虚拟现实技术治疗原发性痛经临床观察

郭向飞 刘 旭 刘华琴 袁 焕 宋琳琳 于佳佳 霍岩松 付建峰△

（1 首都医科大学附属安贞医院疼痛科，北京 100029；2 河北中医学院，石家庄 050200；3 河北医科大学第四医院麻醉科，石家庄 050011）

疼痛会影响病人身心功能、干扰日常生活、降低家庭和社会劳动能力、增加医疗负担和罹患精神类疾病（焦虑、抑郁等）的风险，从而降低生活质量，对家庭、医疗系统和社会都是一种沉重的负担。痛经是年轻女性最常见的疼痛疾病，是指行经前或行经期出现下腹坠、胀痛、伴有腰酸或其他不适，重症者伴有四肢发冷、寒战、恶心、呕吐、晕厥等症状。有50%～80%的育龄妇女月经期有轻微痛经症状，有10%～20%的妇女月经期痛经症状严重以致影响其工作、生活与学习[1]。如果能找到无创非药物治疗痛经的方法，将是广大痛经女性的福音。

虚拟现实技术(virtual reality, VR)是虚拟世界的计算机仿真技术。它利用计算机技术以及动画技术生成模拟仿真环境，可提供多源信息融合的三维动态场景并支持实体行为交互，能使用户沉浸到构想的虚拟环境中。VR 是一种新兴的辅助或替代药物的镇痛方法，已被证实可用于控制各类急性疼痛。使用VR 分散注意力已经成为一种有效的治疗方法来减少病人的疼痛，这种治疗方法称为“分心疗法”。VR 除了可以分散注意力以外，还提供一个积极的、正向的心理矫正环境，从而直接或间接地作用于病人痛觉的感受[2]。近年来，VR 在医学领域发展非常迅速，主要用于医学教育、手术规划、手术模拟和康复训练等领域。VR 在疼痛治疗领域也开始显现，最早将VR 用于疼痛治疗领域是美国华盛顿大学Hoffman 等[3]报道2 例烧伤后疼痛病人，在给病人换药过程中使用VR，使病人平均疼痛视觉模拟评分法(visual analogue scale, VAS)评分由7.7 降至4.0。Hoffman 等[4]另一项研究通过VR 治疗与物理治疗相比，给予烧伤病人使用物理治疗期间VAS 平均评分3.6，使用VR 治疗期间VAS 平均评分1.4。目前VR 技术在疼痛的治疗中也有了较大的进展，如果可以将VR 技术用于治疗痛经，将会为痛经困扰的广大女性带来极大帮助。本研究通过虚拟现实技术治疗原发性痛经，并通过主客观指标评价虚拟现实技术镇痛的有效性，为新型镇痛方法和技术提供客观证据。

方 法

1.一般资料

本研究方案通过首都医科大学附属北京安贞医院伦理委员会审核（伦理批号2022214x），并在试验正式开展之前与志愿者签署知情同意书。选取2022 年5 月至2022 年9 月期间在北京科技大学招募的本科及研究生女性痛经志愿者，按随机数字表法分为VR 试验组和对照组，每组30 例。

纳入标准：①女性；②年龄18～25 岁；③明确诊断原发性痛经；④VAS 评分4～8；⑤意识清楚能独立表达自己感受。

排除标准：①不能配合使用VR 设备；②有沟通交流障碍；③长期服用镇痛药物；④有精神疾病史。

剔除及终止标准：因各种原因取消研究的受试者，以及研究者认为不能进一步配合研究的受试者。

2.治疗方法

VR 试验组：在受试者痛经时，给予配戴VR眼镜（HTC，美国）治疗，VR 眼镜场景主要使用湖边别墅视频，建立立体空间场景。通过VR 眼镜将立体空间场景展示给受试者（见图1），然后记录受试者治疗前、治疗后（治疗结束后即刻）、VAS 评分、焦虑评分（汉密尔顿焦虑量表），同时给予受试者疼痛指数 (pain index, PI) 监测（评估受试者客观疼痛程度）。

对照组：在受试者痛经时，给予观看电影30

结 果

分钟治疗，记录治疗前、治疗后（治疗结束后即刻）、VAS 评分、焦虑评分（汉密尔顿焦虑量表），同时给予受试者疼痛指数 (PI) 监测（评估受试者客观疼痛程度）。

3.疼痛指数测量方法

清洁受试者耳后乳突及前额的皮肤，将疼痛指数监测仪（北京易飞华通科技开发有限公司）脑电采集电极分别放置于双侧乳突位放置参考电极（左侧C1，右侧C2）、双侧眉弓上方（左侧FP1，右侧FP2）、前额双眉中心点上方2 cm (FZ)，在受试者静息2 分钟后开始进行脑电监测，连续记录其30分钟的脑电数据，在脑电数据采集过程中要求所有受试者保持静息。

4.疼痛症状评估

受试者按要求佩戴多功能组合式监护仪HXD-I脑电采集电极，监护仪显示屏背靠受试者背部。嘱受试者平静呼吸，静坐2 分钟后由第1 名研究人员在VAS 评分卡尺上标识疼痛刺激的强度，并由第2名研究人员记录VAS 评分数据，同时由第3 名研究人员从监护仪上记录5 分钟的PI 值，连续进行8 次VAS 评分和脑电PI 指数记录（每5 分钟1 次），对同一位受试者的8 次记录数据取平均值。由2 名数据录入人员分别按照受试者编号顺序进行全部数据的录入。

5.统计学分析

使用SPSS 20.0 统计软件对数据进行分析。组间比较采用两独立样本比较的秩和检验；组间比较采用X2检验。对双变量呈正态分布的连续性变量，以P＜ 0.05 为差异具有统计学意义。以上数据分析过程分别由2 名数据分析人员分别独立完成。

1.VR 试验组和对照组治疗前后VAS 评分比较

VR 试验组与对照组治疗前 VAS 评分无显著性差异。VR 试验组治疗前VAS 评分6.1±1.3，治疗后VAS 评分1.6±0.6，治疗前后比较存在显著性差异(P＜ 0.001)；对照组治疗前VAS 评分5.8±1.2，治疗后VAS 评分3.8±1.1，治疗前后比较存在显著性差异(P＜ 0.001)。VR 试验组治疗后VAS 评分与对照组相比存在显著性差异（P＜ 0.001，见表1）。

表1 VR 试验组和对照组治疗前后VAS 评分比较

2.VR 试验组和对照组治疗前后疼痛指数(PI)比较

治疗前VR 试验组疼痛指数 (PI) 与对照组无显著性差异。VR 试验组治疗前疼痛指数(PI)23.1±3.6，治疗后8.0±2.9，试验组治疗后与治疗前相比存在显著性差异(P＜ 0.001）。对照组治疗前疼痛指数(PI) 20.1±3.4，治疗后14.1±3.8，对照组治疗后与治疗前相比存在显著性差异（P＜ 0.001）。VR 试验组治疗后疼痛指数与对照组相比存在显著性差异（P＜ 0.001，见表2）。

表2 VR 试验组和对照组治疗前后疼痛指数(PI)比较

讨 论

疼痛是一种与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快的感觉和情绪情感体验，或与此相似的经历[5]，严重影响病人的心身健康。据统计，我国慢性疼痛的发生率为35.9%～52.9%。如果可以研究出无创疼痛治疗方法，将是对世界巨大的贡献。

原发性痛经是指女性生殖器官发育正常，非器质性病变引起的痛经。流行病学研究表明原发性痛经是目前妇科最常见疾病，因此，重视痛经的治疗十分必要。目前痛经主要治疗方案是口服非甾体镇痛药、避孕药及宫内节育器曼月乐。非甾体镇痛药物不良反应较大；口服避孕药目前在已婚妇女应用较多，由于该类药物会影响机体的代谢功能，诱发一系列不良反应，因此只作为二线药物使用；曼月乐主要针对子宫腺肌症等引起的继发性痛经疗效明显，且宫内节育器多应用于已婚妇女，有其局限性。如果能找到无创非药物治疗痛经的方法，将是广大痛经病人的福音。

近年来，VR 在疼痛治疗领域也开始展现，最早将VR 用于疼痛治疗领域是美国华盛顿大学Hoffman 教授。Hoffman 等[6]研究报道在给牙科治疗病人拔牙过程中使用VR，VAS 平均为0.6，而同时看电影组病人VAS 评分为7.2，看电影组与空白对照组疼痛评分无显著差异。Walther-Larsen 等[7]报道，在给儿童静脉穿刺时，VR 转移注意力治疗，可以明显减轻儿童穿刺时疼痛，并且可以达到麻醉药的效果。儿童牙科治疗过程中使用VR 可以明显减轻疼痛感，并且这些儿童会更好地配合治疗[8]。在成人牙科做牙根整平手术中，使用VR 可以明显减轻病人疼痛，并且98%参与者希望在牙根整平手术过程中使用VR[9]。Agrawal 等[10]报道，使用VR转移注意力治疗镰状细胞贫血血管闭塞发作期疼痛，病人治疗前后VAS 评分由7.8 降至5.3。Chad等[11]报道VR 可以减轻免疫接种过程中儿童对注射的恐惧感和疼痛感。

VR 在治疗慢性疼痛方面，主要作为辅助工具，例如应用VR 制作虚拟肢体通过镜像疗法治疗幻肢痛[12]和复杂性区域疼痛综合征[13]。此外，还有研究使用VR 与认知行为疗法相结合促进纤维肌痛[14]、脊髓损伤[15]、膝关节骨关节炎[16]、慢性腰痛[17]病人疼痛缓解和功能改善。

本研究发现通过沉浸式VR 场景可明显减轻痛经受试者疼痛程度，从PI 指数和VAS 评分两个方面评价，受试者的疼痛程度均有明显减轻，并且VR 试验组与对照组相比疼痛减轻更明显。

目前VR 减轻疼痛机制尚未研究清楚，Hoffman等[18]研究发现，实验组和对照组受试者分别给予热疼痛刺激，试验组给予VR 治疗，对照组不治疗，同时做功能核磁共振检查，结果发现试验组前扣带回、岛叶、丘脑、第一躯体感觉区、第二躯体感觉区等疼痛相关脑区皮质激活水平明显低于对照组。VR 治疗疼痛主要机制可能是通过影响前扣带回皮质将疼痛信号分散转移，降低大脑对疼痛信号的感应，从而发挥镇痛作用[19]。我们将进一步通过近红外光谱技术研究虚拟现实技术镇痛的神经机制。

影响VR 治疗效果的因素主要几个方面：①VR 内容必须要引人入胜，使病人很快沉浸于虚拟世界里面。②同时将声音、音乐、触觉、感觉等因素融入VR 内容里面，可以增强VR 治疗效果。③增加参与者与虚拟世界的互动，可以增加治疗效果。④更好的VR 眼镜也可以增加治疗效果[20]。VR 在急性疼痛中的应用一致认为，与被动视觉输入相比，目标导向的互动虚拟环境可以更有效减轻疼痛[21,22]。本研究样本量较小，且也会因以上因素出现研究偏差，并且目前还需要VR 治疗疼痛机制方面进一步研究。本研究仅观察主观疼痛评分及客观疼痛指数，发现虚拟现实技术可以通过转移注意力减轻病人疼痛，未对虚拟现实技术减轻疼痛的机制进行进一步探讨。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。