发表在24卷第六名(2022): 6月

本文的预印本(早期版本)可在https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/36843,首次出版
不同种族的晕屏变异性:来自6项研究和一个迷你元分析的发现

不同种族的晕屏变异性:来自6项研究和一个迷你元分析的发现

不同种族的晕屏变异性:来自6项研究和一个迷你元分析的发现

原始论文

1美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院国家人类基因组研究所社会与行为研究分部

2科学与工程实验室办公室,美国食品和药物管理局,银泉,马里兰州,美国

通讯作者:

苏珊·伯斯基博士

社会和行为研究处

国家人类基因组研究所

美国国立卫生研究院

中心路31号,B1B36

贝塞斯达,马里兰州,20892

美国

电话:1 3014430098

电子邮件:perskys@mail.nih.gov


背景:随着医疗虚拟现实(VR)技术的涌入,晕屏病已经从一种休闲活动中的恼人体验转变为患者和临床医生潜在的安全和有效性问题。为了改善卫生公平,重要的是要了解包括种族群体在内的人口群体在晕屏倾向方面的任何潜在差异。

摘要目的:这项研究旨在探讨不同种族群体的晕屏倾向是否不同。

方法:我们从一个实验室组(N=931)的6个种族不同的独立样本中收集了自我报告的晕屏评分。在这些研究中,参与者被要求在虚拟现实中执行任务,如穿越环境、指向和选择物体,以及与虚拟人互动。

结果:50%(3/6)的研究发现晕屏症存在显著的种族差异。一项小型荟萃分析显示,平均而言,黑人参与者报告的SD比白人参与者少约三分之一(Cohend=−0.31;P<.001),无论VR体验的性质如何。亚裔和白人参与者报告的晕屏症状没有总体差异(Cohend=−0.11;P= .51)。

结论:晕屏病的种族差异表明,研究人员、从业者和监管机构在评估VR健康干预结果时应该考虑患者的人口统计学因素。这些发现为未来的研究奠定了基础,这些研究可能会直接探索晕屏病的种族差异。

中国医学杂志,2018;24(6):e36843

doi: 10.2196/36843

关键字



背景

晕屏症是由于接触虚拟现实(VR)而产生的一种常见的负面生理效应,其症状与晕动病类似,包括定向障碍、恶心、头痛和眼疲劳[1].最近的技术进步使得低成本的虚拟现实技术得到广泛应用。反过来,主要用于游戏和娱乐的虚拟现实技术已经广泛应用于教育、工业和医疗等领域。特别是医学,VR技术的应用空间正在迅速扩大,包括医学教育和培训等一系列领域的新发展[2]、物理治疗及康复[3.]、手术计划[4]、疼痛处理[5-7]、心理治疗[89],以及眼科疾病的治疗[10].随着医疗VR技术变得越来越普遍,晕屏病已经从恼人的问题转变为潜在的安全和疗效问题。对晕屏的担忧促使研究人员[11-14]、专业团体[15]、标准组织[16],以及美国食物及药物管理局[17以制定预防、评估和缓解战略。

当研究人员和临床医生对新兴的VR技术做出收益-风险判断时,他们应该考虑晕屏倾向。尽管人们都知道,暴露在虚拟现实环境下会导致晕屏,但其全部原因和风险因素尚不清楚。这种知识差距可能会成为评估VR技术对所有用户的安全性和有效性的障碍。到目前为止,科学文献已经确定了几个与晕屏风险差异相关的因素。众所周知,VR内容的元素、VR硬件以及它们之间的接口都会影响晕机的结果。1819].某些人口统计和个人内部因素也与经历晕屏症的倾向有关,例如年龄[1820.-23]、性及性别[182224-26], bmi [27],以及健康状况和健康史[28-30.].现有文献的大型元分析(k=137)最近发现,各种个体差异可以预测晕屏倾向,包括性别、真实世界经验、技术经验、是否患有神经障碍和是否患有相关恐惧症[31].然而,这项荟萃分析并没有将种族作为潜在的调节因素。

晕屏病和晕动病的种族差异

根据用户种族调查潜在的晕屏症差异的研究可以为VR可访问性方面的潜在不平等提供有价值的新见解,这对于确保未来所有人都能访问这一新兴技术至关重要。目前关于晕屏病的相关文献较少。然而,早期研究表明,在晕动病倾向上存在种族差异。例如,在美国进行的一系列研究发现,亚洲参与者报告的晕动病症状比白人和黑人参与者更多[32-34].无论亚裔参与者是在美国出生还是新移民,这种种族差异都保持不变[35].这使得作者假设了这些差异的进化和遗传基础。然而,这一结论与现代的理解相悖,即种族是一种社会结构,而不是生物学或遗传结构。因此,按种族划分的晕动病报告中所确定的差异可能也反映了文化和社会差异,这种差异部分是由系统性差异治疗造成的。其他各种社会文化因素也可能导致不适报告中的种族差异,如语言、文化适应、学习和文化条件,以及对不适刺激的关注(参考Lasch [36])。最近在德国进行的一项研究发现,亚洲参与者报告的晕动病比白人参与者少。37].然而,这项研究发现,尽管亚洲参与者报告的晕动病较少,但他们对旋转的容忍度较低,这可能表明报告的晕动病与身体经验不同。总的来说,现有的关于晕车的种族差异的研究是有限的。此外,晕动症虽然与晕动症和模拟晕动症有关,但却是一种独特的现象,其中定向障碍较为常见,而动眼症则较不常见[38].鉴于晕动病和晕动病之间的这些差异,晕动病的种族差异值得研究。

在评估基于vr的医疗产品的功效以及在患者人口统计数据中评估vr相关的风险时,了解与这些结果相关的群体之间的任何潜在差异是很重要的。解决这一知识差距与监管部门日益重视卫生公平相一致[39]以及促进研究人群多样性的相关努力,并根据患者人口统计学评估潜在的差异产品结果[40].最近,一份关于脉搏血氧计设备局限性的安全通信说明了医疗技术性能中与种族相关的潜在差异,该通信强调了深色和浅色皮肤色素沉着患者之间潜在的准确性差异[41].同样,虚拟现实的医疗应用可能会以尚未发现的方式受到种族不平等的影响。因此,尽管理论和以前的文献没有提供一个明确的假设晕屏病的种族差异的路径,但探索与VR使用相关的现有数据以确定晕屏病是否存在种族差异是很重要的。了解基于种族的晕屏倾向差异对于确保未来所有人都能使用这一新兴技术至关重要。

目前,关于晕屏症的种族差异的研究还很缺乏。为了解决文献中的这一差距,我们报告了从1个实验室组中收集的6个独立样本的数据。在这些研究中,参与者被要求在虚拟现实中执行各种任务,如穿越环境、指向和选择物体,以及与虚拟人互动。分析比较了自认为是黑人和亚洲参与者的晕屏症状,以及自认为是白人参与者的晕屏症状。在可行的情况下,黑人和亚洲参与者之间的比较也包括在个别研究中。之所以选择这3个种族群体进行比较,是因为他们在所有研究样本中都有很好的代表性,并且在评估VR医疗保健设备在美国使用时,代表了潜在差异的兴趣群体。在分析中选择白人参与者作为对照组,因为他们是现有文献中最具代表性的种族群体。我们还报告了一个小型荟萃分析,以说明所有6项研究的总体趋势。这些研究的目的是揭示种族之间报告的晕屏症的任何差异,并为未来可能直接探索这些差异的研究奠定基础。据我们所知,这是文献中关于晕屏病的种族差异的第一份报告,因此是未来研究中应该探索的关键的第一步。 Ultimately, addressing racial differences in cybersickness will help to move toward greater health equity.


概述

该分析包括为其他目的进行的6项实验试验的数据(表1).所有研究都是在2009年至2020年期间通过美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所的沉浸式模拟计划进行的。所有的研究参与者都是从当地社区招募的。该项目的实验室设施使用了VR技术。

每项研究都使用了两种类型的VR设置之一:一种称为VR自助餐的自助餐厅环境[42或临床检查室环境。这两个VR程序都是使用Vizard VR平台创建的[43].入选研究的原因是,这些研究使用短症状检查表(SSC)的变体对参与者的晕屏症状进行了测量[44,因为他们记录了参与者自我报告的种族,而且数据可以用于分析。在所有研究中,研究助理在研究过程中都通过同意书和参与者告知了患晕机症的可能性。参与者被告知,如果他们出现任何晕屏症状,欢迎他们停止研究。这种情况在实践中很少发生。关于每项研究的更多细节可在原始出版物[45-50].

表1。虚拟现实(VR)环境的特点为每个研究研究。

一年 内容 运动 耳机 研究目的
研究1 2017 VR自助餐 HTC万岁 衡量有关儿童饮食的信息对父母喂养行为的影响
研究2 2011 VR自助餐 nVisor SX60 衡量儿童风险信息提供对父母喂养行为的影响
研究3 2009 虚拟诊所 nVisor SX60 评估医学学生在临床场景中对虚拟病人体重的反应
研究4 2020 虚拟诊所 坐着 HTC Vive Pro 评估医学生在临床场景中使用虚拟患者的基因组风险信息
研究5 2014 虚拟诊所 坐着 nVisor SX60 评估超重女性对虚拟提供者信息的反应
研究6 2012 虚拟诊所 坐着 nVisor SX60 评估超重女性对虚拟提供者信息的反应

虚拟现实环境

VR自助餐

VR自助是一个模拟自助餐厅,通过跟踪父母的虚拟食物选择来评估父母为孩子选择的食物。虚拟现实自助餐的结果是父母食物选择的有效衡量标准[42].参与者的身体运动驱动着虚拟世界中的视点,例如在物理房间中走动相当于在虚拟自助餐中走动。参与者通过控制器在虚拟自助餐中选择食物。一旦选择好所有的食物和饮料,参与者就会选择一个虚拟收银机来表示完成。图1展示了VR自助餐环境。

图1。自助餐和临床虚拟现实环境的截图。
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VR临床模拟

其中包括几个VR临床模拟,参与者作为提供者或患者沉浸在虚拟的医疗检查室中,并被要求与扮演相反角色的虚拟人进行口头交流。当医学院学生(而不是病人)是用户时,他们还被要求在虚拟现实环境中的虚拟计算机显示器或平板电脑上阅读有关虚拟病人医疗记录的信息。研究助理控制着虚拟人机交互伙伴预先录制的语句。在大多数情况下,用户坐在这个虚拟环境中,尽管也有一个版本,用户可以四处走动并接近他们的虚拟交互伙伴。图1显示了一个VR临床模拟样本。

虚拟现实设备

所有研究都是在相同的物理实验室环境中进行的,其中包括一个装有6自由度VR耳机系统的房间。不同研究中使用的耳机和设备有所不同(表1提供关于每项研究中使用的系统的信息)。早期的VR系统包括带有WorldViz精确点跟踪系统的NVIS nVisor SX60耳机。修改了手持显示指针,以提供在VR自助餐环境中手工控制选择工具。后来的系统包括带有集成跟踪系统的HTC Vive耳机或带有集成跟踪系统的HTC Vive Pro耳机。在这两种情况下,在需要时使用相关的Vive或Vive Pro控制器进行手动控制。

研究纳入和排除标准

根据具体研究的内容,不同研究之间的纳入和排除标准(如性别、年龄和父母状况)有所不同。所有研究都有与使用VR设备相关的排除标准。在所有研究中,如果潜在参与者报告患有癫痫、癫痫发作或前庭神经紊乱,或者报告视力或听力既不正常也不恢复正常,那么他们就会被排除在外。在大多数研究中,已知的怀孕也是一个排除标准。如果潜在参与者报告有较高的晕动病倾向,他们就会被排除在外。参与者被问及以下问题:“1到7分,你觉得自己晕车或晕车有多容易? 1分表示你“从不晕车”,7分表示你“很容易晕车”?”那些在7分制中回答6或7分的人被认为没有资格参加。因此,纳入研究的所有参与者都不认为自己特别容易出现晕动病症状。

所有参与者都被鼓励在观看VR环境时自己调整VR头盔。例如,参与者被要求在他们的脸上上下移动耳机,然后使用调整来“使镜头靠近或分开,使它们能够对焦”。他们被反复询问虚拟房间看起来是否模糊,并被指示进行调整,直到他们觉得房间的视野清晰为止。在完成虚拟现实体验后,参与者被要求对自己的晕屏程度进行评估,这是一份更大的问卷调查的一部分。在测试前或实验室访问期间收集包括自我报告种族在内的人口统计信息。

措施

本分析中包括的所有研究都采用了模拟疾病检查表的变体,即SSC [43].SSC是一种常用的晕屏自述测量方法,其中包含较长的模拟晕屏问卷中使用的症状子集[50].大多数纳入的研究使用了SSC的5项版本,评估头痛、视力模糊、睁眼头晕、闭眼头晕和恶心。涉及体重较高的女性作为参与者的临床研究(研究5和6)使用了6项版本,额外评估了眼疲劳。在所有研究中,每个项目都采用李克特式4点量表进行测量;一些研究从0开始,而另一些从1开始。最低的终点被标记没有一个一点也不,并标注了最高的终点严重的表2).对于每一项研究,晕屏病的综合得分都是通过将量表上每个项目的回答相加来计算的。在所有分析中,我们保留了所有原始量表项目和回答选项(不进行转换),因为这些可能会影响参与者的回答[51].因此,我们提醒读者,不可能在纳入的研究中比较原始的晕屏症得分。为此,我们进行了一个小型元分析。

在我们的分析中,主要的预测因素是参与研究的参与者的种族。我们根据每个参与者自我报告的种族背景考虑了白人、黑人和亚洲参与者的数量。为了在给定的研究中考虑分析一个种族群体,研究中至少有10名参与者需要自我认同该种族群体。

评估的其他变量包括自我报告的性别和年龄。BMI是根据体重和身高计算的,除了两项针对医学院学生的研究(研究3和研究4)是在实验室测量的外,体重和身高是自我报告的。使用VR环境软件自动计算在VR环境中的时间。研究的年份被确定为最后一次参与者数据收集访问的年份。表3提供每个研究的人口统计变量的摘要。

表2。按种族自我报告晕屏症状。
规模 种族 每个项目晕屏症状的严重程度评分,平均值(SD) 综合晕屏病,平均值(SD)


头疼 眼睛疲劳 视力模糊 头晕(睁开眼睛) 头晕(闭着眼睛) 恶心想吐
研究1(0=无,1=轻微,2=中度,3=严重)一个

白色 0.15 (0.44) N/Ab 0.48 (0.61) 0.39 (0.63) 0.09 (0.33) 0.13 (0.37) 1.23 (1.68)

黑色的 0.04 (0.20) N/A 0.34 (0.60) 0.13 (0.45) 0.11 (0.38) 0.00 (0.00) 0.57 (1.13)

亚洲 0.22 (0.42) N/A 0.26 (0.45) 0.26 (0.45) 0.07 (0.27) 0.04 (0.19) 0.85 (1.10)

总计 0.13 (0.39) N/A 0.40 (0.58) 0.29 (0.57) 0.09 (0.33) 0.07 (0.29) 0.98 (1.49)
研究2(0=无,1=轻微,2=中度,3=严重)一个

白色 0.18 (0.43) N/A 0.44 (0.63) 0.33 (0.56) 0.19 (0.46) 0.09 (0.30) 1.23 (1.37)

黑色的 0.11 (0.32) N/A 0.29 (0.48) 0.19 (0.39) 0.05 (0.22) 0.06 (0.24) 0.69 (0.94)

总计 0.15 (0.39) N/A 0.38 (0.58) 0.27 (0.50) 0.13 (0.38) 0.08 (0.28) 1.01 (1.23)
研究3(0=无,1=轻微,2=中度,3=严重)一个

白色 0.12 (0.36) N/A 0.40 (0.57) 0.36 (0.59) 0.12 (0.43) 0.14 (0.40) 1.14 (1.68)

黑色的 0.06 (0.24) N/A 0.38 (0.55) 0.38 (0.55) 0.00 (0.00) 0.03 (0.17) 0.86 (1.05)

亚洲 0.27 (0.54) N/A 0.38 (0.61) 0.42 (0.68) 0.15 (0.36) 0.21 (0.46) 1.42 (2.03)

总计 0.15 (0.40) N/A 0.39 (0.57) 0.38 (0.61) 0.10 (0.37) 0.14 (0.39) 1.16 (1.69)
研究4(0=无,1=轻微,2=中度,3=严重)一个

白色 0.12 (0.41) N/A 1.00 (0.78) 0.12 (0.41) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 1.19 (1.19)

黑色的 0.00 (0.00) N/A 0.81 (0.91) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.73 (0.88)

亚洲 0.08 (0.28) N/A 0.56 (0.65) 0.08 (0.28) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.78 (0.90)

总计 0.08 (0.32) N/A 0.81 (0.78) 0.08 (0.32) 0.00 (0.00) 0.00 (0.00) 0.96 (1.05)
研究5(1=完全没有,4=严重)c

白色 1.10 (0.31) 1.56 (0.66) 1.44 (0.56) 1.08 (0.27) 1.00 (0.00) 1.01 (0.11) 7.19 (1.27)

黑色的 1.03 (0.18) 1.33 (0.50) 1.36 (0.55) 1.03 (0.18) 1.03 (0.18) 1.00 (0.00) 6.81 (1.05)

总计 1.07 (0.25) 1.45 (0.59) 1.40 (0.56) 1.06 (0.23) 1.02 (0.13) 1.01 (0.08) 7.01 (1.18)
研究6(1=完全没有,4=严重)c

白色 1.14 (0.39) 1.36 (0.58) 1.32 (0.54) 1.03 (0.18) 1.03 (0.18) 1.02 (0.13) 6.91 (1.39)

黑色的 1.13 (0.51) 1.24 (0.49) 1.24 (0.49) 1.06 (0.28) 1.04 (0.19) 1.05 (0.25) 6.75 (1.56)

总计 1.13 (0.47) 1.28 (0.52) 1.27 (0.51) 1.05 (0.25) 1.04 (0.19) 1.04 (0.22) 6.81 (1.50)

一个尺度最小值:0;规模最大:15。

bN/A:不适用。

c最小规模:6;最大刻度:24。

表3。每项研究的人口统计学变量。
研究 种族 示例中,n 年龄(年),平均值(SD) 性别(女),n (%) BMI(公斤/米2),平均值(SD) 虚拟现实中的时间(秒),平均值(SD)
研究1

白色 88 38.08 (5.72) 60 (68) 25.87 (5.51) 318 (323)

黑色的 48 36.31 (6.35) 33 (69) 31.63 (9.32) 301 (294)

亚洲 27 39.12 (4.76) 18 (67) 25.64 (5.90) 306 (214)
研究2

白色 105 38.89 (5.33) 105 (100) 30.18 (4.78) 409 (491)

黑色的 75 35.81 (5.62) 75 (100) 31.10 (5.18) 389 (452)
研究3

白色 104 26.55 (2.25) 49 (47) 23.92 (2.85) 414 (119)

黑色的 34 26.56 (3.74) 21 (62) 26.08 (4.43) 433 (125)

亚洲 48 25.77 (2.48) 24 (50) 22.95 (3.74) 414 (119)
研究4

白色 34 26.41 (2.66) 20 (59) 23.26 (3.63) 664 (252)

黑色的 16 26.06 (1.84) 12 (75) 25.56 (4.57) 663 (218)

亚洲 25 25.96 (1.57) 15 (60) 23.53 (4.29) 721 (185)
研究5

白色 88 35.24 (9.65) 88 (100) 31.25 (5.25) 253 (21)

黑色的 85 35.55 (8.16) 85 (100) 35.55 (8.16) 255 (22)
研究6

白色 58 35.35 (8.71) 58 (100) 36.33 (7.66) 423 (60)

黑色的 109 36.07 (11.24) 109 (100) 32.07 (6.03) 427 (70)

数据分析

对于每一项研究,我们都进行了方差分析,以检查参与者种族(2或3组,取决于亚洲参与者是否有足够的数量)与晕动症之间的关系。当有3个种族群体时,我们检查了计划对比,以评估各个种族群体之间的差异。我们还检查了晕机症与3个人水平变量之间的零级相关性:年龄、BMI和在VR环境中花费的时间(多媒体附件1,表S1-S5)。当这些变量与晕屏病表现出显著关系时,它们被作为协变量纳入额外的协方差分析。

我们还进行了随机效应元分析[52]使用综合元分析V3软件[53]以确定我们6项研究中种族群体之间自我报告的晕屏症的总体差异。使用Cohen进行分析d用效应量的加权平均。

伦理批准

参与者参加所有研究都得到补偿,所有研究都得到有关机构审查委员会的批准。IRB审查批准号如下:08HG0122、10HG0076、11HG0238、13HG0125和16HG0026。


晕机的总体水平

在所有种族群体中,自我报告的晕屏症状都很低(表2).平均而言,参与者报告的症状从没有到轻微,其中视力模糊和眼睛疲劳的报告最多,恶心和头晕(闭着眼睛)的报告最少。

个体研究中种族与晕屏病的关系

研究1:和父母一起吃自助餐

方差分析显示,不同种族组别的晕屏症状有显著差异(表4).两组比较显示,黑人参与者报告的晕屏程度低于白人参与者。白人和亚洲参与者之间没有显著差异。没有其他个人层面的变量显示与晕屏病有显著关系(多媒体附件1,表S1)。

表4。单项研究中的方差分析结果。

种族群体效应,综合分析 两两比较

F测试(df P价值 白vs黑 白人vs亚洲人



平均差 P价值 Bonferroni纠正P价值 平均差 P价值 Bonferroni纠正P价值
研究1 3.34 (2157) 03 0.84 04 02 0.44 .19 38
研究2 7.75 (1180) .006 N/A一个 N/A N/A N/A N/A N/A
研究3 1.12 (2183) .33 0.29 38 .76 −0.27 36 开市
研究4 2.07 (72) 13。 0.42 只要 0.52 06
研究5 5.18 (1173) 02 N/A N/A N/A N/A N/A N/A
研究6 0.36 (1166) 55 N/A N/A N/A N/A N/A N/A

一个N/A:不适用(两两比较仅报道2个以上种族的研究)。

研究2:只和妈妈们一起吃自助餐

方差分析显示,不同种族群体的晕屏症状存在显著差异(表4),其中黑人参与者报告的晕屏程度低于白人参与者。年龄和晕屏症之间也有显著的关系,年龄较大的参与者报告更多的晕屏症。然而,当加入年龄作为协变量时,种族对晕屏病的主要影响仍然存在(F1175年= 5.33;P= .02点)。没有其他个人层面的变量显示与晕屏病有显著关系(多媒体附件1,表S2)。

研究3:临床医学学生

方差分析没有显示种族对晕屏病有显著影响。在个人层面的变量中,年龄与晕屏症之间存在显著关系,年龄较大的参与者报告的晕屏症更严重(多媒体附件1,表S3)。然而,协方差分析也没有显示种族对晕屏病的主要影响(F1180年= 2.32;P=无误)。

研究4:临床医学学生

方差分析没有显示种族对晕屏病有显著影响。没有其他个人层面的变量显示与晕屏病有显著关系(多媒体附件1,表S4)。

研究5:仅对女性进行临床研究

方差分析显示,不同种族群体的晕屏症状存在显著差异(表4),其中黑人参与者报告的晕屏程度低于白人参与者。没有其他个人层面的变量显示与晕屏病有显著关系(多媒体附件1,表S5)。

研究6:仅对女性进行临床研究

方差分析没有显示种族对晕屏病有显著影响。没有其他个人层面的变量显示与晕屏病有显著关系(多媒体附件1,表S6)。

迷你荟萃分析

概述

尽管上面报道的每一项个体研究的结果都很有启发性,但基于个体研究是否报告了统计学上的显著差异来确定晕屏病是否存在种族差异,本质上是有缺陷的。通过进行小型荟萃分析,我们能够确定这些影响的大小。此外,通过在荟萃分析中结合数据,我们减少了随机误差的影响,提高了估计的精度。这种提高的精确度使我们能够检测到个体研究可能缺乏检测能力的晕屏症的种族差异。

在我们的迷你元分析中(图2),效应大小表明白人参与者与黑人和亚洲参与者之间报告的晕屏症的差异。正效应值表明黑人和亚洲参与者比白人参与者报告更多的晕屏,而负效应值表明黑人和亚洲参与者报告的晕屏比白人参与者少。慢化剂分析使用混合效应模型进行。

总体而言,黑人参与者报告的晕屏症状明显少于白人参与者(Cohend=−0.31;P<措施;κ= 6;图2).平均而言,黑人参与者报告的晕屏症状比白人参与者少约三分之一。与白人参与者相比,亚洲参与者没有报告显着不同的晕屏水平(Cohend=−0.11;P= .51;κ= 3;图2).

图2。描述标准化平均差异的森林图(Cohend)与白人参与者相比,黑人和亚洲参与者的晕屏症状有所增加。
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主持人分析

为了探究黑人和白人参与者报告的晕屏症的种族差异是否在某些情况下被夸大或减弱,我们进行了探索性的调节分析。具体来说,我们评估了VR环境(自助餐vs临床)、运动(坐着vs站立)、耳机类型(nVisor SX60 vs Vive)、体验持续时间和数据收集年份。亚洲参与者被排除在这些慢化剂分析之外。这种排除是一种保守的方法,以确保白人参与者(对照组)只被纳入分析一次。该方法避免了N的人为膨胀和效应精度的高估。

主持人分析没有揭示任何变量,削弱种族差异在晕屏。无论VR体验的性质如何,黑人参与者报告的晕屏症状都比白人参与者少。具体而言,种族差异的大小在参与者是否参与VR自助餐或临床VR场景的基础上没有显着差异(1= 2.155;P= .14点)。无论参与者是坐着还是站着,种族差异也没有变化(1= 0.79;P= .37点)。在晕屏症方面,种族差异与耳机类型无关(1= 0.700;P=.40)和VR体验持续时间(B= - 0.0001;95% CI−0.002 ~ 0.002;Z=−0.14;P= .88点)。此外,研究年份并未缓和报告的晕屏症的种族差异(B=−0.0195,95% CI为−0.068至0.030;Z=−0.78;P=无误)。

在这项分析中包括的研究中,在各种VR体验和实验设计中,晕屏病的种族差异似乎是强有力的和一致的。总体而言,无论VR体验的性质如何,黑人参与者报告的晕屏症状都比白人参与者少。


主要研究结果

这项研究是已知的第一个关于晕屏症的种族差异的研究。我们发现,平均而言,黑人参与者报告的晕屏症状比白人参与者要少,而且我们的分析没有揭示任何削弱这种种族差异的调节因素。与之前关于晕动病的研究相比[32-3537,我们发现白人和亚洲参与者报告的晕屏症没有差异。然而,这种比较应谨慎解释,因为晕屏病不同于其他形式的晕动病[38我们排除了那些报告自己特别容易晕车的潜在参与者。虽然我们的研究结果需要重复,但它们表明,研究人员、从业者和监管机构在评估VR应用程序的副作用时,可能需要考虑晕病的种族差异。

晕屏症种族差异的潜在解释

这里报告的数据并不能让我们确定为什么不同种族报告了不同程度的晕屏。有许多因素可以影响到个体对晕机的倾向和报告的不同途径。下面将讨论其中一些因素。虽然我们的数据不支持任何个别的因果机制,但我们强调了理论与我们的发现一致或不一致的地方。重要的是,很可能多重因果力量同时影响着晕屏体验和报告,相互作用或相互对立。需要进一步的研究来确定在晕屏症的种族差异背后可能的因果机制。

人们晕机倾向不同的一个原因是他们之前使用虚拟现实的经历。5455].之前的研究发现,从未使用过VR的人比很少使用VR的人更容易晕屏,而这两组人都比每周使用VR的人更容易晕屏。56].因此,熟悉虚拟现实技术与较低程度的晕屏有关。我们没有理由相信对VR的熟悉可以解释我们的研究结果,因为大多数研究都是在VR成为一种常见的消费设备之前进行的,而且我们没有看到任何证据表明近年来晕屏病的种族差异有所减弱或增加。然而,熟悉VR技术可能是这个谜题向前发展的一部分。最近一项针对英国互联网用户的调查发现,有色人种在虚拟现实消费市场中比例过高[57].这也得到了市场研究结果的支持,即黑人和西班牙裔消费者比白人消费者更了解VR,也更感兴趣。58].因此,熟悉度相关的方法等价性[59应该在未来的虚拟现实研究中进行监测。

人们晕机倾向不同的另一个原因是身体大小和比例的差异。眼动性晕动症已被证明随着BMI的升高而减少[27].然而,在这些研究中,当BMI作为协变量输入时,种族差异在很大程度上仍然存在,除了研究1 (多媒体附件1,表S7)。另一个潜在的因素是参与者的瞳孔间距离(IPD)和耳机的适合度。之前的研究表明,IPD不适合标准VR头显的人更容易晕机。14无法适应不同的身体可能会导致晕屏症的明显人口差异。在两项研究中,研究人员证明,针对男性IPD规格的VR头显不合适的女性,报告的晕屏率高于男性。然而,当女性戴上正确的耳机后,她们的晕屏率与男性相似。14].由于我们没有测量参与者的IPD或耳机的适合度,我们不能排除样本内部变化的可能性,因此无法探索这些是否是我们结果的潜在解释。这些局限性应在未来的研究中加以解决。先前的研究表明,在某些情况下,自我报告的种族身份与平均IPD测量的差异有关(参考Dodgson的研究[60]);然而,目前尚不清楚这将如何影响VR头盔的适应性或随后的晕屏。

个人报告晕屏的可能性也可能不同,就像在报告其他类型的疼痛和不适时存在个体差异一样。除了一些例外,有色人种的疼痛程度普遍高于白人患者。61-65](参考Plesh等人的研究[66]以获得相反的结果)。对充分疼痛管理的系统性障碍以及长期的歧视和非人化可能解释了这些趋势[67].其他各种文化因素也可能导致报告的差异,包括语言、文化适应、学习和文化条件、表达程度、对疼痛刺激的高度关注和应对方式(参考Booker的研究[61])。鉴于我们的结果与现有的关于疼痛和不适的研究相矛盾,需要进一步的研究来了解社会文化因素是如何具体地影响晕屏症的报告的。

另一个与晕屏症报告相关的因素是人们对问卷的反应的个体差异,尤其是李克特量表。健康研究中经常使用从1=非常不同意到5=非常同意或从1=差到5=优秀的量表,但这很麻烦,因为回答不仅受到问题内容的影响,而且受到回答此类问题的一般方法的影响。研究人员已经证明,某些反应方式在特定的种族和民族群体中更为常见。例如,黑人和拉丁裔研究参与者尤其有可能使用评分量表的极端正端[59],而与北美参与者相比,东亚参与者更倾向于选择量表中点,避免极端反应[6869].有人假设,这些反应方式反映了不同的文化价值观,有色人种与白人参与者普遍不同[59].特别是,社会可取性的表现可能因文化而异[70]导致不同的回应风格[59].很难知道这种反应方式在本研究中使用的晕屏症量表上是如何表现的,其范围从没有一个严重的.尽管如此,在我们的研究中,回答方式上的种族差异肯定可以解释黑人和白人参与者在晕屏报告上的差异。未来的研究将受益于使用更客观、被动的生理方法来测量晕屏病,如脑电图[71克服自我报告的困难。尽管如此,在评估新型VR医疗干预时,了解自我报告的晕屏病的潜在种族差异是很重要的。

限制

在解释这些研究结果时,我们的样本还有其他重要的局限性,除了我们设计的局限性阻止我们研究为什么会出现晕屏症的种族差异之外,我们的样本还有其他重要的局限性。首先,我们从华盛顿哥伦比亚特区招募了参与者。参与者知道他们是自愿参加VR实验的,我们排除了那些报告有高晕车倾向的人。因此,由此产生的样本更有可能对虚拟现实感兴趣,可能比普通人群更不容易经历晕屏。在实践中,由于晕动病倾向而被排除的情况很少。例如,在一个样本中[50],只有1.47%的潜在研究参与者不符合这一因素。因此,我们认为这些结果是一个有用的起点,特别是对于设计和评估VR医疗干预措施,以用于不太容易患晕屏病的人群。值得注意的是,美国参与者所代表的社会并非世界人口的典型,这限制了其代表性[7273];因此,我们没有理由认为这些种族差异在美国之外也会存在。

其次,我们从分析中排除了非亚裔、黑人或白人的参与者。做出这一决定是为了确保我们有足够的能力来检测晕屏症的种族差异。然而,我们无法就样本中没有很好代表的种族群体得出任何结论。未来的研究应尝试对有色人种进行过度抽样,以获得足够的样本量用于其他种族的比较。另一个限制是我们排除了自认为属于一个以上种族的个体。这可能人为地创造了不同的种族群体,而这些种族群体在现实中远没有那么连贯和离散。此外,我们并没有发现许多在以前的文献中报道的与晕屏病的人口统计学相关性(即年龄、BMI和在VR中花费的时间)。这可能是因为在我们报道的研究中,年龄、BMI和暴露时间的范围有限。

另一个限制是,我们仅在使用两种类型的VR环境后评估了晕屏症,这两种类型的VR环境都不是通常会引发严重晕屏症的VR环境的特征(例如,感官冲突和强制运动[74])。因此,所有种族群体的晕屏率都很低,这也许并不令人意外。尽管我们预计许多以健康和医疗为导向的虚拟现实应用程序将被设计成最大限度地减少晕屏,但轻度的晕屏可能仍然具有实际意义。许多医疗VR体验都是为长期重复使用而设计的(例如,暴露疗法和疼痛管理),轻微的晕屏症可能会增加消耗。最近一项关于VR暴露对焦虑症的损耗的元分析发现,损耗范围从2%到41% [75].不幸的是,这些研究很少报道辍学的原因。然而,当给出原因时,晕屏病位列前五,占退学人数的6.5%。最常见的原因是无法沉浸美国的辍学率为42%。存在感与晕屏症呈负相关。19],而感到晕屏被认为是无法沉浸其中的一个原因[76-78].除了直接导致人员流失外,晕屏症还可能通过减少沉浸感和对VR环境的享受而间接影响人员流失。不幸的是,我们的研究设计不允许我们调查晕屏症是如何影响减员的,因为我们只使用了一次VR暴露,而中断率非常低。需要对更广泛的VR环境类型进行研究,以了解晕屏严重程度与研究损耗、干预依从性和医疗VR的疗效之间的关系。

结论

在这里,我们提供的数据显示了在晕屏病中潜在的重要种族差异,我们认为应该在未来的研究中进行探索。继续这项调查的第一步将是在概念上复制这些发现,使用不同的VR体验、耳机和研究人群。一旦重复,就应该对潜在的解释和机制进行研究。我们在本文中讨论了一些潜在的因果因素,但我们承认,可能还有其他我们没有考虑到的重要因素。如果未来的研究表明,晕屏症的种族差异主要是在报告上,而不是在经历上,这将表明需要开发更客观的晕屏症测量方法。这一结果也将成为设计和评估医疗虚拟现实干预措施以促进卫生公平的重要考虑因素。尽管有上述警告,但这里提出的研究强调了与不同参与者一起测试VR应用程序的重要性,以实现对新兴医疗VR设备的公平访问。

致谢

作者们想要感谢本分析报告中所有研究的原作者的贡献。本研究由美国国家人类基因组研究所内部研究计划资助。

免责声明

提及商业产品,其来源,或其使用与此处报告的材料相关,不应被解释为卫生与公众服务部对此类产品的实际或暗示认可。

作者的贡献

EB和SP构想了这个项目。SP、SHT和APD参与数据收集。SP和AJM对数据进行了形式化分析。所有作者都参与了手稿的起草。

利益冲突

没有宣布。

多媒体附件1

补充数据表。

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IPD:瞳孔间的距离
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虚拟现实:虚拟现实


R·库卡夫卡编辑;提交27.01.22;S Weech, B Gibson同行评议;对作者10.02.22的评论;修订本收到日期为22.03.22;接受20.04.22;发表01.06.22

版权

©Alison Jane Martingano, Ellenor Brown, Sydney H Telaak, Alexander P Dolwick, Susan Persky。最初发表于《医疗互联网研究杂志》(//www.mybigtv.com), 01.06.2022。

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