虚拟现实技术在癌症病人姑息治疗中的应用进展

郑 博,万永慧,邱 胜,徐伟超

随着对癌症的深入研究,癌症的治疗也逐渐多样化,但癌症病人发病率和死亡率依然快速增长。预计到2040年,全球新增癌症病例将达到2 840万例,相比于2020年上升了47%[1]。姑息治疗是晚期癌症病人非常重要的治疗方式。虚拟现实(virtual reality,VR)技术是一种新颖的、高度沉浸式的技术,在解决姑息治疗和治疗中潜在的精神心理方面具有广阔的应用前景。本文通过对VR技术在癌症病人姑息治疗中的应用进行综述,以期为癌症病人在姑息治疗中应用VR技术提供参考依据。

1 VR在癌症病人姑息治疗中的应用现状

VR是一种前景广阔的康复工具,它能促进丰富的、激励性的和可反馈的实践活动。尽管VR已经在各种临床环境中得到应用和实践,包括康复医学[2]、精神病学[3]和神经病学[4]等,但是临床使用率仍然很低,VR在姑息治疗中的应用同样很少。VR作为仿真技术的一个重要方向,通过计算机软件在虚拟三维空间里仿真建立一种虚拟场景,通过人与VR环境的交互,使用户全身心地投入VR环境中,用户感觉自己就是计算机所创造的VR环境的一部分[5]。VR技术主要通过构建虚拟环境、增强感知和利用传感设备等方面来实现,具有沉浸性、交互性、构想性、多感知性和自主性等特征[6]。

VR是一种提供沉浸式和互动式训练以建立可推广到现实世界的功能性技能的方法和手段。近年来,VR已经成为传统暴露疗法的一种替代方法。VR在姑息治疗领域中对控制躯体症状、提供心理支持、提高社会功能、姑息护理团队培养及家属死亡教育等方面的应用具有独特的优势[7]。VR可有效减少癌症病人疲劳、疼痛症状,VR技术是一种有效的症状管理方法,因此探索VR干预作为一种潜在的治疗方法具有重要价值。VR使癌症病人沉浸在计算机生成的虚拟环境中,最大限度地减少回避。VR可作为一种以情绪为中心的干预方法,能降低心理症状的严重程度[8]。虚拟现实视频还有助于病人及家属做出临终决策[9]。在姑息治疗采用VR前需要确定10个问题,包括VR的应用目的、期望的使用人群、支持性证据、持续时间、设备选择、感染控制、内容选择、VR设置、交付流程责任以及维护计划[10]。

澳大利亚墨尔本皇家儿童医院进行的一项VR干预研究显示,医护人员对VR的易用性和有用性有良好的认知,并对未来VR的使用有积极的意愿。病人对VR的接受度很高,对VR干预的满意度也很高,不良反应很小[11]。沉浸式VR干预有多种潜在的临床应用价值。在所有VR研究过程中必须仔细监控道德和安全因素,如网络安全等,引进新技术需要仔细考虑研究伦理和病人安全。当然,未来VR交流研究可以在跨学科团队和技术专家的充分参与下安全地进行[12]。VR在姑息治疗中的应用是可行的,但是目前VR还存在有一些不足之处,如交互性有待加强,设备的成本较高,开发和使用还存在难度,临床大范围使用存在困难,且还需要进一步的证据证明它的安全性和有效性。在姑息治疗应用当中使用VR时应综合考虑,以确保这项技术能安全有效地应用于临床实践。

2 VR在姑息治疗症状管理中的应用进展

VR正逐步成为医学多领域中的有用工具,包括制订治疗计划、进行模拟训练、康复以及疼痛预防和治疗等。VR已被用于癌症病人姑息治疗当中,凭借自身的特性,能有效管理癌病人癌因性疲乏、疼痛、认知功能障碍、淋巴水肿等一系列症状,从而提高病人生活质量,减少病人痛苦[13]。Hoffman等[14]研究显示VR通过以家庭为基础的运动干预可以为开胸手术后的肺癌病人带来了新的癌因性疲乏训练方法,VR结合运动干预是可行的、安全的,且病人的耐受性好、接受度高,能促进癌因性疲乏自我管理的积极变化。这与其他学者的一篇VR在癌症相关症状管理中应用的Meta分析[15]结果是一致的,VR干预可以显著改善癌症病人癌因性疲乏,并提高生活质量,减少治疗带来的不适。另外,VR干预也应用在癌症患儿的姑息治疗中,Weingarten等[16]研究显示,VR能增加患儿乐趣,减轻病人恶心呕吐、疼痛等症状。VR是一种身临其境的技术,对减轻疼痛具有积极作用。国外开展的一项随机对照试验中,将62例癌症病人随机分为VR干预组和音频组,结果显示大多数VR组参与者没有报告恶心或运动病,且随着时间的推移每例疼痛病人症状都有所改善,在疼痛时长及平均疼痛强度、活动后疼痛、睡眠、情绪和压力方面,VR组的效应更有利[17]。高参与度和满意度加上低水平的不良反应证明基于家庭功能的VR对慢性疼痛治疗具有可行性和可接受性。国外研究者设计了一个VR游戏[18]并在临床中检验了它对慢性疼痛病人的镇痛效果,在这项对20例慢性疼痛病人进行的随机对照临床研究中,与对照组相比,试验组疼痛程度明显降低。结果表明,VR游戏可以有效用于慢性疼痛管理的镇痛干预,以减轻疼痛强度。鉴于对阿片类镇痛药的日益关注,开发新的非药物性疼痛控制技术已成为一项重要工作。在治疗体验不佳,如癌性伤口的处理时可以更多使用VR分散注意力,以进一步提高镇痛的效力。Bani Mohammad等[19]采用随机对照试验设计,对80例女性乳腺癌病人进行研究。结果与单纯吗啡组相比,沉浸式VR加吗啡组的疼痛和焦虑自评量表得分显著降低。沉浸式VR是一种有效的分心干预方法,可以有效地控制乳腺癌病人的疼痛和焦虑,VR是一种安全的非药物干预措施。另外,在交互眼跟踪VR条件下与被动的VR相比,参与者在互动条件下表现出更强烈的存在感,疼痛不适感显著降低,并在VR中表现出更多的乐趣[20]。然而,与其他治疗方法一样,它可能出现一些副作用,如头晕、恶心加剧或视觉障碍。医护人员应指导病人对使用VR过程中的不适感进行自我监测与报告,出现严重的不适感时应立即停止使用VR。

VR可给病人提供安全有趣的训练环境,并能及时反馈。研究发现VR可显著改善癌症病人肢体功能训练效果,金艾香等[21]利用VR并应用在乳腺癌病人淋巴水肿康复训练中,使用VR系统进行康复训练后试验组患侧肢体功能恢复情况得分提高,前屈、后伸、外展、内收、外旋、内旋、手指爬墙高度均优于对照组,患肢水肿程度降低,病人趣味性较强,自主操作方便,更容易接受。这与朱柳梅等[22]研究结果一致,对接受手术治疗的乳腺癌病人术后应用康复训练VR系统,能促进病人肢体功能恢复,降低并发症发生率。

此外,还有研究利用VR模拟旅行(VR-travel)改善晚期癌症病人症状,其中疼痛、疲劳、嗜睡、呼吸急促均有明显改善,同时没有参与者抱怨严重的副作用[23]。一项评估用户感知的VR在姑息治疗症状管理研究显示,通过VR干预能改善病人恶心及厌食等症状[24]。

总的来说,VR在姑息治疗症状管理中表现出来的优势也非常明显,补充了症状管理的治疗手段和方式,为癌症病人带来新的非药物治疗方式,同时VR在姑息治疗症状管理中的应用还不足,癌症病人所表现出来的症状也比较复杂,未来还需要更多的样本和更加深入的研究。

3 VR在姑息治疗精神心理中的应用进展

癌症晚期病人的心理状态从对癌症的否定、对癌症新疗法的希望、对医疗的怀疑、对未来生活的不安、烦躁、抑郁、接受或绝望,逐渐发生变化。十分需要开发一种新型的VR系统来提供心理护理。Pallavicini等[25]研究者设计VR游戏,发现VR电子游戏是激发积极情绪、减少消极情绪和状态焦虑的一种有效工具,结果得出幸福感和惊讶感增强,同时恐惧感和悲伤感明显减弱。

VR和音乐治疗(music therapy,MT)在癌症病人中显示出良好的疗效,VR减轻了在别人面前唱歌时的抑制,可以减轻社会压力,VR设备是舒适的、方便易用的,且病人接受度更高[26-27]。Chirico等[28]应用沉浸交互式VR缓解乳腺癌病人化疗相关心理困扰,并将其与音乐治疗的效果进行了比较,VR组30例,MT组30例,对照组34例,结果显示VR和MT都是缓解乳腺癌病人化疗期间焦虑和改善情绪状态的有效干预措施,但VR在缓解焦虑、抑郁和疲劳方面比MT更有效。

利用VR应用程序已被证明可以减轻病人的压力、焦虑以及对止痛药物的需求[29-30],帮助其保持舒适、平静,拥有一个更好的精神状态。同时,VR能够在虚拟环境中利用设备呈现病人希望看到的或者去到的场景或回忆,满足癌症病人因疾病导致的躯体受损而无法满足的心愿,让病人不留遗憾。英国1所临终关怀机构使用VR技术设备构建虚拟场所满足临终病人的心愿,让病人抛开疾病、痛苦,用心在虚拟世界中旅行[31]。

此外,VR还能提高病人的社会功能和生活质量,让病人在虚拟世界里交流,体验治疗之外的生活,让病人体会到生活的乐趣。不过就目前来说,VR应用还不够广泛和深入,对很多的癌症没有涉及,所以还需要更多、更全面的研究来支持VR在心理方面的适用性和有效性。

4 展望

科技进步带来了新的治疗方式,VR也恰恰能弥补癌症病人姑息治疗当中现有的治疗方式的一些不足之处,它能为病人的症状管理带来更多的益处,满足姑息治疗病人的精神心理需求,当然不能回避的问题是目前VR在临床应用中还有不足之处,成本高、医务人员缺乏相关技术支持、应用不足且相关研究还比较匮乏,且VR自身还存在有研发和应用的相关因素。尽管如此,VR已被证明能为癌症病人的生存和需求带来益处,VR本身也有诸多优势,希望未来在癌症病人当中能有更多的研究和突破,为癌症病人的姑息治疗和护理带来新的希望。