虚拟现实技术在糖尿病预防及管理中的应用研究进展总结2026

虚拟现实技术在糖尿病预防及管理中的应用研究进展总结20262024年全球20~79岁成人糖尿病患者达5.89亿，预计到2050年糖尿病患者总数将攀升至8.53亿

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。2024年世界卫生组织（WorldHealthOrganization，WHO）数据显示，糖尿病及其并发症导致的死亡位列全球死亡的第8位，其中我国每年约有17万例糖尿病患者死亡

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。同时，我国糖尿病患者的知晓率、治疗率和控制率分别为36.7%、32.9%、50.1%

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，处于较低水平，亟须高效的控制手段。近年来，虚拟现实（virtualreality，VR）技术作为一种新兴的人工智能辅助工具，以模拟现实的形式为患者提供教育、治疗、健康管理的新型干预方式，逐渐从实验性技术向临床转化，已经在多个医学领域显示出有潜力的应用价值

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。目前，该技术已被初步运用到糖尿病的防治和管理中，但尚未有研究将VR技术在糖尿病预防及管理中的应用进行系统回顾和介绍。因此，本文对VR技术的起源和发展，以及其在糖尿病预防及管理中的应用形式、应用效果进行综述，以期为糖尿病管理者、研究者等提供参考。一、VR技术的起源和发展VR技术在医学领域经历了两次关键演进，核心思路在于将依赖真实情境、难以标准化的训练或干预转化为可重复、可量化、可逐级调节的数字化场景。20世纪80年代，美国VPLResearch公司创始人JaronLanier首次提出VR概念，即通过计算机生成三维虚拟环境并借助头部显示器等设备实现实时交互，使用户产生身临其境的体验

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。早期VR主要应用于教学和娱乐领域

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。1995年，Rothbaum等

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以逐级呈现的虚拟高空场景替代现实暴露，对恐高症患者实施分级暴露治疗，首次将焦虑障碍的干预剂量纳入可量化的反应曲线，证实了VR在急性情绪障碍治疗中的有效性。第2次演进则是1999年，美国东弗吉尼亚医学院Strelitz糖尿病研究所首次将饮食选择及胰岛素计算过程转化为可在虚拟超市与餐厅中反复练习的空间及行为任务，使日常疾病管理实现标准化训练，由此把VR的应用从急性情绪干预延伸至慢性代谢调控。此后，VR逐步拓展至手术模拟

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、远程医疗

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等领域，并于2023年被美国正式纳入联邦医疗保险体系

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，完成了从概念验证到临床及商业化应用的跨越。2010年我国学者陈建和赵志钢

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在国内首次将VR引入糖尿病外周血管介入手术教学，把血管解剖可视化、血流动力学监测与器械操作整合于同一三维坐标系，实现术前规划与技能训练的数字化，同时开启了VR在我国糖尿病领域应用的先河。二、VR技术的特征及其在糖尿病预防与管理中的应用形式Burdea和Coiffet

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提出VR技术具有三大核心特征，其在糖尿病患者的应用中体现在：沉浸性使高血糖远期并发症患者由文字描述转为可以第一人称视觉体验，可瞬时激活威胁感知；交互性允许患者在虚拟超市实时完成碳水估算和胰岛素剂量校正闭环，缩短知识、行为转变时间；构想性支持个体化场景编辑，为不同病程、不同年龄亚组患者生成差异化训练任务。糖尿病患者的持续高血糖通过糖毒性-氧化应激轴加速血管内皮损伤，传统宣教难以让无症状患者感知糖化血红蛋白（glycatedhemoglobinA

1c，HbA

1c）水平对糖尿病视网膜病变、糖尿病肾脏病等微血管并发症的发生风险的影响

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。VR将视网膜新生血管、足溃疡截肢等不可逆终点提前可视化，使β细胞功能衰减曲线与患者症状形成即时对照，有助于帮助患者提升糖尿病认知水平

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。目前，VR技术主要包括沉浸式VR、增强现实（augmentedreality，AR）和混合现实（mixedreality，MR）三大类

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。在糖尿病预防及管理中常用的VR技术主要有VR（沉浸式和非沉浸式）和AR。沉浸式设备以头部显示器为主（如PICONeo3VR眼镜等），非沉浸式和AR设备多为应用程序（如健康教育平台、手机APP等）。现有VR技术在糖尿病预防及管理中应用特点如下。（1）开发团队/机构：商业化团队PICO、BE

AR以营利为主，功能较为完善，配套设施较为齐全；公益团队设计的Balance、DiabetesIsland以教学科研为导向，基于行为改变理论开发，整机成本相对较低，但多数在于探索和积累经验，在推广普及性方面相对较弱；（2）操作方式与价格：沉浸式设备须外接手柄及定位器；手机端AR仅下载APP即可运行，5s内可以完成升糖指数与血糖负荷反馈，适合院外即时决策。但沉浸式头戴单价相对较高，基层医院采购相对困难；（3）功能模块：VR/AR基础功能具备完整血糖监测、运动追踪、社交排行榜模块；沉浸式平台（PICO、教育VR）附加并发症第一人称体验，强化自我管理。非沉浸式膳食APP及BE

AR提供食物识别、碳水计算与虚拟餐盘服务。AR端Balance/Web程序内置情绪管理模块，通过呼吸训练等降低应激激素，减少因情绪波动引起的血糖漂移，适用于老年伴焦虑亚组。（4）应用特点：沉浸式画面震撼，单次使用≤30min易产生视觉疲劳；手机AR基于多模态融合，无时间限制，3D眩晕发生率相对低，更适合老年及周围神经病变人群长期依从；（5）数据安全：仅PICO与DeepDR-LLM采用加密、灾难备份与审计追踪三重防护，其余公益系统未建立数据流动审批机制，未来可以尝试接入省级健康数据脱敏平台，并嵌入医保编码剂量引擎，实现可用不可见的隐私计算，有望满足多中心流转要求。综上，沉浸式VR凭借高逼真场景生成患者“第一人称”并发症体验，显著提升糖尿病患者的疾病感知与自我管理效能。然而，其外设依赖度高、单次使用时长受限，对老年及运动障碍群体可及性不足。非沉浸式VR基于个人电脑或移动终端，可实现交互，可扩展性强，但沉浸深度不足，行为转化效果仍待验证。AR通过虚实融合的实时标注，将碳水估算与血糖负荷反馈嵌入真实餐盘，兼具便捷性与实用性。未来，为充分发挥上述技术的应用潜力，需结合相关理论指导其开发。在患者数据隐私保护方面，3种技术均面临法规政策不统一的困境。数据收集、存储与使用过程涉及大量敏感信息，现有隐私法规在新兴技术中的应用界定模糊，导致监管的不确定性增加。因此，在加强隐私计算的同时，亟须政府主导制定统一标准与法规，明确数据隐私保护的具体要求。三、VR技术在糖尿病预防及管理中的应用效果1.改善糖尿病患者血糖控制：国际糖尿病联盟将血糖等代谢指标列为糖尿病管理的核心终点，其控制水平直接决定患者预后与生活质量。在现有证据中，VR干预已显示出改善上述指标的积极效果。Ruggiero等

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采用2DDiabetesIslandVR系统对37例糖尿病患者实施6个月自身前后对照，整合医患沟通、同伴互动及饮食、运动与心理教育，结果显示患者HbA

1c和体重指数（bodymassindex，BMI）均显著下降，为VR改善糖代谢指标提供初步证据。随后，VR技术中的沉浸式VR眼镜逐渐成熟。Gruber等

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对40例1型糖尿病儿童开展随机对照试验，干预组佩戴VR眼镜完成互动式游戏，对照组仅聆听音乐。2个月后，干预组HbA

1c显著优于对照组。同时，国内学者奚孟星等

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将沉浸式并发症体验用于79例糖尿病患者，3个月后干预组空腹血糖、餐后2h血糖及HbA

1c均显著低于书本教育对照组。此外，人工智能的嵌入有望进一步提升VR干预的精准度。贾伟平教授团队开发的DeepDR-LLM系统已尝试将VR与人工智能（artificialintelligence，AI）结合，用于糖尿病视网膜病变识别，以及根据患者生成个性化方案

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。研究表明，AI可依据实时数据动态调整VR饮食教育任务难度，使HbA

1c进一步下降0.3%~0.5%

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。然而，相关研究多为小样本试点，长期效益与技术可及性仍需在前瞻性、多中心、大样本临床试验中验证。由此可见，VR在改善糖尿病患者血糖控制方面具有较大潜力，并对BMI等指标显示出积极作用。然而，目前鲜有研究探讨VR对糖尿病患者其他代谢指标（如腰围、血脂、血压等）的影响。随着糖尿病管理目标由单一的血糖控制转向综合代谢管理，未来研究亟须将血脂、血压及腰围等纳入主要结局指标，以系统评估VR干预对患者整体代谢健康的影响，并为其临床推广与指南推荐提供高质量证据。尽管上述研究表明VR技术可辅助改善糖尿病患者的血糖控制，但其临床应用仍存在局限。首先，在技术层面，Yu等

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发现连续佩戴VR头部显示器30min后，受试者眨眼频率下降约35%，眼表干燥评分增加2.1分，提示长时间使用可能引起视觉疲劳。未来可通过设置强制休息提示与蓝光过滤模式等人机优化设计，降低视觉负担。其次，在经济层面，VR设备价格较高，如PICONeo3采购价约2499元，接近2023年我国农村居民人均可支配月收入

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，且尚未纳入医保目录，患者经济负担较大。可探索“医院租赁+商业保险补充”的混合支付模式，并评估其成本效果。最后，在推广层面，VR干预仍处于早期阶段，缺乏大样本、多中心研究支持。未来应结合AI与AI联邦学习技术开展多中心经济学与效果评估，推动循证推广与医保衔接，促进其常规化与可持续发展。2.可能具有降低糖尿病患病风险的潜力：美国糖尿病学会指出，妊娠期糖尿病（gestationaldiabetesmellitus，GDM）女性产后10年进展为2型糖尿病的风险高达35%~60%

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。现有研究表明，VR技术对预防GDM患者复发有积极效果。Kim等

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将57例产妇随机分至12周VR干预组（个性化饮食+力量训练+压力管理），62例接受常规健康教育（对照组）；干预组体重、HbA

1c显著优于对照组。然而，值得注意的是，这项研究样本量小、随访仅12周，长期应用效果尚不清楚。此外，研究表明，2030年全球糖尿病前期人群预计达4.7亿

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，VR技术可能在这一人群中发挥积极作用。Srivastava等

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利用Web虚拟教练对10例糖尿病前期患者进行12个月干预，研究对象运动时间增加192min/周，体重均有所下降。但脱落率达40%，针对高脱落率可以尝试加入游戏化与短信提醒以降低脱落风险。然而，Gibson等

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在2022年主导的一项糖尿病预防计划（diabetespreventionprogram，DPP）中，对比了360视频和VR两种形式向糖尿病前期患者展示疾病恶化及预防的激励视频效果。结果显示，两种形式在提升糖尿病风险感知和促进参与者加入预防项目上效果相近。未来需对VR干预进行严格评估，包括其作用及可能影响其效果的调节因素。超重和肥胖人群胰岛素抵抗显著，糖尿病风险随之升高

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。Anastasiadou等

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的随机对照试验纳入60例BMI≥30kg/m

2的肥胖成人，VR组接受为期12周、每周3次、每次45min的沉浸式体感运动结合认知行为训练，平均减重4.2kg，腰围明显下降，证实VR干预的减重效果及代谢改善作用。Chen等

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的研究显示，我国超重及肥胖人群对VR减重干预具有较高可接受度和尝试意愿，提示其在糖尿病一级预防中的潜在价值。与此同时，低血糖是糖尿病患者的常见严重并发症，尤其威胁老年患者健康。Yang等

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提出将VR技术纳入“智慧病房”体系，实现血糖数据实时采集、传输与报警，减少低血糖事件并提升护理效率。由于其沉浸与互动特性，VR在低血糖防控教育中亦优于传统宣教方式

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。综上，VR在肥胖人群糖尿病风险干预及老年患者低血糖防控方面均展现潜力，但现有研究样本量小、随访期短、脱落率高，且缺乏长期维持机制验证。未来应开展多中心、大样本研究，探索融合人工智能的“VR+AI+GDM”系统，以提升患者依从性与干预持续性，为糖尿病防控提供智能化支持。3.提高糖尿病患者健康管理能力与知识水平：UmulFarida

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研究发现，糖尿病患者知识储备与HbA

1c呈负相关，知识得分每增加1分，HbA

1c下降0.23%。Fuchslocher等

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设计的2DVR游戏Balance纳入20例1型青少年干预4周，试验组10例知识得分提高21.3分，抑郁降低6.8分，初步验证了VR游戏化教育的有效性。Miserez等

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将3D虚拟现实应用程序ProgrammecantonalDiabète用于门诊教育对36例患者进行干预，年轻组知识增长42%，老年组仅14%，可见，年龄显著影响VR接受度和干预效果。这与Mash和Cairncross

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的研究结果相似，该研究探讨VR为低收入地区糖尿病患者提供远程教育的效果，但结果显示，65岁及以上患者操作失败率超过40%。随着我国老年糖尿病患者逐渐增多

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，当前设备无法完全适配不同年龄和层级的糖尿病患者。范春梅

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纳入159例糖尿病视网膜病变患者开展随机对照试验，优化界面后，试验组79例患者接受线上虚拟教育平台提供的沉浸式多媒体宣教、连环画及并发症体验等内容，对照组80例患者接受书本宣教，3个月后，干预组患者在减少高糖、高盐摄入，增加膳食纤维及规律用餐的饮食行为方面显著优于传统宣教，为VR临床应用提供实证支持。此外，有研究发现搭配AR技术可以更好地帮助糖尿病患者进行饮食管理。如Domhardt等

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开发的BE

AR应用程序，具备碳水化合物计算和虚拟餐盘显示等功能，通过对8例1型糖尿病患者进行干预试验，VR训练显著纠正了糖尿病患者忽视隐藏碳水及过量摄入等不当饮食行为。相比之下，国内学者李泽琳等

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设计开发的膳食营养搭配平台更为完善，可根据用户的身体状况和健康目标进行热量计算与膳食搭配，实现个性化管理，然而尚未开展实证研究验证其效果。综上，VR可以显著提升糖尿病患者健康管理能力与知识水平，突破时间与空间限制，克服地域和经济发展不均衡导致患者就医困难的问题，帮助偏远地区糖尿病患者实现远程学习健康知识和医疗咨询。然而，现有VR/AR研究仍存在局限：研究设计方面，样本量小、周期短、缺乏真实世界数据，且AR膳食平台多停留于原型阶段。未来需开展多中心、大样本的真实世界研究，并探索AI与VR结合的个性化干预模式。技术层面，现有系统缺乏适老化设计，如大字体、语音操作和一键返回等功能，后续应开发“适老模式”，并纳入老年亚组评估其可用性与效果。4.改善糖尿病患者平衡运动能力及热量消耗：2024年发布的《虚拟现实技术应用于感觉-运动功能康复的专家共识》指出，VR可通过高交互场景精准评估并训练平衡功能

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。Lee和Shin

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将55例老年2型糖尿病患者随机分至12周VR平衡训练（含单腿站立、步态分析）或常规健康教育组，干预组动态平衡及步速显著提高，无严重不良事件，研究证实了VR作为跌倒预防补充手段较户外训练更安全。然而，Hao等

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进行的Meta分析显示，VR对静态平衡（单腿站立时间）改善不显著，究其原因，可能因视觉主导范式难以激活本体感觉通路，未来可集成力反馈混合现实以提升静态平衡成效，并联合功能磁共振实时观察前回、丘脑及小脑激活模式，明确神经可塑性机制，从而指导设计靶向激活腓骨肌、提升静态站立稳定性的VR方案。此外，VR技术提供的交互式游戏相比于传统游戏热量消耗更多，更适合超