虚拟现实技术对全麻手术患儿术前焦虑干预效果的Meta分析

摘要：目的" 系统评价虚拟现实（VR）技术在全麻手术患儿术前焦虑中的应用效果，为临床规范有效地应用VR技术提供证据。方法" 检索PubMed、EMBASE、Cochrane Library、OVID（JBI）循证卫生保健数据库、Web of Science、CINAHL、中国生物医学文献数据库、CNKI和万方数据库、维普数据库中应用VR技术对全麻手术患儿进行术前焦虑干预的随机对照试验和临床对照试验，采用Cochrane偏倚风险评估工具2.0对文献质量进行评价，采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果" 共纳入12项研究，984例患者。Meta分析结果显示，与传统方法相比，VR技术的应用可显著降低患儿术前焦虑，尤其是麻醉诱导时的焦虑水平（MD=-0.79，95% CI：-0.98～-0.61，Plt;0.01），提高患儿麻醉诱导依从性（RR=0.46，95% CI：0.30～0.70，Plt;0.01），但对患儿苏醒期躁动水平无明显影响（MD=-0.14，95% CI：-0.64～0.36，P=0.28）。VR技术在是否能影响患儿苏醒期躁动发生率、术后行为改变、疼痛水平、生命体征、父母/监护人焦虑水平或满意度、麻醉镇痛药物应用等方面，目前尚无明确结论。结论" 应用VR技术可以有效减轻患儿术前焦虑，尤其是麻醉诱导时的焦虑水平，提升患儿麻醉诱导依从性，保障手术安全进行，是一种有效的辅助性干预手段。但其是否能减少患儿麻醉及镇痛药物需要、术后行为改变及苏醒期躁动发生，稳定患儿生命体征，降低患儿疼痛水平，减轻患儿父母/监护人焦虑，提升患儿父母/监护人满意度等仍无定论。

关键词：虚拟现实；全麻；患儿；术前焦虑；Meta分析

Intervention effects of virtual reality technology for preoperative anxiety in children undergoing general anesthesia surgery：a meta-analysis

YANG Xiaomei， SUN Qiaomei， LI Shasha， FU Xu， LUAN Linlin

Department of Anesthesia Surgery II， Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical University， Ji'nan 250021， China

Abstract： Objective To systematically evaluate the application effect of virtual reality（VR） technology on preoperative anxiety in pediatric patients undergoing general anesthesia surgery， and to provide evidence for the standardized and effective application of VR technology in clinical practice. Methods Randomized controlled trials and clinical controlled trials of preoperative anxiety intervention in pediatric patients undergoing general anesthesia surgery using VR technology were retrieved from PubMed， EMBASE， Cochrane Library， OVID （JBI） EBP Database， Web of Science， CINAHL， CBM， CNKI， Wanfang Data， and VIP Database. The quality of literatures were evaluated using the Cochrane Bias Risk Assessment Tool 2.0， and meta-analysis was performed using RevMan 5.3 software. Results A total of 12 studies involving 984 patients were included. The meta-analysis results showed that compared with traditional methods， the application of VR technology significantly reduced preoperative anxiety of pediatric patients， especially at the time of anesthesia induction （MD=-0.79， 95%CI： -0.98～-0.61， Plt;0.01）， and improved anesthesia induction compliance in pediatric patients （RR=0.46， 95% CI： 0.30～0.70， Plt;0.01）， but had no significant effect on the level of emergence agitation during the recovery period（MD=-0.14， 95% CI： -0.64～0.36， P=0.28）. There was currently no clear conclusion on whether VR technology can affect the incidence of agitation in pediatric patients during the recovery period， postoperative behavioral changes， pain levels， vital signs， parental/guardian anxiety levels or satisfaction， and the application of anesthetic analgesic drugs. Conclusion The application of VR technology can effectively alleviate preoperative anxiety in pediatric patients， especially at the time of anesthesia induction， improve anesthesia induction compliance in pediatric patients， and ensure the safe conduct of surgery. It is an effective auxiliary intervention. However， whether it can reduce the need for anesthetic and analgesic drugs， postoperative behavioral changes， and the incidence of emergence agitation during recovery period in pediatric patients， stabilize vital signs in pediatric patients， reduce pain levels in pediatric patients， alleviate anxiety in parents/guardians， and improve satisfaction in parents/guardians remains inconclusive.

Keywords： virtual reality; general anesthesia; pediatric patients; preoperative anxiety; Meta analysis

全麻手术时，对未知及疼痛的恐惧、各种操作带来的不适、与父母分离等均使儿童感到不安，研究显示，高达65%的儿童经历了显著的术前或麻醉诱导焦虑，并在麻醉诱导时达到高峰［1］ 。这种焦虑常伴随不良行为和负面情绪反应，使麻醉药物需求及术后疼痛感大大增加，并可刺激儿茶酚胺释放、升高皮质醇水平、诱导心血管反应，进一步引起患儿生理和心理变化，导致创伤后应激、功能不良、伤口感染、行为改变等，影响术后恢复［2］ 。如何减轻手术患儿的术前焦虑已成为亟待解决的问题。既往研究中，药物治疗、预麻醉、家长陪伴、安抚音乐等策略效果参差不齐，易受个人因素影响［3-4］ 。虚拟现实（VR）技术为手术患儿提供了一个新的干预手段，通过身临其境的三维动态视景模拟和实体行为交互等，可有效分散患儿注意力，减轻疼痛和焦虑［5］ 。但目前关于VR在手术患儿术前焦虑中的应用研究仍较少，主要聚焦于VR对焦虑的干预效果，但其干预时机、内容及形式［6］ 等仍有待进一步探索，且VR干预结果是否有效仍存在争议［7］ 。有系统评价显示，VR可以减少术前焦虑，尤其在儿科患者中，但其仅纳入5篇文献，且未排除异质性较强文献，结论有待商榷［8］ 。本研究采用Meta分析探讨VR技术在全麻手术患儿术前焦虑应用中的干预效果，以期为临床实践提供参考和依据。

1" 资料与方法

1.1" 文献纳入与排除标准

1.1.1" 文献纳入标准" "研究类型：随机对照或临床对照试验，无论是否采用盲法。

研究对象：研究对象为进行择期全麻手术的儿科患者；美国麻醉医师协会（ASA）病情分级为Ⅰ或Ⅱ级［9］ ；年龄≤18岁，具有明确的语言表达能力；患儿及父母自愿参加本次调查。

干预措施：VR组在术前或麻醉时使用VR技术干预焦虑，硬件设备包括建模设备（如3D扫描仪）、三维视觉显示设备源（如3D展示系统、投影系统、头戴式立体显示器等）；声音设备（如立体声或三维声音系统）及交互设备（如数据手套、三维鼠标、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备等）；软件设备包括虚拟现实系统开发的图形图像三维处理软件等。对照组无VR干预，采用传统方式，如口头宣教、音乐、动画/视频播放、家属陪伴、抚触、放松、健康宣教、心理护理等标准照护。

结局指标：患儿焦虑：（1）改良耶鲁术前焦虑量表（m-YPAS）评分、（2）改良耶鲁术前焦虑量表-简表（mYPAS-SF）评分、（3）焦虑自评量表（SAS）、（4）儿童焦虑自评（VAS）、（5）术前焦虑面部情感量表（FAS）；麻醉诱导依从性：（6）麻醉诱导依从性（ICC）评分；患儿行为：（7）程序行为评定量表（PBRS）评分、（8）儿童行为检查表（CBCL）、（9）术后行为量表（PHBQ）评分；患儿躁动：（10）患儿苏醒期躁动发生率、（11）小儿麻醉苏醒期躁动量表（PAED）评分；患儿疼痛：（12）儿童疼痛自评（FPS-r）、（13）儿童疼痛他评（护士）（FLACC）、（14）儿童术后疼痛他评（父母）（PPPM）；患儿生命体征：（15）心率、血压、呼吸、血氧饱和度；药物应用：（16）麻醉、镇痛药物应用；治疗依从性：（17）患儿治疗依从性；患儿满意度：（18）患儿满意度、（19）患儿体验/感受；照顾者焦虑：（20）状态-特质焦虑量表评分（自评）（STAI）、（21）焦虑评分（他评）（VAS）、（22）焦虑评分（NRS）、（23）Beck焦虑量表（BAI）评分；照顾者满意度：（24）21项父母和患儿围手术期满意度问卷评分、满意度评分：（25）VAS、（26）NRS；（27）护理人员满意度。

1.1.2" 文献排除标准" "研究类型：综述、个案及经验报道、单纯描述性研究、无对照的临床试验、重复发表、无有效数据或通过各种方法无法获得全文的文献。研究对象：年龄gt;18岁；需要大手术或术后重症监护；早产或先天性疾病史；严重精神疾病或精神疾病家族史；术前服用精神类药物；严重智力或认知障碍；视力、听力障碍；头/面部受伤致不能戴VR设备；ASA评分Ⅲ级及以上。

1.2" 文献检索策略

通过计算机检索PubMed、EMBASE、Cochrane Library、OVID（JBI）循证卫生保健数据库、Web of Science、CINAHL、中国生物医学文献数据库、中国学术期刊全文数据库（CNKI）、万方数据知识服务平台和维普中文科技期刊数据库。检索时限均为建库至2024年2月，采用主题词与自由词结合的方式进行检索，中文检索词为“虚拟现实/虚拟仿真/虚拟/VR”、“术前/麻醉/手术”、“焦虑/焦虑管理/焦虑测量”；英文检索词为“VR/virtual reality/virtual simulation/virtual”、“preoperative/operation/surgery/surgical procedure”、“anxiety/anxiety management/anxiety measurement。为避免遗漏，同时查询了纳入文献的参考文献。

1.3" 文献筛选与数据提取

由2位研究员根据预先确定的检索策略独立进行文献检索，通过阅读文献题目和摘要进行初步筛选，再阅读全文进行再次审查，剔除不符合纳入标准的文献。若有分歧，由第3位研究者仲裁或由研究小组商议决定是否纳入。2位研究员独立提取文献资料信息后，再进行交叉核对，文献资料信息包括：基本信息（作者、发表年份）、纳入对象信息、样本量、干预措施、虚拟现实技术类型、结局指标等。

1.4" 文献质量评价

根据Cochrane最新发表的偏倚风险评估工具2.0（RoB2.0）［10］，2位研究员对纳入的文献独立进行质量评价。评价项目包括：随机化过程中的偏倚、偏离既定干预的偏倚、结局测量的偏倚、结局数据缺失的偏倚、结局选择性报告的偏倚、整体偏倚6个方面，评价等级分为“Low risk”、“Possible risks”、“High risk”。若有分歧，由第3位研究者仲裁或由研究小组商议决定。

1.5" 统计学分析

采用RevMan5.3统计软件对纳入研究的数据进行Meta分析。纳入研究计量资料采用中位数及四分位数表示，根据文献［11-12］的计算方法将其转换为均数±标准差，使用均数差及95% CI表示，多分类等级资料转换为二分类资料后，采用相对危险度（RR）及95%CI表示。通过卡方检验和I2指数判断各研究间是否存在异质性，若Pgt;0.1，I2lt;50%表明研究间无异质性，采用固定效应模型进行分析；若P≤0.1，I2≥50%表明研究间存在异质性，采用随机效应模型进行分析。以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2" 结果

2.1" 文献检索结果

初检共获得文献422篇，其中英文390篇，中文32篇。剔除重复文献后余234篇。阅读文题摘要，排除文献195篇（研究类型不符合46篇，内容不符合62篇，对象不符合87篇），余39篇。全文阅读后排除27篇。最终纳入12篇文献，其中英文11篇，中文1篇。共984例患者，其中试验组473例，对照组511例。

2.2" 纳入文献的基本特征

12篇文献［13-24］为2017～2024年刊出，基本特征见表1。

2.3" 纳入文献的方法学质量评价

12篇文献中，文献［15］采用手术类型进行分组，随机化过程偏倚为High risk。其余11篇文献均采取计算机或在线工具生成的随机代码，或不透明信封，或随机数字表法对患儿进行随机分配。文献［23］未提及是否采用盲法，其余11篇仅做到结局测评者单盲，对实施者和参与者未做到。所有研究在偏离既定干预的偏倚中均为Possible risks。纳入研究的试验组及对照组在性别、年龄、身高、体质量、术前身体健康状况、手术类型、大小、时长、麻醉方式、前期焦虑评分等方面差异无统计学意义，基线资料可比，纳入研究测量方法合理，结局数据均无缺失，不存在结局数据缺失及结局选择性报告偏倚，为Low risk。整体偏倚除文献［15］为High risk之外，其余研究均为Possible risks（表2）。

2.4" Meta分析结果

2.4.1" m-YPAS" "10篇文献均报告了运用VR技术对患儿麻醉诱导前/时焦虑评分情况的影响。但文献［22］和［24］采用的评价工具为mYPAS-SF评分，未纳入Meta分析。其余8篇文章采用的评价工具均为m-YPAS评分，各研究间存在异质性（P=0.001，I2=80.7%），通过敏感性分析删除文献［15］后，异质性有所降低，I2=33%，采用固定效应模型进行分析。结果显示，VR组患儿在麻醉诱导前/时的m-YPAS评分低于对照组，差异有统计学意义（MD=-0.79，95% CI：-0.98～-0.61，Plt;0.01，图1）。

2.4.2" ICC" "5篇文献报告了运用VR技术对患儿麻醉诱导依从性的影响，文献［19］和［22］以中位数和四分位数描述诱导性，未进行分级，无法纳入。将ICC1～3分、4分两个等级合并，纳入其余3篇文献进行比较，各研究间无明显异质性（P=0.17，I2=43%），采用固定效应模型进行分析，结果显示VR组患儿麻醉诱导依从性差的发生率低于对照组，差异有统计学意义（RR=0.46，95%CI：0.30～0.70，Plt;0.01，图2）。

2.4.3" 患儿苏醒期躁动评分" "4篇文献报告了患儿苏醒期躁动评分，其中2篇研究还报告了躁动发生率。上述文献各研究间存在异质性（P=0.05，I2=61%），采用随机效应模型进行分析。结果显示，VR组患儿苏醒期躁动评分与对照组相比，差异无统计学意义（MD=-0.14，95% CI：-0.64～0.36，P=0.28，图3）。

2.4.4" 其他指标

2.4.4.1" 患儿术后行为改变" "4篇文献报告了患儿术后行为改变情况，但各自使用的量表不同，有学者在2017［13］、2018年［14］均采用PBRS进行测评，但其2018年的研究结果显示，两组患儿的PBRS评分差异无统计学意义。另2篇研究分别采用CBCL及PHBQ进行测评，两组患儿之间的差异均无统计学意义，均不足以说明运用VR技术会对患儿术后行为产生明确影响。

2.4.4.2" 患儿术后疼痛" "2篇文献报告了患儿术后疼痛水平，均由麻醉复苏室护士采用FLACC量表对患儿进行测评，两组患儿之间的差异无统计学意义，VR技术对患儿疼痛未能产生明确影响。

2.4.4.3" 患儿生命体征" "2篇文献报告了患儿麻醉诱导前或麻醉诱导时的心率。文献［18］发现两组儿童麻醉诱导期间的心率差异无统计学意义；文献［22］显示VR组患儿的心率中位数显著低于对照组患儿心率中位数。

2.4.4.4" 患儿父母/监护人焦虑" "6篇文献报告了患儿父母/监护人焦虑水平，但因采用的测评量表及评价时机不同，无法纳入进行Meta分析。

2.4.4.5" 患儿父母/监护人满意度" "6篇文献报告了运用VR技术对患儿父母/监护人满意度的影响，但因采用的测评量表及评价时机不同，无法纳入进行Meta分析。

2.4.4.6" 麻醉药物及抢救镇痛药物应用" "仅文献［15］提到麻醉、镇痛药物使用问题，但因手术类型不同，仅接受腺样体切除术和扁桃体切除术的患儿中，VR组使用抢救镇痛药物比例低于对照组，其余差异均无统计学意义。

3" 讨论

VR技术可降低手术患儿术前焦虑，既往Meta分析结果显示，VR是缓解患儿术前麻醉诱导焦虑的有效策略［8］，但其当时纳入的研究中，成人和儿童研究混杂，亚组分析时未剔除异质性文章，且只纳入截至2019年的研究。本研究进一步论证了VR能有效降低患儿术前焦虑。原因可能是：既往焦虑理论及模型多指出，外来威胁或刺激越大，焦虑水平越高［25］。手术室环境对患儿是一个完全陌生的刺激，而虚拟现实技术可让其进行实时交互，身临其境地在手术室周围移动，提前体验、熟悉手术环境，预测即将发生的事件和情景，让患儿习惯化，有效降低焦虑和恐惧感，提高其处理麻醉或手术压力的能力；其次，VR可帮助患儿将注意力集中在愉快或有趣的刺激上，正向诱导情绪，当患儿沉浸在VR设备中时，视听觉均被吸引，认知上自动隔离手术环境，焦虑大大减轻。有研究结果显示，VR使儿童的术前焦虑水平降低了30%［19］。但亦有对VR在成年手术患者术前焦虑中应用的研究显示，患者焦虑水平较对照组无明显差异，或降低程度低于患儿［7］。相较于成人患者，患儿更易被VR生动的画面、视频、游戏等吸引，参与度和迷恋度更高，对于其他干预如音乐、信息支持等反而接受程度不一，加之儿童对陌生环境的感知压力高于成人，VR抗焦虑效果明显优于成人患者。但由于样本量较小、盲法设计不足等影响，结果仍需要进一步、高质量的研究来验证。

VR技术可提高手术患儿麻醉诱导依从性，术前不同阶段患者焦虑水平不同，麻醉诱导时焦虑程度达到顶峰，35%的人感受到焦虑，超过进入手术室（23%）或手术开始时（15%）的焦虑水平，影响麻醉诱导及手术开展［26］。本研究结果表明，VR技术可有效提高患儿麻醉诱导依从性，减少哭闹、求抱、逃避等行为。这可能是因为，VR让患儿先知先觉，更熟悉麻醉诱导流程，焦虑水平及应激反应下降，心率、血压等生命体征更为平稳，主动配合度提升。有研究发现，VR可改变传入疼痛及情绪压力信号的方式，减少与其相关的脑活动量［27］，降低对压力刺激，如麻醉诱导时导致疼痛等不适时的生理、心理反应。客观数据显示，经VR干预后，前扣带回皮质、岛叶、丘脑、初级和次级体感皮层5个大脑区域中与疼痛相关的大脑活跃性降低了50%甚至或更多［28］。既往研究也显示，VR可显著降低患者唾液皮质醇浓度及皮肤电导反应，唾液皮质醇浓度和皮肤电导反应越低，患者越处于放松状态，更能有效配合麻醉及手术［29-30］。

Meta分析结果显示，VR技术虽有效降低了手术患儿术前焦虑水平，但并未能有效较低患儿苏醒期躁动评分。这可能是因为，虽然围手术期焦虑是苏醒期躁动发生的预测因素之一，但其还有其他很多危险因素，如使用短效药物、使用挥发性麻醉剂、手术类型、术后疼痛水平、儿童性格气质等，其发生率与水平最常与七氟醚或地氟醚麻醉有关［31］。在纳入的研究中，VR组和对照组患儿在年龄、性别、挥发性药物使用情况、手术类型等其他相关变量上差异均无统计学意义，这可能导致单纯的VR干预难以对手术患儿苏醒期躁动的严重程度有显著影响，需要与其他治疗技术相结合。

因提及相关指标文献较少，或纳入相关指标的各研究中测评量表及评价时机不同，无法进行数据整合。目前，VR技术对患儿术后行为改变、术后疼痛、生命体征、患儿父母/监护人焦虑及满意度、麻醉药物及抢救镇痛药物应用是否有干预效果仍难以定论。因此，为提高患儿术后康复质量，仍需要进一步随机对照试验研究对比，以验证VR干预对患儿行为、生命体征、用药、镇痛等方面的影响。

本研究仍存在一定的局限性。第一，文献来源和质量仍有欠缺：本研究收集到的文献多为英文，较少存在大型、双盲的研究，且多在一处研究中心施行，不能排除结论可能受到某些潜在偏倚的影响。第二，VR设备及干预方式不一：12篇研究中，1篇研究未提及VR设备具体类型，其余研究中，VR设备如硬件设备、显示器、应用软件等的品牌、型号不一；且VR干预方式涉及视频观看、手术室环境参观、游戏互动等，未形成统一标准，这些可能会对结论的强度和影响力造成一定限制；再结合不同患儿的智力水平、文化背景、社会阶层、父母依恋水平等的差异，本次研究结果应谨慎推广至所有同龄儿童。第三，结局指标待完善：纳入研究中针对干预效果仍缺乏标准化的测量方法，且目前仍局限于量化评分，缺乏一些临床指标，尤其是生化指标的测量。

综上所述，作为一种新兴手段，VR为手术患儿提供了一种新的、辅助性的非药物焦虑干预方案，不仅可以降低患儿术前焦虑水平，还可以提升患儿麻醉诱导依从性，提高手术配合度及安全性，目前我国对于患儿术前焦虑VR干预的研究仍属起步阶段。VR对手术室设备、人员配置要求均较高，开展仍有困难，实施VR技术需综合考虑资源可及性、医护负担、人员培训和经济利益之间的平衡，并应继续挖掘深层次、大样本、严谨设计的实证研究，以确定VR技术是否可以成为患儿围术期护理中的有效干预方法，并与影像学、检验学等技术联合研究，探讨VR调节患儿术前焦虑和其相关过程的具体机制。

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（编辑：熊一凡）

收稿日期：2024-05-10

基金项目：山东省医药卫生科技发展计划项目（202214020724）

作者简介：杨晓梅，主管护师，E-mail： yxmslyy@163.com

通信作者：栾琳琳，硕士，主管护师，E-mail： gas19@163.com