用多种技术手段，如物联网医疗（IoMT）结合案例推理在老年护理中的应用、人工智能辅助的诊断平台、大数据分析、远程医疗服务以及智能监测设备等。这些技术不仅提高了诊断的准确性，还优化了治疗流程，增强了资源分配的效率，并拓展了医疗服务的可及性。

在这些技术中，混合现实（Mixed Reality, MR）技术因其独特的交互性和沉浸感，成为医疗教育领域的重要创新工具。混合现实技术的概念最早由Milgram和Kishino于1994年提出，它通过将虚拟对象自然地融入现实环境，突破了虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的局限性。尽管混合现实技术在医疗领域的应用相对较新，但其技术发展迅速，已展现出巨大的潜力。

微软HoloLens 2作为目前市场上最先进的混合现实设备之一，凭借其头戴式计算能力，使用户能够在真实环境中与虚拟内容进行交互。这种交互方式不仅提高了学习的趣味性，还增强了对复杂医学知识的理解。HoloLens技术已被应用于多个领域，如数据可视化、工业培训、教育和旅游等。在医疗教育方面，混合现实技术已被证明在解剖学和麻醉学培训中具有显著优势。研究表明，接受混合现实学习体验的健康专业学生中，有80%的评估显示其知识水平得到了可衡量的提升。

混合现实技术在医疗教育中的优势在于其能够打破传统教育方式的局限，创造更加生动和互动的学习环境。与传统的教材和静态模型相比，混合现实技术允许学生以三维形式观察和理解复杂的解剖结构和生理过程。这种沉浸式的学习方式不仅提高了学生的空间认知能力，还加深了他们对医学概念的理解，从而增强了学习的参与度和满意度。

尽管混合现实技术在医疗教育中展现出广阔的应用前景，但其在针对颈部健康问题的教育中的应用仍处于探索阶段。随着智能手机使用率的不断上升，颈部健康问题在大学学生和普通人群中愈发普遍。许多个体往往忽视这些症状，仅通过短暂休息或简单的按摩来缓解不适。然而，越来越多的证据表明，持续的颈部僵硬和疼痛可能是严重疾病的征兆，如颈椎根部压迫、急性小脑炎、蛛网膜下腔出血和颈椎关节综合征等。因此，开发一种专门针对颈部健康教育的混合现实系统具有重要的现实意义。

本研究旨在开发并评估一种基于微软HoloLens的混合现实系统，用于提供关于颈部健康的知识教育。该系统通过沉浸式和互动性的设计，将复杂的医学知识以直观的方式呈现给用户。为了评估系统的有效性，研究采用了主观量表和定性反馈相结合的方法，对比了传统纸质材料的教育效果。研究对象包括20名来自国立高雄科技大学信息管理研究所的研究生，他们被随机分为两组：一组使用混合现实系统，另一组则使用传统纸质资料。两组均接受了相同的内容教育，包括颈部僵硬和疼痛的相关知识。

在知识获取测试中，两组的得分相近，表明混合现实系统并未在知识掌握方面优于传统材料。然而，进一步的分析显示，使用混合现实系统的参与者在学习参与度和进一步学习意愿方面表现显著优于传统学习组。这表明，尽管知识获取的直接效果相似，但混合现实系统在提升学习兴趣和主动性方面具有明显优势。此外，系统在使用性评估中获得了76分的平均分数，根据标准评估体系，这一成绩属于“良好”水平，并且得到了用户的高度认可。

研究还通过定性反馈揭示了混合现实系统在教育设计上的独特价值。用户普遍认为，这种沉浸式和互动性的学习方式能够有效连接医学内容与个人相关性，激发他们的学习兴趣和探索欲望。通过将抽象的医学知识转化为直观的三维图像，混合现实系统帮助用户更好地理解颈部结构及其相关疾病，从而提升了学习效果。

本研究的创新之处在于，它首次系统性地评估了混合现实技术在针对颈部健康问题的教育中的应用效果。研究不仅关注知识的获取，还强调了学习过程中的参与度和满意度，为未来混合现实技术在医疗教育中的应用提供了重要的实证依据。此外，研究还特别关注了护理人员在健康教育中的工作负担，通过提供一种更高效、更互动的教育方式，为缓解护理人员压力提供了新的思路。

在护理工作中，健康教育是一个关键环节，但同时也是一项耗时且繁琐的任务。传统的健康教育方法通常依赖于书面材料和口头讲解，难以满足现代护理人员对高效和互动教育方式的需求。混合现实系统通过提供一种全新的学习体验，不仅提高了教育内容的可理解性，还减少了护理人员在健康教育方面的负担，使他们能够将更多精力投入到直接的患者护理中。

从更广泛的角度来看，本研究的意义不仅限于护理教育领域，还可能对公共卫生和预防医学产生深远影响。通过利用混合现实技术，可以更有效地向公众传播关于颈部健康的知识，提高人们对相关疾病的认识，从而促进早期预防和干预。这种技术的应用还可以帮助减少因颈部问题引发的长期健康影响，如心理障碍和生活质量下降。

此外，本研究为混合现实技术在医疗教育中的进一步发展提供了方向。随着技术的不断进步，混合现实系统有望在更多医学领域中发挥作用，如手术培训、康复指导和疾病管理等。通过不断优化和扩展这些系统，可以为不同类型的医学教育提供更加个性化的学习体验，满足不同学习者的需求。

综上所述，本研究通过开发和评估一种基于混合现实技术的教育系统，为解决颈部健康问题和护理人员短缺的双重挑战提供了创新性的解决方案。混合现实技术的引入不仅提升了健康教育的互动性和沉浸感，还为护理人员减轻了工作负担，同时促进了公众对颈部健康问题的认知和预防意识。这一研究为未来医疗教育技术的发展奠定了基础，也为改善公共卫生状况提供了新的思路。