虛擬現實技術在兒科臨床實踐中應用的研究進展

Research progress on the application of virtual reality technology in pediatric clinical practice CHEN Mengyi， ZHU Jihua*

Children's Hospital， Zhejiang University School ofMedicine，Zhejiang 31oooo China *Corresponding Author ZHU Jihua，E-mail： zjh1968920@163.com

AbstractThissudyintroducedtheconceptofvirtualrealitytechnologyItreviewedtheinterventioncontentsandsafetyevauationsof theapplicationofitalrealitytecholoyinpdiatrics，ndputforadthedeficiencisndprospcts，ostprovderefercefoe clinical practice of virtual reality technology.

Keywordsvirtual reality technology;pediatrics;application; review

摘要介紹了虛擬現實技術的概念，綜述了虛擬現實技術在兒科中應用的干預內容、安全性評價等，并提出不足與展望，以期為虛擬現實技術的臨床實踐提供參考。

關鍵詞虛擬現實技術；兒科；應用；綜述

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2025.16.028

虛擬現實技術（virtualreality，VR）通過結合計算機圖形技術、仿真技術、傳感器技術、人機接口技術及顯示技術等多種技術，給用戶提供身臨其境、與環境相關的交互體驗[1]。虛擬現實技術作為一種新興技術受到廣泛關注及應用，其適應性逐漸擴展到醫學領域[2]。由于兒童生理和心理的特點，虛擬現實技術在臨床的應用相比于成人存在不同之處[3。在兒科領域中，虛擬現實技術研究集中在侵入性操作中減輕急性疼痛、焦慮和痛苦的有效性評價4。目前虛擬現實技術在兒科的臨床實踐仍處于初步階段，有關效果仍需進一步驗證。因此，現將國內外虛擬現實技術在兒科臨床實踐中的應用進行綜述，以期提高兒科醫護人員對虛擬現實技術健康應用的認知，為今后在臨床實踐中開展相關研究提供參考。

1 虛擬現實技術概述

虛擬現實技術最初僅限于專用領域，如軍事、航天方面的模擬訓練[3]。20世紀80年代以后，隨著專家進一步完善虛擬現實技術，發現其強大的人機交互性、沉浸感、自主性以及多感知性等特點，并將其應用于醫學、藝術等領域[5]。20世紀90年代，虛擬現實技術在國外早期應用于孤獨癥譜系障礙、腦癱[7]、腦損傷8，在患兒的治療、教育和提高生活質量等方面發揮積極效益，證實了虛擬現實技術在兒科領域的有效性。國內虛擬現實技術早期應用于兒童近視防治[9先天性心臟病超聲診斷[10]，后將其應用在行為障礙[11]注意缺陷多動障礙[12]、孤獨癥譜系障礙[13-14]、穿刺置管[15]、腦癱[16]、特殊教育[等方面。虛擬現實技術在兒科領域中應用越來越廣泛，且隨著虛擬現實技術及遠程醫療設備的發展，將有效提升醫療服務的質量及效率，從而為患兒提供更好的醫療照護體驗。

2虛擬現實技術在兒科臨床實踐中的應用

2.1 情緒干預

年齡較小的患兒在陌生環境接受治療其安全感較弱，加之對醫護人員、醫療操作多有抵觸情緒，多數患兒在接受操作全程中易出現恐懼、焦慮等負性情緒，伴發哭鬧、惡心嘔吐、失眠等癥狀，嚴重者甚至引發創傷后應激綜合征。研究表明， 75% 以上兒童出現術前焦慮癥狀[18]， 74% 的父母在其孩子手術前亦出現術前焦慮[19]。虛擬現實技術心理干預的機制主要包括兩個方面：1）虛擬現實技術通過給患兒提供沉浸式的新奇體驗能有效分散其注意力，降低患兒恐懼、擔憂發生率，繼而達到緩解其不良情緒的目的[20]。賴麗珍等[21]將虛擬現實技術用于兒科重癥監護室患兒，研究發現通過虛擬現實技術能有效緩解患兒的分離性焦慮，效果評價較好且安全性高。2）健康宣教，借助虛擬現實技術進行宣教，幫助其克服不良情緒[22]。任海霞等[23]研究中護理人員應用虛擬現實技術模擬手術過程進行術前宣教，可幫助患兒直觀地沉浸式體驗手術時環境和手術過程，能有效緩解術前緊張、恐懼等不良情緒。Erdos等2研究表明，虛擬現實技術對化療住院患兒情緒有積極影響，進行虛擬現實技術游戲時患兒的快樂和幸福感顯著增加。一項系統評價表明，虛擬現實技術對疼痛和焦慮的干預對年齡較小的兒童相較于年齡較大的兒童更有效，可能原因為虛擬現實技術對年齡較小的患兒具有更強的吸引力[25]。當前，該領域針對虛擬現實技術對焦慮效果的研究較少，后期應針對虛擬現實技術對焦慮的干預效果做進一步研究。

2.2 緩解疼痛

分散注意力是臨床實踐中非藥物鎮痛的有效手段，患兒置身于虛擬現實技術的三維空間中，沉浸式的體驗能有效分散患兒對疼痛的注意力。研究表明，虛擬現實技術可以有效緩解急慢性疼痛，可應用在傷口及造口換藥[26-28]、各種原因引起的疼痛[29-30]。目前，國內外學者提出了2種機制，包括認知加工機制[31和情緒調節機制[32]。一方面，當疼痛與其他刺激同時出現時，多種刺激相互競爭，疼痛所占據的注意力資源就會被削弱，所感知的痛感亦相應減弱[31]；另一方面，消極的情緒會加重疼痛感，若病人將注意力集中在愉快的體驗而非痛苦的感受上，可有效緩解其焦慮情緒，進一步增強鎮痛效果[32]。吳辰等[33]探討了虛擬現實技術在神經生理調節緩解疼痛的機制，結果顯示，場景探索式虛擬現實技術與 γ 振蕩功率的增加相關，而正念式虛擬現實技術與 α 振蕩功率的增加相關。Gao等[34Meta分析中納入了虛擬現實技術干預對減輕病人穿刺疼痛有效性的27篇文獻，樣本量2224例，結果顯示虛擬現實技術可以緩解患兒穿刺疼痛感，且虛擬現實技術干預法比起其他傳統干預方法更具安全性。有研究者在1所公立醫院開展了沉浸式虛擬現實減輕患兒靜脈穿刺疼痛的隨機對照試驗，試驗組患兒佩戴頭戴式顯示器，在手術前 5min 觀看適齡的虛擬現實技術場景并設置角色扮演互動性游戲，結果顯示試驗組患兒疼痛感明顯減輕，且穿刺花費時間（ （4.43min 明顯短于對照組 （6.56min ）[35]。Dumoulin等[36]研究發現，虛擬現實技術干預任務的有效性在不同年齡段各異，需要考慮到嬰幼兒等年齡較小的患兒可能不會進行相關操作，而青少年等年齡較大的患兒可能因虛擬現實技術游戲任務簡單而失去興趣，未來可針對不同年齡段患兒的游戲任務進行研究設計。

2.3 康復治療

虛擬現實技術在兒科康復領域應用主要適用于腦癱患兒，將虛擬現實技術腦癱患兒的康復鍛煉中，主要包括重復、感覺反饋及動機3個關鍵要素，這些要素通過給患兒主動且多次的重復訓練后根據其實際情況給予積極反饋，此外，虛擬現實技術趣味性強的特點有助于患兒的接受[37]。虛擬現實技術在腦癱患兒的康復治療主要包括肢體運動康復和認知功能康復。肢體運動康復訓練方法包括商用虛擬現實技術游戲和專門為患兒開發的康復訓練系統。一項Meta分析顯示，虛擬現實技術對改善腦癱患兒粗大運動功能、平衡功能、10m 行走速度有積極作用，但對于改善獨立功能和（204號 2m 步行速度的效果有待進一步驗證[38]。為更好地促進其在康復治療領域的發展與應用，未來亟須建立專業的治療團隊，并聯合多學科開發個體化、針對性強的康復干預系統，以促進其在兒科康復領域中的臨床實踐[39]。虛擬現實技術認知康復通過刺激特定腦部分區促進大腦重塑，從而改善注意力、記憶力、視覺空間能力和執行功能。有研究表明，基于虛擬現實技術的認知康復訓練可改善腦癱兒童的認知功能，且優于單純的認知康復療法[40]。徐建光等[41]制訂了虛擬現實技術應用于認知功能康復的專家共識，該共識指出模擬真實生活場景是虛擬現實技術認知訓練的一大優勢，應用時注意虛擬訓練要基于現實情景并進行個性化調整。

2.4 輔助醫療

將虛擬現實技術應用于精神障礙病人的臨床診斷、治療及疾病預防領域被眾多研究者所青睞[42]。研究發現，虛擬現實技術不僅可提供現實及有趣的評估環境，同時亦更加精準地診斷患兒是否患有注意力缺陷癥[43]。研究表明，虛擬現實技術在治療兒童孤獨癥方面顯著有效，能改善其情緒認知、社交能力及生活能力，但目前關于其是否能改善其重復刻板行為仍有待進一步考察[44]。此外，虛擬現實技術對防治青少年近視也頗有成效，萬尚韜等[45研究發現，輕度近視患兒經過短期虛擬現實技術可塑訓練能改善其眼部精細立體功能，但對中重度患兒效果尚不明顯。除了虛擬現實技術應用于疾病的常規治療與預防外，研究者還運用虛擬現實技術開發了一種三維超聲虛擬現實技術系統，此系統的出現也為診斷小兒先天性心臟病提供了新方法[10]。

3虛擬現實技術在兒科應用的安全性評價

虛擬現實技術與醫療領域的有效融合給人類帶來了新的機遇和可能，但與此同時其在發揮積極作用的同時，可能還伴隨安全隱患，關于虛擬現實技術的安全指導和監管較為有限。Caruso等[46認為在經過系統培訓的虛擬現實技術治療師的指導下，選擇適當的虛擬現實技術設備可以安全地應用于大部分患兒，副作用少且呈自限性。Tychsen等47評估了虛擬現實技術3D耳機在患兒中使用的安全性，結果表明患兒對虛擬現實技術游戲接受度較高，并且不會對視覺運動功能產生影響，不適和后遺癥的發生率可能低于成人。暈動癥是研究者報告最多的虛擬現實技術使用不舒適體驗，表現為惡心、嘔吐和頭痛，可能與感覺不匹配有關[48]。一項關于14歲以下兒童使用虛擬現實技術安全性的系統評價顯示，虛擬現實技術可能會引起輕微的暈動癥，對于弱視兒童，使用虛擬現實技術會導致其復視的可能[49]。Botha等[50]構建了預防及減少虛擬現實技術使用導致的暈動癥的框架，涵蓋暈動癥發生機制、成因以及對應干預措施，可以為未來虛擬現實技術相關暈動癥的研究提供理論參考及虛擬現實技術醫療開發提供基礎。Kim等[5開發了暈動癥評估問卷，可用于虛擬現實技術相關暈動癥的評估。但目前證據仍然有限，關于虛擬現實技術不良反應和副作用的定義未明確，缺乏有效評估虛擬現實技術并發癥的有效措施，需要更多的研究了解虛擬現實技術使用期間的不良反應。

4虛擬現實技術在兒科臨床實踐的應用阻礙/相關問題

雖然因虛擬現實技術的趣味性和非侵入性，虛擬現實技術在患兒及家長中的接受度較高。然而，仍然存在一些問題可能會阻礙虛擬現實技術在兒科臨床實踐中的廣泛應用。首先，虛擬現實技術設備的成本相對較高、醫護人員的培訓以及所需的人力物力等都需要醫院的技術和經費支持，使虛擬現實技術的推廣使用受限。其次，關于在兒科領域中使用虛擬現實技術的研究仍處于起步階段，目前大多為虛擬現實技術的短期干預，關于虛擬現實技術長期干預的積極影響和不良反應的研究也尚無定論。此外，關于如何開展最佳的虛擬現實技術干預還未有統一的標準和科學的證據，這可能會導致實際在開展虛擬現實技術干預時效果不一甚至干擾患兒的基本治療。最后，虛擬現實技術干預的有效性需要患兒的有效參與，如何設計符合患兒特點的虛擬現實技術干預任務仍是未來需考慮的重點之一。

5小結

綜上所述，長期使用虛擬現實技術的積極影響和不良反應以及針對不同場景進行虛擬現實技術設計和驗證是未來研究的關鍵領域，未來還需開展大樣本、多中心的干預類研究以驗證虛擬現實技術在不同年齡段患兒的有效性。將虛擬現實技術與兒科診療、護理技術巧妙融合，既加速了傳統醫學與現代化信息技術的發展，也突破了既往兒科診療及護理的多種限制，在兒科照護領域中的情緒干預、疼痛緩解、康復治療以及輔助醫療等均有顯著療效。未來經過持續的技術創新和應用，虛擬現實技術將為兒科醫療提供更加高效、便捷、個性化的治療和教育方式，為患兒和醫護人員帶來更好的醫療體驗和醫療成果。

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