肥胖是一个全球性的健康问题[ 1和联合王国的卫生优先事项[ 2， 3.］．它与一系列增加的健康风险有关，包括糖尿病(II型)、心脏病、癌症、抑郁症和精神健康问题[ 4]，影响社会参与和生活质量[ 5］．它还被确定为COVID-19的一个死亡和发病率风险因素[ 6］．除了影响个人健康外，肥胖还增加了对卫生保健的需求和复杂性，据估计，到2030年，如果不进行干预，英国国家卫生服务体系(NHS)每年将花费50亿英镑(57.39亿美元)，预计每年将增加19亿至20亿英镑(20.8亿至21.9亿美元)[ 7］．因此，就个人、社会和经济福祉和可持续性而言，制定有效的干预措施以减少人口肥胖势在必行。

成人肥胖干预主要依靠管理饮食摄入和增加体育活动[ 8］．系统综述评估了干预措施的有效性，多组分干预措施已被公认为比单组分方法更有效[ 9， 10］．肥胖成人成功减肥的常见障碍被认为是缺乏持续的动力和对行为方案的不坚持[ 11， 12］．然而，人们对使用数字技术支持改变健康行为的兴趣正在增长[ 13， 14］．

以技术为基础的减肥干预措施在短期内已显示出前景[ 15， 16];然而，在设计减肥干预措施时，计算机工程的潜力并没有被充分认识到[ 17］．有人认为，新的多组件(集成)电子平台将教育与个人定制的减肥计划结合起来，包括促进自主动力、自我效能、自我调节和积极的身体形象，可能为大规模减肥解决方案和肥胖管理提供一条前进的道路[ 18- 20.］．虚拟现实(VR)和个人化身的创建是一个具有巨大潜力的领域，可作为医疗保健领域减肥行为矫正的催化剂加以利用[ 15］．虚拟现实技术使人们能够体验另一种视觉现实，通常是通过虚拟形象(计算机化的自我表示)。虚拟形象技术在电脑游戏行业中已经很成熟，而在VR环境中的第三人称自我视角已被证明可以促进情感投入。 21， 22］．

基于班杜拉的社会认知理论[ 23)(通过观察模型的行为学习)和Bem的自我知觉理论[ 24)(通过从第三方视角观察自我来推断自己的态度)，研究已经证明了自我的虚拟表征与现实世界的行为和态度之间的联系，这被认为是个体认同其虚拟形象的结果[ 25， 26]，特别是当化身与自己相似时[ 27]，以及在以计算机为媒介的环境中存在的体验[ 28］．

虚拟现实作为一种干预手段的潜力已在一系列健康和福祉状况中得到探讨[ 25， 26， 29， 30.]，并被推荐为应对肥胖的潜在行为矫正工具[ 31， 32］．研究表明，在实验环境中，个体的行为符合其数字自我表征(Proteus效应)[ 33- 35］．重要的是，观察一个在VR环境中模仿活动(如锻炼)的自我相似的化身，而不是一个普通的化身，会对现实世界的行为产生不同的积极影响，从而增加对活动的实际参与度[ 29， 36］．通过使用老化算法，我们进一步探索了现实自我和数字自我之间的联系，为个人呈现受今天所做选择影响的个性化虚拟未来[ 37， 38的研究结果表明，在网络环境中观察未来的自己可能会间接地强化当前的可取行为和态度。

通过化身来改变自我的外观是一种特别强大的激励应用，但这种技术在医疗保健服务提供方面的应用有限。到目前为止，还没有确定的研究将该技术直接应用于临床环境，作为现有肥胖干预措施的辅助手段，或将肥胖患者公开纳入研究抽样框架。

我们建议开发一个自我相似的化身生成项目，让个体探索与肥胖相关的潜在健康未来，包括观察他们的自我化身体重的增加和减少，以及BMI边界相关健康风险的信息。该可行性研究测试了化身设计能力;临床应用;潜在的前提是，这项技术，作为现有减肥计划的辅助，将积极影响参与者的动机。

这是一项两阶段、顺序、混合方法的可行性研究，结合了可行性随机对照试验(RCT)和后续的定性成分，以确定未来RCT的情况和参数。使用了consortium - ehealth(电子和移动医疗应用和在线远程医疗试验报告综合标准)指南来报告该研究( 多媒体附录1)．

该研究获得了布拉德福德大学和健康研究管理局的伦理批准(研究伦理委员会参考文献18/NE/0286)，并注册了国际标准随机对照试验编号(17953876)。所有参与者都由专门研究肥胖的注册临床医生和心理脆弱性进行了适合性筛选。所有参与者都提供了书面知情同意，并建立了医疗转诊和报告因参与研究而产生的任何潜在伤害的程序。

参与者是来自英格兰西约克郡的肥胖患者或超重患者，他们被推荐到中约克郡医院NHS信托体重改善服务(2019年3月至2019年12月)。纳入标准如下:(1)18 - 65岁成人，(2)BMI >30 kg/m²(3)从全科医生那里转诊，(4)没有可能影响饮食摄入或减肥效果的已知共病或药物治疗(例如，I型糖尿病或已知副作用为体重增加的当前药物)。

排除标准如下:(1)孕妇，(2)儿童，(3)老年人(年龄>65岁)，(4)BMI >45 kg/m²(5)被认为心理脆弱的人。

采用平行分组方法，参与者被分配到常规体重管理计划(常规护理)或常规体重管理计划和化身(干预)，并根据分组分配进行治疗。

在初步评估是否适合参加体重管理计划和研究参与筛选后，体重管理服务临床团队(中约克郡医院NHS信托)确定了潜在参与者。潜在的参与者会得到一份资料包，包括邀请函;信息表;permission-to-contact形式;和邮资信封，阅读，完成，并在预约后返回。这些表格被返回到体重管理服务，并由分配到该项目的NHS研究管理员创建了一个潜在参与者的安全数据库。研究人员每周与管理员确认那些返回了联系许可表格的患者，并致电有兴趣参与研究的患者，进一步描述研究并确认他们参与的意愿。采用聚类随机化方法，根据体重管理服务干预的地理位置，将患者分配到常规护理或常规护理和化身。

在干预开始后的3到6个月，两组完成12周体重管理计划的参与者被邀请参加单独的采访，并分享他们使用化身计划的经验。

在研究数据收集阶段结束时，参与实施减肥计划并有使用化身计划经验的卫生保健专业人员(HCPs)被邀请参加半结构化访谈。这是为了探索他们使用化身程序作为日常护理辅助的经验。

化身VR程序(创建和显示)是通过与服务用户和HCPs的迭代设计过程开发的。服务用户志愿者从布拉德福德大学的服务用户组招募，HCP参与者从中约克郡医院NHS信托体重管理服务招募。在开发的每个阶段的反馈确保了最终的化身程序设计在开始可行性研究之前得到了优化。

本研究采用的avatar的定义是一个基于web的3D实体，其外观和身体比例与用户相似。从这个意义上说，化身是一个近距离的代表或 电子克隆让个体在外表和身体比例方面与它产生联系。

该化身是使用标准的3D建模技术开发的。使用Maya 3D建模软件(Autodesk)开发了标准的人体3D形状。这种3D模型非常灵活，可以使用简单的数字或参数来改变身体部位(例如，小腹的大小)。因此，参数化的3D模型可以通过使用平板设备(iPad)获取的个人的物理测量和照片确定的少量参数值来有效地操作。

体重管理常规护理项目运行超过12周。分配接受干预(常规护理和化身)的患者参加了首次预约的体重改善服务(T0)。另外还分配了额外的时间，以便与研究人员见面，并进行基本的拟人化测量和获取数字照片。这些参数被输入到化身创建程序中，同时参与者完成三份问卷——(1)体重对生活质量的影响[ 39，(2)体重功效生活方式问卷[ 40]，及(3)EQ-5D-5L [ 41-在研究期间监测幸福感的变化，如果有必要，确定在未来的随机对照试验中采用的最佳工具。一旦化身生成(数据输入后不到5分钟)，参与者被介绍到他们的化身和程序操作，并被给予一个独特的用户名和密码，允许他们通过电脑或平板电脑在网上访问他们的化身。参与者被鼓励探索增加或减少体重是如何影响虚拟形象外观的，考虑到体重管理常规护理项目所提倡的5%和10%的减重目标，以及他们的虚拟形象体重增加和减少时的BMI边界健康风险。

与研究人员的随访预约与体重管理服务常规护理预约1个月(T1;即时生效)和3个月(T2;项目完成后的短期效果)。与研究人员的进一步会面计划为期6个月(T3;项目完成后3个月-中期进展)。在每一次约会中，研究人员收集已完成的调查，并将体重变化输入虚拟形象程序。在每次研究人员预约时，研究人员都会向参与者展示和讨论头像外观的变化，并鼓励参与者使用头像来可视化进展。

常规护理是标准的12周体重管理计划，不提供替身。被分配到接受常规护理的参与者与被分配到干预组的参与者被提供了与体重改善服务相同的预约次数，并与研究人员见面完成问卷，获得与干预组参与者相同的身体测量、照片和体重变化数据。然而，尽管常规护理参与者经历了与研究人员会面、复制干预活动、可视化和访问的相同过程，但他们的化身被保留到最终的体重管理服务预约(12周)。

主要结局指标为体重减轻(kg)和计算的BMI (kg/m)²)．计划在基线、3个月和6个月后对体重减轻情况进行评估。

次要结局指标是接受率和延续率以及自我感知生活质量和自我效能的变化。

总体而言，可行性研究试验的目标样本量在30至60例患者之间[ 42］．访问服务用户和人力资源保护者的样本量是根据数据饱和程度而定，预计会有10至16次访问[ 43］．

数据分析侧重于使用描述性统计检验描述关键的可行性结果，包括计算均值和频率。研究部门(常规护理和常规护理和avatar)报告了体重(kg)和BMI的主要结果的平均值(SD和95% CI)和中位数(IQR)值，以及通过问卷收集的次要效果结果数据。采用体重(kg)的广义线性重复测量混合效应模型来解释随访评估的离散时间，并调整基线测量(T0)。该模型的目的是获得体重变化的可变性(残差SD)的估计，并估计从基线(T0)到T1和T2的体重平均变化(95% CI)，然后用于未来确定试验的样本量计算，如果有必要的话。

定性数据分析采用框架法[ 44］．第一作者编码了所有的抄本。然后，与研究团队讨论这些代码，他们共同开发了索引方案，该方案被第一作者用于绘制数据图表。这些图表与团队中的其他成员共享，共同探索和解释数据，并决定最终的主题。通过讨论就主题和分主题达成了协商一致意见。

符合征聘标准的可能参加者人数少于预期人数。这主要是由于转介到体重管理服务的BMI为>45 kg/m的人的比例高于预期²．此外，由于COVID-19大流行，服务提供从面对面到电话预约的限制和变化影响了数据收集的最后阶段。因此，大部分参与者未收集T3(6个月)的数据，分析仅限于T0 ~ T2。

招聘工作于2019年3月至2019年12月进行。在此期间，确定了51名适合参与研究的潜在参与者，并提供了有关研究的信息。在这51名参与者中，5名(10%)拒绝参与，3名(6%)没有参加最初的预约，并从体重管理服务( 图1)．

84%(43/51)的参与者收集了基线数据。研究共招募了10名男性(n=7, 70%加入常规护理和虚拟化身组，n=3, 30%加入常规护理组)。在项目开始时，他们的平均年龄为50岁10个月(范围39-63岁)，平均体重为140.2(范围114.6-173.2)kg。共有33名妇女在T0时被纳入研究(n=23, 70%进入干预组，n=10, 30%进入常规护理组)。在项目开始时，他们的平均年龄为40岁1个月(21-57岁)，平均体重为120.5 (89.6-156.4)kg。平均BMI为43.3(范围38.6至49.5)kg/m²．

干预组参与者的初始平均体重大于常规护理组(126.3 kg vs 122.9 kg)，但在T0到T1期间，研究中两个组的体重减轻模式相似。在T1到T2期间，干预组的体重减轻速度加快，这表明在中短期内，接近自我相似的化身可能会促进减肥计划的积极参与( 图2)．

从T0到T2，常规护理组的平均体重变化为4.5 kg (95% CI 2.7-6.3)，干预组的平均体重变化为5.3 kg (95% CI 3.9-6.8)。干预组参与者的初始平均BMI高于常规护理组(44 kg/m)²vs 42.4公斤/米²)．然而，由于干预组的体重显著下降，两组参与者的平均BMI在T2时是相同的(BMI 41.1 kg/m)²)．

生活质量和自我效能都有了改善，从研究的两组参与者的得分中可以看出，但干预组的改善更大( 图3)．

两组的平均初始得分相当(常规护理组为107.9分，干预组为109.5分)，但干预组的参与者在T1阶段(常规护理组为105.5分，干预组为99.7分)和T2阶段(常规护理组为100.1分，干预组为81.2分)都报告了更大的改善。使用EQ-5D-5L视觉模拟量表(VAS)评分，在研究时间框架内，研究两组参与者在就诊时对健康的自我评估也有所改善;然而，干预组的情况再次得到了显著改善。常规组VAS平均评分分别为49.1 (T0)， 50.2 (T1)和52.8 (T2)，而干预组VAS平均评分分别为43.6 (T0)， 58.7 (T1)和62.5 (T2， 图4．

看到和自己相似的化身的变化并将其可视化，可以提高减肥的动机和对自我幸福的感知。相比之下，体重疗效生活方式问卷发现，常规护理组参与者控制饮食行为的自我信念有了很大的改善，T0 - T2之间的平均改善得分在常规组为17.6，在干预组为12.1。目前还不清楚为什么这份问卷的结果与其他评估的结果相反。这可能反映了陈述的措辞，问卷调查的目的，或参与者的解释。然而，需要注意的是，仅使用单一的问卷调查无法理解减肥的复杂动机、促进因素和障碍。

总共有13名参与者(n=11, 85%为女性，n=2, 15%为男性)和两名HCPs自愿接受采访，讲述他们在减肥项目中使用网络头像的经历。在可接受性方面，大多数参与者认为使用个性化头像是一种可接受的积极体验:

然而，一些参与者发现最初看到虚拟形象时感到不舒服，但他们表示，虚拟形象的出现是对当前自我的“现实检查”，这为减肥提供了额外的动力:

个性化化身的视觉感知帮助一些参与者可视化潜在的未来现实:

参与者还报告了额外的心理益处，比如动力增强、自尊和自信增强:

参与者表示，他们对所使用的问卷没有担心，尽管有些问题是私人的，与身体亲密有关:

另一名参与者报告说，调查问卷很好地指出了肥胖者的身体和情感问题。另一位参与者谈到，当回顾从T0到T2的分数时，看到分数的积极变化，进一步加深了幸福感和成就感时，他们得到了积极的推动:

两位保健从业人员都是营养学家或营养学家，他们都认为，作为体重管理计划的辅助，个性化的化身对现有的问卷是一个有用的补充:

据报道，在标准的NHS计划中添加个性化的化身有助于患者能够可视化 现实面对拒绝:

两名HCPs都认为，对于大多数参与者来说，可视化个性化的化身有助于他们采取和维持减肥计划的动机，并可视化个人目标:

卫生保健从业人员报告说，在管理问卷时没有困难，并认为它们适合于在体重管理计划期间评估信心。

本研究旨在调查随机设计的可行性、可接受性和实施情况，以确定未来在随机对照试验中开发和评估基于虚拟形象的技术的情况。

遵循可行性研究的建议[ 45]，通过检查招募和保留(流失率)，以及参与者和HCPs使用基于虚拟形象的技术作为体重管理计划附属品的经验，来评估可行性。此外，我们报告了主要(体重减轻)和其他结果的干预前后效应大小。

招募被认为是可行的，超过一半的被联系的人同意参加，并且在6个月的招募期间为干预部门招募至少30名参与者的目标已经实现。拒绝参与研究的原因是对研究不感兴趣和缺乏参与干预组的保障。总体而言，7%(3/46)的被招募参与者未能参加最初的预约，并从体重管理服务中退出。参与干预组的人数(30/ 43,70%)表明，个性化化身作为体重管理计划的辅助手段是可行的，并且会引起参与者的兴趣。然而，该项目的流失率相对较高(19/ 46,41%)。

关于可接受性，所有研究参与者都提到了使用基于虚拟形象的技术带来的好处。大多数参与者强调化身的外观作为一种现实检查的重要性，而HCPs认为对患者来说可视化是重要的 现实和面对拒绝。

我们研究中的大多数参与者也报告了额外的心理益处，比如增加了减肥的动力，增强了自尊和自信。

最后，尽管可行性研究没有检测到体重的差异，但研究发现，与常规护理体重管理方案相比，常规护理和avatar的平均减重效果要高出10%。

损耗和不坚持是所有减肥干预措施中普遍存在的问题，据报道，平均损耗率在10%到80%之间[ 46- 49］．因此，需要进一步的研究来确定基于虚拟形象的技术在减少损耗和支持体重管理干预中的作用。

角色外观在视觉化方面的重要性 现实面对否认建立在研究的基础上，也与研究一致，这些研究表明，心理意象可以引发强烈的积极和消极影响[ 50， 51］．例如，Ridgway和King [ 51的研究发现，当参与者观看他们的3D化身时，他们的整体身体满意度和情绪与观看基线报告后相比有所下降。然而，参与者也报告说，与他们的基线报告相比，在观看虚拟形象后，他们想要参与更多的外表管理行为，这表明虚拟形象刺激了对自我和行为的感知变化。同样,公园( 50的研究，在年龄≥18岁的非临床参与者中，研究了身体形象差异或身体满意度如何影响体重调节的行为意愿。研究发现，在参加了基于网络的avatar会话后，那些表现出高度身体不满的人表现出了强烈的参与行为改变以实现健康体重的意愿。相比之下，身体形象差异的增加本身并没有引发在网络化身体验后减肥的意图[ 50，证实了自我感知和改变行为动机的多因素性质。

体重管理服务普遍缺乏依从性[ 48，这可能是对高身材的不满、耻辱和对肥胖者的歧视的结果[ 52］．通过对自我概念的比较评价，观看一个人的基于网络的人体测量化身可以影响观看者的自我-身体感知，并导致自我接受[ 53］．一些研究参与者在观看自己的虚拟形象时最初感受到的不适，似乎为一些人提供了所需的触发器，促使他们改变自己的行为，坚持体重管理计划，这值得进一步调查。

我们的发现围绕着额外的心理益处，例如，增加了减肥的动力，提高了自尊和自信，这是建立在并与之前的研究一致的，即使用虚拟形象的体验可以提高自我效能。 54- 56］．然而，文献表明，这种体验并不能始终转化为现实环境和目标健康行为[ 56]，因此有必要在这方面作进一步研究。

T0到T1期间，常规护理、化身臂和常规护理臂的体重减轻情况相似。然而，从T1到T2，常规护理和虚拟化身臂的体重减轻更大，表明保持了高水平的动力。原因没有被直接探究，但可以用参与研究试验的安慰剂效应来解释[ 57］．两组的参与者都知道他们是研究研究的一部分，正在与研究人员和体重管理团队会面;这可能对节食动机产生了同样的影响[ 57］．

最近的一项系统综述[ 15该研究的重点是将化身技术纳入减肥干预措施，发现与常规干预措施相比，减肥效果和体重维持效果更好。然而，这些差异在统计学或临床意义上并不一致[ 15］．目前还没有进行全面的试验，因此，尽管在减肥方面的发现证明了其潜力，但还需要进行大量的研究来证实其结果。

可行性试验设计有几个优点，重要的是，这是第一个在有全科医生转诊体重管理服务的医疗保健环境中进行的此类研究。由于这是一项可行性研究，评估干预措施的有效性并不是主要目的。然而，未来的研究应该在RCT设计中检验角色的有效性，并更好地了解其经济影响。

本研究的局限性是样本量小，流失率较高。然而，它仍然是迄今为止报告的样本量较大的研究之一。尽管有这些限制，这项可行性研究已经表明，作为体重管理计划的一部分，基于虚拟形象的技术可以成功地促进减肥的参与和动力。

这项可行性研究展示了使用基于虚拟形象的技术在短期内激励人们参与体重管理计划的可能性。研究结果还表明，以虚拟形象为基础的技术可能支持更大的自信、信念和减肥的效果。

我们调查了随机设计的可行性、可接受性和实施情况，以确定在随机对照试验中未来发展和评估基于虚拟形象的技术的情况。这项可行性研究展示了使用基于虚拟形象的技术在短期内激励人们参与体重管理计划的可能性。研究结果还表明，以虚拟形象为基础的技术可能支持更大的自信、信念和减肥的效果。总体而言，试验设计被参与者和HCPs发现是可行和可接受的。扩大纳入标准，包括初级保健和当地社区体重管理服务可能是有益的。考虑到参与者对角色技术设计和可访问性的反馈，对该技术的全面试验也是有保证的。