本项研究《虚拟现实技术在外科术后患者疼痛管理中应用的Meta分析》（Effects of Virtual Reality Technology in Postoperative Pain Management for Surgical Patients: A Meta-Analysis）由曹灿灿、魏力、路明惠、徐嵩、柴倩文、王艳梅等学者共同完成。曹灿灿、徐嵩、王艳梅来自天津医科大学总医院肺部肿瘤外科（天津，300052），魏力、路明惠、柴倩文来自天津医科大学总医院空港医院护理部（天津，300308），通信作者为魏力。该研究发表于《中华现代护理杂志》2024年10月26日第30卷第30期（Chin J Mod Nurs, October 26, 2024, Vol.30, No.30），收稿日期为2023年11月28日。研究得到国家自然科学基金（82172776）资助。
本研究属于类型a——单项原始研究的Meta分析报告。以下将从研究背景、工作流程、主要结果、研究结论、研究亮点及其他相关内容进行系统阐述。
外科术后疼痛是机体受手术相关组织损伤引起的急性应激反应，其本质是一种复杂的生理心理病理现象。据研究数据显示，我国外科术后疼痛发生率高达96.6%，显著高于发达国家的86.0%，这一高发生率使得术后疼痛管理成为临床护理工作的重要议题。目前，术后镇痛治疗主要依赖阿片类药物进行控制，然而此类药物常伴随恶心呕吐、便秘、低血压、呼吸抑制等不良反应，严重影响了患者的术后恢复体验和生活质量。在此背景下，越来越多的非药物干预措施被引入临床研究与实践，以寻求更安全、更人性化的镇痛方案。
虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术作为一种新兴的非药物干预手段，通过创造沉浸式虚拟环境，使患者与虚拟世界产生深度交互，从而有效分散注意力，以副交感神经反应诱导个体疼痛耐受限度增加，达到减轻疼痛反应的目的。已有研究证实，VR技术在烧伤患者、穿刺患者和分娩产妇的疼痛管理中具有显著效果。然而，在外科术后患者这一特定群体中，关于VR技术镇痛效果的研究多为小样本的单个研究，干预效果参差不齐，缺乏系统综合的评价。同时，关于VR技术的最佳干预时机——包括术前干预、术中干预和术后干预三种方式——仍存在较大争议。本研究选择术后这一特定干预时机，旨在运用Meta分析的方法，系统评价VR技术在外科术后患者疼痛管理中的应用效果，以期为VR技术在临床的推广和应用提供坚实的循证依据。
本研究严格按照系统评价和Meta分析的国际规范执行，整个工作流程包含以下六个关键步骤。
第一步：文献检索策略制定与执行。 研究团队计算机检索了包括PubMed、Web of Science、Embase、Cochrane Library、中国知网、维普网、万方数据、中国生物医学文献数据库在内的8个国内外主流数据库。检索时间范围设定为从各数据库建库开始至2023年11月19日，确保了文献检索的全面性和时效性。检索策略采用主题词与自由词相结合的先进方式，英文数据库以PubMed为例，其检索式涵盖了“virtual reality”等MeSH词条以及“digital technology”“VR”“interactive virtual”“virtual rehabilitation”等自由词，同时结合“pain”“analgesia”“ache”“suffering”等疼痛相关词汇，并与术后相关词汇进行逻辑组配。中文数据库以中国知网为例，采用“VR/虚拟现实/虚拟仿真/沉浸式游戏交互反馈机制”与“疼痛/镇痛”及“术后”的逻辑组合进行检索。
第二步：文献筛选标准确立。 纳入标准严格界定为：研究对象为外科术后成年患者；干预组措施为术后接受VR技术干预，对照组为接受其他分散注意力方式或常规护理干预；研究类型限定为随机对照研究（Randomized Controlled Trial，RCT）；文献语言限制为英文或中文；结局指标必须包含视觉模拟评分法（Visual Analogue Scale，VAS）、疼痛数字评分量表（Numerical Rating Scale，NRS）或Kolcaba舒适状况量表（General Comfort Questionnaire，GCQ）中的至少一种。排除标准包括：样本量小于10例的文献；综述、会议摘要、个案等非原始研究类型；文献质量评价被评定为C级（高偏倚风险）；无法获取完整数据的文献。
第三步：文献筛选与资料提取。 所有检索获得的文献被导入Endnote文献管理软件，首先利用软件功能和人工筛查相结合的方式进行文献查重。随后，由2名研究人员独立对文献标题和摘要进行初筛，对初筛后纳入的所有文章通过阅读全文进行复筛。在文献纳入存在不同意见时，通过讨论或寻求第三方意见达成共识。对最终确定纳入的文献，系统提取了包括作者、发表年份、研究地区、研究类型、研究对象特征、干预措施细节、干预开始时间及频率周期、各组样本量、结局指标等关键信息。资料提取完成后，由2名研究人员进行交叉核对，确保数据的准确性和完整性。
第四步：文献质量评价。 所有纳入文献的质量评价由2名评价员独立完成，采用Cochrane协作网2011年更新的“对干预性研究进行系统评价的Cochrane手册”5.1.0版作为评价工具，从随机顺序的产生、随机方案的分配隐藏、对研究对象及干预措施者采取盲法、对结果测评者采取盲法、结局指标数据的完整性、选择性报告研究结果的可能性以及其他偏倚来源共七个维度进行系统评价。质量评价标准为：所有要求均被满足且偏倚可能性小，评定为A级；要求被部分满足且偏倚可能性中等，评定为B级；所有要求均未被满足且偏倚可能性大，评定为C级。意见不统一时通过内部讨论或由第三名研究人员介入裁决。
第五步：统计学处理。 采用RevMan 5.4软件进行Meta分析。连续性变量资料的统计效应量以均数差（Mean Difference，MD）及95%置信区间（Confidence Interval，CI）表示。对于原始研究中以中位数和四分位数形式呈现的结果，采用McGrath等提出的公式推导其平均值和标准差。研究异质性检验采用χ²检验和I²统计量进行评估，若P＞0.1且I²＜50%，表明各研究间无统计学异质性，采用固定效应模型计算合并效应量；若P≤0.1且I²≥50%，则认为各研究间存在较大异质性，在临床判断各组间具有一致性且需要合并时，采用随机效应模型计算合并量，并进一步对可能导致异质性的因素进行亚组分析，必要时进行敏感性分析以判断结果的稳定性。统计学显著性水平设定为P＜0.05。
第六步：文献筛选结果。 按照预先制定的检索策略，本研究共检索到相关文献593篇。经过EndNote X9软件剔重和人工剔重后，剩余文献440篇。通过阅读题目和摘要进行初筛后，纳入文献87篇。经过全文阅读复筛，最终纳入18篇符合标准的文献，文献筛选流程清晰完整。这18篇文献均为随机对照试验研究，发表时间跨度为2017年至2023年，总计纳入1479例外科术后患者。
纳入文献特征分析。 18篇纳入文献中包括11篇中文文献和7篇英文文献，英文文献分别来自美国2篇、意大利1篇、以色列1篇、土耳其2篇、韩国1篇，体现了研究的地理分布广度。18项研究共涉及多种手术类型，包括肝胆外科手术、声带疾病手术、单侧下肢切除术、全膝关节置换术、颅底手术、包皮手术、胃切除术、子宫切除术、乳腺癌手术等多种外科手术，手术类型的多样性为全面评估VR技术在不同术后场景中的镇痛效果提供了丰富的数据基础。在文献质量方面，2篇文献被评定为A级，16篇文献被评定为B级，总体质量处于中等偏上水平。其中14篇文献明确阐述了随机顺序产生的方法，7篇文献实施了随机方案的分配隐藏，2篇研究对研究者和结果测评者均实施了盲法，所有文献的结局指标测量方法正确，不存在结局指标缺失和选择性报告偏倚的问题，这些质量特征为Meta分析结果的可靠性提供了保障。
VR技术对静息状态下术后疼痛评分的Meta分析结果。 12项研究探讨了VR技术对患者术后静息状态下疼痛评分的影响。异质性检验显示各研究间异质性处于可接受范围（P=0.03，I²=48%），因此采用固定效应模型进行分析。合并结果显示，VR干预组的疼痛评分显著低于对照组，差异具有统计学意义（MD=-1.13，95%CI：-1.29至-0.96，P＜0.001）。这一结果表明，在外科术后静息状态下，应用VR技术能够有效降低患者的疼痛感知水平，镇痛效果明确。
为进一步探讨VR技术在不同术后时间点的镇痛效果，研究团队进行了基于术后疼痛评分测定时间的亚组分析。4项研究报告了术后不同时间点的疼痛评分数据。具体而言，3项研究报告了VR技术对术后12小时疼痛评分的影响，固定效应模型分析结果显示，术后12小时VR干预组的疼痛评分显著低于对照组（MD=-0.49，95%CI：-0.73至-0.24，P＜0.001）。4项研究报告了术后24小时和48小时的疼痛评分，结果显示术后24小时VR干预组的疼痛评分显著降低（MD=-0.73，95%CI：-0.92至-0.54，P＜0.001），术后48小时同样表现出显著的镇痛优势（MD=-0.69，95%CI：-0.84至-0.53，P＜0.001）。2项研究报告了术后72小时的疼痛评分，结果显示VR技术的镇痛效果持续存在（MD=-0.37，95%CI：-0.59至-0.16，P＜0.001）。这些时间分层的分析结果表明，VR技术在术后早期（12小时）即开始发挥镇痛作用，并在术后24至48小时达到最大效应，直至术后72小时仍能维持一定程度的镇痛效果，呈现出一个完整的术后镇痛时间效应谱。
VR技术对术后换药时疼痛评分的Meta分析结果。 2项研究专门报告了VR技术在术后换药过程中的镇痛效果。由于各研究间存在较大异质性（P=0.05，I²=75%），采用随机效应模型进行分析。合并结果显示，在术后换药时应用VR技术，干预组的疼痛评分显著低于对照组（MD=-1.11，95%CI：-2.06至-0.16，P=0.02）。术后换药是临床上公认的疼痛加重时刻，VR技术在这一特殊场景中仍表现出显著的镇痛效果，具有重要的临床实用价值。但需指出的是，由于该组分析仅纳入2项研究且样本量较小，异质性的来源可能与研究样本量差异及VR技术干预内容的不同有关，该结论的稳定性和可靠性有待通过更多高质量研究进一步验证。
VR技术对术后舒适度评分的Meta分析结果。 3项研究报告了VR技术对患者术后舒适度的影响，采用Kolcaba舒适状况量表进行评估。异质性检验结果显示各研究间异质性较低（P=0.18，I²=42%），采用固定效应模型进行分析。合并结果显示，VR干预组患者的术后舒适度评分显著高于对照组（MD=8.31，95%CI：6.57至10.06，P＜0.001），表明VR技术不仅能够减轻疼痛，还能够从整体上改善患者的术后舒适体验，提升护理质量。
发表偏倚分析。 对VAS结局指标进行发表偏倚检验，采用Egger’s线性回归分析法进行分析，结果显示存在发表偏倚的可能性较小（P=0.547），这为Meta分析结论的可靠性和客观性提供了统计学保障，表明研究纳入的文献具有良好的代表性，小样本阴性结果的研究可能被遗漏的风险较低。
本研究通过对18项随机对照试验、共计1479例外科术后患者的数据进行系统整合和分析，得出明确结论：作为非药物干预手段，VR技术可有效缓解外科患者术后疼痛，并显著改善患者术后舒适度。这一结论为VR技术在外科术后疼痛管理中的临床推广应用提供了有力的循证医学证据支持。
从科学价值角度分析，疼痛的感知本质上需要注意力的参与，VR技术通过其独特的沉浸式交互机制，为术后患者创设了多种吸引注意力的人机交互游戏和沉浸感训练场景。例如，术后患者静息状态时应用的“蜘蛛世界”VR游戏和“水果忍者”VR游戏，以及三维（3Dimensional，3D）自然景观视频；术后换药时应用的用于颅底清创的眼球射击游戏和VR电影；术后康复锻炼时应用于主动康复训练的Xbox Kinect游戏或屈膝划桨运动场景，以及用于被动康复训练的VR电影。这些多样化的虚拟游戏和场景使患者的注意力从有害的疼痛刺激转移到更愉悦的视听正向反馈中，削弱了患者对伤害性信号的神经处理能力，从而从神经心理学层面实现了疼痛程度的减轻。从神经解剖学角度而言，Hoffman等通过功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）观察发现，VR技术能够降低疼痛相关五个大脑区域的活跃程度，这为VR镇痛的生物学机制提供了神经影像学证据。
在应用价值方面，VR技术的镇痛效果贯穿术后多个关键时间节点。研究证实VR技术有助于缓解术后12小时、24小时、48小时和72小时的疼痛程度。多项研究针对术后患者可能发生疼痛的各个时机进行了有针对性的VR干预设计：为术后72小时内切口换药和引流管拔除的患者提供转移注意力的游戏；为48小时内翻身排便和进行常规康复的患者提供3D虚拟人物带领进行的体位变换训练和肢体摆动康复训练。这些个体化的VR干预方案满足了患者术后不同时段的个性需求，有效减少了患者的疼痛恐惧，使术后疼痛能够维持在较低水平。此外，VR技术作为非药物辅助镇痛手段，能够减轻术后患者对镇痛药物的依赖，降低耐药风险和不良反应发生率，为对镇痛药存在强烈不良反应的患者提供了新型镇痛选择。同时，沉浸式虚拟场景也为患者提供了暂时脱离医院环境的机会，给予患者积极的术后体验，显著提升了整体舒适度。
本研究具有以下显著的学术亮点和方法学创新。在选题层面，本研究聚焦于临床高发且严重影响患者恢复质量的术后疼痛问题，针对VR技术这一前沿非药物干预手段，选择存在争议的术后干预时机进行专门分析，使得研究的切入角度精准且具有现实的临床指导意义。在方法学层面，本研究执行了严格的系统评价流程，检索范围覆盖8个国内外主流数据库，检索时限从建库至2023年11月，确保了文献查全率；采用2名研究人员独立筛选和数据提取、交叉核对的质控机制，有效降低了主观偏倚；文献质量评价采用国际通用的Cochrane偏倚风险评估工具，对所有纳入研究的7个维度进行了系统评价；统计学分析采用RevMan 5.4专业软件，并依据异质性检验结果合理选择固定效应模型或随机效应模型，对存在异质性的情况进行了亚组分析和敏感性分析，分析方法科学规范。
在研究结果的呈现方面，本研究创新性地进行了基于术后时间的分层亚组分析，清晰呈现了VR技术在术后12小时、24小时、48小时和72小时的完整镇痛时间效应谱，为临床制订基于时间的个体化VR镇痛方案提供了详实的数据支持。同时，研究不仅关注了静息状态下的疼痛评分，还专门分析了术后换药时这一疼痛加重时刻的VR干预效果，并关注了舒适度这一重要的患者报告结局指标，体现了从疼痛控制到整体舒适提升的人性化护理理念。此外，研究对VR镇痛的作用机制从神经心理学和神经解剖学两个层面进行了深入探讨，将临床效果与生物学机制有机连接，增强了研究结论的科学解释力。
作者在研究中坦诚地指出了存在的局限性，体现了严谨的学术态度。首先，部分纳入研究未交代具体的随机方法，且由于VR技术的特殊性，较难对研究对象实施盲法干预，多数纳入研究均未提及是否及如何采用盲法，这可能引入一定程度的实施偏倚和测量偏倚。其次，纳入研究涉及的手术类型种类繁多且分散，包括肝胆外科、骨科、妇科、乳腺外科、耳鼻喉科等多个外科亚专业，本研究未能根据具体的手术类型进行亚组分析。第三，纳入研究对术后患者采用的镇痛方案描述有限，未能对此项重要内容进行详细阐述和分析，而不同镇痛方案可能对VR技术效果的评估产生交互影响。第四，纳入研究中有部分为单次干预后证实VR对缓解术后疼痛有效性的研究，长期、多次干预的效果和持续性尚需进一步验证。
基于上述局限性，作者提出了明确的研究展望。未来需要针对不同手术类型开展更大样本量、更高方法学质量的随机对照试验，以保证研究结果的可信度和外推性。同时，应根据不同患者术后疼痛特点，制订科学、系统的VR疼痛管理方案，重点关注虚拟环境的沉浸感和交互性设计，探索最佳的干预时机、频率和持续时间，以达到最优的干预效果。在VR内容设计方面，建议选择平缓舒适的情境，游戏难度应设置为保证能通关且具有一定挑战性，单次使用时长以不超过20分钟为宜。在设备选择方面，建议采用轻便的VR设备以减轻患者佩戴时头部及颈椎的负担。这些实践指导建议为VR技术在临床的应用提供了具体可行的操作参考。