青少年肥胖已成為全球性的公共健康危機，其患病率正迅速上升。

6月24日，澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者從上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第六人民醫(yī)院獲悉，該院李華婷教授團隊、上海交通大學(xué)計算機學(xué)院/人工智能教育部重點實驗室盛斌教授團隊攜手上海體育大學(xué)王繼紅研究員團隊、上海科技大學(xué)/上海臨床研究中心曾嶸教授團隊及新加坡國立大學(xué)林水德教授團隊，聯(lián)合開發(fā)了全球首個專為青少年設(shè)計的虛擬現(xiàn)實（VR）智能運動干預(yù)系統(tǒng)——REVERIE（Real-world Exercise and VR-based Exercise Research In Education，中文名為“靈境”）。該系統(tǒng)旨在通過沉浸式體驗與智能教練的結(jié)合，為青少年提供更具吸引力和個性化的運動干預(yù)。

這項研究已于2025年6月23日在Nature Medicine在線發(fā)表。上海第六人民醫(yī)院 供圖

上述研究得到教育部教育信息化教學(xué)應(yīng)用實踐共同體項目和衛(wèi)健委科技創(chuàng)新2030-國家科技重大專項等資助，研究結(jié)果也于6月23日在《自然醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）在線發(fā)表。

當(dāng)前，VR已展現(xiàn)出通過精準(zhǔn)模擬實現(xiàn)行為干預(yù)的潛力，尤其是在疼痛管理、康復(fù)訓(xùn)練、心理疾病治療等領(lǐng)域。

研究團隊認(rèn)為，大多數(shù)VR運動干預(yù)系統(tǒng)難以根據(jù)使用者的個體特征進行精準(zhǔn)適配，這種缺乏個性化的模式不僅影響實際干預(yù)效果，甚至可能帶來運動挫敗感、身體負(fù)擔(dān)加重等負(fù)面影響。此外，全球范圍內(nèi)關(guān)于VR干預(yù)有效性的高質(zhì)量隨機對照試驗仍較為稀缺，制約了其在臨床實踐中的廣泛應(yīng)用與科學(xué)評估。

為彌補上述研究空白，研究團隊創(chuàng)新性地提出了一種融合“模板驅(qū)動”與“反饋導(dǎo)向”的深度強化學(xué)習(xí)策略，借助高精度動作捕捉技術(shù)，對專業(yè)教練在乒乓球和足球教學(xué)過程中的動作進行系統(tǒng)采集，并構(gòu)建專家教練模板，用于訓(xùn)練具有自主教學(xué)能力的虛擬教練智能體。在部署運行后，這一系統(tǒng)將持續(xù)采集虛擬教練智能體與青少年用戶的交互數(shù)據(jù)，用于虛擬教練智能體的持續(xù)強化學(xué)習(xí)與策略微調(diào)，從而實現(xiàn)針對青少年的個性化方式引導(dǎo)的運動干預(yù)。

在研究過程中，研究團隊完成了全球首例聚焦超重肥胖青少年群體的虛擬現(xiàn)實運動干預(yù)隨機對照試驗（RCT）。在隨機對照臨床研究中，共納入227名超重或肥胖的青少年，隨機分配至對照組、真實乒乓球運動組、真實足球運動組、VR乒乓球運動組和VR足球運動組。

研究結(jié)果顯示，VR運動在減脂和代謝改善方面與真實運動相當(dāng)，在運動能力、心理健康及運動意愿維持方面更具優(yōu)勢。尤其在認(rèn)知功能上，VR運動組表現(xiàn)出感知能力增強和工作記憶準(zhǔn)確率提升。同時，VR運動后腸道微生物組、代謝組和脂質(zhì)組的特征也發(fā)生了顯著改變，而真實運動干預(yù)后則主要觀察到蛋白質(zhì)組的顯著變化。

研究結(jié)果最終表明，REVERIE系統(tǒng)可以提供安全、有效、沉浸式且富有同理心的體育指導(dǎo)，其生物力學(xué)表現(xiàn)與運動心率響應(yīng)與同樣運動類型的真實世界體育活動相近。

李華婷表示，上述RCT研究為VR運動療法提供了高等級循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，不僅為青少年肥胖干預(yù)提供了全新的“生理-心理-認(rèn)知”三位一體的數(shù)字化解決方案，也為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的深度應(yīng)用提供了理論依據(jù)；不僅為肥胖干預(yù)策略提供了變革性的技術(shù)路徑，更為人工智能賦能的精準(zhǔn)化健康管理提供了實踐范式。

《自然醫(yī)學(xué)》同期發(fā)表了題為Virtual Reality Sports to Tackle Pediatric Obesity的述評，認(rèn)為“REVERIE是一項具有里程碑意義的研究，虛擬現(xiàn)實運動作為一種創(chuàng)新、高效且安全的策略，可改善和提升體重超標(biāo)青少年的健康狀況”。

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