高 佩，侯殿东*，杜姝姝，汪小康，冯 悦，高 芳

1.湖州师范学院，浙江 313000；2.上海中医药大学

术前焦虑是病人因疾病、住院、麻醉、手术或不明原因的担心而导致的紧张状态，发生率达25%～80%[1]。术前焦虑可增加术中麻醉用药量、术后疼痛及并发症的发生等[2]。因此，采取合理、有效的干预措施，可以减轻术前焦虑，促进病人快速康复，体现快速康复外科理念[3]。虚拟现实（virtual reality,VR）是创建、体验虚拟世界的计算机仿真系统，让用户体验虚拟与现实结合并沉浸其中，基于VR 技术的辅助治疗能够有效缓解病人焦虑、抑郁等精神症状[4]。

1 概述

1.1 术前焦虑的影响因素

1.1.1 社会人口学因素

影响术前焦虑的人口学因素包括年龄、性别、受教育程度及是否有过手术史等。研究表明，50%以上儿童具有术前焦虑症状，尤其是在术前等候区及麻醉诱导期间[5]。武玉红等[6]指出，不同年龄段的儿童术前焦虑程度不同，新生儿、婴儿术前焦虑较轻，1～3 岁术前焦虑较重，4～7 岁术前焦虑程度相对较重，7 岁以上相对较轻。高艳敏等[7]研究表明，老年人术前焦虑水平高于全国常模。因体内激素原因女性更容易产生焦虑情绪，因此女性是术前焦虑的独立影响因素[8]。研究表明，诊断性手术增加病人的术前焦虑，恶性肿瘤病人知晓真实病情也是影响病人焦虑的高危因素[9]。

1.1.2 社会生理学因素

术前焦虑通常与病人情感缺失有关，如人际关系疏远、欠缺家属关怀及陪伴、情感脆弱、自信心缺失、性格内向、情绪不稳、疾病不确定感、经济紧张等都会加重术前焦虑。有研究表明，离异、丧偶、单身等缺少情感支持的病人焦虑程度显著增高[10]。

1.1.3 手术和麻醉类型

妇科、产科、整形科病人术前焦虑的发生率较高。Aust 等[11]对3 200 例手术病人进行横断面研究，分析病人术前对麻醉和手术的焦虑程度，该研究应用阿姆斯特丹量表评估术前焦虑、手术焦虑和麻醉焦虑，同时使用改良的数字评定量表（mNRS）进行复测验证，结果表明手术焦虑高于麻醉焦虑。因此，术前评估应区分手术和麻醉的术前焦虑。病人对全身麻醉的焦虑程度高于局部麻醉[1]。Sigdel 等[12]研究表明，有区域麻醉经历的病人焦虑水平更高。研究表明，子宫切除术的病人术前焦虑高于国内常模[13]。Lavado 等[14]研究表明，椎管内麻醉是影响术前焦虑的重要因素，椎管内麻醉时，病人始终处于清醒状态，对周围环境有反应，会增加病人的焦虑情绪。整形门诊术前焦虑相关性的调查发现，病人术前焦虑水平较高，术前进行心理评估对开展整形手术具有较大意义[15]。

1.2 术前焦虑引起的围术期不良事件

术前焦虑可引起多种不良反应，生物机制尚未完全清楚，多数学者研究表明术前焦虑与围术期不良事件发生率关系密切。Kalmbach 等[16]研究表明，失眠病人更容易出现术前焦虑，术前焦虑又加重病人失眠，术前失眠同时会增加术后疼痛的发生。研究表明，术前焦虑是术后疼痛的主要影响因素[17]，同时也是术后呕吐的高危因素[18]，术前焦虑病人术后谵妄发病率是无焦虑病人的2 倍，减轻术前焦虑可降低围术期不良事件的发生率[19]。

1.3 VR 技术减轻焦虑的机制

VR 技术减轻焦虑的机制主要与两个方面有关：一方面，VR 技术通过分散病人注意力达到减轻焦虑的目的；另一方面，以解决问题为导向，通过VR 对病人进行术前宣教，减轻焦虑情绪。

1.4 VR 技术效果评价工具

1.4.1 状态-特质焦虑问卷（State-Trait Anxiety Inventory，STAI）

目前，STAI 是评估术前焦虑的常用工具[20]，常用于术前焦虑相关的科学研究。量表包括40 个条目，前20 项为状态焦虑分量表(S-AI),主要用于评定个体现在的或最近特定时间或情境的体验或感受；后20 项是特质焦虑分量表（T-AI），评定人们相对稳定的焦虑性人格特征。STAI 采用Likert 4 级评分法，总分越高，焦虑程度越高。量表在国内外测评信效度水平较高，郑晓华等[21]对该量表进行了信效度的检验，中文版T-AI 内部信度为0.882 5，S-AI 内部信度为0.906 2，并确立了常模。量表具有信度及效度高、便捷易分析等优点，能直观地反映病人的主观感受，但具有条目多、耗时长等缺点，在老年病人的使用过程中区分效度不高[22]。

1.4.2 焦虑视觉模拟量表（Visual Analog Scale for Anxiety，VAS-A）

VAS-A 使用简单、耗时短、对病人的受教育水平及认知程度没有要求，但是评价的时候具有主观性，缺乏焦虑的具体信息。使用时在纸上画一条10 cm 的横线，一端为0，代表无焦虑；一端为10，代表极度焦虑；中间部分则代表不同程度的焦虑，让病人自我感觉在横线上做记号，代表焦虑的程度。VAS-A 可以迅速评估状态焦虑，在欧美国家应用广泛[23]。吴昊等[24]对VAS-A 评估病人术前焦虑的效度进行评价，结果表明，VAS-A 评分与T-AI 评分相关系数为0.58，小于VAS-A 评分与S-AI 评分的相关系数，说明评估病人术前焦虑程度具有良好的区分效度，但不适合评估除状态焦虑外的焦虑情绪，因其收集数据简单，可作为状态焦虑量表的补充。Noben 等[25]应用VAS-A 评估剖宫产病人观看VR 全景视频后的术前焦虑程度，评估耗时短，适合急性手术的病人。

1.4.3 改良耶鲁术前焦虑量表（Modified Yale Preoperative Anxiety Scale，m-YPAS）

m-YPAS 用来评价儿童术前焦虑的量表及2～12岁儿童围术期焦虑，适用评估时期包括术前等候间、去手术室、入手术室和麻醉诱导期[26]，可在1 min 内快速评估患儿的焦虑水平，被认为是评估儿童焦虑的金标准[27]。量表含有22 个项目,分为活动、语言、情绪表达、觉醒状态和对父母的依赖5 个部分，总分越高，表明儿童的焦虑程度越重。2014 年简化后的量表为m-YPAS-SF，包含活动、发声、情感表达和明显的唤醒状态4 个部分，共18 个项目。简化后的量表依然具有较好的信效度，提高了评估的完整性及效率。中文版mYPAS-SF 的Cronbach's α 系数为0.850[28]。Dehghan等[29]研究表明，m-YPAS 评价儿童术前焦虑状态较其他量表可行性好，效度高，可以帮助医护人员快速筛查出术前焦虑的高危儿童，在评价儿童术前焦虑时应用较广。

1.4.4 其他

阿姆斯特丹术前焦虑和信息量表（Amsterdam Preoperative Anxiety and Information Scale）是针对术前病人进行评估的量表。刘敏等[30]研究表明，阿姆斯特丹术前焦虑和信息量表可以快速评估病人在特殊情况下的焦虑，信度好，适合在局部麻醉手术中应用。研究表明，阿姆斯特丹术前焦虑和信息量表在术前访视期间使用是有效的[31]。综合性医院焦虑量表(Hospital Anxiety and Depression Scale,HADS)广泛应用于病人焦虑、抑郁状态的筛查，得分越高表明病人焦虑或抑郁症状越重[32-33]。焦虑自评量表(Self-Rating Anxiety,SAS)判断焦虑症状的轻重程度，用于焦虑症状成年人的疗效评估，得分与焦虑程度成正比[34]。外科焦虑问卷（the Surgical Anxiety Questionnaire,SAQ）是评估术前焦虑及预测康复的工具[35]，中文版SAQ 的Cronbach's α 系数为0.934，该量表具有良好的信效度，可作为我国术前焦虑的评估工具[36]。

2 VR 技术的应用现状

2.1 沉浸式暴露术前宣教

手术病人对疾病的认知程度与术前焦虑水平密切相关，恐惧性焦虑发生率达到53.8%[37]。VR 技术暴露能让病人沉浸式体验手术室环境、手术过程、麻醉方式、术后恢复等情况，明白想象中的恐惧与现实的区别，感知并预测即将发生的事情，将自己从想象的恐惧中释放出来，有效应对术前焦虑。Vogt 等[22]用VR 技术构建第三人称视角的VR 之旅，包括4 个场景，第1个场景术前晚与病人进行手术时长、需要用的睡眠药物的谈话；第2 个场景术晨进行术前用药和给药的谈话；第3 个场景是在等候区进行手术相关内容的对话、安全核查等内容；最后一个场景是展示手术室场景、模拟麻醉准备及诱导等内容，结果显示，两组术前术后焦虑无显著差异，VR 之旅不会影响围术期的焦虑，但有助于病人了解术前准备知识，在术前教育及信息获取中具有重要作用。该研究在分析病人年龄与VR 之旅的相关性中指出，老年人和年轻人对VR 技术的接受程度同样高，没有证据表明老年人对VR 之旅具有不良反应，这一研究有利于VR 技术在术前宣教中普遍应用。Ryu 等[38]制作由小企鹅扮演儿科病人的4 min手术室VR 之旅，以电影的形式介绍在患儿前臂建立静脉通路，在等候区确认患儿身份后，将患儿送至手术室，连接监测装置，并进行面罩诱导全身麻醉等过程；同时应用儿童全身麻醉诱导依从性量表（ICC)评价两组麻醉诱导依从性，结果表明，两组麻醉诱导过程中顺应性和痛苦程度存在显著差异，VR 组更多的孩子表现出更好的依从性，在麻醉干预或诱导过程中没有不良事件发生。而Eijlers 等[39]用实际的手术室与医务人员进行建模，构建高度逼真的虚拟环境，研究表明逼真的VR 环境对儿童疼痛、谵妄没有显著影响，VR 技术在有显著痛苦的手术中具有明显效果。该研究与Ryu等[38]研究相比缺乏游戏元素，并且设计的时间较长。

2.2 VR 技术分散注意力

2.2.1 主动分散注意力

分散注意力是减轻疼痛和焦虑最有效的非药物性干预措施，应用VR 技术沉浸性特点制定的软件，让病人主动参与其中达到减轻焦虑的目的[40]。Ryu 等[41]让4～10 岁接受日间手术或全身麻醉手术的患儿，在进入手术间前1 h，以第一人称视角体验5 min 的VR 游戏，在虚拟世界里探索、挑战并获得奖励，患儿可自主选择自己感兴趣的设备，并会呈现该设备详细的功能描述，根据游戏提示，会面临击败细菌的挑战等；结果表明VR 游戏可降低约40%的择期手术和全身麻醉患儿术前焦虑，提高麻醉诱导期间的依从性，病人通过游戏化的VR 技术可主动参与分散注意力，达到减轻术前焦虑的目的，可以被视为一种实用的替代方案。

2.2.2 被动分散注意力

一项Meta 分析结合现有证据表明，主动、被动分散注意力对减轻焦虑、疼痛没有显著性差异[42]。被动分散注意力适用于病人能够配合、保持安静平和的状态，通过视觉、听觉、触觉等感官活动去观察和体验[40]。有研究对接受微创肠道手术的病人进行随机分配，对照组给予常规护理，试验组接受15 min 的VR 冥想（正念）应用程序，该程序由6 个独立的指导练习（呼吸、专注、移动、放手、平静和恢复）组成，指导病人术前完成前3 项练习，术后第1 天早晨完成剩余后3 项练习；研究发现VR 技术是一种安全且简单的干预措施，用于手术期减轻术前焦虑是可行的，有望成为围术期多模式疼痛和焦虑控制的辅助工具[43]。Sahin 等[44]通过VR视频播放一部持续55 min 的纪录片，以3D 自然图像为背景，并伴有背景音乐；结果表明在关节手术中，试验组和对照组虽然在试验后焦虑程度的改变没有显著差异，但是VR 视频播放可以提高病人的满意度，对术中生命体征有影响。该结果不能达到减轻焦虑的原因可能与椎管内麻醉是影响术前焦虑的重要因素有关[14]。我国姜建军等[45]对尿道扩张病人进行术前5 min 的VR 电影播放，运用S-AI 评估两组术后焦虑情况，结果显示VR 组焦虑评分低于对照组，表明VR 技术可缓解病人的焦虑程度。

3 VR 技术的应用效果

3.1 减轻焦虑程度

Lahti 等[46]将255 例年龄＞18 岁的牙科病人随机分成两组，试验组给予1.0～3.5 min 的360°沉浸式VR 技术的视频与音频，利用修改的牙科焦虑量表评估两组焦虑程度，结果表明即使是短时间应用VR 技术也可以减少牙科病人焦虑。Nunna 等[47]在前瞻性、随机、单盲试验中将70 例7～11 岁局部麻醉牙科手术患儿分成两组，试验组在预先准备的6 个视频中选择自己喜欢的卡通视频，使用VR 技术进行观看，通过测量患儿脉搏评估焦虑程度，比较两组术后脉搏变化，结果显示试验组脉搏平均值低于对照组，VR 组女性患儿干预前后脉搏值比较差异有统计学意义；表明试验技术干预可以明显降低患儿的焦虑水平，尤其是对女性患儿的影响更显著。

3.2 减少麻醉并发症及围术期不良事件发生

吴玮杰等[48]研究表明，全身麻醉病人通过VR 技术的情景模拟式术前访视，了解全身麻醉及手术过程，知晓麻醉相关知识及注意事项，减轻因对环境陌生、全身麻醉过程担心而产生的焦虑情绪，提高全身麻醉病人主动配合度；结果表明VR 技术使病人心率、血压更稳定，依从性更高，焦虑程度、应激反应下降明显，并降低了麻醉并发症和围术期不良事件的发生率。

3.3 提高术前宣教效果，减轻医务人员压力

盖明敏等[49]将VR 技术应用于术前宣教，表明VR技术提高了术前知识掌握率，提高病人参与的积极性，使病人主动学习术前相关知识，更好地配合护士及麻醉医生完成术前准备工作，提高了手术效率。舒晓等[50]研究表明，VR 技术术前访视模式使病人由被动学习转变成主动学习，也改变了传统宣教内容不生动、病人及家属不理解的情况，减轻了医务人员重复解释带来的工作量，提高了术前宣教的工作效率，减轻了医务人员的工作压力。

3.4 提高满意度，促进有效沟通

商卫红等[51]研究表明，在特定环境下观看VR 技术拍摄的视频，可以有效提高沟通的满意度，提升病人对术前知识的知晓率，避免医患矛盾的发生，给予病人获得更好的就医体验。Le May 等[52]研究表明，VR 技术干预使患儿在治疗过程中配合度高，患儿家长满意度提高，使护理工作顺利进行。一项前瞻性队列研究表明，使用术前VR 技术可提高妇科病人满意度[53]。

4 小结与展望

为了使VR 技术减轻病人术前焦虑的干预措施顺利应用，在应用过程中需要注意以下问题：1）病人的个体差异。不同的年龄段会表现出不同的认知和行为特征，VR 技术的干预可能会出现不同的结果。调查发现，73%的11～15 岁青少年对VR 技术非常感兴趣，但是使用VR 技术的研究主要是将青少年与幼儿结合在一起进行观察，很难确定VR 技术对青少年的影响效果[54]，建议未来应把青少年作为一个单独的观察对象进行评估和干预。研究表明，7～14 岁儿童干预效果较好，不同年龄段的儿童对VR 技术干预表现出不同的效果，在应用VR 技术时应考虑患儿年龄是否适合[55]。2）探讨干预时机。干预时机不同可能会造成干预效果不同，应重视病人需求，通过研究明确VR 技术减轻术前焦虑的最佳时机。3）确定效果评价指标。以往研究中多以各种焦虑评分量表作为评价指标，也有研究者自拟病人满意度调查表作为评价指标，这些评价指标存在主观性，在未来研究中应考虑纳入心率、血压、呼吸等客观指标，综合评定VR 技术的干预效果。在充分考虑病人认知能力的基础上，也可制定特异性的VR 效果评价工具。张会凡等[56]利用自拟量表评估骨科手术病人的术前焦虑程度，表明自拟量表具有病人易接受、快速了解病人情况等特点。未来可根据焦虑评估量表及病人情况、VR 技术的应用特点，编制效度及可行性高的评估量表。4）VR 技术设备设计及成本。我国VR 技术尚未广泛应用，主要是存在经济成本和时间成本等问题。有研究表明，VR 干预与常规治疗相比，使患儿平均每人可节省5.39 美元住院费用，但节约的住院费用不足以支付使用VR 的费用[57]。我国VR 技术成本逐年下降，我国人口基数大，从长远看VR 技术在我国使用具有较高的成本效益与临床意义。因此，医院应加大对设计成本的投入，对VR 技术干预成本和效益进行合理分析，以便使VR 技术更广泛地应用于临床。5）完善VR 技术视频内容。VR 技术在术前宣教的使用中最核心的问题是宣教内容单一，不能满足病人对疾病知识的需求。以后研究中应注重视频内容的丰富，但应避免可能对病人造成不适的视频内容，同时应探讨最适宜的视频干预时长。6）设备消毒。在VR 设备使用过程中应加强设备管理，做好设备消毒，避免感染发生。7）人员要求。视频内容制作过程中建议多学科协作参与，手术医生、麻醉医生、手术室护士、病房护士都应与VR 的设计工程师一起参与VR 开发，使设计的VR 系统更贴近于临床，提升护理服务质量。国外应用VR 技术减轻术前焦虑的研究较多，应用效果明显。目前，我国关于VR 技术减轻术前焦虑研究较少，VR 技术的使用仍需要广大医护人员的努力，在使用前应进行相关人员的培训，需要多学科共同参与才能推动VR 技术在减轻病人术前焦虑的应用及发展，提高医疗服务质量。