虚拟现实技术在肝胆胰外科术后患者疼痛控制的应用效果研究

王 莉，周宁宁

杭州市第一人民医院，浙江杭州 310006

疼痛是临床中最为常见症状之一，国际疼痛研究会(IASP)指出：疼痛是一种与组织损伤或潜在组织损伤有关的不愉快的主观感觉和情感体验[1]。肝胆胰外科手术主要包含了胆囊切除术、肝部分切除术、胰十二指肠切除术，其中超过75%患者均会在手术康复过程中出现不同程度的疼痛[2]。患者的创口、身体或内脏疼痛均会增加应激激素的分泌，同时增加心血管系统及肺部并发症发生的风险，故对于肝胆胰外科手术患者的疼痛管理具有重要意义。虚拟现实(virtual reality，VR)被定义为：把客观世界中的某一局部用电子的方式模拟出来，同时能够让人进入这个世界，犹如身临其境，而且这种身临其境不是静止的，能随着人在其中的活动而变化[3]。VR技术主要通过三维视觉显示设备，创建虚拟的立体环境，给用户提供视觉、触觉、听觉等多感官体验及交互操作体验，通过沉浸式游戏交互反馈机制，转移患者注意力，改变其对疼痛信号的感受,降低与疼痛有关的大脑活动量，现VR技术已经成为疼痛控制的理想选择[4]。杭州市第一人民医院肝胆胰外科于2019年1月引入VR技术，构建了VR技术疼痛控制管理平台并将其应用于肝胆胰外科患者术后疼痛管理中，取得较为满意临床效果，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象

选取2019年10月至2020年6月杭州市第一人民医院肝胆胰外科住院治疗的择期手术患者作为研究对象。纳入标准：行肝胆胰外科择期手术，且有手术创口及留置引流管；年龄18～50岁；具初中及以上文化程度；能正确表达自己的想法，有一定的学习能力。排除标准：有认知障碍及其他精神疾病者；严重视觉或听力障碍者；有其他恶性肿瘤史；合并严重的并发症或合并疾病(重度感染，恶病质，严重的心脑肺肾疾病等)。本研究通过医院伦理委员会批准，所有患者均对本次研究知情同意，并签署知情同意书。符合纳入及排除标准患者102例，根据患者自身意愿选择治疗方法，依据疼痛干预的不同分为对照组51例及观察组51例。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者一般资料比较

表1(续)

1.2 方法

两组患者术后首次换药、拆线、拔管，均在同一换药室进行，并且所有操作均由同一名医生采用相同方法进行，以排除操作技术及方法所带来的干扰。换药室保持环境安静、灯光柔和、无家属陪护干扰，确保研究环境的一致性。

1.2.1对照组

采用传统疼痛控制管理。在操作前由责任护士对相应操作进行告知，宣教相关注意事宜。整个操作过程中播放舒缓的音乐，责任护士给予心理疏导，指导患者在各操作前后进行深呼吸。

1.2.2观察组

采用VR技术进行疼痛控制管理。

1.2.2.1 建立VR技术疼痛控制管理平台工作组

成立肝胆胰外科VR技术疼痛控制管理平台工作组，组员共7人，均在肝胆胰外科工作10年以上。组长由肝胆胰外科护士长担任，成员分别是1名外科总护士长、2名护理部疼痛护理专科团队核心成员、2名肝胆胰外科责任护士、1名肝胆胰外科主治医生。邀请相关临床专家、卫生行政管理专家联合计算机编程与网络工程师，针对术后疼痛管理平台软件开发的可行性进行研讨，进而进行平台开发，建立肝胆胰外科术后疼痛控制方案VR模型。

1.2.2.2 VR技术疼痛控制管理平台的构建

VR技术疼痛控制管理平台集管理与干预程序为一体，包含了VR眼镜、耳机、体感控制手柄、笔记本电脑等硬件。应用后台软件将所有设备连接在一起，构成完整的管理平台系统。该系统主要包括以下4个功能模块：病案管理，可记录患者的一般个人资料、既往史及体格检查数据等；方案管理，VR技术疼痛控制管理平台通过管理系统对患者围手术期的疼痛程度和测定的疼痛阈值进行分析，制定干预方案；认知训练，借助虚拟场景与虚拟物体，采用场景欣赏(如游乐园、海滨、园林)等方式对患者的认知功能进行全方位的训练，在训练过程中可通过系统进行疼痛阈值、难度等方面的预先设定，在训练结束后即可获得训练评分；操作训练，患者通过VR技术疼痛控制管理平台，选择属于自己的私人定制疼痛控制操作训练方案，如车道转变、切西瓜、打靶射击等游戏，在训练结束后即可获得训练评分。

1.2.2.3 VR技术疼痛控制管理平台的应用

患者位于安静的换药室，由责任护士通过输入相关信息，评估疼痛评分。为患者佩戴VR设备及调试，演示设备操作方法。输入患者信息，患者自行选择推荐内容下的VR场景及模式，通过电脑端播放视频。设备佩戴成功后，患者可感受到眼镜中的3D画面及耳机音效，佩戴设备后5 min开始进行所有操作直至操作结束。过程中系统采集患者心率、血压、疼痛关注度、游戏训练评分数据信息。操作后再由责任护士收集疼痛评分。

1.3 评价方法

比较两组患者在首次换药、拆线、拔管过程中的关注度，采用自制关注度量表进行评分，0分代表完全关注操作过程，10分代表完全不关注操作过程，换药结束时由患者自我评价操作过程中的专注程度，其中0～3分为高度专注，4～6分中度专注，7～10分低度专注。应用视觉模拟量表(Visual Analogue Scales，VAS)[5]进行疼痛评估，比较两组患者在首次换药、拆线、拔管操作前后疼痛程度，于操作前5 min及操作结束后即刻进行评价。比较两组患者在操作前5 min及操作中(随机时间点记录1次)平均动脉压及心率的变化。比较两组患者术后恢复一般指标，包括术后首次肛门排气时间、术后首次下床活动时间及住院时间。为避免结果偏倚，研究团队不直接参与操作、评估及收集整理资料。两组患者均使用同一台心电监护仪。所有评估均由1名肝胆胰外科责任护士进行评估及记录。

1.4 统计学方法

采用SPSS 26.0统计学软件进行统计分析。非正态分布的计量资料采用中位数(四分位数)表示；正态分布的计量资料采用均数±标准差表示；非正态分布资料的比较采用Mann-Whitney秩和检验；正态分布资料的比较采用独立样本t检验。以P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组关注度比较

观察组患者在首次换药、拆线、拔管时关注度评分均显著高于对照组，比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组关注度比较 分

2.2 两组VAS评分比较

操作后两组患者VAS评分均较操作前降低，观察组在换药、拆线及拔管操作后VAS评分均显著低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表3。

2.3 两组平均动脉压及心率比较

两组患者操作前平均动脉压及心率比较无明显差异，操作中对照组上升幅度显著高于观察组，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表3 两组VAS评分比较

表4 两组平均动脉压及心率比较

2.4 两组术后恢复一般指标比较

观察组患者术后首次肛门排气时间、首次下床活动时间及住院时间均短于对照组，比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见表5。

表5 两组术后恢复一般指标比较

3 讨论

3.1 VR技术用于疼痛控制管理能够减轻肝胆胰外科术后患者的疼痛程度

随着现代科技的发展，VR技术不断进入以医学为代表的各个领域，同时在疼痛控制管理中起着越来越重要的作用[6]。本研究通过建立VR技术疼痛控制管理平台工作组，构建了VR技术疼痛控制管理平台并实施应用。采用适合肝胆胰外科术后患者的VR设备，营造舒适自然的沉浸式3D虚拟环境，创建和利用多种人机交互游戏操作，在游戏中能够帮助患者了解自我、了解疼痛，从而达到自我调整，实现控制疼痛的目的。VR技术疼痛控制管理平台可作为一种安全有效、非药物辅助的临床疼痛控制管理工具来使用，该技术设备可以对现实世界进行数字化模拟和呈现，结合已有的数据管理平台实现数据发布与资源共享，可进一步让疼痛控制管理及治疗个性化逐渐成为可能[7]。VR交互过程中，VR信息输入可以减弱患者脑初级(S1)、次级(S2)感觉皮质及前岛叶这三个功能区的兴奋性，从而减少了大脑中与疼痛相关的活动信息量，通过降低患者对疼痛信号的接收程度从而达到自我调整，实现控制疼痛的目的[8]。VR技术疼痛控制管理平台还能够实时接收患者生理反馈信息，如血压、心率、呼吸等，能够为更好的制定患者疼痛控制管理方案提供理论依据，从而更加安全和高效地控制疼痛[9-10]。对照组采用传统疼痛控制管理法，仅通过心理疏导及情绪安抚，并不能完全缓解患者心理恐慌及害怕情绪，在负性情绪下，患者疼痛阈值将会明显下降，导致患者疼痛感明显[11]。本研究所采用的VR技术疼痛控制管理平台，能够在一定程度上满足患者的视觉与听觉需求，最大程度丰富了患者本身的想象能力，且符合患者在真实环境中的听觉效应，使患者将注意力完全转移至VR情境中，对操作本身的关注度明显下降，心理恐慌及害怕感明显减少。研究结果显示，观察组首次换药、拆线及拔管操作时关注度评分显著高于对照组；两组患者在术后首次换药、拆线及拔管操作后VAS评分均较操作前降低，但观察组VAS评分显著低于对照组。表明VR技术用于疼痛控制管理能够减轻肝胆胰外科术后患者的疼痛程度。

3.2 VR技术用于疼痛控制管理能够促进患者术后恢复

由于肝胆胰外科手术创面大、术后患者身体虚弱，因此患者疼痛控制的问题主要体现在感知表述不清、认知不明确、情绪易低落和执行能力弱等方面。对照组整个操作过程中疼痛感觉明显较观察组高，此时机体出现疼痛反应，交感神经兴奋，体内儿茶酚胺分泌加强，导致患者心率加快，同时血压也明显上升。患者本身对于操作关注度较高，操作本身所产生的心理恐慌及害怕也会使得患者情绪波动较大，引起心率的加快及血压的上升[12]。VR能够在术后给予患者更好地疼痛控制及管理，减轻了心理压力，给予更多的积极心理暗示，促进自身疾病恢复。观察组患者更多注意力投入到VR中，疼痛刺激感觉明显下降，同时心理恐慌及害怕随之减少，情绪波动不大，使得血压及心率变化不明显。研究结果显示，观察组在操作过程中心率及血压上升幅度低于对照组，术后首次肛门排气、首次下床活动及住院时间均短于对照组，表明VR技术用于疼痛控制管理能够减缓疼痛操作时心率、血压波动，促进患者术后恢复。

3.3 本研究的不足与启示

本次研究过程仍存在一定局限性。由于研究资源有限、样本量偏小，分组方法不是随机分组，结果的产生会存在一定误差。有待于后续行长时间、大样本量随机双盲对照试验以减少研究过程对结果的影响，提高结果的可行性与准确性。未来研究中可更多聚焦于VR技术疼痛管理控制平台在日常医疗工作中进行非药物疼痛控制管理。