虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在癌癥病人癥狀管理中應(yīng)用及發(fā)展前景

蘇曉雨，王青青，劉風(fēng)俠

河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院，河北 050000

最新發(fā)布的《2020 全球癌癥統(tǒng)計(jì)報(bào)告》[1]顯示，2020 年全球新發(fā)癌癥病例數(shù)高達(dá)1 930 萬例，新發(fā)死亡人數(shù)高達(dá)996 萬例。隨著醫(yī)療診治水平的提升及生物-心理-社會(huì)醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，實(shí)施癌癥早期預(yù)防、早期發(fā)現(xiàn)和早期治療管理策略，病人5 年生存率可提高至68%[2]。與傳統(tǒng)癌癥癥狀管理干預(yù)比較，虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality，VR)憑借其構(gòu)想性、沉浸性、分散注意力及交互性優(yōu)勢，在減輕癌癥病人抑郁、疲勞、焦慮、疼痛與認(rèn)知功能障礙等癥狀負(fù)擔(dān)方面安全、有效，探索VR技術(shù)在癌癥癥狀管理中潛在的交叉治療是非常重要的[3]。癥狀管理是提高癌癥病人生存質(zhì)量的核心，本研究立足國內(nèi)外癌癥癥狀管理新視角，對(duì)VR 技術(shù)概述、VR 在癌癥相關(guān)癥狀管理中作用機(jī)制與臨床應(yīng)用效果等方面進(jìn)行綜述，以期為未來癌癥癥狀管理研究提供新方向。

1 國內(nèi)外癌癥病人癥狀管理現(xiàn)狀

研究表明，目前國內(nèi)外癌癥癥狀管理研究領(lǐng)域主要集中在中國、美國及英國等國家，前沿?zé)狳c(diǎn)主要聚焦癌癥癥狀管理、干預(yù)措施及遠(yuǎn)程管理等方面，重點(diǎn)已從探索癌癥癥狀管理類型影響因素等橫斷面研究轉(zhuǎn)向探索癥狀不同時(shí)間點(diǎn)變化軌跡的縱向研究[4]。行為認(rèn)知療法、正念減壓療法、綜合癥狀管理等措施可顯著減輕癌癥病人焦慮、抑郁等癥狀，但癌癥癥狀管理干預(yù)效果參差不齊[5]。癌癥病人前哨癥狀存在普遍性、驅(qū)動(dòng)性、敏感性等特點(diǎn)，逐漸受到學(xué)者關(guān)注，但國內(nèi)外開展的癌癥病人前哨癥狀相關(guān)研究較少，多關(guān)注肺癌、乳腺癌等人群[6]，缺乏其他癌種病人的相關(guān)研究。臨床識(shí)別癌癥癥狀常采用的方法包括聚類分析、公因子分析、主成分分析及潛在剖面分析，而利用網(wǎng)絡(luò)分析方法識(shí)別癌癥癥狀的研究較少[7]。識(shí)別中心癥狀和潛在機(jī)制將指導(dǎo)有效的癥狀管理。因此，未來的研究應(yīng)側(cè)重于開發(fā)綜合干預(yù)措施，管理中心癥狀及前哨癥狀。

2 VR 概述及國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 VR 概念發(fā)展及分類 VR 技術(shù)主要包含虛擬環(huán)境、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備三大核心技術(shù)部分，利用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)或移動(dòng)設(shè)備創(chuàng)設(shè)虛擬的三維動(dòng)態(tài)場景，借助頭戴式顯示器，讓參與者實(shí)現(xiàn)視聽等多感官功能與虛擬環(huán)境的交互，增加參與者的視覺深度及沉浸感，VR 具備多模式感知、虛擬元素交互以及位置跟蹤的實(shí)時(shí)仿真等功能優(yōu)勢[8]。VR 從概念層面劃分為虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及混合現(xiàn)實(shí)3 類；從功能角度劃分為沉浸式與非沉浸式兩類，其中沉浸式VR 有兩種類型，一種是VR 頭戴式顯示器，讓參與者沉浸在VR 創(chuàng)設(shè)的虛擬情景中，根據(jù)聲音、光線等變化，利用頭戴式顯示器及手柄完成多項(xiàng)指定操作，如站立式、坐式等訓(xùn)練，VR系統(tǒng)可以給出動(dòng)態(tài)反饋，增加訓(xùn)練的樂趣[9]；另一種是VR 康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，主要包括傳感器件、認(rèn)知康復(fù)評(píng)估與訓(xùn)練系統(tǒng)等，開展針對(duì)性的單維度認(rèn)知訓(xùn)練和基于日常情景的認(rèn)知組合訓(xùn)練，有助于改善病人的認(rèn)知功能。曾迎春等[10]開發(fā)的老年癌癥病人認(rèn)知評(píng)估和沉浸式懷舊療法康復(fù)系統(tǒng)處于領(lǐng)先水平。護(hù)理人員應(yīng)根據(jù)臨床治療及病人需求動(dòng)態(tài)選擇適合、成本效益好、安全性高的VR 技術(shù)。

2.2 國內(nèi)外VR 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，國內(nèi)外VR技術(shù)主要應(yīng)用于燒傷病人[11]、慢性病病人認(rèn)知與康復(fù)訓(xùn)練[12]、外科教學(xué)[13]、遠(yuǎn)程培訓(xùn)[14]及癌癥病人癥狀管理[15]等領(lǐng)域，其中發(fā)達(dá)國家VR 技術(shù)應(yīng)用較多，研究方法以量性研究常見，輔以質(zhì)性研究與混合性研究方法，采用定性、定量綜合研究探討基于VR 干預(yù)對(duì)病人的體驗(yàn)[16]。國內(nèi)VR 技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生保健領(lǐng)域處于積極探索階段，開展基于VR 技術(shù)質(zhì)性研究及混合性研究尚不足，開展量性研究結(jié)合質(zhì)性研究的綜合性研究有利于全面了解病人在VR 干預(yù)中的感知體驗(yàn)，為病人制定全方位、個(gè)體化的心理護(hù)理措施。因此，未來應(yīng)進(jìn)一步完善VR 相關(guān)研究方法類型，深入探索癌癥病人對(duì)VR 技術(shù)的感知體驗(yàn)，正確疏導(dǎo)癌癥病人的不良情緒。

3 VR 技術(shù)在癌癥病人癥狀管理中的作用機(jī)制及應(yīng)用效果

3.1 減輕疼痛 VR 通過與虛擬世界交互增加病人沉浸感并分散病人的注意力，與副交感神經(jīng)反應(yīng)誘導(dǎo)個(gè)體疼痛耐受限度增加，從而減輕病人疼痛反應(yīng)[17]。Birnie 等[18]在17 例癌癥患兒接受靜脈裝置置入治療期間，開展視聽VR 干預(yù)訓(xùn)練，多數(shù)參與者在使用VR 干預(yù)時(shí)感到快樂和放松。結(jié)果證實(shí)：交互式VR 分心干預(yù)，可減輕兒童和青少年癌癥病人的程序性疼痛。Wong 等[19]研究也表明：VR 技術(shù)可以安全、有效地緩解接受手術(shù)的癌癥患兒的疼痛。House 等[20]采用結(jié)合VR 認(rèn)知和物理康復(fù)的上肢VR 康復(fù)系統(tǒng)對(duì)6 例乳腺癌術(shù)后病人的抑郁、疼痛、認(rèn)知功能進(jìn)行干預(yù)，每周2 次，共8 周。結(jié)果表明：訓(xùn)練后病人疼痛強(qiáng)度下降20%，抑郁癥狀、認(rèn)知功能、三角肌功能也得到改善。Bani 等[21]將80 例約旦成年乳腺癌女性病人隨機(jī)分成接受沉浸式VR 加嗎啡的干預(yù)組和單獨(dú)使用嗎啡的對(duì)照組，干預(yù)組病人戴上VR 頭戴式顯示器和耳機(jī)，將乳腺癌病人轉(zhuǎn)移到可以潛水的海洋或者坐在沙灘上兩種場景，減少處理疼痛信號(hào)的注意力，產(chǎn)生愉悅的感覺。研究結(jié)果表明：沉浸式VR 加嗎啡治療可以降低病人的疼痛自我報(bào)告得分，疼痛控制效果優(yōu)于對(duì)照組。Glennon 等[22]采用VR 技術(shù)，將接受骨髓穿刺與活檢的97 例成年癌癥病人分為佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡組和不佩戴組，結(jié)果表明，兩組病人焦慮與疼痛水平均有下降但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。綜上所述，VR 技術(shù)可以輔助治療癌癥病人慢性疼痛。

3.2 緩解癌因性疲乏 VR 作為一種緩和醫(yī)學(xué)新型治療方法，是輔助緩解癌因性疲乏的重要手段，且明顯優(yōu)于現(xiàn)有的藥物治療選擇[23]。Schneider 等[24-25]研究表明：20 例女性乳腺癌化療期間接受VR 轉(zhuǎn)移注意力干預(yù)，提供深海潛水、解謎團(tuán)等多種虛擬場景，結(jié)果顯示：干預(yù)后乳腺癌病人癥狀困擾和疲勞明顯減輕，VR 干預(yù)有助于降低乳腺癌病人相關(guān)困擾水平且在臨床中易于實(shí)施。因此，了解預(yù)測干預(yù)措施反應(yīng)的因素可以幫助臨床醫(yī)生制定應(yīng)對(duì)策略，以滿足每個(gè)病人的需求。Hoffman 等[26]基于VR 技術(shù)對(duì)7 例開胸后非小細(xì)胞肺癌病人開展以家庭為基礎(chǔ)的光強(qiáng)度步行與平衡運(yùn)動(dòng)干預(yù)，運(yùn)動(dòng)期間佩戴計(jì)步器，每周可根據(jù)自身運(yùn)動(dòng)情況增加步行時(shí)間，同時(shí)護(hù)士進(jìn)行隨訪，加強(qiáng)癌癥相關(guān)疲勞自我管理教育和運(yùn)動(dòng)安全注意事項(xiàng)，結(jié)果顯示：術(shù)后癌因性疲乏嚴(yán)重程度得分為4.8 分，運(yùn)動(dòng)干預(yù)后降至1.9 分，表明以家庭為基礎(chǔ)、輕度步行和平衡運(yùn)動(dòng)的VR干預(yù)是安全可行、耐受性良好、易于接受的無創(chuàng)性操作，可明顯改善開胸后非小細(xì)胞肺癌病人癌因性疲乏自我管理。一項(xiàng)Meta 分析結(jié)果[27]顯示：基于VR 技術(shù)的癌癥癥狀管理措施，能有效緩解癌因性疲乏，減輕癥狀困擾。然而，Schneider 等[28]研究顯示，兩組病人疲勞癥狀改善差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，VR 改善癌癥病人的疲乏癥狀效果尚存在爭議。

3.3 調(diào)節(jié)情緒狀態(tài) VR 主要用于處理與醫(yī)療程序和化療相關(guān)的焦慮與主觀情緒，通過認(rèn)知機(jī)制和心理、生理機(jī)制，讓個(gè)體沉浸在虛擬環(huán)境中，改變個(gè)體認(rèn)知結(jié)構(gòu)，緩解個(gè)體的焦慮情緒。Espinoza 等[29]利用VR 技術(shù)對(duì)腫瘤住院病人開展1 周心理干預(yù)，結(jié)果顯示：VR 干預(yù)后，病人的痛苦和幸福水平均有明顯改善，增加病人積極情緒。Ba?os 等[30]利用VR 技術(shù)分散病人注意力的特點(diǎn)，對(duì)病人開展1 周的心理干預(yù)，使病人身心愉悅，結(jié)果顯示，心理干預(yù)可有效增加癌癥病人積極情緒，減少消極情緒（P＜0.05），有利于分散注意力，促進(jìn)癌癥病人放松。Tsuda 等[31]對(duì)血液系統(tǒng)惡性腫瘤病人進(jìn)行每天20 min 虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)干預(yù)，結(jié)果顯示：VR 在該類病人的膝蓋伸展力量等身體表現(xiàn)及焦慮、抑郁等社會(huì)心理方面是安全可行的。Chirico 等[32]在意大利乳腺癌病人中評(píng)估沉浸式和交互式VR 在緩解病人化療相關(guān)心理困擾方面的療效，并與音樂療法組效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示VR 組焦慮程度低于音樂療法組。VR與音樂療法作為分散注意力的有力工具，都能有效緩解乳腺癌病人化療期間的焦慮，改善負(fù)性情緒，且VR在緩解焦慮、抑郁方面更具優(yōu)勢。Bani 等[21]隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果表明：沉浸式VR 是治療乳腺癌病人焦慮情緒并轉(zhuǎn)移注意力的有效干預(yù)手段。House 等[20]對(duì)社區(qū)乳腺癌病人開展基于VR 綜合虛擬康復(fù)游戲的手臂運(yùn)動(dòng)和情感認(rèn)知訓(xùn)練，病人每周2 次沉浸在VR 中，為期8 周。研究表明：干預(yù)后乳腺癌化療病人的抑郁評(píng)分降低8.3 分(P=0.04)。Turrado 等[33]一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明：60%的結(jié)腸直腸癌手術(shù)病人在圍術(shù)期內(nèi)經(jīng)歷焦慮，利用VR 仿真技術(shù)可以降低成年大腸癌手術(shù)病人圍術(shù)期焦慮。VR 技術(shù)在緩解腫瘤化療病人的壓力和改善心理健康方面發(fā)揮重要作用。

3.4 改善認(rèn)知功能障礙 75%～90%的乳腺癌化療病人呈現(xiàn)不同程度認(rèn)知功能障礙，25%的病人直至化療結(jié)束20 年內(nèi)仍存在癌癥相關(guān)性認(rèn)知損傷[34]。VR 社會(huì)認(rèn)知訓(xùn)練通過右后顳上溝進(jìn)行社會(huì)認(rèn)知加工、左額下回處理社會(huì)情緒、左頂葉注意視覺刺激等神經(jīng)機(jī)制，改善自身行為，可以對(duì)和社交能力緊密相關(guān)的大腦區(qū)域進(jìn)行與年齡相適應(yīng)的干預(yù)，增加個(gè)體的神經(jīng)可塑性[35]。House 等[20]基于認(rèn)知和物理康復(fù)的上肢VR 康復(fù)系統(tǒng)，讓乳腺癌病人進(jìn)行雙手練習(xí)，同時(shí)提供認(rèn)知訓(xùn)練和情感依賴。研究表明：基于VR 康復(fù)訓(xùn)練不僅能減輕慢性疼痛病人的抑郁情緒，認(rèn)知指標(biāo)在訓(xùn)練后也得到明顯改善(P=0.01)。Duivon 等[36]前瞻性研究表示，通過VR 技術(shù)和睡眠質(zhì)量評(píng)估是否進(jìn)行激素治療的乳腺癌病人的前瞻記憶功能，主要包括熟悉VR 環(huán)境和前瞻記憶任務(wù)，參與者在早上學(xué)習(xí)意圖，晚上回憶；夜間課程與之相反，通過多導(dǎo)睡眠描記法測量客觀睡眠質(zhì)量和數(shù)量，利用有效的問卷和神經(jīng)心理測試進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示：VR 技術(shù)可能會(huì)改善乳腺癌病人的認(rèn)知功能，但是存在一些局限性，VR 可能會(huì)引起病人惡心和眩暈等不舒服的感覺，故應(yīng)繼續(xù)探索基于VR在乳腺癌病人前瞻記憶損傷及其潛在機(jī)制研究。陳肖敏等[37]通過連接體感器與個(gè)人電腦，建構(gòu)一種VR 認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，將乳腺癌化療認(rèn)知障礙病人（n=80）置于一個(gè)可視化、低成本、沉浸性的VR 緩解中，進(jìn)行每日1 次，每周5 次，為期2 個(gè)月的認(rèn)知干預(yù)，包含注意力訓(xùn)練、注意力、處理信息速度等訓(xùn)練。研究表明，與干預(yù)前比較，病人認(rèn)知評(píng)估得分提高（P＜0.05）；日常生活能力得分降低（P＜0.05）?；赩R 認(rèn)知康復(fù)系統(tǒng)不僅改變了癌癥認(rèn)知功能障礙病人的康復(fù)方式，也有助于提高康復(fù)鍛煉的管理效率和效果，進(jìn)一步改善病人護(hù)理和認(rèn)知治療。

3.5 促進(jìn)康復(fù)訓(xùn)練 手術(shù)、放療、化療是癌癥病人綜合治療的“三駕馬車”，也會(huì)引起患肢出血、水腫、疼痛、肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度減小等功能障礙，早期開展康復(fù)訓(xùn)練可以減輕病人的癥狀嚴(yán)重程度，提升病人康復(fù)質(zhì)量[38]。金艾香等[39]基于人體力學(xué)與康復(fù)理論，對(duì)成年乳腺癌病人(n=76)開展為期3 個(gè)月的VR 系統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練，試驗(yàn)組患側(cè)肢體功能明顯提高，肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度明顯優(yōu)于對(duì)照組(P＜0.01)，病人患肢水腫程度降低(P＜0.05)。朱柳梅等[40]研究表明：與對(duì)照組比較，干預(yù)組病人康復(fù)鍛煉依從性和肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度明顯提高(P＜0.05)，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率明顯降低（P＜0.05)。因此，VR 康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的應(yīng)用不僅加快了病人術(shù)后功能康復(fù)，也增加了病人術(shù)后康復(fù)鍛煉的安全性。曾迎春等[41]開發(fā)出一種立足VR 技術(shù)設(shè)計(jì)的癌癥病人認(rèn)知評(píng)估系統(tǒng)，讓成年受試者頭戴顯示器，在VR 虛擬環(huán)境中訓(xùn)練，根據(jù)VR 測評(píng)系統(tǒng)的反饋，研究者通過評(píng)估乳腺癌病人的執(zhí)行功能、視聽覺記憶及語言流暢性，選用計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)方法，給予受試者針對(duì)上述3 種認(rèn)知受損維度的認(rèn)知評(píng)估，根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測結(jié)果，向不同程度的認(rèn)知功能參與者推薦對(duì)應(yīng)水平的康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)，研究顯示:與對(duì)照組比較，干預(yù)組病人康復(fù)訓(xùn)練依從性與活動(dòng)度均優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05），術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于對(duì)照組（P＜0.05）。因此，VR 康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)乳腺癌病人是安全可行的，可促進(jìn)病人肢體功能恢復(fù)，減少術(shù)后并發(fā)癥。House 等[20]研究結(jié)果也表明：基于VR 康復(fù)訓(xùn)練能明顯改善病人的肩關(guān)節(jié)范圍、力量及功能狀態(tài)。未來仍需進(jìn)一步開展大規(guī)模隊(duì)列研究，充分挖掘癌癥病人認(rèn)知康復(fù)領(lǐng)域中VR 技術(shù)實(shí)施的可行性。

4 VR 用于癌癥病人癥狀管理存在的問題

VR 技術(shù)作為一種成功的治療手段，缺乏合適的內(nèi)容、費(fèi)用昂貴是其面臨的主要障礙，同時(shí)也受到研發(fā)技術(shù)不成熟、對(duì)VR 技術(shù)期望過高、實(shí)驗(yàn)不精準(zhǔn)等多因素影響，雖然生物仿真學(xué)及腦科學(xué)等領(lǐng)域的研究問題還未完全能實(shí)現(xiàn)，但VR 在醫(yī)學(xué)保健領(lǐng)域發(fā)展趨勢較好[42]。VR 技術(shù)不僅可有效提高外科手術(shù)質(zhì)量，降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，還可以提高成本效益。因此，建議未來VR 干預(yù)應(yīng)立足病人需求，結(jié)合用戶反饋，探索VR 內(nèi)容對(duì)病人疼痛、焦慮等癥狀的不同影響，教會(huì)病人管理焦慮、深呼吸等應(yīng)對(duì)技能，進(jìn)而提高VR 干預(yù)的有效性；繼續(xù)監(jiān)測不良事件，建立臨床緩解病人風(fēng)險(xiǎn)的證據(jù)基礎(chǔ)，促進(jìn)醫(yī)護(hù)人員全面認(rèn)識(shí)疾病進(jìn)展，推動(dòng)護(hù)理模式變革。

5 小結(jié)

VR 技術(shù)具有操作簡單、互動(dòng)性、趣味性等特點(diǎn)，逐步應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)、慢性病管理等醫(yī)療健康領(lǐng)域。VR 技術(shù)在探索癌癥軌跡的癥狀管理研究中的作用不容忽視，可減輕病人癥狀困擾，調(diào)節(jié)負(fù)性情緒，提供生存優(yōu)勢，提升腫瘤病人生存質(zhì)量和護(hù)理服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化醫(yī)療資源配置。目前，我國VR 技術(shù)在護(hù)理領(lǐng)域仍處于快速發(fā)展階段，尚缺乏護(hù)理評(píng)估、癌癥癥狀管理干預(yù)研究。盡管目前VR 發(fā)展態(tài)勢良好，但VR 在臨床護(hù)理實(shí)踐中仍存在明顯的理論與實(shí)踐挑戰(zhàn)，包括個(gè)體耐受性和依從性有待提高、理論不成熟、缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、2D與3D 技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)可行性等不足。當(dāng)前社會(huì)正處于信息化快速發(fā)展的大數(shù)據(jù)時(shí)代，判斷VR干預(yù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，不應(yīng)只局限在癌癥病人常見的疼痛、疲勞、抑郁等癥狀困擾減輕程度，也應(yīng)納入生物學(xué)標(biāo)記物、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、社會(huì)支持等多種變量，充分挖掘VR技術(shù)在癌癥特異性癥狀群的效果評(píng)價(jià)。未來應(yīng)不斷創(chuàng)新VR 技術(shù)，依托多學(xué)科團(tuán)隊(duì)，開展大規(guī)模、設(shè)計(jì)科學(xué)、多人群、多癌種的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)研究，關(guān)注病人的個(gè)人偏好與VR 體驗(yàn)滿意度，指導(dǎo)臨床醫(yī)護(hù)人員參與VR 系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用中，指導(dǎo)病人正確、高效地進(jìn)行康復(fù)鍛煉，提升頭戴顯示器的智能化、情景化，提高病人參與VR 的積極性，把VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，提供輕便、簡單的硬件設(shè)備和生動(dòng)形象的虛擬場景，提升VR 技術(shù)的延伸服務(wù)，增加VR 潛在的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，開發(fā)適用于我國醫(yī)療背景、操作簡單的VR 新技術(shù)，推動(dòng)VR 在臨床護(hù)理領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。