沈婷婷 林歡 劉文崇 葛洪霞

(山東中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院，山東 濟(jì)南 250000)

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，重癥患者的生存率越來(lái)越高[1]。但在重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unit，ICU)，患者容易感到不適，如疼痛、嘈雜的噪音以及過(guò)強(qiáng)的光線(xiàn)刺激等。而長(zhǎng)時(shí)間的鎮(zhèn)靜、重復(fù)的醫(yī)療護(hù)理和侵入性的手術(shù)操作可導(dǎo)致重癥患者出現(xiàn)焦慮抑郁、認(rèn)知障礙以及肌肉、骨骼的損傷[2-3]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual reality，VR)是一種新興的信息技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用在軍事、設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)、藝術(shù)及房地產(chǎn)等領(lǐng)域[4]。近年來(lái)，國(guó)外開(kāi)始將VR技術(shù)應(yīng)用于重癥監(jiān)護(hù)患者，而國(guó)內(nèi)少見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。鑒于此，本文對(duì)VR技術(shù)在重癥監(jiān)護(hù)患者中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，旨在為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國(guó)重癥護(hù)理領(lǐng)域的開(kāi)展提供理論依據(jù)。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)概念 VR技術(shù)可以被定義為一種計(jì)算機(jī)技術(shù)，它能夠再現(xiàn)一個(gè)真實(shí)或想象的環(huán)境，并模擬用戶(hù)在該物理環(huán)境中的存在，用戶(hù)可以通過(guò)他或她的感官(視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和嗅覺(jué))參與交互[5]。VR具有沉浸感、交互性、構(gòu)想性三大特征。沉浸感是指用戶(hù)感到存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度，除了計(jì)算機(jī)技術(shù)的視覺(jué)感知外，還有聽(tīng)覺(jué)感知、力覺(jué)感知、觸覺(jué)感知、運(yùn)動(dòng)感知等；交互性是指用戶(hù)對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)的物體進(jìn)行操作的程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度；構(gòu)想性是指VR技術(shù)可以讓用戶(hù)獲得新的知識(shí)，擴(kuò)展其認(rèn)知范圍，從而產(chǎn)生新的想象力[6]。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的類(lèi)型 VR技術(shù)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的首次應(yīng)用是在20世紀(jì)90年代初，主要有4大類(lèi)型[7-8]：桌面式VR系統(tǒng)、沉浸式VR系統(tǒng)、增強(qiáng)式VR系統(tǒng)以及分布式VR系統(tǒng)。桌面式系統(tǒng)以普通顯示器或立體顯示器作為用戶(hù)觀察虛擬環(huán)境的窗口；沉浸式系統(tǒng)體驗(yàn)可以利用頭盔顯示器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備，給參與者一種身臨其境的感覺(jué)；增強(qiáng)式系統(tǒng)是真實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境的結(jié)合，用戶(hù)不僅可以看到真實(shí)的世界，還可以看到疊加在真實(shí)世界上的虛擬物體；分布式系統(tǒng)是指將不同地方的不同用戶(hù)連接起來(lái)，觀察和操作同一個(gè)虛擬世界，共同體驗(yàn)虛擬空間。目前國(guó)外學(xué)者多采用沉浸式VR系統(tǒng)對(duì)重癥患者實(shí)施干預(yù)。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

VR技術(shù)在醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在國(guó)內(nèi)醫(yī)療教學(xué)方面，VR技術(shù)常用于外科手術(shù)模擬、醫(yī)療技能培訓(xùn)以及構(gòu)建人體三維數(shù)字化解剖模型[9]；在康復(fù)治療方面，VR技術(shù)常用于腦卒中、腦損傷、脊髓損傷、帕金森、腦血管疾病及骨科疾病等患者的肢體康復(fù)治療和精神障礙患者的認(rèn)知康復(fù)[10-11]；在遠(yuǎn)程醫(yī)療方面，VR技術(shù)主要用于中醫(yī)遠(yuǎn)程脈診、遠(yuǎn)程手術(shù)及遠(yuǎn)程康復(fù)，但目前運(yùn)用較少[9]；在護(hù)理領(lǐng)域，VR技術(shù)常用于護(hù)理理論教育以及護(hù)理技能培訓(xùn)，如通過(guò)虛擬人體三維解剖模型進(jìn)行解剖教學(xué)、利用虛擬靜脈注射軟件進(jìn)行穿刺訓(xùn)練等[12-13]。在國(guó)外醫(yī)學(xué)教育和治療方面，VR技術(shù)主要用于展示3D解剖學(xué)、模擬手術(shù)；幫助治療恐懼癥、焦慮癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙；進(jìn)行疼痛管理和康復(fù)訓(xùn)練等[14-18]。

近年來(lái)，國(guó)外學(xué)者開(kāi)始將VR技術(shù)應(yīng)用于重癥患者并取得了良好的效果[19]，由我國(guó)學(xué)者王佳妮等[20]組成的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了呼吸重癥監(jiān)護(hù)(respiratory intensive care unit，RICU)患者早期運(yùn)動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)系統(tǒng)(virtual reality system for early mobilization of respiratory critically ill patients，VR-EM系統(tǒng))，該系統(tǒng)由運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)(手勢(shì)控制器、體感攝像頭)和虛擬現(xiàn)實(shí)反饋系統(tǒng)(電腦)組成，能夠?yàn)榛颊咛峁﹤€(gè)性化的虛擬康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練；經(jīng)過(guò)對(duì)VR-EM系統(tǒng)的接受度調(diào)查發(fā)現(xiàn)，RICU患者對(duì)VR-EM系統(tǒng)有較高的接受度。但該研究未進(jìn)行VR-EM系統(tǒng)對(duì)患者康復(fù)有效性的驗(yàn)證。目前我國(guó)缺乏對(duì)重癥患者進(jìn)行VR技術(shù)干預(yù)的研究。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在重癥監(jiān)護(hù)患者中的應(yīng)用效果

3.1緩解疼痛癥狀 疼痛是ICU患者的常見(jiàn)癥狀之一。目前，阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥被認(rèn)為是治療急性疼痛的有效和必要工具[21],但重復(fù)使用高劑量阿片類(lèi)藥物會(huì)在病理上改變患者的疼痛感知系統(tǒng)[22]，增加患者發(fā)展為慢性疼痛、焦慮障礙的風(fēng)險(xiǎn)[23-24]。因此，創(chuàng)建更有效的非藥物疼痛控制技術(shù)尤為重要。Hoffman等[25]應(yīng)用新型便攜式親水VR系統(tǒng)讓嚴(yán)重?zé)齻幕純褐蒙碛谔摂M現(xiàn)實(shí)世界中，通過(guò)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象互動(dòng)分散患兒注意力，并在干預(yù)前后采用圖形評(píng)分量表測(cè)評(píng)疼痛；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在虛擬現(xiàn)實(shí)的傷口護(hù)理中，患兒報(bào)告的疼痛不愉快顯著減少(P<0.001)。該研究中大多數(shù)燒傷患兒都有頭部和面部燒傷，其使用手臂機(jī)器人式護(hù)目鏡支架消除了患兒和VR護(hù)目鏡之間的接觸，充分考慮了燒傷患兒無(wú)法佩戴VR頭盔的局限性。Vazquez等[26]采用VR網(wǎng)絡(luò)療法減輕心臟手術(shù)患者的術(shù)后疼痛；患者術(shù)后進(jìn)入ICU后，由醫(yī)生將頭盔式顯示器安裝在患者頭部，通過(guò)懸崖、夢(mèng)幻城堡、魔法森林、冰冷世界以及駕車(chē)等5個(gè)模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行分心治療。結(jié)果顯示，88%的患者報(bào)告疼痛程度降低；但在治療過(guò)程中有1例老年患者出現(xiàn)心律失常，3例患者出現(xiàn)惡心、眩暈的癥狀從而中斷了治療，這可能與患者年齡偏大、VR畫(huà)面引起的視覺(jué)反差有關(guān)。

3.2改善焦慮、抑郁情緒 據(jù)國(guó)內(nèi)外調(diào)查顯示，ICU患者焦慮抑郁情緒發(fā)生率高達(dá)40%[27-28]。Ong等[29]對(duì)59例招募時(shí)未出現(xiàn)譫妄的非插管ICU患者進(jìn)行VR冥想干預(yù)，通過(guò)一個(gè)平靜的沉浸式場(chǎng)景(如海灘上的波浪)引導(dǎo)冥想，促進(jìn)患者呼吸控制和放松，每次冥想持續(xù)5～20 min，共干預(yù)7 d。結(jié)果表明，患者干預(yù)期間的醫(yī)院焦慮抑郁評(píng)分顯著下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。VR冥想干預(yù)改善了患者的ICU體驗(yàn)，降低了抑郁焦慮水平。雖然VR對(duì)昏迷或嚴(yán)重認(rèn)知障礙的患者沒(méi)有幫助，但清醒的ICU患者應(yīng)該被納入未來(lái)的研究，因?yàn)樗麄儼l(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)最大。Vazquez等[30]報(bào)道，使用VR網(wǎng)絡(luò)療法探索各種虛擬環(huán)境可降低ICU心臟恢復(fù)患者術(shù)后焦慮。然而，Kucher等[31]采用VR對(duì)6例計(jì)劃接受全胰腺切除術(shù)胰島自體移植治療的兒科患者實(shí)施3D自然療法，通過(guò)與植物、動(dòng)物和自然景觀的互動(dòng)減輕其焦慮情緒；但最終數(shù)據(jù)并不能證明患者焦慮情緒有顯著改善，可能與樣本量過(guò)小有關(guān)。因此，VR對(duì)改善ICU患者焦慮抑郁情緒的效果仍需進(jìn)一步的研究。

3.3提高睡眠質(zhì)量 ICU患者睡眠質(zhì)量較差，睡眠障礙會(huì)對(duì)患者心血管、呼吸、代謝和免疫功能產(chǎn)生負(fù)面影響，延遲恢復(fù)，甚至導(dǎo)致出院后持續(xù)性的睡眠問(wèn)題[32-33]。Lee等[34]對(duì)48例ICU心臟病患者進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組在睡前使用VR頭戴顯示器進(jìn)行30 min的冥想，對(duì)照組給予日常睡眠干預(yù)，患者需在干預(yù)后完成評(píng)估主觀睡眠質(zhì)量的問(wèn)卷，并且研究者使用活動(dòng)追蹤器下載客觀睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)，如總睡眠時(shí)間、淺睡眠時(shí)間等。研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組的主觀睡眠質(zhì)量、深度睡眠時(shí)間及睡眠效率明顯優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。VR冥想對(duì)ICU患者的睡眠質(zhì)量有積極影響。醫(yī)護(hù)人員應(yīng)考慮將VR冥想作為一種護(hù)理干預(yù)手段，以改善患者的睡眠質(zhì)量。

3.4康復(fù)訓(xùn)練

3.4.1改善認(rèn)知功能障礙 1/3的ICU患者在出院后持續(xù)數(shù)年存在認(rèn)知障礙，其程度類(lèi)似于輕中度癡呆[35]。ICU相關(guān)的認(rèn)知障礙在記憶、注意力、執(zhí)行功能和處理速度等方面尤為顯著[36]，這導(dǎo)致患者日常生活能力受損，生活質(zhì)量下降，甚至無(wú)法重返工作崗位[37]。心率變異性(heart rate variability,HRV)是交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)活動(dòng)的替代性標(biāo)志，是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)認(rèn)知需求時(shí)的一個(gè)敏感性指標(biāo)。HRV變化的大小與個(gè)體的認(rèn)知運(yùn)動(dòng)水平成反比[38]。Turon等[38]通過(guò)跨學(xué)科醫(yī)療團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了重癥監(jiān)護(hù)早期神經(jīng)認(rèn)知康復(fù)系統(tǒng)(患者無(wú)需與設(shè)備進(jìn)行身體接觸)，并利用該系統(tǒng)對(duì)20例正在或已經(jīng)進(jìn)行24 h機(jī)械通氣的重癥患者(格拉斯哥昏迷評(píng)分≥13分，RASS鎮(zhèn)靜評(píng)分在-1～+1分)進(jìn)行每天20 min的神經(jīng)認(rèn)知刺激訓(xùn)練；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者的HRV水平下降(P<0.05)，治療期間患者生命體征較平穩(wěn)，未發(fā)生意外拔管。Gerber等[39]使用VR頭戴顯示器為33例重癥心臟手術(shù)患者呈現(xiàn)身臨其境的自然場(chǎng)景，患者在ICU住院前、住院期間和出院后3個(gè)月接受VR刺激，并通過(guò)安裝在VR裝置內(nèi)的眼動(dòng)儀和傳感器來(lái)測(cè)量和記錄眼球運(yùn)動(dòng)和生理參數(shù)，采用有效問(wèn)卷對(duì)接受度、回憶度和舒適度進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者對(duì)VR刺激的評(píng)價(jià)和接受度較高，大多數(shù)患者對(duì)刺激內(nèi)容有清晰的回憶，患者能夠感知、處理和跟蹤物體，其呼吸頻率也顯著下降。綜上，在ICU患者中實(shí)施VR技術(shù)是安全可行的，VR技術(shù)能夠刺激患者的認(rèn)知功能。以上研究由于樣本量較小，且大多數(shù)患者都使用了血管活性藥物，研究結(jié)果的推廣存在一定的局限性。

3.4.2改善肢體功能 重癥患者由于長(zhǎng)時(shí)間臥床或不活動(dòng)使得肌肉可塑性降低，易導(dǎo)致肌肉萎縮、關(guān)節(jié)攣縮、骨質(zhì)疏松等并發(fā)癥[40]。Van等[41]開(kāi)發(fā)了一種新型的重癥VR康復(fù)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化的自我訓(xùn)練，適用于危重癥患者的早期康復(fù)。該設(shè)備通過(guò)一個(gè)在屏幕上顯示的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的活動(dòng)椅子來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的刺激。患者坐在移動(dòng)的椅子上，暴露在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，即可誘發(fā)軀干和四肢的預(yù)期性和反應(yīng)性肌肉收縮。該效果已在健康受試者中得到了驗(yàn)證，因此可以作為一種訓(xùn)練肢體功能的方法。Gomes等[42]采用任天堂WiiTM游戲系統(tǒng)對(duì)60例急診ICU患者以游戲的方式促進(jìn)身體活動(dòng)，采用加速計(jì)測(cè)量患者在玩電子游戲時(shí)的體力活動(dòng)水平。結(jié)果顯示，患者能夠達(dá)到中度活動(dòng)水平，且無(wú)不良反應(yīng)發(fā)生。這項(xiàng)技術(shù)不僅解決了與生理病理直接相關(guān)的康復(fù)問(wèn)題，還激發(fā)了患者對(duì)治療的興趣和動(dòng)機(jī)[43]。

4 不足之處及展望

VR技術(shù)在緩解重癥患者疼痛癥狀，改善負(fù)性情緒、提升睡眠質(zhì)量、進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練等方面具有一定效果。但其運(yùn)用仍處于初級(jí)階段，且有一定的不足：大多數(shù)研究樣本量過(guò)小，不利于研究結(jié)果的推廣；部分研究納入的是健康的受試者，因此尚不清楚在重癥患者中的應(yīng)用效果；對(duì)于重癥患者的VR干預(yù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的研究方案；大多數(shù)商用VR設(shè)備要求患者站立、行走或旋轉(zhuǎn)，但并不適用于重癥患者。此外，通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)我國(guó)缺少VR技術(shù)在重癥患者中的干預(yù)研究；由于各國(guó)文化的差異，國(guó)外的研究結(jié)果并不一定適用于我國(guó)。因此，未來(lái)需開(kāi)展適用于我國(guó)重癥患者特點(diǎn)的、更大樣本、更規(guī)范化干預(yù)方案的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，未來(lái)需要設(shè)計(jì)專(zhuān)屬于重癥患者體驗(yàn)的VR設(shè)備，但需要多學(xué)科專(zhuān)業(yè)人員參與，且費(fèi)用難以估計(jì)[44]，護(hù)理人員也應(yīng)結(jié)合自己的工作知識(shí)參與VR的設(shè)計(jì)過(guò)程。