虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷兒童疼痛管理中的研究進(jìn)展

王瓊芳，徐 燕，陸瑋新

上海杉達(dá)學(xué)院，上海201209

據(jù)報(bào)道，全球每年有26.5萬(wàn)人死于燒傷[1]，其中兒童燒傷占30%～50%，5歲以下兒童發(fā)生率最高[2]。對(duì)于燒傷兒童來說，不僅遭受軀體上的痛苦，也承受心理上的痛苦，這種痛苦成為他們?nèi)粘Ｉ钪械谋尘巴碵3]。除了背景痛，在傷口護(hù)理過程中所經(jīng)歷的疼痛被稱為操作性疼痛，這種與燒傷換藥相關(guān)的操作性疼痛被認(rèn)為是最嚴(yán)重的，對(duì)燒傷團(tuán)隊(duì)來說仍是一個(gè)嚴(yán)峻而持續(xù)的挑戰(zhàn)。由于疼痛不僅是一種感官體驗(yàn)，而且是一種情感認(rèn)知體驗(yàn)，單靠藥物治療可能不足以緩解所有不適[4]。不良的疼痛管理可能會(huì)為病人帶來長(zhǎng)期持續(xù)的后果，如疼痛、抑郁、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、睡眠障礙等不良的生理和心理后遺癥[5]，在極端情況下，可引發(fā)神經(jīng)源性休克，甚至產(chǎn)生自殺意念[6]。疼痛的經(jīng)歷會(huì)導(dǎo)致患兒對(duì)醫(yī)療程序的回避行為和對(duì)治療的抗拒行為[7]，阻礙患兒創(chuàng)面的愈合，也會(huì)影響燒傷兒童當(dāng)前和長(zhǎng)期的生活質(zhì)量及其幸福感[8]。因此，加強(qiáng)燒傷患兒的疼痛管理是燒傷團(tuán)隊(duì)面臨的一個(gè)亟待解決的重要問題。雖然阿片類藥物為燒傷疼痛管理奠定了基礎(chǔ)，能夠很好地控制病人在休息時(shí)的背景痛，然而不足以控制病人更換敷料、處理傷口等帶來的操作性疼痛[9-10]，并且有一定的副作用，如惡心、便秘、鎮(zhèn)靜、瘙癢、尿潴留、認(rèn)知障礙、呼吸抑制等[11]，研究一種非藥物治療方法干預(yù)燒傷疼痛是非常必要的[4]。研究表明，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)可以作為一種強(qiáng)大的非藥物鎮(zhèn)痛措施減輕嚴(yán)重?zé)齻∪说奶弁碵9]?，F(xiàn)將國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷兒童疼痛管理中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，旨在為制定適合我國(guó)燒傷兒童疼痛管理方案提供參考。

1 燒傷兒童疼痛管理現(xiàn)狀

目前，臨床減輕燒傷疼痛的方法有藥物治療和非藥物治療[12]。藥物治療主要包括抗炎止痛藥、鎮(zhèn)靜催眠藥、阿片類藥物等；非藥物性治療措施主要包括冰敷、熱敷理療、中醫(yī)針灸推拿、按摩撫觸、經(jīng)皮神經(jīng)電刺激療法（TENS）、自我訓(xùn)練、行為認(rèn)知療法、音樂療法、情境游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、心理護(hù)理等疼痛控制手段。國(guó)內(nèi)燒傷兒童的疼痛管理尚處于初始階段，關(guān)于兒童疼痛評(píng)估的報(bào)道居多，但干預(yù)性研究較少，也并未在臨床得到廣泛運(yùn)用和開展。我國(guó)大部分燒傷中心的醫(yī)生對(duì)以嗎啡為代表的阿片類止痛藥物的使用信心不足[13]，非藥物鎮(zhèn)痛觀念淡薄[14]。國(guó)際麻醉藥品管理局以嗎啡的消耗量作為一個(gè)國(guó)家疼痛控制水平的標(biāo)志，據(jù)報(bào)道，2006年，中國(guó)嗎啡消耗量為人均0.41 mg，在154個(gè)國(guó)家中排名第88位[5]。表明中國(guó)醫(yī)生對(duì)嗎啡的使用相對(duì)比較保守。病人家屬相關(guān)知識(shí)缺乏，不愿接受高效止痛藥物[13]。有研究顯示，燒傷科醫(yī)護(hù)人員存在鎮(zhèn)痛理念和知識(shí)欠缺、行為不夠積極主動(dòng)等問題[15]。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義及在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的起源和發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是根據(jù)一些技術(shù)手段定義的，包括能夠生成三維實(shí)時(shí)動(dòng)畫的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及配備動(dòng)作跟蹤器和數(shù)據(jù)處理器的頭戴顯示器[16]。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要用于一些精神疾病的干預(yù)、外科手術(shù)的遠(yuǎn)程直播、燒傷病人的清創(chuàng)及康復(fù)治療、器官移植疼痛、癌癥患兒的注射治療、牙科疼痛干預(yù)等情景[4,17-18]。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在疾病控制和治療中應(yīng)用廣泛，也取得了一定的成果，如虛擬現(xiàn)實(shí)暴露療法已被證明在治療恐高癥、蜘蛛恐懼癥、飛行恐懼癥、幽閉恐怖癥、進(jìn)食障礙和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙方面是有效的。據(jù)文獻(xiàn)記載，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早應(yīng)用在燒傷領(lǐng)域的研究和治療是在2000年，華盛頓大學(xué)燒傷中心的Hoffman等[19]首次使用虛擬現(xiàn)實(shí)分心法對(duì)燒傷兒童的換藥疼痛進(jìn)行干預(yù)，隨后澳大利亞、荷蘭、巴西、南非、中國(guó)等國(guó)家將此技術(shù)引入燒傷領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用越來越多，但在發(fā)展中國(guó)家關(guān)于燒傷兒童的應(yīng)用研究較少[20]。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷疼痛管理中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可作為一種強(qiáng)大的非藥物鎮(zhèn)痛措施減輕嚴(yán)重?zé)齻∪说奶弁碵9]，在小兒疼痛管理中發(fā)揮著重要作用,與藥物療法相比具有低風(fēng)險(xiǎn)、簡(jiǎn)單易行、無(wú)痛苦、無(wú)不良反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),可以有效降低患兒的客觀疼痛評(píng)分。

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷疼痛管理中的鎮(zhèn)痛原理

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有效性主要基于疼痛的閘門控制理論[21]，這種理論表明高級(jí)思維過程可以改變個(gè)體對(duì)疼痛信號(hào)的理解，甚至可以改變進(jìn)入大腦的疼痛信號(hào)的數(shù)量。一些心理學(xué)技術(shù)如催眠、心理意象、腦力勞動(dòng)、讓病人參與對(duì)話、聽音樂或看視頻等，都可以通過這種機(jī)制幫助病人減輕疼痛[9]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)鎮(zhèn)痛的基本原理主要通過視覺和聽覺，甚至力量、觸覺、嗅覺等多方面的刺激，呈現(xiàn)出引人入勝的動(dòng)態(tài)內(nèi)容，將人的注意力從痛苦的刺激中轉(zhuǎn)移出來[6]，從而減少神經(jīng)中樞對(duì)疼痛信號(hào)的處理[9]，減少思考疼痛的時(shí)間。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以減輕由情緒和感覺帶來的疼痛感[22]。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷疼痛管理中的可行性

Hoffman[23]研究表明，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使成年燒傷病人的疼痛評(píng)分降低了40%～50%，并且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比電腦游戲等低沉浸感的模式對(duì)燒傷病人的鎮(zhèn)痛效果更具優(yōu)勢(shì)[19]。一項(xiàng)Meta分析結(jié)果表明，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、催眠、放松和分散注意力相結(jié)合等方式，可以有效減輕燒傷病人在換藥期間的焦慮和疼痛[24]。另外一項(xiàng)系統(tǒng)綜述也表明，虛擬現(xiàn)實(shí)可以作為一種補(bǔ)充性的藥物治療策略，在燒傷病人的治療中是有效的，無(wú)論是換藥還是物理康復(fù)治療，均可以顯著減輕疼痛、焦慮，另外虛擬現(xiàn)實(shí)的使用還可以增加樂趣，縮短疼痛時(shí)間以及住院時(shí)間，促進(jìn)傷口的上皮化過程[1]。研究表明，與普通電子游戲相比，三維技術(shù)的使用增加了沉浸感，并在減輕疼痛方面取得了更好的效果[19]。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的鎮(zhèn)痛效果不僅在臨床研究中得到證實(shí)，同時(shí)也在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的相關(guān)研究中得到進(jìn)一步證實(shí)。一項(xiàng)關(guān)于功能核磁共振成像的研究表明，病人的主觀疼痛報(bào)告結(jié)果和客觀的大腦活動(dòng)有一定的相關(guān)性，在疼痛刺激過程中大腦有5個(gè)主要區(qū)域（腦島、丘腦、前扣帶回皮層、初級(jí)和次級(jí)軀體感覺皮層）會(huì)產(chǎn)生疼痛，而在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)期間5個(gè)中樞神經(jīng)區(qū)域的活動(dòng)會(huì)顯著減少[25]。這種大腦活動(dòng)的減少可能與這種沉浸式技術(shù)促進(jìn)分心的效果有關(guān)，分散注意力改變了病人對(duì)疼痛的感知，減少了對(duì)藥物的需求[1]。綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)燒傷病人來說是一項(xiàng)可行的、有效的、可接受的且具有臨床價(jià)值和意義的非藥物鎮(zhèn)痛措施。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷兒童疼痛管理方面的研究現(xiàn)狀

國(guó)外關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷兒童管理方面相對(duì)比較成熟，文獻(xiàn)主要集中于美國(guó)及澳大利亞，雖然疼痛管理效果已被相關(guān)研究證實(shí)，但就單個(gè)研究及研究的總體數(shù)量來看，還是存在樣本量小、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備及技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、測(cè)量指標(biāo)不統(tǒng)一、未形成科學(xué)而詳細(xì)的診療規(guī)范以及符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、各國(guó)國(guó)情的使用指南等不足。相對(duì)來講，亞洲此方面的報(bào)道較少[26]。

Chan等[4]是亞洲第一個(gè)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于燒傷兒童疼痛管理中的研究團(tuán)隊(duì)，其研究經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一階段是虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備模型的開發(fā)；第二階段是在燒傷患兒中進(jìn)行干預(yù)以了解其可用性及有效性，該研究先后對(duì)8例兒童進(jìn)行自身前后對(duì)照實(shí)驗(yàn)，采用量性研究和質(zhì)性研究相結(jié)合的方法，結(jié)果表明無(wú)論是否進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)干預(yù)，換藥前、換藥中、換藥后燒傷患兒疼痛評(píng)分比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，然而換藥中和換藥后干預(yù)組疼痛評(píng)分低于對(duì)照組。然而這項(xiàng)研究也存在一定的缺陷，如樣本量較小，并且干預(yù)不是在第1次換藥時(shí)進(jìn)行，患兒容易形成條件反射性焦慮和預(yù)期疼痛，說明選擇使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的時(shí)機(jī)是非常重要的。Hua等[20]研究表明，在兒科病房中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以作為一種分散注意力的工具，比標(biāo)準(zhǔn)的分散注意力方式更能減輕兒童的疼痛，可以縮短換藥時(shí)間，提高臨床效率。

美國(guó)關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷鎮(zhèn)痛方面的研究較多，華盛頓大學(xué)的Hoffman等[27]團(tuán)隊(duì)從2000年開始開展多項(xiàng)相關(guān)研究，主要探討了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷換藥、水療以及康復(fù)等方面對(duì)燒傷成人和兒童的鎮(zhèn)痛作用，研究設(shè)計(jì)多采用組內(nèi)交叉設(shè)計(jì)，對(duì)受試者自身前后進(jìn)行對(duì)照。其中一項(xiàng)研究是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于重癥監(jiān)護(hù)室燒傷患兒，結(jié)果證明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以減輕大面積嚴(yán)重?zé)齻純涸谇鍎?chuàng)期間遭受的疼痛。

澳大利亞自2005年開始出現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷鎮(zhèn)痛方面的研究，做出主要貢獻(xiàn)的是澳大利亞布里斯班的皇家兒童醫(yī)院燒傷中心，與昆士蘭大學(xué)附屬高科技公司共同合作開發(fā)了一種易用的多感官型手握交互式分心裝置，簡(jiǎn)稱多感官型分心裝置(MMD)。Mott等[10]對(duì)42例3～14歲的燒傷兒童進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，對(duì)照組采用基本的多維感知技術(shù)（如分散注意力、正向強(qiáng)化、放松、觀看適合年齡的視頻節(jié)目），干預(yù)組采用MMD，結(jié)果表明MMD可以降低燒傷兒童換藥時(shí)的疼痛評(píng)分[10]。

Khadra等[2]對(duì)15例燒傷兒童進(jìn)行干預(yù)，除了接受標(biāo)準(zhǔn)的藥物治療外，還接受基于投影儀的虛擬現(xiàn)實(shí)干預(yù)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和投影技術(shù)在水療池上方形成一個(gè)三維的穹頂，患兒不需要戴頭盔或三維眼鏡，在患兒開始治療時(shí)通過游戲使患兒獲得一定的沉浸感，從而有效分散注意力。在巴西，虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用仍處于起始階段，Scapin等[28]對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷患兒換藥疼痛管理中的應(yīng)用情況進(jìn)行了個(gè)案報(bào)道。Faber等[29]通過使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備對(duì)荷蘭某燒傷中心的36例8～57歲燒傷病人進(jìn)行換藥過程中的疼痛管理，每例病人均接受1次無(wú)虛擬現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)面清創(chuàng)治療，作為基線數(shù)據(jù)，隨后使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行1次或多次（最多7次）的后續(xù)創(chuàng)面護(hù)理，每次創(chuàng)面護(hù)理后,采用可視模擬溫度計(jì)（VAT）測(cè)量最嚴(yán)重的疼痛程度，結(jié)果證明在嚴(yán)重?zé)齻麆?chuàng)面的清創(chuàng)過程中使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于減輕病人疼痛是有效的。

5 小結(jié)

燒傷對(duì)于任何一個(gè)國(guó)家來說都是一個(gè)非常重要的公共衛(wèi)生問題，兒童是燒傷的高危人群[1]。雖然虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在燒傷領(lǐng)域已取得了良好的效果，但未來仍需要大量的研究進(jìn)一步探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。應(yīng)進(jìn)一步探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)減輕疼痛的作用機(jī)制，今后的研究可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與腦電成像技術(shù)結(jié)合進(jìn)一步研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)緩解急性疼痛的腦神經(jīng)機(jī)制。傳統(tǒng)的評(píng)估工具主要以量表、訪談等一些主觀評(píng)估工具為主，未來可以使用生物反饋系統(tǒng)、情緒識(shí)別系統(tǒng)等精確識(shí)別人體的生理變化以及情緒變化，客觀判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性。未來可進(jìn)行大樣本的隨機(jī)對(duì)照雙盲試驗(yàn)，驗(yàn)證虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在小兒燒傷疼痛管理方案中的臨床效果。由于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備目前仍具有一定的局限性，例如嗅覺、觸覺等高科技的融入尚有困難，受試者不能在干預(yù)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以適應(yīng)不斷變化的心理需求。未來的發(fā)展應(yīng)結(jié)合人工智能等技術(shù)，開發(fā)低成本、便攜式的、易操作的智能化虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，并驗(yàn)證其可行性、可接受性和有效性。