《Frontiers in Neurology》：Virtual reality in neurorehabilitation for musculoskeletal disorders: a bibliometric analysis from 2010 to 2025
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摘要
引言：虚拟现实（virtual reality, VR）在神经康复中日益重要，并显示出在肌肉骨骼疾病（musculoskeletal disorders, MSDs）管理方面的巨大潜力。尽管越来越多的系统评价和荟萃分析总结了VR干预对肌肉骨骼疾病的有效性
摘要
引言：虚拟现实（virtual reality, VR）在神经康复中日益重要，并显示出在肌肉骨骼疾病（musculoskeletal disorders, MSDs）管理方面的巨大潜力。尽管越来越多的系统评价和荟萃分析总结了VR干预对肌肉骨骼疾病的有效性，但对该研究领域发展的全面概述仍然缺乏。因此，本文献计量学分析旨在识别2010年至2025年间虚拟现实应用于肌肉骨骼疾病领域的知识结构和新兴研究热点。
方法：研究人员从Web of Science核心合集（Web of Science Core Collection, WoSCC）和Scopus两个数据库中检索出版物。合并数据库并去除重复记录后，两名独立评审员根据预先定义的标准筛选标题和摘要。最终共纳入433篇符合条件的出版物进行文献计量学分析。使用BibliometriX和VOSviewer识别该研究领域的知识结构和新兴研究热点。应用局部加权回归（locally estimated scatterplot smoothing, LOESS）曲线可视化年度出版物数量随时间的变化趋势。采用BIBLIO报告清单以提高透明度和可重复性。
结果：2010年至2025年间，年度出版物数量稳步增长，2019年后快速增长，于2025年达到峰值97篇。共有来自60个国家的1,878名作者在该领域贡献了至少一篇出版物。美国产出的出版物数量最多，其次为多个欧洲国家。关键词分析确定慢性疼痛、康复和腰背痛是主要研究主题。主题演化表明，研究已从早期的技术探索转向以临床为导向的研究，重点关注康复结局、疼痛管理以及沉浸式VR干预背后的神经生理机制。
结论：本文献计量学分析全面概述了VR应用于肌肉骨骼疾病领域的发展，并强调了从技术驱动探索向临床导向和机制知情研究持续转变的趋势。这些发现可能有助于指导未来的跨学科研究，并支持开发更有证据基础的VR康复策略。
1 引言
肌肉骨骼疾病（musculoskeletal disorders, MSDs）是导致全球残疾的主要原因之一，给卫生系统带来沉重社会经济负担，预计到2035年患病人数将达约22亿，且发病年龄呈年轻化趋势。慢性疾病如腰背痛和职业相关的肌肉骨骼损伤常伴随持续疼痛、功能受限和长期医疗需求。虽然物理治疗（如手法治疗和运动康复）及药物治疗（如非甾体抗炎药）被证明能有效缓解MSD相关疼痛，但维持长期功能改善仍具挑战。随着技术发展，虚拟现实（virtual reality, VR）通过整合视觉、听觉及触觉刺激，可增强患者参与、促进运动学习，并通过注意和认知机制调节疼痛感知。VR已广泛应用于神经和儿科康复，如商用游戏类VR系统（Nintendo Wii、Xbox Kinect）被成功用于卒中和脑瘫患者的康复计划，能提高动机、增加治疗强度并取得与常规康复相当的功能结局。近来，VR被越来越多地应用于肌肉骨骼康复和疼痛管理，研究表明VR干预可减轻疼痛、改善功能结局并提高康复依从性。然而，现有系统评价和叙述性综述主要关注特定疾病的疗效，难以全面呈现该领域的发文趋势、合作网络和主题演化。文献计量学分析基于引文和共现分析可绘制知识结构并识别新兴热点，已应用于VR健康和VR疼痛领域，但尚无针对VR用于MSD的文献计量学研究。因此，本研究旨在识别2010年至2025年间该领域的知识结构和新兴研究趋势，具体包括：描述科研生产力趋势；识别最高产作者、国家和期刊；分析研究趋势和热点。
2 方法
本研究严格遵循逐步文献计量学指南，并使用BIBLIO报告清单以提高透明度和可重复性。依据PECO框架制定纳入标准，其中人群（P）为MSD个体，暴露（E）为VR干预，结局（O）包括所有健康相关结局，不限制对照（C）。数据来源于Web of Science核心合集（WoSCC）和Scopus两个多学科数据库，检索期设为2010年1月1日至2025年12月31日。检索式包含VR和MSD两组关键词，组内用“OR”连接，组间用“AND”连接，应用于标题和作者关键词。资格标准规定，纳入调查VR干预且报告至少一项健康结局的实证研究和英文综述；排除会议摘要、社论、信件、书籍章节等。初检共获取878条记录，其中WoSCC 433条、Scopus 445条。合并去重后剩余488条，排除非实证/综述和非英文后剩459条，经两位评审员独立筛选标题和摘要，排除26条不符合标准者，最终纳入433篇，包括391篇来自WoSCC、42篇来自Scopus。使用BibliometriX包处理数据，计算描述性指标并分析关键词频率和主题演化；使用VOSviewer构建作者和国家合作网络；应用局部加权回归（LOESS）曲线及其95%置信区间可视化年度发文趋势。
3 结果
3.1 全球科研生产力趋势
2010年至2025年间，该领域共发表433篇文献，总被引8160次，篇均被引18.85次。其中实证研究332篇、综述101篇。年度发文量总体呈持续上升趋势：早期（2010—2016年）每年不足10篇；2017年首次超过10篇；2018年后加速增长，由2019年的21篇增至2022年的51篇，2023年64篇、2024年76篇、2025年达峰值97篇。LOESS曲线显示近年增长明显加速，预示未来科研产出将继续扩大。
3.2 作者表现与合作网络
共有1,878位作者在该领域至少发表一篇论文。Maddox T发文量最高（13篇），Sackman J和Darnall BD各12篇。篇均被引最高的作者为Krishnamurthy P（58.71次）。作者合作网络共识别出11个协作簇，最大簇包含10位作者，Sackman J和Maddox T处于中心位置并与其他作者联系紧密。整体来看，该领域由多个独立协作团队开展研究，少数关键作者发挥核心连接作用。
3.3 国家表现与合作网络
共有60个国家至少贡献一篇论文。美国发文量最高（94篇），其次为西班牙（46篇）。篇均被引方面，以色列最高（33.93次），其次为澳大利亚（31.74次）和比利时（28.29次）。国际合作网络识别出7个协作簇，美国所在的红色簇为最大合作群，包含6个国家；英格兰领导另一个包含5个国家的主要合作簇。合作主要集中于高收入国家，并呈现明显的地域内合作特征。中国和沙特阿拉伯等中等收入国家虽有贡献，但参与国际合作的广度相对有限。
3.4 期刊表现
433篇文献分布在207种期刊中，反映该领域跨学科属性。发文量最高的期刊为《Games for Health Journal》（15篇），其次是《Journal of Medical Internet Research》（14篇）。2024年影响因子（IF）方面，《Journal of Medical Internet Research》最高（IF=6.0），其次为《Virtual Reality》（IF=5.0）和《JMIR Serious Games》（IF=4.1）。多数期刊IF介于2至4之间，表明该领域主要集中在数字健康、康复和疼痛研究相关期刊中。
3.5 高被引论文
被引次数最高的五篇文献主要聚焦VR在疼痛管理中的应用。被引最多的是Mallari等人2019年发表的系统评价与荟萃分析，题为“虚拟现实作为成人和慢性疼痛的镇痛：系统评价和荟萃分析”，总被引264次。其次为Pourmand等人关于VR作为疼痛管理临床工具的研究。其他高被引论文分别关注慢性腰背痛患者居家VR运动依从性障碍、VR镇痛的机制（如分散注意和认知参与）等。这些高被引文献表明疼痛管理和VR治疗机制是该领域的核心主题。
3.6 关键词表现
除“虚拟现实”这一通用术语外，最常用的作者关键词为“慢性疼痛”（139次）、“康复”（70次）和“腰背痛”（68次），其次为“疼痛”（47次）、“物理治疗”（40次）和“疼痛管理”（36次）。还出现了“颈痛”、“纤维肌痛”、“骨关节炎”等特定疾病关键词。关键词演化显示，早期（约2016—2019年）主要涉及“运动学”、“镇痛”、“运动游戏”等，常用于探索运动相关结局和疼痛分散；2020年后转向“慢性疼痛”、“纤维肌痛”、“运动”、“康复”等临床康复和疼痛相关主题；近年（2022—2024年）则出现“疼痛管理”、“青少年”、“疗效”、“扩展现实”等关键词。总体表明该领域从早期的技术探索向临床应用和疗效评价转变。
4 讨论
4.1 全球科研生产力
年度发文量在早期较低，符合新兴领域科研兴趣和方法探索期的特点。2017年后发文量稳定增长，2019年后加速，2025年达97篇。增长可能源于VR技术的快速进步和可及性提高，如低成本头戴显示器使沉浸式技术更易用于临床和居家康复；同时MSD带来的巨大临床需求也推动了对创新康复方法的关注。VR可通过分散注意力、认知参与和增加动机等机制减轻疼痛并提高依从性。该领域正从探索性主题发展为数字康复研究中较为成熟的方向。
4.2 作者、国家和期刊的表现
作者分布不均，少数研究者贡献了大量论文，这是新兴领域常见模式。合作网络呈现跨学科性质，需要临床医生、康复科学家、心理学家和工程师合作。国家层面，科研生产力集中于高收入国家，尤其是美国；澳大利亚、比利时等国的篇均被引较高，反映其研究影响力。然而MSD负担在全球范围内分布广泛，中低收入国家贡献较少，且国际合作呈区域化，跨区域合作不足。期刊分布广泛，显示该领域位于数字健康、康复科学和疼痛研究的交叉点。
4.3 研究趋势和热点
关键词分析显示文献主要集中于疼痛管理和功能恢复。早期“运动学”、“镇痛”、“运动游戏”等术语表明当时研究侧重VR的镇痛价值和对运动训练的支持。2020年后“慢性疼痛”、“运动”、“康复”等关键词出现频率增高，反映研究从概念验证转向临床疗效评价。近期“疼痛管理”、“疗效”、“扩展现实”等关键词提示领域正进一步探索VR如何发挥治疗作用。越来越多的研究关注VR干预的神经生理机制，例如通过操控注意力、身体表征和视觉-本体感觉反馈影响疼痛处理。慢性疼痛与大脑皮层和皮层下区域的功能和结构改变有关，VR可通过沉浸式环境调节疼痛相关感觉信息的处理。有实验研究表明，操纵视觉-本体感觉反馈可改变慢性腰背痛患者的运动诱发疼痛反应。然而，临床改善是否由特定皮层变化介导的直接证据仍有限，未来需结合神经影像和神经生理测量。总体来看，关键词模式提示三个研究阶段：早期侧重技术可行性和疼痛分散，过渡期强调康复和慢性疼痛管理，近期聚焦临床疗效、作用机制和扩展现实应用。VR应被视为一种多模式干预，而非单纯的分散注意力工具。
4.4 局限性和未来研究
本研究存在若干局限性。第一，仅使用WoSCC和Scopus，可能遗漏其他数据库（如PubMed、Embase）收录的相关文献。第二，仅纳入英文文献，可能低估非英语地区的研究。第三，引文指标反映论文的可见度和影响力，而非方法学质量或临床效果。第四，数据库索引存在时间延迟，2025年的记录可能未完全覆盖，导致对近期研究活动的轻微低估。第五，对聚类和主题结构的解释具有一定主观性。未来研究可将文献计量分析与系统评价或荟萃分析结合，以更全面地评估VR干预的临床有效性和实施情况。
5 结论
本文献计量学分析全面概述了2010年至2025年间VR用于MSD领域的发展。研究结果显示科研生产力稳步增长，尤其是2019年之后增速明显，反映出对VR康复和疼痛管理日益增长的兴趣。该领域以跨学科合作为特征，主要由高收入国家主导。关键词分析表明，该领域已从早期技术驱动探索转向临床导向和机制知情的研究，对疼痛管理、康复结局以及VR干预的神经生理机制给予了越来越多的关注。这些发现不仅描绘了该领域的知识结构和新兴研究趋势，也为未来跨学科研究和制定更具针对性、更有证据基础的VR康复策略奠定了基础。
