虚拟现实技术应用于髋关节置换术患者早期康复护理的效果观察

马筱 李晓莲 陈佳丽 陈泽珊

髋关节置换术是采用人工髋关节假体来代替人体已发生病变的股骨头及髋臼的外科手术，主要用于股骨头缺血性坏死、股骨颈骨折等，是骨科常见的手术之一。髋关节置换术对机体组织创伤大，且此类患者中多为老年人，机体功能差，术后并发症风险高。因此早期康复治疗非常重要，不仅能改善活动能力，减少并发症，加快康复，缩短住院时间，还能提高护理满意度，减少医疗负担。术后早期康复阶段是患者生理心理发生明显转变的一个过程，是患者接收正确康复知识及技能信息的重要时机，是决定患者能否顺利过渡到院外康复的承接过程。因此，术后早期康复阶段在全髋关节置换术患者整个康复过程中起着至关重要的作用[1]。

传统的康复训练方式单一枯燥，患者缺乏积极性，由于患者的社会背景和教育程度等不同，有时难以理解专业的知识，导致康复效果较差。因此健康宣教的方式应丰富多彩，易于理解[2]。虚拟现实（virtual reality, VR）技术是一种通过计算机模拟生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备对虚拟环境中的对象进行操作，能产生如同在真实环境中操作的感受和体验[3]。目前VR 技术运用于骨科患者康复已取得一定的积极效果，但需要更多研究证实[4]。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2020 年11 月—2021 年7 月我院骨科行髋关节置换术患者130 例为研究对象，纳入条件：初次行髋关节置换术，有正常的听力和视力，意识清楚，语言沟通能力良好。排除条件：认知障碍，严重的听力或视力障碍，肢体偏瘫，不配合实验。其中有5 例患者因术后转ICU、髋关节假体脱位等原因被剔除，最终纳入125 例患者。按照组间基本资料匹配的原则分为对照组62 例和观察组63 例。对照组中男12 例，女50 例；平均年龄73.35±15.72岁；汉族62 例；已婚62 例；术前诊断：股骨颈骨折31 例，股骨头坏死20 例，股骨粗隆骨折9 例，先天性髋关节发育不良2 例；手术方式：全髋关节置换术26 例，半髋关节置换术36 例；无VR 经验62 例；文化程度：初中以下41 例，初中至高中12 例，高中以上9 例。观察组中男17 例，女46 例；平均年龄69.41±12.29 岁；汉族63 例；已婚63 例；术前诊断：股骨颈骨折37 例，股骨头坏死21 例，股骨粗隆骨折2 例，先天性髋关节发育不良3 例；手术方式：全髋关节置换术34 例，半髋关节置换术29 例；无VR 经验62 例，有VR 经验1 例；文化程度：初中以下38 例，初中至高中15 例，高中以上10 例。两组患者性别、年龄、民族、婚姻状况、术前诊断、手术方式、VR 经验、文化程度比较差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经医院伦理委员会批准（B-2021-059），所有患者均签署知情同意书。

1.2 护理方法

1.2.1 对照组 入院后接受常规护理，内容主要包括：①入院后对患者进行健康教育，讲解髋关节置换术相关知识，指导患者饮食，对患者进行呼吸训练、床上排便训练、咳痰训练。②术前指导患者做踝泵运动、股四头肌等长收缩等功能训练，向患者介绍功能康复训练方法，讲解训练的重要性。③待术后麻醉消失后，指导家属下肢肌肉按摩方法，教会患者行踝泵运动，术后定时正确翻身。同时患者存在不同程度的疼痛，指导其听音乐，转移注意力，舒缓肢体，必要时使用止痛剂。④术后1～3 d指导患者主动股四头肌等长收缩、直腿抬高、髋关节屈伸运动，协助患者床上坐起，病情允许扶患者下地走路。⑤术后4～7 d 患者行髋关节外展训练，使用CPM 机辅助锻炼。⑥术后1 周可鼓励患者拄拐自由行走。⑦告知患者观看健康宣教二维视频，对于其他问题护士再解答。

1.2.2 观察组 在对照组的基础上佩戴虚拟现实设备行虚拟现实康复训练。

（1）虚拟现实视频的设计：研究小组协同技术人员开发了可运用于髋关节置换术患者的康复视频。拍摄地点为我院骨科康复病房，视频录像采用360°全景模式录制视频，拍摄设备选择专业相机。选择1 名骨科专科护士模拟患者拍摄，将相机放置在模拟患者头部位置，相机的镜头高度与人眼位置平齐，模拟患者康复锻炼的第一人称视角，内容包括膝下垫枕踢腿、踝泵运动、直腿抬高、屈髋屈膝、股四头肌等长收缩、床旁坐起训练、扶助行器床旁站立、使用助行器行走等。视频中穿插训练目的、动作要点解说、激励的话语，提高患者接受度，调动其早期康复积极性。讲解深呼吸、有效咳嗽、床上排便方法，主要采用镜像画面，模拟患者演示动作要领及注意事项，语音、字幕、视频相结合，患者如同面对面跟随模拟患者学习。每段视频时长为5～8 min，均设计了普通话和潮汕话2 个版本，播放设备采用VR 一体机。

（2）康复训练内容：①入院后观看深呼吸、有效咳嗽和床上排便VR 视频。②术前观看踝泵运动、股四头肌VR 互动训练视频，指导患者随视频运动。③术后第1 天进行踝泵运动VR 互动训练。④术后2～3 d 进行直腿抬高、膝下垫枕踢腿VR 互动训练。⑤术后第4～7 天佩戴VR 进行屈髋屈膝以及在床旁坐起行踢腿练习。⑥下地前观看助行器使用视频。⑦出院前观看出院指导视频，告知患者不要屈髋＜90°，不要交叉腿，定期复查等注意事项。向患者讲解VR 使用方法、使用目的。患者卧床再佩戴VR 并调整位置和角度直至视野清晰，选择恰当的体位，按路径表选择播放的短视频，播放前指导患者要随着视频一起运动，播放过程中若有头晕、恶心或者其他不适状况，则暂停播放，播放完成后询问患者感受并记录。

1.3 观察指标

（1）人工髋关节Harris 评分表[5]：由疼痛、功能、畸形、活动度4 个模块组成，满分100 分，评分越低髋关节功能越差。于术后第7 天评估两组患者的髋关节康复情况。

（2）Barthel 指数评定量表[6]：包括大便、小便、修饰、洗澡、如厕、吃饭、穿衣、转移、行走、上下楼梯10 个项目，每一项根据自理能力设0、5、10 分，总分100 分，分数越低表明自理能力越差。于术后第2 天、出院当天、出院后1 个月评估两组患者的日常生活活动功能。

（3）疼痛数字评分法（NRS）[7]：NRS 是将一条直线等分为10 段，0～10 表示疼痛的程度，0 分表示无痛，10 分代表最痛，患者挑选一个数字代表其疼痛程度。于术后第2 天、出院当天、出院后1个月评估两组患者的疼痛情况。

（4）住院时间：记录两组患者住院时间。

（5）满意度：术后1 个月电话随访，满意度分为不满意、一般、满意、非常满意4 个等级。

1.4 质量控制

本研究开展前集中对科室护士进行培训，包括干预的操作流程、VR 一体机使用方法、问卷的发放及回收，统一培训后考核，考核合格者方可参与研究。资料整理过程由2 人共同完成，1 人负责整理，1 人负责校对，以避免信息遗漏，确保实验的准确性、完整性及一致性。

1.5 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计学软件处理数据，计量资料正态分布以“均数±标准差”表示，组间均数比较采用t检验或双因素重复测量设计的方差分析，偏态分布以“中位数（四分位数间距）”表示，组间比较采用广义估计方程；等级资料比较采用秩和检验。检验水准α=0.05,P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同时间点两组患者Barthel 指数比较

两组患者术后第2 天、出院当天、出院后1 个月Barthel 指数出现逐渐升高状况，时间比较差异有统计学意义（P时间＜0.05）；组间比较差异有统计学意义（P组间＜0.05）；且随着观察时间延长，组间差距逐渐增大，差异有统计学意义（P交互＜0.05），见表1。

表1 不同时间点两组患者Barthel 指数比较（分）

2.2 不同时间点两组患者NRS 评分比较

两组患者术后第2 天、出院当天、出院后1 个月NRS 评分出现逐渐降低状况，时间比较差异有统计学意义（P时间＜0.05）；组间比较差异有统计学意义（P组间＜0.05）；且随着观察时间延长，组间差距逐渐增大，差异有统计学意义（P交互＜0.05），见表2。

表2 不同时间点两组患者NRS 评分比较（分）

2.3 两组患者术后第7 天Harris 评分及术后住院时间比较

观察组患者术后第7 天Harris 评分高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；观察组患者术后住院时间短于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者术后第7 天Harris 评分及术后住院时间比较

2.4 术后1 个月两组患者随访满意度比较

术后1 个月，观察组患者随访满意度高于对照组（P＜0.05），见表4。

表4 术后1 个月两组患者随访满意度比较

3 讨论

髋关节置换术作为一种创伤，可致患者失去日常活动自理能力，导致住院时间延长、术后生活质量下降、并发症增加甚至死亡等。已有研究显示，缺乏运动是身体机能下降的主要原因之一[8]。30 岁以后，四肢的肌肉力量每10 年减少8%，70～80 岁健康男性和女性的平均肌肉力量减少了20%～40%[9]。重症患者卧床7 d 骨骼肌横截面面积减少可达12.5%[10]。因此协助患者早期循序渐进地开展肢体功能锻炼，对帮助患者髋关节功能早日恢复、逐渐增强体质、促进其尽早康复非常重要。

目前常规康复治疗存在早期疼痛以及训练方式单一枯燥等问题。近年来，VR 技术不断发展成熟，结合VR 技术的康复治疗，为患者快速康复提供了全新的治疗手段。由于患者本身肢体运动受限，出于安全因素的考虑，他们往往不适合在真实环境中进行训练，而VR 技术能够高度复制现实场景，拓展训练环境，增强和丰富训练过程，使训练更加安全、有趣[11]。

同时，在使用VR 训练过程中能给患者提供多种形式的信息反馈，刺激神经中枢，充分发挥患者的主观能动性，并根据其状态给予暗示或建议等，使康复效果得到很大提高[12]。尤其老年患者，接受和理解知识的能力较差，护理人员必须给予足够的指导和协助。患者在虚拟环境下训练，解决问题能力、概括学习能力以及执行能力均可获得较大程度的提高[13]。术后患者可能出现本体感觉障碍，导致患者对运动速度和运动方向不能及时正确的感知，不能迅速做出调整，进而出现平衡功能障碍、姿势调节障碍，影响各种动作的准确性[14]。住院患者早期应用基于VR 技术的康复训练能增强患者的本体感觉，促进康复[15]。反复训练也是习得一种运动技能的基本条件[16]。患者佩戴VR 一体机可反复观看VR 视频，有效引导患者持续稳定地进行反复训练。此外,虚拟现实训练能指导患者根据虚拟情景模式做出各种锻炼动作,直至完成锻炼目标,从而提升患者锻炼依从性[17]。

疼痛已经成为继血压、心率、脉搏和呼吸之后的第五大生命体征，其中术后疼痛是医患共同关注的临床问题。疼痛程度与患者注意力有关,若通过分散患者对有害性刺激的注意力,减少对应激源的关注,可有效减少疼痛信号传导,起到缓解疼痛作用[18]。非药物护理干预相较于药物干预具有安全、经济、重复性强等优点,已受到医护人员的广泛关注。VR 技术作为一种新兴的非药物干预方法，通过分散患者注意力减轻疼痛程度，相较于传统的非药物止痛方法，具有安全性高、趣味性强等特点。疼痛的单纯药物治疗作用有限，且缺少有效的非药物治疗措施，而VR 技术在慢性疼痛患者中应用除可用于降低患者疼痛之外，还可以缓解其焦虑情绪，且患者接受程度较高[19]。同时研究表明，与普通电子游戏相比，三维技术的使用增加了沉浸感，并在减轻疼痛方面取得了更好的效果[20]。

4 局限性

本研究存在一定的局限性，如样本量较小，使用时间、干预时间较短，仅为在院时间；样本分布范围较窄，所有纳入患者均来自同一所医院；虚拟现实系统技术还未成熟。建议后续研究增加样本量，延长研究周期，开展多中心研究。对技术的把控更加严格，还要不断地改善系统性能。

总之，髋关节置换术患者使用基于VR 技术的训练指导能提高患者髋关节活动度，加快康复，缩短住院时间，减轻医疗负担，提高护理满意度。