《Frontiers in Neurology》：Virtual reality training for gait disorders in Parkinson’s disease: a bibliometric and visual analysis of hotspots and trends using CiteSpace and VOSviewer
编辑推荐：
背景：本研究系统回顾了虚拟现实（VR）训练改善帕金森病（PD）步态障碍的现状、热点分布和发展趋势。目的：绘制VR训练用于PD步态障碍的全球知识景观和新兴前沿（主要目标），同时通过跨数据库比较分析识别中国研究的发展差距（次要目标）。方法：从Web of Scie
背景：本研究系统回顾了虚拟现实（VR）训练改善帕金森病（PD）步态障碍的现状、热点分布和发展趋势。目的：绘制VR训练用于PD步态障碍的全球知识景观和新兴前沿（主要目标），同时通过跨数据库比较分析识别中国研究的发展差距（次要目标）。方法：从Web of Science、PubMed和CNKI数据库检索2008年至2025年间发表的相关文献。最终纳入535篇英文和18篇中文文章。使用CiteSpace和VOSviewer对发文量、合作网络（国家、作者和机构）、关键词共现、聚类和突现词进行可视化分析。结果：英文发文量稳步增长，在2020年至2025年间达到峰值，而中文文献仅有18篇（年均不到三篇）。美国（108篇）在国家合作网络中占据核心位置。中国发文量排名第三（42篇），但缺乏广泛的国际合作。英文关键词聚焦于“虚拟现实”、“步态”、“平衡”和“增强现实”，而中文关键词集中于类似的核心概念。突现词分析表明，研究前沿已从“物理治疗”和“神经可塑性”转向智能、远程和个性化方向，如“可穿戴传感器”、“远程康复”和“深度学习”。讨论：VR训练用于PD步态障碍是一个不断扩大的全球研究领域。在严格应用的数据库参数下，跨语言分析揭示了不同的主题焦点而非基线差异。国际英文文献主要关注技术前沿迭代，而中文出版物则展示了一条高度专业化的路径，致力于本地化临床应用和疗效验证。未来研究应加强多中心跨语言合作，强调精准康复和神经机制，并促进个性化远程康复干预。
1 引言
帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是仅次于阿尔茨海默病的第二大神经退行性疾病，全球60岁以上人群患病率约1%。随着人口老龄化加剧，预计到2030年PD患者人数将超过1200万。步态障碍是PD最致残的运动症状之一，表现为步速减慢、步长缩短、双支撑期延长及特征性冻结步态（Freezing of Gait，FOG），常伴上肢摆动减少，严重损害日常生活活动能力（Activities of Daily Living，ADL）和生活质量。约80%的PD患者病程中出现步态障碍，超过50%最终发展为FOG，这是跌倒、骨折和住院风险增加的主要原因。传统康复训练虽能部分改善运动功能，但存在训练单调导致依从性差、疗效高度依赖治疗师经验、缺乏实时反馈机制、受医疗资源分布限制难以获得持续康复服务等局限。虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术通过创建模拟环境将重复性步态训练转化为游戏化任务，同时允许精确调节训练参数，不仅提高患者参与度，也促进个性化康复方案的制定。近年来，VR在PD步态康复领域的研究稳步增长，多项随机对照试验和meta分析表明VR训练可显著改善步速、平衡和双任务表现，其治疗机制可能涉及神经可塑性诱导、镜像神经元系统激活以及认知-运动双任务整合。尽管现有随机对照试验和系统评价已深入审视VR训练的临床疗效和神经机制，但这些叙述性综述局限于单一队列的微观临床结局，缺乏对整个科学领域宏观结构演变、主题变化速度和全球合作网络的映射。文献计量学通过客观量化大规模元数据，能揭示潜在的知识景观、识别西方与中国研究范式之间的结构性合作障碍，并系统预测离散临床试验无法捕捉的新兴技术前沿。本研究基于Web of Science、PubMed和CNKI数据库，采用CiteSpace和VOSviewer对2008年至2025年相关文献进行可视化分析，主要目标是全面绘制该领域知识结构的全球可视化图谱，次要目标是通过国际比较框架描绘中国研究的发展差距和结构性局限，为区域未来进展提供针对性战略建议。
2 材料与方法
2.1 数据来源与检索策略
文献检索于2026年2月23日进行，数据来源于中国知网（CNKI）、Web of Science核心合集（WoSCC，包括Science Citation Index Expanded（SCIE）和Social Sciences Citation Index（SSCI））以及PubMed数据库，覆盖2008年至2025年。CNKI检索策略采用主题词和标题组合，来源类别限定为中国社会科学引文索引（CSSCI）和中国科学引文数据库（CSCD），去重后纳入18篇文章。Web of Science（WoS）主题检索字符串包括PD相关术语、VR相关术语和步态相关术语，文献类型限定为“Article”和“Review”，语言限定为英文，去重后获得438篇初始记录。PubMed使用MeSH词和标题/摘要关键词，文献类型设定为“Randomized Controlled Trial”，语言限定为英文，检索获得335篇。合并两个英文数据库并去重后，最终纳入535篇英文文章。为进行深度定性讨论，从核心共现聚类中选取40篇特定文献，包括高被引或高中介中心性的里程碑文章、高突现引文的代表性文献以及描述新兴趋势（如沉浸式VR和深度学习）的最新高质量临床研究。需明确各数据库的方法学角色：WoS作为主要多学科数据集用于构建宏观知识图谱、跟踪长期结构变迁和进行关键词突现检测；PubMed作为专门二级诊断管道用于交叉验证高证据临床随机对照试验的历史发文速度。检索纳入“balance”一词，因为晚期PD的动态平衡控制与步态模式在神经生理学和临床上相互关联，标准临床评估（如Timed Up and Go测试和Berg平衡量表）同步评估步态动力学和姿势稳定性。
2.2 纳入与排除标准
纳入标准：（1）研究对象为确诊PD患者；（2）干预措施涉及VR训练；（3）主要或次要结局包括步态相关参数或步态障碍；（4）研究设计为原始研究或综述；（5）发表语言为中文或英文；（6）发表时间在2008年至2025年间。排除标准：（1）会议摘要、学位论文、专利等文献类型；（2）重复发表；（3）非PD人群；（4）VR仅用作评估工具而非干预；（5）动物实验或基础实验室研究；（6）未报告步态相关结局；（7）非中英文发表。为确保理论同质性，VR根据临床康复分类学严格定义：包括完全沉浸式系统（头戴式显示器）、半沉浸式或非沉浸式数字平台（屏幕交互系统）、沉浸式增强现实（Augmented Reality，AR）和混合现实（Mixed Reality，MR）空间提示系统，以及技术驱动的运动游戏模式。若交互技术不作为步态或运动训练的主要独立干预变量，则排除（如描述性观点文章或未经临床参与者验证的理论工程硬件设计）。
2.3 数据分析与可视化
使用VOSviewer（版本1.6.20）和CiteSpace（版本6.3.1）在Java环境下进行数据分析和可视化，描述性统计由Microsoft Excel 2021管理。CNKI文献以RefWorks格式导出，WoSCC和PubMed数据以纯文本文件导出后导入分析软件。所有选中记录均包含完整书目元数据。WoSCC作为构建合作和共现网络的主要数据库，PubMed和CNKI作为临床和国内文献的权威补充渠道。方法上，原始文章和综述文章在文献计量网络内处理并合成。为消除分析偏差，合并WoSCC和PubMed记录并使用CiteSpace基于数字对象标识符（DOI）和标题匹配去重，在两款软件中实施自定义同义词文件以标准化同义实体（作者姓名、机构子部门、地理区域），合并近义词（如“virtual reality”和“VR”）并系统屏蔽数据库生成的泛自动化索引标签（如“humans”、“male”、“female”、“aged”、“adult”）。CiteSpace参数：时间切片2年，术语来源包括标题、摘要、作者关键词和Keywords Plus，节点类型依次选择Author、Institution、Country和Keyword，选择标准采用g-index（比例因子k=25），修剪使用Pathfinder和Pruning sliced networks，中心性基于最短路径算法计算，节点中介中心性≥0.1视为核心桥接枢纽。VOSviewer中，作者分析最低阈值中文文献1篇、英文文献2篇，关键词最低出现频次1。
3 结果
3.1 发文量分析
中文文献共18篇，发表于2018年至2025年，年均不足3篇，呈现高度本地化特点。英文文献共535篇，年发文量持续上升，自2015年起显著增长，2020年至2025年达到峰值，表明VR训练在PD步态康复中的应用已成为国际研究热点。中文文献占合并检索样本的3.4%，反映国内外文献处于不同的结构扩展阶段。
3.2 发表期刊分析
18篇中文文献分布于10种期刊，涉及康复医学、护理学和生物医学工程等领域，其中《中国康复理论与实践》发表2篇，其余各1篇，显示国内发表具有探索性、跨学科且高度分散的特征。英文文献主要发表于《Neurorehabilitation and Neural Repair》、《Gait & Posture》、《Parkinsonism & Related Disorders》等国际知名康复医学和神经科学期刊，表明该领域在国际层面拥有成熟的学术交流平台和高度主题成熟度。
3.3 国家合作网络分析
英文文献发文量前五的国家为美国（108篇）、意大利（64篇）、中国（42篇）、澳大利亚（40篇）和巴西（31篇）。美国在国家合作网络中占据核心位置，与意大利、澳大利亚、以色列等保持紧密合作。中国虽总发文量排名第三，但合作网络呈现局部化特征，国际合作有待扩展。
3.4 研究机构分析
中文文献发文机构中，黑龙江省医院、首都医科大学附属北京康复医院和首都医科大学各发表2篇，其余各1篇，分布高度分散。英文文献中发文量前五的机构为特拉维夫大学（23篇）、悉尼大学（20篇）、萨克勒医学院（20篇）、特拉维夫苏拉斯基医学中心（16篇）和圣保罗大学（14篇），机构间合作网络紧密，形成若干有影响力的区域研究枢纽。
3.5 关键词分析
屏蔽基线数据库索引术语后，英文文献知识结构由核心病理、技术和功能结局节点严格定义。中介中心性排名前五的关键词为“virtual reality”（0.42）、“Parkinson’s disease”（0.28）、“gait”（0.21）、“augmented reality”（0.21）和“postural balance”（0.18）。“virtual reality”作为主要技术干预节点具有突出中介权重（中心性0.42），“augmented reality”作为新兴技术前沿（中心性0.21），“gait”（中心性0.21）和“postural balance”（中心性0.18）作为连接数字治疗部署与客观临床疗效验证的关键操作桥梁。中文关键词主要集中在“虚拟现实”、“帕金森病”、“步态”、“平衡”和“康复训练”，核心概念与英文高频词重叠，但中文样本偏向传统临床锻炼框架，英文文献则更侧重“增强现实”等工程技术模式。
3.5.1 关键词共现分析
英文文献关键词共现网络显示，高频词包括“virtual reality”、“Parkinson’s disease”、“gait”和“postural balance”，表明国际上已建立以VR技术为核心干预手段、以神经退行性运动障碍（特别是步态和平衡缺陷）为目标的研究范式。中文关键词共现网络与英文在核心概念上重叠，但主题分布更偏向经典临床康复范式，缺乏对技术迭代（如“增强现实”）的显著关注。
3.5.2 关键词聚类分析
英文文献聚类图谱（Modularity Q=0.7974，Mean Silhouette S=0.9387）生成13个簇（#0至#12），各簇轮廓值均大于0.85，结果可靠。主要簇及其核心研究主题包括：物理治疗与运动游戏整合（#0，关键词“physical therapy modality”、“motivation”、“exergaming”）；增强现实与技术整合（#1，关键词“augmented reality”、“parkinson disease”、“walking speed/physiology”）；步态与脑机制（#2，关键词“gait”、“psychomotor performance”、“brain mapping”）；冻结步态（#6，关键词“freezing of gait”、“electromyography”、“deep brain stimulation”）；用户中心设计（#9，关键词“user centered design”、“prototypes”、“cues”）。中文文献聚类结构呈现高度泛化且不重叠的布局，主题表现为独立临床验证，反映以临床结果为导向的探索性特征。
3.5.3 关键词突现分析
英文文献关键词突现图谱显示早期阶段被一般临床概念和患者人口学特征主导，如“gait disorders”（强度2.31，2011-2019）、“middle aged”（强度1.57，2011-2015）和“*user computer interface”（强度2.17，2013-2017）。中期突现聚焦于特定临床现象，如“postural balance”（强度2.97，2020-2023）和“freezing of gait”（强度1.31，2020-2023）。近期突现（延续至2025年）由高强度突现簇主导，聚焦特定技术模式和客观指标，包括“exergaming”（强度1.53，2022-2025）、“augmented reality”（强度1.20，2022-2025），以及与可量化生物物理结局紧密耦合的“gait/physiology”（强度2.16，2023-2025）和“walking/physiology”（强度1.35，2022-2025），表明研究前沿正致力于通过数据驱动、游戏化和患者特异性生理监测优化VR干预。
4 讨论
4.1 虚拟现实训练用于帕金森病步态障碍的总体趋势
通过国内外文献可视化分析，本研究揭示了VR训练在PD步态康复领域的研究现状和发展网络。英文文献发文量持续快速增长，与近期多项系统评价的发表趋势一致。从语义聚类图谱看，VR康复的临床热情根植于其神经可塑性诱导效应，重复性任务导向训练结合实时反馈可增强运动皮层和运动前皮层的突触可塑性，从而优化运动输出。镜像神经元系统的激活被认为是关键机制之一：在虚拟环境中观察和执行动作可刺激小脑以及运动控制相关皮层和皮层下区域，进而激发感觉运动系统。此外，通过整合认知任务和双任务训练，VR干预可促进执行功能和注意力的改善，这对PD患者日常步态控制至关重要。早期关键词时间线以一般临床分类为主导，中期聚焦于特定临床综合征（如“postural balance”和“freezing of gait”的突现），近期突现以“exergaming”、“augmented reality”和可量化生物物理结局为特征，验证了学术前沿已从简单疗效观察转向数据驱动、游戏化和精准监测的康复策略。
4.2 研究力量分布特征
4.2.1 国家合作网络分析
国家合作网络显示美国占据核心地位，发文量领先并与意大利、澳大利亚、以色列等国保持高密度合作网络。中国虽总发文量排名第三，但国际合作网络呈现局部化特征，独立国内研究虽已形成规模，但建立更深入的跨语言跨国伙伴关系是下一阶段的重要方向。国内团队应通过参与多中心临床试验和共同开发国际标准化数据库来增强全球研究足迹。
4.2.2 作者与机构合作特征
英文文献合作网络以高度凝聚的专家中心簇为特征，核心研究者Lewis Simon J. G.（24篇）、Mirelman Anat（20篇）和Hausdorff Jeffrey M.（19篇）围绕特拉维夫大学、拉德堡德大学和鲁汶大学等精英机构建立了强大的跨国网络。机构分析进一步证实了这种聚集，特拉维夫大学（23篇）、悉尼大学（20篇）和萨克勒医学院（20篇）作为合作景观中的中心枢纽。相比之下，国内研究社区呈现探索性、多中心或个体临床试验驱动的特征，尚未凝聚成单一主导机构联盟，反映国内领域目前优先考虑本地化临床验证而非集中化学术聚集。
4.3 研究热点与进展
4.3.1 研究热点分析
关键词共现分析显示英文文献高频词包括“Parkinson’s disease”（60次）、“virtual reality”（53次）、“gait”（24次）、“augmented reality”（24次）和“postural balance”（18次），反映研究重点为VR技术在步态和平衡等运动功能康复中的应用。中心性分析识别“virtual reality”（0.42）、“Parkinson’s disease”（0.28）和“postural balance”（0.18）为整合共现网络多样研究主题的关键桥接节点。“augmented reality”作为重要关键词出现，表明研究者越来越多地探索比传统VR具有更高生态效度的干预模式。中文关键词呈现明显不同的主题分布，主要聚焦于经典临床康复范式，反映实用化、应用驱动的路径。
4.3.2 研究主题的聚类结构
英文文献中识别出13个簇，可归类为五大研究方向：物理治疗与运动游戏整合（簇#0）强调传统物理治疗与游戏化元素的结合以增强依从性和治疗效果；增强现实与技术整合（簇#1）聚焦AR应用并探索PD病理生理机制；步态与脑机制（簇#2、#6、#8）研究步态的神经基础，涉及脑图谱、深部脑刺激（Deep Brain Stimulation，DBS）和基底节，证据表明VR训练通过激活特定脑区促进神经可塑性以优化步态控制；用户中心设计（簇#9）体现以患者为中心的理念，反映全球向定制化、个体化康复策略和定制临床方案的发展趋势；多疾病比较研究（簇#12）涉及PD与其他神经退行性疾病的比较，探索VR干预的普适性和特异性。国内文献主题表现为独立临床验证，反映以临床结果为导向的探索特征。
4.3.3 研究前沿的演化特征
关键词突现分析描绘了研究前沿的时间演化：早期阶段以宏观临床定位为特征，捕捉“gait disorders”和通用人机交互平台；中期阶段聚焦特定综合征簇（“postural balance”和“freezing of gait”突现）；近期阶段（延续至2025年）揭示两个突出协同趋势：主动技术模式整合（“exergaming”和“augmented reality”持续突现，表明临床研究从简单跑步机干预推进到沉浸式、游戏化、高度交互的数字范式以提升依从性）以及生物物理和生理量化的深化（“gait/physiology”和“walking/physiology”的强劲突现，标志向数据驱动、传感器兼容和客观监测的精准结局的范式转变）。
4.4 研究前沿的聚焦分析
需明确，下述特定临床剂量-反应动态和最优VR训练参数基于二次临床证据（如参考文献中的meta分析）而非直接来自文献计量软件算法。文献计量演化趋势表明研究前沿正从基础疗效观察转向结构化程序化参数。近期高产量meta分析通过定义训练频率、每次训练时长和病程获益的经验阈值，为结构映射提供了证据基础。这种向精准康复的范式转变与全球元数据中的技术多元化紧密耦合。聚类分析中，沉浸式VR（头戴式显示器，如Oculus Rift、HTC Vive）和非沉浸式VR（屏幕投影加运动传感器，如Microsoft Kinect、Nintendo Wii）在训练频率、时长和视觉提示类型上存在差异，对FOG改善效果各异：沉浸式VR通过步态触发视觉提示、虚拟障碍物和动态场景导航，显著减少FOG发作并改善Timed Up and Go双任务表现；非沉浸式VR通过步态轨迹引导、节律性视觉提示和地板投影提示，改善步速、步长和步态变异性，但FOG频率减少较小，而居家依从性更高。研究前沿正加速向多模态整合发展——将VR与可穿戴传感器、脑电图和功能性近红外光谱相结合以实时监测生物物理结局。因此，双任务范式成为核心主题，利用沉浸式环境优化生态认知负荷下的转移效果。
4.5 局限性与未来展望
本研究存在方法学局限：检索字符串可能遗漏部分高度专门化的技术术语（如“exergaming”、“mixed reality”或特定设备“Kinect”）以及密切相关的临床平衡并发症（如“falls”或“postural instability”），可能低估某些专门技术领域；WoS（全球元数据）和PubMed（过滤临床RCT）之间的基础结构差异阻碍直接数学比较，引入数据库选择偏倚；中文数据库仅限CSSCI和CSCD核心期刊以确保编辑和方法学质量，必然遗漏大量低级别区域或临床实施文献，导致中国研究总产出被显著低估。未来研究应聚焦：开展大规模多中心随机对照试验以建立稳健证据层级；系统探索最优训练参数以从经验性治疗转向精准康复；利用先进神经影像（如功能磁共振成像、功能性近红外光谱）阐明VR诱导的运动网络重组神经可塑性机制；加速VR与可穿戴设备、人工智能和远程医疗的协同，为PD患者提供个性化步态管理。
4.6 对物理治疗实践的启示
与双任务和用户中心设计范式一致，全球元数据的翻译证据表明临床异质性显著影响实际物理治疗实施：Hoehn-Yahr（H&Y）分期是关键异质性来源，早期患者（H&Y 1-2.5期）保留较好认知储备，对高沉浸VR格式依从性最佳，在双任务步速和步长方面获得显著增益；中晚期患者（H&Y 3-4期）在FOG抑制方面可能受益，但高沉浸系统耐受性因晕动症风险和疲劳相关脱落显著下降。因此，整合用户中心设计意味着物理治疗方案应根据疾病阶段动态优化：早期干预应优先采用高沉浸格式以最大化神经可塑性诱导，晚期阶段则更适合非沉浸式适应以保障训练可持续性。
5 结论
本研究利用VOSviewer和CiteSpace系统绘制了2008年至2025年虚拟现实训练用于帕金森病步态障碍的研究图谱。结果表明，VR步态康复已成为重要的国际研究热点，发文量持续增长。在以美国、意大利和以色列为核心的全球合作网络建立之际，中国研究仍处于起步阶段，呈现零散分布和国际整合有限的特点。研究前沿已从基础疗效验证演变为智能、远程和个性化范式，当前热点强调干预参数优化、沉浸式VR应用以及通过多模态整合探索潜在神经机制。为缩小国内外研究差距，中国未来应加强全球合作，开展高质量多中心试验，并利用新兴技术为不断增长的PD人群提供精准、个体化的步态干预。总之，文献计量和内容分析表明，VR整合到PD步态方案已从初级的探索性工具发展为一个高度结构化、快速扩大的全球研究领域，具有显著的发展速度。
