虚拟现实在护理跨学科合作中的应用进展及护理人员的角色定位

王守碧，凌文静

(贵州医科大学附属医院，贵州 贵阳 550000)

虚拟现实(virtual reality，VR)是基于计算机科学、仿真技术及电子信息等领域综合的一项全新科学技术，为使用者提供一个具有交互式、沉浸式功能的逼真环境，个体利用显示器、传感器、计算机等工具与虚拟现实内的环境、物体或他人进行互动，并能够感知到视觉、听觉及触觉的冲击[1]。VR具备三个技术特征，即沉浸感、想象力及交互性[2]。VR技术主要包括4种类型，即沉浸式VR系统、桌面式VR系统、增强式VR系统和分布式VR系统[3-4]。随着计算机信息技术、人工智能等高速发展，VR技术也发生了巨大变化，已逐渐发展为具备高清、便携、易于操作、互动感强等优势的现代技术，广泛应用于医疗、护理、教育、心理等研究领域。护理领域也处于持续创新改进以适应新护理信息技术环境的跨学科合作。VR技术提供的护理学习环境或治疗环境比传统的教育方法、健康教育内容以及临床护理手段更生动形象，能够为护理使用者提供实时反馈，带领护理相关领域进行现代化护理技术创新，提升护理以人为中心的内涵理念。从护理视觉出发，对VR在护理相关领域的发展应用做简要综述，明确护理人员在VR应用中的角色定位，以期为护理领域与虚拟现实技术的跨学科合作提供依据和参考。

1 虚拟现实在护理领域的应用现状

1.1 康复训练

近年来多项研究报告了VR技术整合康复项目的康复效果，研究对象集中在轻度认知障碍患者[5-6]、脑卒中患者[7]及帕金森患者[8]。Rogers等[9]一项随机对照试验中利用一项名为“Elements系统”的虚拟技术帮助卒中患者进行日常运动及认知功能康复，该系统由有形的用户界面以及用于呈现目标导向和探索性虚拟环境的软件组成，该系统以患者为中心，根据患者的受损程度和个人能力设置训练难度，将患者置于增强虚拟环境进行运动及认知方面的互动，并实时给予反馈，研究结果表明，与对照组相比，患者的上肢运动功能、一般智力状态及执行功能都有更大的改善(P≤0.001)。Liao等[8]将VR技术与Wii Fit 平衡板结合，患者在康复训练过程中与虚拟技术生成的场景进行互动，并接受增强的视觉、听觉和感官的反馈；患者模仿虚拟角色并根据VR反馈实时调整自己的动作，该随机对照试验表明，接受VR-Wii锻炼系统的帕金森患者的越障性能、动态平衡等都得到很好改善。Mirelman等[10]将非沉浸式的VR技术用于老年人防摔倒的跑步训练计划中，VR系统包括跑步动作捕捉摄像机和计算机界面生成的模拟屏幕，结果表明，VR干预组的跌倒率明显低于训练前及对照组。因此，VR技术与康复训练相结合对特殊人群及老年人群具有重要的价值，能够帮助其在真实情景中不便进行康复训练时提供健康功能锻炼的机会。护理人员应积极发现该类人群在真实临床情景中康复训练的困难，帮助其运用VR康复训练工具。

1.2 沟通培训

医疗护理工作环境中，医护间的正确有效沟通直接与患者的安全及救护质量相关，护士与患者及其家属的有效沟通也与优质护理服务及满意度相关联。而VR技术沟通培训平台能够代替传统沟通培训中单一性的标准化患者及提供实时互动的虚拟沟通培训环境，为医护间、护患间、护生间的临床专业沟通提供特色多样的情景及方案。Liaw等[11]将VR技术与医护沟通培训内容相结合，设计了名为“CREATIVE”的虚拟平台，VR虚拟技术平台可以帮助不同地点和不同时间安排的医护人员进行沟通培训，同时可以为培训人员提供匿名化的社交互动，减少其焦虑和压力。VR虚拟技术亦可成为传统培训方法的潜在替换方案，Shorey等[12]设计开发了基于人工智能的VR咨询应用程序，该平台通过计算机模拟虚拟患者提供逼真的临床情景，护生可实现与虚拟患者的沟通互动，全面采集虚拟患者的疾病信息并根据虚拟患者实际情况提供护理计划等。在Shorey等后续的虚拟现实沟通技巧训练的质性研究中，护生认为其沟通信心及沟通能力都得到提高[13]。VR技术提供的沟通培训平台相较于单一性的标准化患者更具多样性、特色性及形象互动性，护理人员应积极借助自身专业优势，发挥VR技术在护理领域的独特优势。

1.3 症状管理

VR技术已被多项研究证实能够作为改变症状行为的干预手段，即虚拟现实暴露疗法(virtual reality exposure therapy，VRET)。多项研究报告了VR技术在疼痛、焦虑等情绪管理方面的作用，应用情景包括急诊室[14]、普通儿科病房[15-16]、择期手术麻醉前的VR情景互动[17]、门诊采血[18]、儿科肾病门诊[19]等，应用人群主要集中在儿童患者[15]、烧伤患者[20-21]及肿瘤患者[22]。VR技术应用于疼痛管理的机制主要是将患者置身于虚拟环境中，通过刺激个体的听觉、视觉及触觉分散个体注意力[23]。多项由护理研究者报告的临床随机对照试验中[14-15]，干预组儿童患者通过手机应用程序、显示器及VR耳机选择不同的虚拟环境，利用人机交互体验沉浸式虚拟现实技术进行症状管理，结果表明，干预组儿童患者的疼痛及焦虑评分明显低于对照组，且干预组的静脉穿刺时间短于对照组；此过程节省了护理人员大量的额外时间和人力资源，同时增进小儿对护士的信任，改善护患关系。国内一项利用VR技术开发的疼痛控制管理平台经研究证明也能够有效控制患者疼痛，促进患者康复[24]。另一方面，VR作为一种以关注情绪为中心的干预手段能够有效分散患者的注意力，对焦虑抑郁等情绪症状管理有重要意义[25]。护士是患者症状管理的第一管理人，在第一时间掌握患者身体疼痛及不良情绪情况，要求护士善于利用有助于患者的新型高效症状管理工具帮助患者实现科学合理的症状管理。

1.4 护理教育

VR技术与护理教育的跨学科合作作为一种创新的新型教育方法，主要用于护理学院护生的教学以及临床护士的培训中。模拟是教育教学中常用的教学手段，而VR技术的使用能够帮助学生缩短理论与实践的差距，借助VR技术沉浸式体验临床护理场景。Foronda等[26]报告了一项为护生设计的虚拟临床模拟(virtual clinical simulation ，VCS)与标准化沟通模式相结合的临床信息沟通平台，平台为护生提供了由教师主要控制的沉浸式临床情景。结果表明护生的沟通技能得到提高，护生表示在虚拟临床环境中感到安全，不用担心犯错而感到内疚和焦虑，并能够很好地与虚拟患者及医生互动交流；护生建议将VR模拟环境用于护理教育中。Bayram等[27]报告了气管切开护理的VR手机应用程序，该应用程序支持护生不受时间地点进行护理练习，提高了护生练习的积极性。将VR技术用于护理教学中，为护生提供逼真的实验操作环境，有效地提高了教学质量和教学效果[28]。尽管VR作为模拟教育中有力的教学工具，其技术互动性可以帮助护生在虚拟环境中感受逼真的护理情景，提升护理同理心。但国内学者Chen等[29]针对VR应用于护理教育领域的Meta分析结果表明，VR教育可以有效提高护理教育知识，但在技能、满意度、信心等方面并不比传统教育方法或基于保真人体模型等其他教育方法更有效。因此，运用VR教学方法的护理教育者应该重视如何帮助护生将虚拟环境中掌握的护理技能有效地应用于真实的临床实践中以及克服在使用过程中存在的技术及舒适度问题。

2 护理人员在VR技术应用中的角色定位

护理人员与VR技术相关信息技术人员通过创新性的跨学科合作促进了护理领域的发展，在此过程中不同的专业背景传递着不同专业视觉的观点，输出独特的专业能力。因此，明确在跨学科合作中的角色定位是非常必要的。

2.1 护理人员是护理情景虚拟现实内容的设计者

在VR与护理的跨学科合作中，最终的虚拟现实环境无论是应用于护理教育还是临床护理，都涉及护理专业知识的内容融入，护理人员能够从专业角度提供设计元素和内容，才能呈现以个体为中心的虚拟环境。因此，护理人员不仅是VR技术的受益者，也承担虚拟现实内容的设计工作。Jouppila等[30]报告了可视化的虚拟模型帮助护士参与重症监护病房的设计中，基于协同设计的原理，专业设计师能够正确理解护士的评估与建议，将护士的建议纳入虚拟现实模型设计过程。Shorey等[12]在其研究中也报告了护理研究团队与信息技术人员共同完成人工智能虚拟咨询应用程序的设计，护理团队提供虚拟患者的临床情景和沟通培训内容，与信息技术人员合作开发语音聊天机器人学习系统。国内报告的一项危重患者早期活动的VR系统的开发，护士作为多学科团队成员利用其丰富的经验，参与VR系统的开发设计工作[31]。护士可以参与VR跨学科合作中的功能设定、虚拟环境的选择与情景设计、虚拟操作内容、操作界面等设计工作，在VR工具中融合科学合理的护理元素。

2.2 护理人员是虚拟现实创新推进的影响者

随着时代和技术的不断革新，医疗体系也发生了巨大的变化，电子信息化系统、人工智能护理导航、手术机器人、先进的床旁通信设备及医疗设备的使用，将医疗护理推向更完善高效的治疗环境。VR在护理教育、康复训练及症状管理等多种情景中扮演重要角色，能够为护理技能培训及沟通技巧训练等提供虚拟且安全的虚拟环境，节省了标准化患者、模拟患者或仿真人体模型的时间成本与资金成本。护理人员作为医疗体系中最大的职业群体必然能够从VR技术中获益，而VR能否与护理专业人才实现更普遍广泛的跨学科合作，将VR技术创新性应用于护理专业领域，护理管理者是重要的切入点。护理管理者应该充分利用卫生体系中影响者的身份为VR在护理领域的应用提供更多机会[32]，以便护理人员能够利用自身专业知识和经验为新技术的开发提供重要作用，影响护理领域的新技术创新。

2.3 护理人员是VR应用的实施者

护理人员是VR技术应用过程中的直接实施者或操作者，不论是技术应用前的评估和测试，还是应用过程中的监督和指导以及使用后的反馈，护理人员都需要实际参与其中，学习VR设备的使用，掌握基本的技术维护和调整，帮助使用者个性化地利用VR工具，确保VR工具在临床护理中的成功应用。在临床护理中使用VR技术，要求护理人员掌握VR应用的情境、时机并能够评估患者VR应用的适应证和及时发现其不适反应，同时对VR应用效果做出反馈。同样在护理教育中应用VR技术，护理教育者作为技术实施的第一人，需要适时评估VR教育效果，不断进行内容改进。

3 VR应用的挑战

新技术的使用都会面临不同程度的技术风险，尤其是在新技术的跨学科合作中，VR应用于护理领域是基于计算机虚拟技术与护理技术相结合，不论是护士主导的虚拟操作过程还是信息技术专业人员操控的应用情景，都将面临来自不同领域的技术难题。Foronda等[26]的研究报告中就因技术问题最终只有8名学生登录到虚拟平台。因此，在正式应用前的试运行及相关培训是非常重要的，护理人员不仅在该过程中扮演自身职业角色，还需要学习相关的信息技术知识，以便能够在实际应用过程中解决基础的技术问题。另一方面并不是所有VR使用者都能够从VR体验过程中获益，尤其是老年人群，老年患者由于认知和身体机能的下降，面对新技术表现出接受能力不足、适应力低的现状。一项针对颈部VR康复的质性研究[33]表明，患者在使用VR技术康复过程中的负面反馈是会出现恶心感，这对老年患者来说是困难的，但总体感觉是良好的，因此，未来的VR技术结合临床治疗和护理技术时，应该考虑到更加简明和易于操作的界面，增强符合老年人认知的操作教育，不断技术创新和试运行探索适合每个年龄段的VR治疗处方，改善在使用过程中的不适感。最后，尽管已有无数研究证实VR在医疗护理领域应用中的优势，但目前的研究大多是基于小样本研究，未来仍需大样本多中心的随机对照试验研究证明其应用效果。同时在与VR技术跨学科合作中，护理人员作为VR信息技术与患者之间的桥梁和直接实施者，承担着研究和评估VR使用者需求，参与VR设计和提供反馈的重要作用，护理人员应明确自身定位，发挥其主观能动性帮助VR技术更加成熟地应用于临床护理。

4 小结与展望

VR技术正广泛应用于国内外护理相关领域，且研究证实了其在护理多种应用环境中的技术优势，但仍然面临相关技术挑战和应用局限，未来的研究应该加大护理与VR技术、人工智能等专业的跨学科合作，创新性地利用信息技术解决护理问题。随着VR与护理技术的高效结合，应用广泛，其对于专业性、个体性、多样性的要求也逐渐增高。尤其是在护理行业多元化发展的现况下，护理人员在VR开展中的角色由单一的接收者向设计者、影响者及实施者等角色转变。护理人员只有明确在跨学科合作中的角色定位，厘清角色职责才能更好地跟上时代变革的步伐，提升护理专业内涵。增加VR工具中的护理专业内容，更大程度地实现技术服务于人的理念，同时，护理人员应该不断适应快速发展及变化的临床护理环境，适应新信息技术的使用，利用新技术帮助患者和自身，带动护理专业的新型发展。