虛擬現實技術在癌癥相關疼痛護理中的應用進展

崔苗苗，許秀梅，雒曉燕，崔仁善

（1.遼寧中醫藥大學護理學院，遼寧 沈陽 110847；2.嘉興學院醫學院護理系）

世界衛生組織全球癌癥數據報告，2020 年全球新發癌癥1 929 萬例，死亡病例996 萬例，由于人口老齡化的加劇，預計2040 年全球新發癌癥病例將達到近3 000 萬，全球癌癥負擔將增加50%［1］。疼痛是癌癥患者最常見的癥狀之一，受癌癥本身及抗癌治療等影響，患者要忍受腫瘤直接侵犯、壓迫或轉移累及局部組織的癌癥慢性疼痛，還要忍受由于活檢、手術切除及頻繁輸液等抗癌治療相關疼痛。有系統評價顯示，癌癥相關疼痛（cancer-related pain）發生率在治愈治療后的患者中為39.3%，在接受抗癌治療患者中為55%，而在晚期或轉移性癌癥患者中，癌癥相關疼痛可顯著增加至71%［2-3］。患者的活動、情緒、睡眠和營養等都會受到疼痛的負面影響，隨著疼痛程度的加重，患者的生活質量也隨之惡化。虛擬現實（virtual reality，VR）技術是醫療護理領域中逐漸流行的非藥物鎮痛技術，通過計算機技術創建三維、立體、逼真的虛擬世界，讓用戶在模擬環境中體驗身臨其境的感覺。隨著VR技術的發展，其對癌癥患者疼痛管理表現出了積極作用。本文對其在癌癥相關疼痛護理中的應用概況及效果進行綜述，總結現有的不足及可發展之處，為癌癥患者的疼痛護理研究提供參考。

1 VR技術簡介

VR 技術萌芽于20 世紀60 年代，在90 年代得到進一步完善和廣泛應用，由計算機、頭戴式顯示器、耳機、動作跟蹤系統和與虛擬環境交互的不同設備構成，是一種計算機生成的視覺體驗，多采用分散注意力的方式，屏蔽感官系統，具有沉浸性、想象性和交互性等特點。主要分為沉浸式和非沉浸式兩大類，沉浸式VR技術是把參與者的視覺、聽覺和其他感覺封閉起來，幫助參與者“沉浸”到計算機生成的虛擬世界中，產生身臨其境的感覺；而非沉浸式VR技術通常由電腦屏幕呈現，參與者可以看到虛擬世界，但仍可以與外部環境進行交流，目前在游戲、影視、軍事、醫療、教育等方面均有應用。一項系統評價表明VR技術有助于急性和慢性疼痛的管理，可將其作為臨床輔助干預手段，減輕患者疼痛［4］。

2 VR技術在癌癥相關疼痛護理中的應用

2.1 VR技術在癌癥慢性疼痛中的應用 癌癥患者慢性疼痛的治療較為復雜，一般依據世界衛生組織發布的三階梯癌痛治療原則進行鎮痛管理，但止痛藥物尤其阿片類常伴隨便秘、惡心、嘔吐、嗜睡等不良反應，且易產生藥物依賴，有成癮的可能［5-6］。VR 則可以幫助緩解疼痛，減少藥物治療的不良反應。Bani等［7］將80 例乳腺癌慢性疼痛患者隨機分為體驗深海潛水和沙灘音樂的沉浸式VR 的干預組和單獨使用嗎啡治療的對照組，使用視覺模擬評分量表（VAS）測量疼痛，結果顯示VR 干預組患者的疼痛水平顯著降低，比單獨使用嗎啡更加有效。Tennant 等［8］讓90 例兒童癌癥患者隨機分為沉浸式VR組和非沉浸式iPad組，通過觀看相同的動物、自然及旅行視頻，對VR技術的沉浸程度進行比較，發現沉浸式組VAS 評分優于非沉浸式組，但差異無統計學意義。其研究表明患者沉浸程度越高，對慢性疼痛的感知則越少，VR 的沉浸效果可在一定程度上影響疼痛管理效果。Garrett 等［9］設計了森林漫步、像蝴蝶一樣飛翔以及輕松和困難的謎題游戲4種虛擬場景，對癌癥患者進行每天30 min 的活動，持續6 d，共4 周的干預活動，并在干預結束后進行半結構式訪談，有患者透露虛擬游戲有難度，當無法完成游戲時會感到沮喪；也有患者表示對虛擬內容感到不適，影響了游戲體驗；還有患者提到懷念在患骨癌前的攀巖、徒步旅行等運動。Kelleher 等［10］讓結直腸癌患者進行了30 min的海洋VR環境體驗，患者的疼痛減少了58.93%，患者均表示喜歡虛擬的海洋環境，且希望可以選擇更多的VR 環境。Niki等［11］利用VR 技術讓20 例癌癥晚期患者去到“一個難忘的地方”旅行或滿足其“想回家”的愿望，患者的疼痛得到了顯著改善。因此未來的VR技術研究中，應充分考慮患者意愿，滿足患者需求，或讓患者參與到研究設計過程中，以探索合適的VR技術干預內容，確保干預的最大療效。

2.2 VR技術在癌癥患者抗癌治療相關疼痛中的應用 因癌癥的特殊性，癌癥患者所需的輸液、手術、檢查及放化療等比其他疾病更為頻繁，患者忍受的疼痛也更多。而不愉快的醫療經歷則會影響患者心理情緒，增加后續治療期間的痛苦。如果處理不當，患者的痛苦體驗增加，會干擾患者情緒甚至是癌癥的繼續治療。因此，減少患者抗癌治療中的疼痛體驗是臨床護理工作中的重要任務之一。

2.2.1 穿刺疼痛 靜脈穿刺被兒童描述為最痛苦和可怕的事情，有研究對進行抽血和輸液治療的兒童實施VR技術干預，效果顯著，而兒童癌癥患者穿刺更加頻繁，穿刺疼痛的影響更為嚴重［12-13］。Ger?eker 等［14］讓21 例兒童癌癥患者從過山車、游泳、探索森林3種虛擬場景中選擇一種，在穿刺開始前2～3 min 進行虛擬場景體驗，持續到穿刺結束，對照組則接受標準護理，結果顯示干預組患者的疼痛評分顯著低于對照組。Semerci 等［15］的研究也顯示，乘坐過山車的虛擬場景會顯著降低癌癥患兒的疼痛評分。Hundert 等［16］將需要接受癌癥治療的40 例兒童患者隨機分為沉浸式VR 組和iPad組，沉浸式VR組使用控制器與虛擬水下海洋生物環境進行交互，iPad 組則觀看同樣水下環境視頻，聽同樣的音樂，結果雖無統計學意義，但與iPad組相比，沉浸式VR組的數字疼痛評分量表（NRS）得分更低。Nilsson［17］的研究也表示兒童喜歡虛擬游戲，對兒童來說非沉浸式VR也是一種積極的體驗。Atzori 等［18］讓癌癥兒童和青少年分別在2 d 內隨機接受一次標準護理和VR 打雪仗體驗下的靜脈穿刺，發現VR狀態下患者的疼痛強度顯著降低，患者表示，在VR 中體驗到了樂趣。Birnie 等［19］的研究也發現，癌癥兒童和青少年覺得VR 干預是愉快和有趣的，他們在過程中感到快樂和放松，并希望在后續的穿刺中繼續使用VR技術。癌癥患者靜脈穿刺相關疼痛的研究對象以兒童及青少年為主，尚未發現以成人為對象的研究，可能與穿刺疼痛對兒童影響更大有關。Gershon等［20］的研究也指出年齡或許是影響干預效果的另一因素。

除靜脈穿刺相關疼痛外，VR 技術在癌癥患者腰椎穿刺和活檢穿刺中也有應用。Glennon 等［21］選擇接受骨髓抽吸和活組織檢查的癌癥患者進行干預，VR 組可從虛擬場景中進行選擇，對照組則接受其他分散注意力的方法，VR 組的疼痛水平雖沒有顯著減輕，但疼痛水平有所下降。Sander等［22］對癌癥患者進行腰椎穿刺的研究顯示，VR技術是一種可行的、無創的、緩解腰椎穿刺疼痛的非藥物干預方式，然而相關研究較少，且Sander 的研究較為久遠，時效性稍差，結論有待進一步驗證。

2.2.2 術后疼痛 VR 技術在癌癥術后疼痛的研究多以乳腺癌為主。乳腺癌術后可出現同側胸部、腋窩、上臂及肩部的持續性疼痛，患者由于害怕疼痛和影響傷口恢復等因素，可致上肢及肩關節功能障礙，活動受限。House 等［23］開發了虛擬乳腺癌術后康復訓練系統，對患者進行每周2次，共8周的訓練，訓練中游戲的難度逐漸增加，結果顯示，患者的疼痛強度下降了20%。但該研究僅納入了9例患者，且最終只有6例完成了8周的干預，也并未設置對照組，其鎮痛效果需進一步驗證。有研究將我國常用的乳腺癌術后康復訓練操與VR技術結合，讓患者沉浸在虛擬世界進行鍛煉，收集患者的運動軌跡，與標準動作進行對比，并根據患者的具體情況確定康復鍛煉方案，控制康復進程，研究雖未針對患者的術后疼痛進行專門的評分測量，但其試驗組患者肢體功能恢復情況均優于對照組［24-25］。雷宇等［26］利用VR 技術的游戲體驗，對患者術后疼痛進行控制。王莉等［27-28］則研發VR術后疼痛控制管理平臺，讓肝膽外科患者對肝/膽/胰等切除術后出現的疼痛有清晰的認知，并在換藥、拔管等時機進行小游戲，以分散患者對疼痛的注意，研究發現，患者的術后疼痛評分均低于對照組。這些研究的研究對象雖不是癌癥術后患者，但也表明了VR技術在術后疼痛干預中的良好控制作用，其研究可為未來癌癥術后疼痛管理提供參考。

2.2.3 其他治療相關疼痛 放化療是臨床上治療癌癥有效且重要的手段，但放療極易造成患者出現疼痛、飲食限制等不良反應［29-30］。化療則會引起癌癥患者的感覺障礙，導致神經病變和疼痛，對患者日常生活干擾較大［31-32］。然而VR 技術在癌癥患者放化療相關疼痛管理中的研究較少，且多未顯示疼痛管理的顯著性差異。Ashley 等［33］采用交叉試驗設計，讓33 例接受化療藥物輸注的癌癥患者在3 個化療周期內，于標準護理室、VR 自然環境室和戶外花園中均進行一次體驗，雖然患者表示在VR 干預中體驗到了“有趣”和“愉快”，但VAS 評分在統計學上并無統計學意義，可能與樣本量相對較小，且癌癥類型和階段各不相同有關。Varnier等［34］在宮頸癌患者子宮陰道近距離放射治療應用器取出過程中，用VR 代替氧化亞氮（N2O）進行減痛控制，結果顯示應用器取出后患者的疼痛、焦慮水平均低于N2O 組，表示用VR 設備取代N2O 是可行的，但該研究未使用統計檢驗來比較療效結果，未來還應加以驗證。此外，癌癥相關檢查如內窺鏡檢查所引起的不適感和疼痛感是進鏡失敗的主要因素，患者會因疼痛導致無法順利完成檢查，從而影響疾病的診斷和治療。?uczak 等［35］將103 例需進行膀胱鏡檢查的癌癥患者隨機分為VR干預組和標準對照組，對照組僅行局部麻醉，干預組則在局部麻醉后體驗虛擬的冰島瀑布環境，研究顯示與對照組相比，干預組疼痛水平明顯降低。但該研究中這種差異是由男性患者造成的，VR 干預對女性患者的疼痛評分并無影響，因此未來還需開展一定研究驗證VR技術在癌癥患者檢查過程中的疼痛管理效果。

3 不足與展望

VR 技術對癌癥患者疼痛管理的作用顯著，是不良反應少、操作簡便、趣味性強、依從性高的疼痛輔助治療手段，雖未有嚴重副作用的報道，但也有研究報告，體驗者出現眩暈、眼疲勞和輕微脖子痛的情況。曹煊［36］指出VR 的一般耐受時間為5～20 min，對于畫面過渡平緩的內容，耐受時間可能會有所增加。因此副作用的產生可能與VR 的使用時間和畫面內容有關，未來研究仍需確定適宜的干預時間和虛擬畫面內容，以減少副作用的產生。現有研究樣本量小，僅有少量研究用到了生理指標如心率等評估疼痛，試驗設計不嚴謹，干預方式、疼痛測量等均沒有統一的標準，未來應增加生物醫學的測量方法，進行大樣本隨機對照試驗，以確定最有效的干預方式及應用效果最佳的人群。目前VR干預沉浸感、交互感仍有欠缺，不能做到充分的虛擬環境，多以森林、海底等虛擬自然場景居多，患者不能自由選擇自己喜愛的內容，影響體驗效果。此外，VR 系統開發費用高，需要跨學科人才及資金支持，沉浸性、交互性越好的VR系統，所需相關配套設備功能要求就越高，后期維護、更新及管理等都需要持續性的投入，可能會影響其大規模使用［37-38］。因此未來應注重提升VR 的軟硬件設備，強化VR 的情景化、游戲化體驗，并考慮根據患者意愿選擇虛擬場景，提高干預效果。

VR 技術對疼痛短期管理的改善趨勢已經較為明顯，日后的研究可將VR 技術與認知行為療法、疼痛教育、正念干預等結合，探索VR技術對長期疼痛管理的效果，以及是否會在重復和長時間暴露下失去療效等［39-40］。有研究將VR 技術與催眠、音樂等方法結合，有效地緩解了患者的疼痛體驗［41-42］。將來還應考慮將VR 技術與其他非藥物干預方法結合，增強干預效果。Dumoulin等［43］的研究要求參與者在虛擬環境中，盡可能多地殺死果蠅，并利用增加果蠅的數量增加認知負荷，得出增加認知負荷比被動分散注意力更有助于提高疼痛耐受性和閾值的結論。然而在現有癌癥患者疼痛的VR干預中，多以觀看自然場景被動分散患者注意力為機制，雖有研究采用了完成謎題或互動小游戲的方式進行干預，但多是在兒童及青少年癌癥患者中，且未與被動分散注意力的研究進行對比，未來還應增加此方面的研究。除此之外，癌癥患者雖需住院治療，但仍以居家為主，所以應進一步研究患者在家中是否可以在不影響日常生活活動的情況下頻繁使用VR技術。

4 小結

VR 技術因其高度沉浸性和互動性的特點，為治療癌癥相關的疼痛提供了希望。國家“十四五”規劃也明確提出要加快科技創新，大力支持互聯網、人工智能等新興前沿領域創新和產業化，隨著計算機和人工智能的不斷發展，提供更具沉浸感的設備成為必然。但目前VR技術在我國癌癥相關疼痛護理中的應用仍處于起步階段，日后的研究仍需注重提升沉浸感、畫面感，降低成本，根據患者的不同需求設計軟硬件系統，分析其緩解疼痛的機制，確定有效的VR干預內容、時間和方式，探索適合我國醫療護理領域的VR系統，促進VR更好地服務于臨床。