当前,触觉增强型扩展现实技术在医疗教育中的应用正在帮助培养专业人员的触觉感知能力:一项范围综述
《Physical Therapy Reviews》:The current uses of haptic-enabled extended reality technologies for developing professional touch within healthcare education: a scoping review
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时间:2026年05月06日
来源:Physical Therapy Reviews 1.2
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摘要
引言
专业触觉能力的发展是医疗专业人员教育中的重要技能。然而,临床接触的多样性、重复练习的机会有限以及结构化反馈和能力验证的挑战,激发了对基于模拟和技术增强方法的兴趣,包括基于触觉的扩展现实(XR)。这些方法还可以通过在临床应用之前允许更安全的早期技能发展来支持患者和学习
摘要
引言
专业触觉能力的发展是医疗专业人员教育中的重要技能。然而,临床接触的多样性、重复练习的机会有限以及结构化反馈和能力验证的挑战,激发了对基于模拟和技术增强方法的兴趣,包括基于触觉的扩展现实(XR)。这些方法还可以通过在临床应用之前允许更安全的早期技能发展来支持患者和学习者的安全。然而,关于该领域先前研究范围的信息很少。
方法
本范围综述遵循了Joanna Briggs Institute(JBI)的范围综述模板和方法指南。搜索了五个数据库(CINAHL、MEDLINE、SCOPUS、IEEE和AMED),以识别探索使用基于触觉的XR技术来支持医疗教育中专业触觉技能发展的文献。搜索范围限制在1990年至2026年3月间的英文出版物。使用PAGER框架对主题进行了综合和报告。
结果
综述包括了十项关于医疗教育中基于触觉的XR的研究。大多数研究采用了基于力的反馈设备,证明了其在触诊诊断和程序训练中的有效性。一项验证研究表明模拟器的准确性,只有一项随机对照试验表明其不逊于传统方法。尽管有令人鼓舞的发现,但在反馈精度、长期验证、标准化结果测量和经济透明度方面仍然存在局限性。
结论
本范围综述旨在描绘和描述如何使用基于触觉的XR技术来支持医疗教育中专业触觉技能的发展。研究结果表明,这些技术在增强专业触觉培训方面具有潜力。然而,在推荐广泛采用之前,还需要进一步严格和纵向的研究。
关键词:触觉;触觉技术;模拟;医疗教育
引言
专业触觉能力的发展是医疗教育的核心组成部分,是临床评估、诊断和治疗[Citation1]以及治疗交流[Citation2]的基础。专业触觉涉及协调的运动控制和感官解释,其中触觉线索和阻力不断被处理以指导手部运动。因此,诸如触诊、关节评估、软组织评价、血管检查和治疗效果接触等技能需要整合触觉感知和临床推理[Citation3]。然而,提供一致和高质量的这些技能培训仍然具有挑战性。临床接触的多样性、接触不同患者表现的有限机会以及提供结构化反馈和能力验证的难度可能会限制有意练习和技能精进的机会[Citation4,Citation5]。除了技术技能之外,专业触觉在医疗保健中还具有关系和沟通作用,传递同情心、安慰和治疗意图[Citation6]。触觉的意义和适当性受到临床环境和医患互动的影响,这种互动的质量和意图可能会影响患者的舒适度、信任和治疗 alliance 的发展[Citation2,Citation7]。在这一领域的准备不足可能会导致临床互动中的不确定性,并增加误解或不适的可能性。证据还表明,医疗从业者和学生在临床互动中可能会遇到不适当的患者行为[Citation8]。虽然这种行为是多因素的,但在专业触觉、沟通和边界意识方面的结构化教育可能会增强学习者的信心并减少临床互动中的模糊性。
专业触觉或触觉技能的获取传统上依赖于实践经验以及与同行和患者的直接互动。然而,几个因素可能会阻碍在这些领域提供全面和标准化的培训。这些障碍包括但不限于学生的抵触情绪、用于培训的患者有限、关于在同行或患者身上进行实践的伦理考虑,以及现实世界临床场景中的固有多样性[Citation2]。因此,人们一直有兴趣探索可能支持和增强专业触觉技能发展的辅助教育方法。同时,政策上越来越重视在国际医疗服务中发展和整合数字基础设施[Citation9]。在英国(UK),数字技术是服务转型的关键组成部分[Citation10],医疗机构投资于探索如何应用高质量的基于模拟的培训计划来帮助解决全系统的挑战[Citation9,Citation11–13]。鉴于传统教学方法的局限性,模拟技术已被用于增强临床培训并支持动手技能的发展[Citation14]。鉴于模拟在医疗教育中的持续重要性以及对教学实践创新的日益重视,现在是时候探索这些发展如何能够增强专业触觉的教学[Citation13,Citation15]。
用于医疗模拟的各种技术很多;然而,很少有模拟技术专注于复制专业触觉,即在临床实践中熟练使用直接的手动触觉。XR和触觉反馈的进步有望提供更真实的触觉和动觉学习体验;然而,复制直接的手动临床触觉仍然很复杂。专业触觉涉及协调的运动控制和感官解释,其中触觉线索和阻力不断被处理以指导手部运动。因此,实现有意义的模拟需要高保真的反馈,能够再现组织行为的变化,如硬度的变化或不稳定性,而不仅仅是表面级别的振动或压力。当前的可穿戴系统提供了有用的功能,但还不能完全模拟实际临床互动中遇到的更深层次的肌肉骨骼反应。此外,触觉的感知受到认知期望的影响;学习者会根据他们预期的感觉不断调整他们的力量和动作。当模拟线索与这些期望不一致时,学习和真实感可能会降低[Citation16,Citation17]。
本范围综述将重点关注基于模拟的教育中的专业触觉主题,特别是XR中使用的触觉设备。
扩展现实(XR)
XR是一个涵盖虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)的集体术语,每种都提供不同程度的沉浸感和与数字环境的互动[Citation18]。XR体验通常通过商用头戴显示器提供,相对经济有效地访问互动和视觉丰富的学习环境[Citation19]。基于XR的模拟已被证明对实践和临床知识的获取有益[Citation20,Citation21]。然而,许多XR应用仍然主要依赖视觉和听觉互动,使用基本的控制器输入,如触发器、按钮或简单的手势,提供与虚拟患者或解剖结构的有限触觉互动[Citation22]。这一限制对于需要直接手动触觉的职业尤为重要,因为学习依赖于通过触觉和动觉反馈感知阻力、轮廓或纹理。
触觉被认为是体现学习的批判性组成部分,使学习者能够通过物理互动建立感知和运动技能[Citation3]。因此,将触觉技术集成到XR环境中可能有助于通过提供模拟的触觉反馈来解决当前的互动限制。这种多感官参与有潜力增强存在感、用户信心和手动临床任务的技能发展[Citation23]。
触觉技术
触觉是人类发展和实践技能获取的基础[Citation6,Citation24]。在医疗保健中,它支撑了沟通、诊断和治疗[Citation1]。触觉指的是触觉和动觉的感知和模拟,包括对运动、位置和力量的感知[Citation25]。触觉技术旨在通过提供触觉反馈在数字环境中复制这些感觉。设备可以是被动的,提供固定的物理结构,如人体模型;或者是主动的,使用执行器或电机生成动态的力量或振动响应[Citation18]。主动系统包括基于力的反馈(GFF)设备、手持界面和可穿戴触觉设备,如手套等配置,所有这些都是为了支持XR环境中的不同类型触觉互动而设计的。当与视觉和听觉输入结合使用时,这些技术可以增强多感官沉浸感和互动[Citation26]。
设备设计的进步,包括可穿戴的触觉手套,提高了便携性和多模态反馈能力[Citation19]。关于它们是否适合模拟直接手动临床触觉的证据仍然有限。大多数基于触觉的XR研究集中在工具介导的程序上,主要是涉及仪器操作的外科任务[Citation27]。这些应用不同于专业触觉技能,如触诊或软组织评估,后者需要细致的多指触觉感知和全手的参与。这种对中介互动的关注导致了围绕XR对医疗专业基本技能(而不仅仅是专科领域)支持的直接触觉的实质性证据缺口。为了解决这个问题,本综述对医疗教育中基于触觉的XR进行了现有研究进行了汇总和综合。使用PAGER框架[Citation28]来识别证据库中的模式,突出当前的研究空白,并支持为未来的研究和发展制定建议和结论。
综述目的
本综述的主要目的是描绘和描述如何使用基于触觉的XR技术来支持医疗教育中专业触觉技能的发展。研究目标是:
- 识别在医疗专业人员的教育和培训中使用的基于触觉的XR设备类型,以发展专业触觉。
- 确定哪些医疗专业是涉及使用基于触觉的XR设备进行专业触觉培训的研究重点。
- 检视在教育和医疗环境中使用基于触觉的XR设备进行专业触觉培训的背景。
- 评估与使用基于触觉的XR设备进行专业触觉培训相关的报告教育成果和实施考虑因素,包括技能转移、教学设计和成本效益等方面。
方法
本范围综述遵循了PRISMA-ScR指南[Citation29]和Joanna Briggs Institute(JBI)的方法[Citation30]。该协议已在Open Science Framework中预先注册,以确保透明度[Citation31]。为了确保严谨性,综述结合了Arksey和O’Malley[Citation32]以及Levac等人的方法[Citation33](附录2)。一个初始编码框架由两名研究人员(MG & JS)进行了迭代改进(附录4)。综述遵循了PRISMA-ScR检查表[Citation28](图1),并使用PAGER框架报告了结果(表2)[Citation29]。
图1. PRISMA-ScR流程图。
阅读此图的详细描述:
流程图概述了通过数据库识别和选择研究的过程。它从“从数据库中识别出的记录(n = 3,148)”开始,显示在去除90个重复项后“筛选出的记录(n = 3,058)”。它表明共检索了97份报告,并对其进行了资格评估。总共2,961份记录不符合纳入标准,最终有10项研究被纳入综述。提供了关于被排除报告(n = 87)的附加信息,详细说明了排除原因,如缺乏触诊重点和用例限制。
伦理批准
本范围综述获得了Coventry大学伦理委员会的伦理批准(P141955)。
资格标准
资格标准以 Population, Concept, and Context(PCC)格式列在表1中。
表1. PCC格式的资格标准。
搜索策略
根据JBI的建议[Citation30],研究团队和一名学术图书馆员制定了搜索策略(附录1)。在CINAHL和MEDLINE中进行了初步的有限搜索,确定了关键词。然后使用这些词在SCOPUS、IEEE和AMED等额外数据库中进行了全面搜索。搜索于2024年11月12日完成。也审查了符合资格的论文的参考列表,并使用EndNoteTM(Clarivate, Philadelphia, PA)管理所有内容。
选择标准
通过筛选50个标题和摘要进行了初步测试,两名评审者(JS & MG)之间有97%的一致性,这有助于明确选择标准。在选择过程中,任何冲突都通过与第三位评审者(NT)的讨论得到解决。
来源类型
本范围综述探讨了各种研究设计。每项研究都被评估其对所调查主题的贡献,同时确保其符合资格标准(附录1)。为了侧重于基于证据的研究,我们排除了观点文章、社论和缺乏实证数据的评论。这确保了研究视角的多样性,同时优先考虑直接贡献于证据库的研究。
研究选择
在数据库搜索后,引用被上传到EndNoteTM(Clarivate, Philadelphia, PA)。手动移除了重复项,以防止错误地丢弃相关条目[Citation34]。然后将引用导出到Rayyan并再次检查是否有任何剩余的重复项[Citation35]。
数据提取
经过初步测试后,剩余的标题和摘要由两名评审者(MG & JS)独立筛选。潜在相关的来源被全文检索,并由两名评审者(MG & JS)独立评估是否符合纳入标准,通过讨论达成100%的一致性。
数据使用标准化的Microsoft Excel电子表格进行了图表化。两名独立评审者使用五篇论文试用了图表工具,以确保相关性和确定主题。在就图表方法达成一致后,两名评审者(MG & JS)独立从剩余论文中提取数据,分析结果,并在不需要第三位评审者(NT)的情况下达成了一致。
纳入研究的特征在附录5中进行了总结。该可管理的数据集使得研究结果能够在PAGER框架下进行整理和综合[Citation28]。搜索结果和纳入研究的过程已完整报告,并以系统评价和荟萃分析的优先报告项目扩展(PRISMA-ScR)流程图的形式呈现(图1)[Citation29]。
数据分析和综合:进行了归纳主题分析,以识别纳入研究中的重复概念和模式。最初由两名研究人员(MG和JS)在数据制图过程中开发了一个编码框架,并进行迭代优化,将相关代码分类为更广泛的主题,这些主题代表了证据库的关键特征。随后使用PAGER框架对这些主题进行了组织[Citation28]。
研究选择过程在PRISMA-ScR流程图中进行了总结(图1)[Citation29]。纳入研究的关键特征在附录5中呈现,研究发现的主题综合在表2中。
表2. 关键发现和PAGER分析。
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数据库搜索共发现3148条记录。经过筛选和资格评估后,有10项研究符合纳入标准并被纳入本综述。研究选择过程在PRISMA-ScR流程图中进行了总结(图1)。
研究结果根据综述目标进行了呈现,包括所识别的触觉增强型XR设备和技术特征、所代表的医疗专业和教育环境,以及报告的教育成果和实施考虑因素。
**触觉增强型XR设备和技术特征(实现研究目标1)**
- **触觉设备和反馈**:
- 十项研究中有八项使用了GFF设备来模拟动觉反馈,主要用于 palpation(触诊)诊断。
- 一项研究将振动触觉反馈与GFF结合用于远程脉搏测量[Citation37],一项研究使用了基于控制器的系统[Citation39],还有一项研究使用了触觉手套和基于控制器的系统将基于模型的学习内容结合到AR中[Citation38]。
- **身体区域和交互**:
- 十项研究中有八项使用GFF设备进行触诊训练。在这些研究中,大多数研究使用GFF设备进行单指操作。具体来说,Howell等人[Citation40]使用两个GFF设备实现了双指触诊。在其他研究中,有一项使用VR控制器进行振动脉搏复制[Citation39],另一项在AR中使用触觉手套和控制器[Citation38]。但这些研究均未明确解释专业触摸的模拟过程。
- **视觉和沉浸感**:
- 在审查的十项研究中,有七项使用了基于2D屏幕的可视化技术,而三项研究在VR或AR中融入了沉浸式3D环境[Citation38,Citation39,Citation42]。
**医疗专业和教育环境(实现研究目标2和3)**
- **专业群体和目标用户**:
- 主要涉及的专业人员包括医生、护士、兽医和骨科医生。没有研究探讨触觉增强型XR技术在辅助医疗专业人员(AHPs)中的应用,如物理治疗师、急救人员或职业治疗师。
- **地理位置**:
- 六项研究在美国进行,两项研究在英国进行,一项在挪威进行,一项在德国进行。
- **体验场景**:
- 所有十项研究都模拟了专注于特定触觉技能或程序的常规临床场景,如触诊和诊断程序。
- **用户数量和协作**:
- 八项研究使用了GFF设备,侧重于单个用户的单指触诊体验[Citation37];
- 一项研究探索了远程专家与本地用户之间的遥感技术[Citation36];
- 一项研究涉及导师-学生二合作用,体现了通过导师监督的引导式个别学习。
**教育成果和实施考虑因素(实现研究目标4)**
- **技能向临床实践的转移**:
- 只有一项研究[Citation36]正式验证了临床影响,证明了牛直肠触诊模拟器在提高兽医学生临床技能方面的有效性。其余研究主要集中在触觉系统本身,缺乏技能转移的正式验证。
- **教学理论和学习**:
- 十项符合条件的研究中没有一项明确采用了成熟的教学方法。
- **财务和成本效益**:
- 没有研究提供设备成本或成本效益分析。
**研究设计**:
- 七项研究采用了定量方法,包括学习成果和技能表现的评估,其中一项是验证研究[Citation36]。仅有一项研究是随机对照试验(RCT)[Citation39],该研究发现VR实践在学习临床观察方面不逊于传统方法,且学生满意度更高。在该研究中,使用VR的学生满意度显著高于使用传统方法的学生(82.6% vs 36%;绝对差异:46.6个百分点,95%置信区间:36.5–56.6%),尽管其振动触觉反馈对专业触摸学习的具体影响尚不清楚。三项研究采用了混合方法,结合了学习者的定性体验和定量结果测量。
**讨论**
本综述综合了1990年至2026年5月间发表的关于使用触觉增强型XR技术进行医疗专业触摸教育的研究。尽管我们的发现显示了多个专业领域对此技术的兴趣和应用的增加,并表明该技术可以在触诊评估[Citation40]、兽医程序[Citation36]和远程医疗[Citation37]等方面提升技能习得,但研究范围和发展测试的背景仍存在局限性。这些问题包括研究集中在少数国家、临床验证和可转移数据的限制、教学框架的整合不足、缺乏成本或可扩展性分析,以及研究设计严谨性的普遍较低。主要关注单用户、单指交互和有限的沉浸式环境进一步限制了该技术在实际操作技能中的普遍适用性。这些问题将在下文结合现有文献和未来发展需求进行探讨。
**触觉增强型XR技术(实现研究目标1和4)**
当前的证据基础表明,临床教育中的触觉增强型XR研究主要集中在GFF设备上。虽然这些固定系统在模拟静态力量和精确控制任务(如组织硬度[Citation40,Citation43])方面显示出实用性,但这种设备类型限制了需要多指和整个手部协调的更广泛手动技能的探索,例如骨科测试或脉搏评估。复制多指交互的细微动态在技术上仍具有挑战性,强调了与临床医生合作设计的必要性,以确保与实际生物力学和人体工程学可用性的契合。这种协作方法应在以人为中心的设计框架内得到正式化,以确保设备开发优先考虑使用该技术的医疗专业人员的功能需求、舒适度和直观性。对于替代设备的证据仍然有限。例如,基于手套的反馈已在AR教学应用中得到探索[Citation38],基于控制器的系统也进行了试验[Citation39]。此外,尽管技术不断发展以支持更自然和移动的沉浸式环境中的交互(特别是涉及直接手部操作的任务[Citation19]),但针对可穿戴或基于手套的解决方案的专门研究仍然缺乏。这表明,GFF设备的研究结果可能不适用于需要整个手部互动的技能。虽然可穿戴触觉设备在此背景下具有潜力,但它们需要进一步验证和确认作为动手训练的可靠工具,尤其是对于涉及精细触觉感觉的技能。
**跨触觉研究的比较**
由于术语不一致、设备类型、反馈机制和感官保真度的报告差异,比较不同触觉研究的结果具有挑战性。例如,在纳入的研究中,GFF设备、手持控制器和可穿戴手套都被简单地描述为“触觉”,尽管它们提供了不同水平的移动性和力再现能力。同样,基于振动的反馈经常被等同于动觉力反馈,使得难以解释提供的触觉类型和质量。这种异质性限制了证据的综合,并阻碍了确定哪种触觉方法最能支持特定的临床技能。因此,需要标准化的报告和直接比较触觉模式,以使设计选择与学习目标保持一致。尽管有一项研究报告称接触触觉增强型模拟后性能有所提高[Citation36],但触觉反馈对学习的贡献仍不明确。
**超越触觉**
许多研究依赖于基于2D屏幕的可视化技术,限制了沉浸感和空间真实性。虽然适合某些任务(如解剖学复习),但2D界面无法复制真实临床环境的空间复杂性。少数研究使用了VR或AR的沉浸式3D学习环境[Citation38,Citation39,Citation41]。一项比较发现,尽管AR触觉感觉更具有沉浸感,但用户更喜欢2D桌面系统来进行控制和稳定性操作[Citation41]。实现视觉和触觉提示的一致性至关重要,因为不匹配的反馈会降低真实感,甚至可能导致技能转移效果不佳[Citation44,Citation45]。未来的工作应明确2D、VR或AR环境在何时以及如何最好地支持触觉增强训练。
**实用和财务角度**
没有纳入的研究报告成本数据或成本效益分析。开发高保真度触觉模拟需要大量投资于硬件、软件和验证。如果没有明确的投资回报或可持续性数据,大规模采用将受到限制。研究很少涉及技术过时、可扩展性和维护成本等问题。全面的成本效益分析应考虑初始设置、维护和培训成本与教育收益(如减少对尸体模拟器的依赖、提高保留率和增强安全性)之间的平衡。尽管高保真度触觉系统成本较高,但它们可以通过加速学习、提高临床表现和降低患者和同事风险来实现长期节省。需要教育工作者、开发者和医疗机构之间的合作研究,以建立教学影响和经济可行性的证据。
**医疗专业和机构(实现研究目标2和3)**
当前的证据基础反映了专业群体的范围有限,研究集中在医学、骨科、兽医教育和护理领域。尽管辅助医疗专业人员(AHPs)是NHS中第三大临床劳动力[Citation46,Citation47],并且他们经常使用直接的手动触摸进行评估和治疗,但没有研究涉及他们。因此,将AHPs纳入未来的触觉增强型XR研究中将支持更广泛的劳动力发展,并符合国家数字教育优先事项[Citation12,Citation46–48]。
大多数研究在美国和欧洲进行,这表明研究集中在高收入地区。这种有限的代表可能限制了技术的全球适用性,因为不同国家对于专业触摸及其在临床实践中的角色的文化规范存在差异[Citation2]。很少有研究报告教育环境,也没有研究利用明确的教学框架来支持教学设计。仅提供触觉反馈可能无法在没有结构化指导、反馈和反思机会的情况下产生有意义的学习[Citation49]。教育者在沉浸式环境中促进学习的作用也尚未得到充分探索[Citation50]。因此,触觉增强型XR应被视为监督实践的补充,而不是独立的替代品。
此外,尽管医疗服务的提供具有协作性质,但大多数研究仍采用单用户模拟。对基于团队或跨专业的触觉增强型XR培训的探索有限,这可能限制了对这些技术如何支持实际沟通和共同决策的理解。扩大专业代表性、加强教学整合和多样化学习环境将有助于确定触觉增强型XR在医疗健康领域的教育相关性和可扩展性。
**临床应用和成果(实现研究目标4)**
在纳入的研究中,成果主要通过基于模拟的性能指标进行衡量,包括触诊准确性、力量控制、解剖定位以及学习者的感知(如信心和可用性)。这些发现表明该技术有潜力支持手动技能的发展;然而,关于临床技能转移的证据仍然有限。很少有研究在真实临床环境中评估性能,仅有研究报道模拟器培训后牛的触诊能力有所提高[Citation36]。没有研究评估以患者为中心的成果,如诊断准确性、舒适度或安全性。因此,当前触觉增强型XR模拟的生态有效性仍然不确定,特别是因为它们的环境保真度有限,无法完全复制临床遭遇的不可预测动态。未来的研究应包括直接转移措施,评估用户在模拟环境之外的表现和患者成果。
**结论**
我们的综述发现,模拟场景的描述往往不够充分,主要反映了作者的经验,缺乏教育者、临床医生或学习者的明确意见输入。这种遗漏可能限制了研究的临床相关性和真实性。实施以人为中心的设计方法(如迭代原型设计和与目标学习者和从业者的用户测试)对于确保触觉增强型XR环境提供有效的相关学习体验至关重要,这些体验准确反映了临床遭遇的认知和人际方面。此外,许多触觉模拟仅针对孤立的技术技能(如触诊诊断[Citation40,Citation43]),忽视了真实患者互动中的认知和人际维度的作用。GFF系统的主导地位也限制了普遍性,因为这些设备仅复制了有限的触觉互动方面,限制了可转移临床技能的范围。
**方法学质量**
包含的研究在方法学质量上存在局限,很少有像RCT这样的实验设计。其余研究主要采用横断面或前后设计,无法确定触觉增强型XR对临床技能发展的因果关系。样本量通常较小,结果测量差异较大,使得直接比较变得困难。缺乏经过验证的性能工具,如结构化的技术技能检查表或认知负荷工具(例如)。OSATS;[引用51]在任何研究中都未被使用,这降低了研究的可靠性和普遍性。此外,没有任何研究考察了在医学教育中实施触觉增强型扩展现实(XR)技术的长期持续性或保留情况。为了超越早期的可行性研究阶段,未来的研究应采用更严谨的实验设计、更大规模且更具多样性的样本群体、经过验证的绩效指标以及纵向随访,以评估技能的保留情况、临床应用效果以及实践者的能力随时间的变化。通过提高场景的真实性、解决设备的逼真度问题以及加强方法论的严谨性,未来的研究可以更清楚地阐明触觉增强型XR的教育价值及其对技能发展和安全临床实践的潜在贡献。
**综述的优点和优势**
本综述的方法论严谨性是其主要优势所在,这得益于系统化且透明的研究方法。我们咨询了一位学术图书馆员,以优化对医学、技术和教育数据库的搜索策略,并结合了灰色文献进行补充。事先制定了研究方案,并通过试点数据集进行了修订,以确保研究的清晰性和透明度。为了减少偏见并保持一致性,研究的选择和数据提取工作都是由两人独立完成的。遵循既定的报告和综合指南进一步增强了研究结果的可靠性、可重复性和可信度。
**综述的弱点和局限性**
由于有意只关注直接触觉应用,排除了工具中介或外科手术中的应用,因此研究范围有所缩小,但这与综述的核心目标保持一致。仅限于英文文献的选择可能减少了国际文献的代表性;同时,研究设计、结果测量方法和报告标准之间的差异也限制了各研究结果之间的可比性。尽管如此,该综述仍然提供了当前研究的全面概述,但同时也指出了与其他模拟领域相比,对直接触觉的应用关注度较低的情况。这凸显了开展更广泛、跨专业且具有全球代表性的研究的必要性。此外,地理偏见也可能影响研究结果的适用性。在纳入的10项研究中,有8项是在英国以外的国家进行的,主要是美国,这些国家的医疗系统、教育结构和监管标准存在显著差异。这些背景差异可能会影响触觉增强型XR技术的设计、实施和评估方式,从而影响其在不同环境中的普遍性。
**结论**
本范围综述指出了触觉增强型XR在医学教育中的潜在优势和当前局限性。主要针对医学和兽医培训领域的研究表明,触觉增强型XR能够提升诸如触诊、诊断评估和手术模拟等任务中的技能掌握程度。然而,关于这些技能能否有效转移到临床实践中的证据仍然有限。目前的研究存在样本量小、方法多样且术语不一致的问题,这些因素阻碍了对比和验证的进行。技术上的障碍,如设备体积较大、移动性受限以及复杂触觉感受的复制不完全,也突显了需要将触觉技术更好地与特定临床技能的功能性和人体工程学需求相匹配的必要性。现有研究主要集中于医学和兽医领域,对护理、助产士和健康促进专业人员(AHPs)的研究较为不足。将相关研究扩展到这些职业并将其纳入教学框架中,将提升教育的临床相关性。虽然临床评估中的触觉操作通常是由个人独立完成的,但触觉增强型XR也能够支持需要协调触觉互动和沟通的多用户场景。此外,关于技能保留和转移能力的纵向研究仍然匮乏,成本效益和可扩展性问题也亟待解决,这些都是实现教育与实践可持续发展的关键因素。鉴于本综述中的大部分研究使用的GFF设备限制了双手的全面互动且提供的触觉反馈有限,未来的研究应探索结合物理和虚拟元素的混合型磁共振(MR)系统,通过使用被动触觉技术来提升触觉的真实感。例如,可以引入真实的物理反馈(如阻力和质感),从而克服当前触觉模拟中的逼真度问题。未来研究应优先关注设备创新、国际合作以及大规模验证工作,力求开发出具有临床相关性和高逼真度的应用,同时整合触觉的认知和生理维度。尽管已有研究开始探索触觉增强型XR在技能培训中的潜力,但这一领域仍属于发展不足的领域。随着触觉技术和XR技术的不断发展,我们认为仍有很大的机会推动触觉作为医疗行业中基本专业技能的教育发展。
**补充材料**
附录一:搜索策略.pdf(106.1 KB)
附录四:空白数据提取表.pdf(385.9 KB)
附录三:PAGER框架.pdf(403.1 KB)
附录二:Arksey和OMalley的方法.pdf(413.3 KB)
附录五:符合条件文献的数据提取.pdf(532.8 KB)
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