陈一凡,李 雁,李 昕,陈 瑜,邹 乔,孔煜荣,曾燕鹏

(北京中医药大学东直门医院,北京 100700)

自1989年虚拟现实(virtual reality,VR)一词提出至2012年谷歌公司利用增强现实(augmented reality,AR)技术研发的Google Project Glass及2015年微软公司利用混合现实(mixed reality,MR)技术研发的头戴显示器HoloLens问世,VR及其所衍生的AR、MR等虚拟技术由形成期快速步入生长期,在世界范围内影响着产业布局和行业改革[1]。我国《虚拟现实医疗应用白皮书》指出:VR技术因其逼真的场景呈现、事前可规划性和过程可重复等特点,可有效解决医疗行业面临的实操风险高、可重复率低、培训资源短缺等问题[2]。AR、MR技术也分别以其“虚实结合、三维注册、实时交互”和“现实与虚拟世界深度结合、三维模型与真实世界的精准匹配、环境与使用者的实时交互”等特点而逐渐受到医疗行业的重视[3-4]。国务院办公厅《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》[5]中强调,在“创新‘互联网+’公共卫生服务”的同时也需“加强行业监管和安全保障”。临床试验注册机制即是实现临床试验透明化,有效保障临床试验质量及安全性的重要举措之一[6]。因此,关注我国应用虚拟技术开展的临床试验注册情况,对于提升研究者注册意识与研究质量具有重要意义,也对该领域的未来发展方向具有启发意义。

1 资料与方法

1.1 资料来源

以“虚拟现实”“虚拟仿真”“增强现实”“混合现实”“VR”“AR”“MR”为检索词,检索2021年1月20日前注册于中国临床试验注册中心(Chinese Clinical Trial Registry,ChiCTR)的所有临床研究。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准:干预措施中明确采用VR和(或)AR和(或)MR技术的项目。(2)排除标准:①重复注册的临床试验项目;②未提交伦理审批批件的临床试验项目;③教学研究项目。

1.3 资料提取与信息采集

根据标准筛选项目,在Excel2003软件中录入注册号、注册题目、注册年份、主要研究单位、研究单位数量、研究疾病、研究类型、研究设计、样本量、观测指标等信息。随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)主要参考目前较常应用于筛选高质量RCT证据的质量评价工具--改良的Jadad评分量表条目[7-9]进行质量评价。

1.4 统计学处理

由两名研究者独立筛选出符合条件的项目,经交叉核对后整理上述信息,采用频数及频率统计等方式进行分析。

2 结 果

2.1 注册数量

检索到54项注册项目,排除未提交伦理批件4项及教学研究项目2项,并对2项重复注册项目仅保留注册时间较近的1项,最终获得47项符合条件的项目,包含37项VR项目、3项AR项目、6项MR项目及1项VR+AR项目。

2.2 注册年度

自2017年起有相关试验在ChiCTR进行注册,此后至2019年注册数量逐年上升。2020年受新型冠状病毒肺炎疫情影响,但仍有14项试验进行注册;2021年截至1月20日已有4项注册试验。具体变化趋势见图1。

图1 2017-2021年度项目注册数量

2.3 主要研究单位地区分布

全国已有16个省/直辖市/自治区作为主要研究单位开展相关项目,以上海、北京、浙江等地牵头项目居多。其具体数量及占比见表1。

表1 主要研究单位地域分布

2.4 研究单位数量

项目以单中心试验为主89.36%(42/47),多中心试验仅5项(10.64%)。南京医科大学附属第一医院为主要研究单位于2020年4月3日注册的《虚拟现实视觉功能训练治疗软件治疗儿童弱视临床试验》中心数最多,共涉及5家研究单位。

2.5 研究病种

研究主要涉及的病种可归纳为康复类(认知与运动障碍康复)、精神心理类、骨科及外科类、眼科类、口腔类、麻醉类、中医类。各类项目数量见图2。

图2 各类病种项目数量

2.6 研究类型分布

共涉及干预性研究42项、观察性研究4项、诊断试验1项,研究设计以RCT数量最多,见表2。

表2 研究类型分布

2.7 研究样本量

除1项研究未说明样本量外,其余46项研究共计招募样本5 232例,包含干预性研究4 586例(样本量区间为22~300例)、观察性研究346例(样本量区间为12~258例),诊断试验300例。相应样本量区间的项目数量见图3。

图3 不同样本量区间项目数量

2.8 RCT质量评价

参考改良Jadad量表条目对38项RCT注册信息进行质量评价,见表3。

表3 RCT质量评价

2.9 样本采集与结局指标

需采集患者标本(包括血液、血浆、龈沟液等)的试验共6项。除相关病种的临床疗效指标外,尚各有3项研究的结局指标包含不良反应发生率、患者满意度,1项研究的结局指标纳入患者对VR技术应用投入感的评价。

3 讨 论

3.1 我国虚拟技术的临床应用尚处初步发展阶段

2007年ChiCTR正式成为世界卫生组织国际临床试验注册协作网的一级注册机构,根据“实施地注册”原则,在中国进行的临床试验项目应在ChiCTR进行注册[10]。本研究发现,在ChiCTR注册的首项VR项目为温州医科大学附属第一医院于2017年10月15日注册的《术前访视结合虚拟现实技术用于减轻择期手术患者术前焦虑的研究》,首项AR项目为复旦大学附属华山医院于2018年8月4日注册的《基于手机增强现实(AR)的脑卒中上肢运动功能训练及测评系统的观察性研究》,首项MR项目为复旦大学附属华东医院于2017年2月16日注册的《混合现实引导椎管内穿刺技术的研发和应用》。较虚拟技术在国际上开始应用及ChiCTR成立的时间而言起步相对较晚。经过近4年的发展,以VR项目为主的虚拟技术相关试验趋增,但数量仍较少,VR与AR、MR相结合的项目可能成为未来发展的新方向。同时,目前的临床试验中单中心、小样本量项目占多数,还存在地区发展不均衡的问题,故亟须发挥试点应用地区的示范带动效应,牵头组织多中心、大样本量的临床试验,以获取高质量的循证依据。

3.2 虚拟技术的应用领域广泛而分散

产业发展分析指出,VR技术在医疗行业的应用目前主要在降低临床失误率、缩短操作时间、增大手术成功率、提供安全有趣的治疗环境、进行冥想治疗和生理矫正等方面发挥其特有优势[11];AR技术也在手术规划、手术导航方面初步应用[3];MR技术则在提高诊断成功率,促进术前医患交流,增加手术准确性与合理性等方面展现出良好发展潜力[4]。可见虚拟技术已在辅助临床诊疗工作方面得到较为广泛的应用。本研究统计结果显示,ChiCTR注册项目以康复类及精神心理类试验居多,主要将虚拟技术应用于卒中后运动和(或)认知障碍的康复训练,以及物质滥用障碍(多为甲基苯丙胺成瘾)、焦虑症、抑郁症、精神分裂症、失眠障碍、言语性幻听等疾病的干预。骨科及外科类项目主要包括复杂髋膝关节人工置换术、脊柱侧弯椎弓根钉植入、颅颌面骨折复位术、乳腺癌前哨淋巴结活检术、子宫输卵管造影术、胃镜、心脏介入治疗等操作;眼科类项目则主要涉及屈光不正、双眼视异常、斜视、青光眼、弱视等疾病的治疗。此外,还有应用于儿童口腔治疗行为管理、老年牙列缺损种植修复、椎管内麻醉、中医辨证干预心血管重症等领域的注册项目,研究病种较分散,仍具备较大发展空间。

3.3 注册信息质量控制及虚拟技术优化意识有待加强

针对占研究类型80%以上的RCT项目进行质量评价后发现,大多数试验采用了较恰当的随机序列生成方法,但50%的项目未明确说明随机分配的具体方法,在“随机方法”一栏中仅说明了随机序列的生成方法,另有26.32%的项目未能恰当应用防止分组可预测性的措施或未说明随机化隐藏方法,不恰当的方法主要体现为由试验参与人员进行随机分配、开放性的随机号码表及交替分配等,未来可参考由第三方控制分配方案的5项研究及采用密封不透光信封的4项研究做法进行分配隐藏。在盲法的使用情况方面,仅1项研究详细说明了双盲的具体实施方法,其余则未在注册时明确“双盲”实施方法,或仅对结局评价者采用盲法,或采用开放式标签,有24项RCT均在注册登记信息中未说明盲法的使用情况。另外,在结局指标的选取上,除关注新技术的临床应用有效性外,临床不良反应发生率、安全性指标等也应得到关注;同时,关于虚拟技术本身的体验评价有助于技术的改良与发展,在未来项目中亦可纳入,以促进技术水平的提升与临床试验的优化。

综上所述,我国研究者应用虚拟技术开展的临床试验正不断增加,已初步形成注册意识,但在注册项目数量、研究中心数量、样本量及注册信息质量等方面亟须进一步提升。同时,有研究指出,预先注册的临床试验研究,所发表论文主要结果或试验方案与注册信息一致的可能性更高[12]。因此,需要督促项目负责人做好项目顶层设计,在促进信息公开透明、减少报告偏倚及非必要重复试验的同时,也促进虚拟技术安全、有效应用于临床的循证医学依据形成[13-15],为医疗行业技术革新造福国民健康奠定坚实基础。