虚拟现实技术在儿童深龋治疗中对牙科畏惧的干预效果研究

任海霞 刘颍凤 梁慧敏 李家勇 温春琴 王春梅

1.天津医科大学护理学院 天津 300070；2.天津康复疗养中心口腔科 天津 300191

告知-演示-操作（Tell-Show-Do，TSD）行为引导是最为常见的非药物性口腔行为管理方法[9]。医生告知患儿即将进行的治疗，并对治疗过程进行演示，再按照演示的程序完成治疗。临床主要应用于轻、中度CDF患儿的治疗中，但该方法无法隔绝光线、治疗场景及噪音等外界刺激[10]。

虚拟现实（virtual reality，VR）技术是由计算机、多媒体、网络等多种技术汇集而成的具有交互性、感知性及沉浸感的前沿技术。VR眼镜是基于VR技术开发的一款头戴式设备，包含耳机、3D眼镜以及指压式手柄等操作设施。VR眼镜通过眼部周围遮罩下视频及音频输出可以分散患儿的注意力，减少疼痛感知[11]，还可以隔绝光线、治疗场景及噪音等外界刺激。据研究[12]，VR眼镜可以有效降低患者治疗过程中的不适感，提高患者的配合度和满意度。

本研究通过评估VR眼镜和TSD行为引导2种干预措施下，CDF患儿在口腔治疗过程中的焦虑及疼痛感知状况及治疗依从性，分析VR眼镜在儿童深龋治疗过程中局部镇痛时减少疼痛感知和焦虑水平的有效性，同时分析VR眼镜的临床适用性，为临床针对CDF患儿采取恰当的干预方法提供参考。

1 材料和方法

1.1 研究对象

根据纳入排除标准，于2020年11月—2021年9月在天津康复疗养中心口腔科收集因深龋需在局部浸润麻醉镇痛下进行活髓切断术治疗的患儿。纳入标准：1）5～8岁因乳磨牙深龋需在局部麻醉镇痛下进行牙科治疗的患儿；2）经改良中文版儿童畏惧调查量表-牙科分量表（children’s fear survey schedule-dental subscale，CFSS-DS）测评，诊断为轻中度CDF（CFSS-DS评分16～30分为轻度CDF，评分31～45分为中度CDF）；3）全身健康情况良好。排除标准：1）弱视、斜视、屈光不正等视功能障碍的患儿；2）晕动症敏感体质的患儿（敏感体质指暴露于3D环境中可能会出现恶心、头晕、头痛、视力模糊等症状）；3）近期服用镇痛药物的患儿；4）患有脑瘫、智障等疾患，或者思维及表达有障碍影响观看VR影像效果的患儿；5）有癫痫发作或有癫痫病史患儿。

诊治流程：患儿无自发痛病史，临床检查可见患牙存在深度龋损且龋损近髓，X线检查显示龋损极近或波及髓腔，根分叉及根尖周无透射影，牙根无吸收或生理性吸收未超过根长的1/2；治疗采用阿替卡因局部浸润麻醉，隔湿，去腐，备洞，清洗窝洞，揭髓室顶，然后去冠髓，清洗、止血，三氧化矿物聚合体（mineraltrioxideaggregate，MTA）盖髓，玻璃离子垫底充填，2周后复诊行预成冠修复。局部浸润麻醉技术采用STA（single tooth anesthesia）无痛局部麻醉注射系统，注射药物为阿替卡因，注射速度为0.3 mL·min-1，注射时间约为2 min。

本研究通过了天津医科大学伦理委员会审查（审批编号：TMuhMEC2020030），并获得患儿监护人的知情同意。

4.1 结论 从国际视野下看体育课程体系建设，不仅启发我们站位要高，立足大教育，大健康，建设大课程，而且，还要宽视野，使课程内容尽量丰富多样，让学生们有更多的自主选择学习的机会，便于激发培养学生学习体育的兴趣。尤其是采取灵活多样的课程实施策略，更让我们认识到一体化体育课程实施要形式灵活，途径多元等。

1.2 样本量计算

根据试验组与对照组的治疗有效率π1和π2，按α=0.05、1-β=0.9估算样本量n1（试验组）和n2（对照组），计算公式如下：

预试验中，纳入因乳磨牙深龋需进行局部镇痛下行活髓切断术治疗的轻中度CDF患儿50例，经随机数字表法完全随机分组，试验组（佩戴VR眼镜）与对照组（使用TSD行为引导）各25例，结果显示：轻度与中度CDF患儿数量比约为3∶1（轻度CDF患儿38例、中度CDF患儿12例），试验组干预方法治疗有效率π1=0.96，对照组有效率π2=0.78。代入上述公式计算得出n1、n2均为58例。以20%失访率计算，样本量为73例，本研究扩增至80例，总样本量为160例。按照预试验中轻度和中度CDF患儿比例3∶1计算，根据治疗前CFSS-DS测评分值，纳入轻度CDF患儿120例，中度CDF患儿40例。

1.3 研究方法

1.3.1 实验分组利用随机数字表法将120例轻度CDF患儿随机分为2组：组1为佩戴VR眼镜组（轻度畏惧VR组，60例），组2为TSD行为引导组（轻度畏惧TSD组，60例）；将40例中度CDF患儿同样随机分为2组：组3为佩戴VR眼镜组（中度畏惧VR组，20例），组4为TSD行为引导组（中度畏惧TSD组，20例）。组1和组3为试验组，组2和组4为对照组。

1.3.2 干预措施佩戴VR眼镜组：治疗开始前，由研究人员向患儿介绍VR眼镜及手柄的用法，并协助患儿配戴VR眼镜。患儿通过VR眼镜观看牙科治疗场景，预先了解治疗过程中的各种刺激，避免受到惊吓。VR眼镜备有5个3D动画视频，患儿可以选择喜欢的一款观看，观看动画视频5 min后，医生开始治疗操作，直至治疗结束，整个过程中患儿的头部不会出现大幅度摆动，不会影响到医生的操作。

TSD行为引导组：首先，用易于儿童理解的语言解释治疗目的、治疗方法和过程，以及需要患儿做怎样的配合。其次，让患儿观看其他患儿治疗过程及治疗成功的视频资料，展示治疗所需器械并在模型上演示器械的使用方法，以缓解患儿的紧张恐惧心理。最后，让患儿触摸治疗所用器械，运用模型让患儿在体外感受高低速牙科涡轮机的转动。上述流程完成后开始治疗操作。

1.3.3 治疗流程将轻、中度CDF患儿按就诊先后顺序给予编号，依据随机分组方案将患儿按编号分配入组。1）患儿治疗开始时（行为干预前）测量并记录其心率最高值（作为治疗前心率，基线值）。2）VR组患儿配戴VR眼镜5 min后，医生立即开始治疗。TSD组研究人员对患儿进行行为诱导，了解治疗流程后，医生立即开始治疗。3）治疗过程中，由研究人员根据Venham临床焦虑及合作行为级别评定量表评定患儿的合作级别，并记录局部麻醉镇痛开始2 min时心率最高值作为治疗中心率。4）治疗结束后，由研究人员采用问答形式协助患儿填写Wong-Baker面部表情量表，评估局部镇痛时疼痛程度；VR组患儿填写VR眼镜适用性评估量表。5）治疗2周后，即复诊治疗前由研究人员协助患儿填写CFSS-DS量表，记录为治疗后焦虑分值，并完成治疗依从性量表评估。治疗全程视频录像。采用心率血氧饱和度仪（型号Prince 100D，深圳科瑞康实业有限公司）测量心率。VR眼镜（CV10型）为深圳华为技术有限公司产品。

1.3.4 评价指标本研究从焦虑感知（心理测评维度、行为评估维度、生理反应分析维度），疼痛感知（疼痛维度）和治疗依从性3个方面分析佩戴VR眼镜和TSD行为引导2种干预措施缓解CDF的效果，并采用VR眼镜适用性评估量表进一步评估其适用性。

1）焦虑感知。①采用改良中文版CFSS-DS量表进行心理测评，评分越高则焦虑程度越高。该量表经卢佳璇等[13]研究证实，具有良好的临床适用性及信度、效度，更适合中国儿童；②采用Venham临床焦虑及合作行为级别评定量表评估患儿治疗中的行为合作情况。量表分为自如、不自在、紧张、勉强、恐惧和失控共6个等级（0～5级），级别越高，患儿的合作性越差。该量表被广泛用于儿童口腔就诊行为评估[14]。③采用心率指标评估患儿治疗中的生理反应。2）疼痛感知。采用Wong-Baker面部表情量表评估患儿的疼痛等级。该量表由从笑到哭6张并列的娃娃笑脸组成，评分等级为0～5级，每一级对应一种表情，患儿可根据面部表情对治疗中（本研究为局部镇痛注射时）的疼痛进行评估。该量表简单、直观且有效，是儿童口腔临床治疗中疼痛评估广泛应用的量表[15]。3）治疗依从性：采用治疗依从性量表评估患儿的治疗依从性。量表根据患儿是否及时复诊分为3个等级：提前确认时间并按时复诊者为好，复诊前1 d研究人员电话提醒后按时复诊者为较好，电话提醒仍未按时就诊者为差。治疗依从性好与较好的患儿所占总人数的比例为最终治疗依从率[16]。4）VR眼镜适用性评估：采用适用性评估量表，通过眼镜舒适度、眼疲劳程度、游戏吸引程度、意愿性4个指标（每个指标分不同级别）对VR眼镜的适用性进行评估[17]。

本研究由4位研究人员共同完成，1位医生和1位助手完成所有患儿的治疗，1位研究人员负责收集治疗过程中的心率指标、患儿合作级别等资料信息，1位研究人员负责患儿分组、辅助患儿填写治疗前及治疗后焦虑量表的测评、TSD行为诱导及VR眼镜佩戴指导等工作，其中2位研究人员共同负责数据录入及统计分析。

1.4 统计分析

将资料编号，双人录入数据，使用SPSS 26.0统计软件进行数据分析。计量资料使用均数±标准差的方式进行描述，组内各时间点的心率、治疗前后CFSS-DS分值使用配对t检验进行比较，组间各时间点的心率值、心率差值、治疗前后CFSSDS评分差值等采用独立样本t检验进行分析，2组患儿组间临床焦虑与合作行为级别、疼痛级别、依从性分析采用非参Wilcoxon符号秩和检验进行分析，检验水准为双侧α=0.05。VR眼镜适用性评估量表相关资料描述主要采用各指标不同级别患儿的构成比进行描述性分析。

2 结果

2.1 研究对象的一般资料

4组患儿的年龄、性别、治疗前CFSS-DS评分见表1，经统计学分析，差异均无统计学意义（P>0.05），试验组和对照组之间具有可比性。

表1 患儿一般资料Tab 1 General information of children

2.2 焦虑感知指标

2.2.1 CFSS-DS量表评分2种干预方法下4组患儿CFSS-DS评分及分析结果见表2。对4组患儿治疗前后CFSS-DS分值的差异进行统计学分析，结果显示：轻度和中度畏惧VR组以及中度畏惧TSD组治疗前后CFSS-DS分值的差异均有统计学意义（P<0.01），而轻度畏惧TSD组治疗前后的差异则无统计学意义（P=0.073）。对试验组（VR组）和对照组（TSD组）CFSS-DS分值的变化进行组间差异分析，结果显示：治疗前CFSS-DS评分在2种干预方法间的差异无统计学意义（P=0.790，P=0.400）；治疗后中度畏惧患儿2种干预方法间的差异有统计学意义（P=0.000）；不论轻度还是中度畏惧患儿，治疗前后差值的差异均有统计意义（P=0.047，P=0.000），试验组的差值更大，提示试验组缓解CDF的效果更为明显，且在中度畏惧患儿中更有优势。

表2 治疗前后CFSS-DS量表评分Tab 2 Score of CFSS-DS scale before and after treatment

2.2.2 Venham临床焦虑及合作行为等级评估2种干预方法下4组患儿Venham临床焦虑及合作行为等级分析结果见表3。对试验组（VR组）和对照组（TSD组）合作行为等级的变化进行组间差异分析，结果显示：轻度畏惧试验组与对照组相比，差异无统计学意义（P=0.540），提示轻度畏惧患儿的配合程度无明显差异；中度畏惧试验组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.020），提示中度畏惧患儿中试验组的配合程度更佳。

表3 Venham临床焦虑及合作行为等级评估Tab 3 Venham clinical anxiety and cooperative behavior rating evaluation

2.2.3 心率2种干预方法下4组患儿的心率测量值见表4。因为每个患儿基线心率不一，所以本研究以治疗前心率与治疗中心率的差值与治疗前心率（基线值）的比值（本研究定义为Q值）作为比较2种干预方法影响患儿心率的生理指标参考值。4组患儿治疗前和治疗中的心率经组内比较，结果可见：与治疗前相比，4组患儿的治疗中心率均有明显增加（P=0.000）。对试验组（VR组）和对照组（TSD组）心率值的变化进行组间分析，结果可见：治疗前心率在2种干预方法间的差异无统计学意义（P=0.883，P=0.097）；轻度畏惧组的治疗中心率在2种干预方法间的差异无统计学意义（P=0.500），而中度畏惧组的治疗中心率在2种干预方法间的差异则有统计学意义（P=0.023）；Q值在2种干预方法之间的差异均无统计学意义（P=0.250，P=0.395）。

表4 治疗前和治疗中心率测量值Tab 4 Heart rates before and during treatment

2.3 疼痛感知

2种干预方法下4组患儿疼痛等级分析结果见表5。对试验组（VR组）和对照组（TSD组）疼痛等级评估值的变化进行组间差异分析，结果显示：轻度和中度畏惧试验组与对照组相比，差异均有统计学意义（P=0.039，P=0.041），提示无论轻度还是中度畏惧患儿，2种干预措施均有效果，VR组的疼痛等级更低。

表5 局部注射期间疼痛等级评估Tab 5 Evaluation of pain grade during local injection

2.4 治疗依从性

2种干预方法下4组患儿治疗依从性分析结果见表6。对试验组（VR组）和对照组（TSD组）的治疗依从性进行组间差异分析，结果显示：轻度和中度畏惧试验组与对照组相比，差异均有统计学意义（P<0.01），试验组依从性均高于对照组。

表6 治疗依从性评估Tab 6 Evaluation of treatment compliance

2.5 VR眼镜适用性评估

VR眼镜适用性分析结果见表7。在眼镜舒适度方面，95%的患儿表示十分舒适；在疲劳感方面，100%的患儿表示眼睛完全不疲劳；游戏吸引程度方面，97.5%的患儿给予5分以上评分（其中95%的患儿评分为10分，即满分）；在佩戴意愿性方面，97.5%的患儿愿意再次佩戴VR眼镜进行治疗。

表7 VR眼镜适用性评估Tab 7 Evaluation of VR glasses applicability

3 讨论

3.1 2种干预方法下患儿焦虑感知的差异

CFSS-DS量表评估结果显示：VR眼镜干预方法对轻度和中度CDF患儿均有缓解焦虑的效果，对中度CDF患儿效果更为显著；而TSD干预方法只对中度CDF患儿有缓解焦虑效果，对轻度CDF患儿无明显效果。VR组中，轻度和中度CDF患儿治疗后畏惧缓解程度明显优于TSD组，提示VR眼镜干预方法在缓解儿童牙科畏惧方面优于TSD法。Nuvvula等[18]的研究发现：部分患儿在使用VR眼镜治疗前同样可能会表现出畏惧情绪，这与对未知事物（首次佩戴VR眼镜）的焦虑和恐惧有关。本研究在患儿佩戴VR眼镜前，均由研究人员先向患儿详细演示VR眼镜的佩戴与使用方法，以缓解患儿对新事物的畏惧心理。

3.2 2种干预方法下患儿合作行为的差异

Venham等级评估结果显示：2种干预方法对轻度CDF患儿合作行为的影响无明显差异，而在中度CDF患儿中，VR组对合作行为的影响优于TSD组。TSD组配合程度低，笔者推测，这与患儿可以看到有创性刺激（注射针头）有关，也可能与过多的解释行为反而让患儿更反感有关。

3.3 2种干预方法下患儿心率的差异

患儿心率值检测结果显示：2组患儿的心率在局部注射期间均有不同程度增加，在中度CDF患儿中，VR组心率的增加幅度明显低于TSD组，说明VR眼镜干预方法在中度CDF患儿中较TSD方法更能降低患儿的生理反应。笔者认为：在临床治疗中，针对中度CDF患儿可以采用佩戴VR眼镜法，而针对轻度CDF患儿，可以选择TSD引导法，也可以根据患儿及监护人的意见选择相应的干预方法。

3.4 2种干预方法下患儿疼痛程度的差异

疼痛等级评估结果显示：VR组患儿在局部注射期间对疼痛感知程度低于TSD组，与其他研究[19-20]的结果一致。VR眼镜将患者的注意力从不愉快的医疗环境转移到愉快和有吸引力的虚拟世界，通过调动多种感官以转移患儿的注意力，减慢疼痛信号的接收与处理，从而减轻疼痛。

3.5 2种干预方法下患儿治疗依从性的差异

治疗依从性评估结果显示：VR组治疗依从性明显优于TSD组。患儿更愿意在VR眼镜所提供的有趣视频游戏这种愉快环境下接受治疗，VR眼镜在牙科治疗中的应用可以明显提高患儿的治疗依从性。

3.6 VR眼镜适用性评估

VR眼镜适用性评估结果显示：VR眼镜临床使用安全，受试儿童未出现眼睛不舒适的情况。患儿对VR眼镜播放的视频具有较高的兴趣，97.5%患儿对游戏吸引程度评价为满分（10分）。95%患儿愿意再次接受VR眼镜治疗；有2例患儿对是否愿意使用VR眼镜表示无所谓，原因是担心治疗中会出现疼痛而未完全进入游戏状态；还有2例患儿表示不愿意使用VR眼镜，因为患儿年龄偏小，口述戴上眼镜看不见妈妈，需要牵着妈妈的手，治疗过程中未完全进入状态。在眼镜舒适度方面，2例患儿评价为比较舒适，原因在于患儿脸庞较小，治疗过程中眼镜滑脱，影响视频观看。目前市场上尚没有专门为儿童设计佩戴的VR眼镜。本试验中，患儿治疗总时间为15～20 min，患儿未出现眩晕、恶心等症状。

4 结论

良好的儿童口腔行为管理方法是保证儿童顺利进行口腔治疗的关键，对促进患儿形成积极、健康的牙科就医态度和信念有着重要意义。VR技术与传统TSD行为引导相比，是一种更有效缓解儿童牙科畏惧症状的口腔行为管理技术，在中度CDF患儿中优势更明显。本研究的样本量偏少，且未在重度CDF患儿及其他口腔疾病CDF患儿中开展研究，限制了VR技术干预效果的进一步评价。未来可开展多中心、大样本、多种干预方法比较的随机对照研究，以进一步评价VR技术的干预效果。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。