心导管患者术前虚拟现实应用程序:可行性、可用性和可接受性的前后问卷研究

介绍

背景

冠状动脉疾病是三种最常见的心血管疾病之一，在世界范围内的死亡率和发病率中起着重要作用[1]．冠状血管闭塞可导致心肌梗死，最终导致死亡。心导管术已经发展了几十年，大大减少了急性心肌梗死后的死亡人数，并在选择性的情况下缓解了心绞痛的症状[2]．总的来说，这种手术的临床住院时间很短;然而，之后经常会出现心理上的抱怨。大约30%到50%的患者在心脏手术后会出现抑郁和创伤后应激障碍(PTSD)的症状，如恐惧、噩梦和睡眠剥夺[3.-6]．这种消极的心理结果会对病人的康复产生不利影响[3.，7，8]．更具体地说，研究表明，抑郁是心脏事件、心脏并发症和搭桥手术后心脏死亡率的一个重要危险因素[3.，9，10]．此外，在报告搭桥手术后PTSD症状的患者亚组中，生活质量和心理功能水平较低[5]．

先前的研究表明，术前教育是一种有希望改善术后结果的方法，如降低焦虑和抑郁水平，促进康复，提高患者满意度[11-15]．术前患者教育可通过口头建议和书面信息提供。通过告知和教育患者有关护理过程，例如手术和住院程序，患者可能会感到更放心，并相应地为住院和手术做好准备。

多媒体工具的结合被认为在提高患者满意度、感知益处和理解治疗方面是有益的[16-18]．新科技如虚拟实境(VR) [19是一种成功的教育病人的工具[16-18]．此外，虚拟现实可以用来使患者对压力事件脱敏。VR暴露疗法越来越多地被用于治疗创伤后应激障碍和焦虑症[20.-24]．此外，初步证据表明，VR和应激接种训练(SIT)可以成功地用于预防应激相关反应，如创伤后应激障碍。SIT可以帮助个人为压力情况(例如，战斗或战场压力源或医疗紧急情况或治疗)做好准备，以减少潜在负面心理后果的风险。当在SIT期间使用VR时，个体可以以渐进和可控的方式预先暴露于压力源。从理论上讲，这是为了让个人为实际的压力事件做好准备，从而变得更能容忍和抵抗压力。事实上，例如，在SIT的背景下使用VR，已被证明是一种很有前途的方法，可以让军事人员为战斗情况做好准备[25-28增强复原力，并可能预防ptsd相关症状。

在这项研究中，一个VR应用程序前见-被用来研究VR是否可以作为一种有用的介质在心脏患者接受选择性心导管术前管理。前见结合术前教育与虚拟经验的护理过程中选择性心导管在荷兰大学医疗中心。使用前见，参与者几乎可以体验整个过程，从进入医院入院，直到选择性导尿的时刻，而不显示程序本身，以及术后住院和出院。与书面或口头信息相比，VR体验的好处是患者可以控制他或她接收到的信息。病人决定去哪里看，去哪里看，应用程序相应地进行调整。这增加了……的感觉活在当下在虚拟环境中，与存在指在数字环境中的主观体验，而实际处于另一个环境中[29]．这种存在的感觉和质量被认为是影响VR暴露治疗效果的重要因素[30.]．存在的量化也可以作为虚拟体验的评价指标[31]．

目标

这项试点研究旨在评估使用VR应用程序的可行性和可接受性，前见，作为通知和准备患者即将到来的选择性心导管插入术的媒介。

方法

参与者招募和资格标准

参与者从莱顿大学医学中心(LUMC)的心脏病学系招募，在那里他们被列入选择性心导管插入术。符合以下条件的患者有资格参与研究:(1)年龄≥18岁;(2)能说并理解荷兰语;(3)预定择期心导管插入术;(4)能够进行虚拟现实体验，即没有视力受损和已知的癫痫史;(五)未作过心导管插入术的。参与者是在2020年1月6日至2020年2月27日期间招募和登记的。

道德的考虑

该研究得到了LUMC当地医学伦理委员会的批准(方案号:P19-068)，随后，医学伦理审查委员会发表了不反对声明。感兴趣的参与者收到了关于这项研究的书面信息，并提供了知情同意。

过程

研究实习生(作者TW)通过电子邮件或电话联系潜在符合条件的患者(即年龄≥18岁且未接受过心导管插入术)。随后，在预定的选择性心导管插入术前1或2周计划VR体验。参与者可以选择在家或在医院进行VR体验。在医院，参与者在LUMC的心脏病门诊受到欢迎。当参与者选择在家中进行体验时，研究助理会上门拜访患者。除了地点之外，体验VR的过程是相同的。患者被告知如何使用VR应用程序，之后他们可以独立体验。研究助理在场协助解决任何技术上的困难。在完成虚拟现实体验后，参与者被要求填写一套纸质问卷，评估社会人口特征(即年龄和性别)、存在感、沉浸式倾向以及与满意度和可用性相关的问题(更多详细信息，请参阅措施部分)。患者的感知有效性前见在心导管插入术后通过电话进行评估，使患者能够反思是否以及如何前见可能在他们准备手术的过程中，以及在导尿期间和之后都支持他们。

VR体验:预览

患者通过头戴式显示器Oculus Rift Go设备(图1）.即使参与者戴着眼镜，耳机也可以单独调节。在VR环境中，为患者提供与心导管相关的整个护理过程的交互式表示;一般来说，他们可以经历心脏导管插入术的那一天。这包括病人从进入医院入院到术后住院的整个过程。心导管术本身没有介绍，但相关过程如下:患者在带轮子的医院病床上被虚拟地转移到手术室，在那里心脏病专家会简要地解释手术过程。这种体验通过视频和互动照片来表现，这些照片是在VR应用程序的开发过程中拍摄和记录的。诸如“病房里会发生什么?”、“我需要什么样的衣服?”和“谁可以留下来?”，以及诸如“手术后要服用什么药物?”和“我在手术前可以吃东西吗?”的问题。这种体验是完全互动的; patients could choose objects or persons (eg, nurses or cardiologists) to gain more information on relevant topics on the care process at every stage of the stay. To do so, patients simply had to gaze for a few seconds at the object or person to select it. Hence, there was no need to press a button on the controller physically. For example, patients could gaze at the personnel around them when virtually lying in the hospital bed, after which an explanation would be given about the type of personnel they were (eg, nurse or cardiologist) and what their role during the stay or catheterization would be (to perform the procedure, to assist, etc). Further interaction took place through short quizzes, for example, choosing the right floor in the virtual elevator when patients need to find their way through the hospital toward the cardiology department. A detailed overview of the total experience is provided in表1．一个360°照片的例子可以在多媒体附录1．所有展示的图像和视频都是根据具体情况拍摄的，这意味着它们是由LUMC的实际工作人员在LUMC拍摄和录制的，以增强相关性和真实感。VR体验持续了大约20分钟，这取决于患者在每个模块中花费的时间。

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措施

存在

参与者在虚拟环境中的存在程度和沉浸度使用存在问卷(PQ)进行评估[29]．PQ量化了一个人在数字应用程序生成的对象或任务上花费的注意力，在这种情况下，是VR应用程序。PQ是最常用的用于测量存在感的问卷[32]．它是根据被广泛认为是存在基础的因素而发展的，并被发现高度可靠，与沉浸倾向问卷(ITQ)内部一致。[29]．它由22个问题组成，涵盖了存在水平的不同元素，如现实主义和沉浸程度，参与程度，虚拟环境中移动感的吸引力，以及对虚拟环境的控制程度。所有问题的答案都是7分李克特量表，答案从一点也不来完全．总分在22分到154分之间。

身临其境的倾向

沉浸是指个人体验环境作为其组成部分的一种状态，因此被它包围，自然地与它互动。沉浸式倾向是指容易沉浸在虚拟或游戏中的倾向虚构的情境，量化一个人沉浸和专注于数字环境的倾向。在这项研究中，ITQ被用来量化参与者的沉浸式倾向[29]．ITQ由18个问题组成，主要是评估人们对日常活动的投入程度和注意力(“你是否曾经如此投入到一部电影中，而没有意识到周围发生的事情?”或者“当你做运动的时候，你会不会因为太投入而忘记了时间?”)。答案按7分李克特量表打分，范围从从来没有/不太好来总是/很好。较高的累积分数(范围、总分18分和126分)表示更容易沉浸在虚拟情境中。

满意度

采用客户满意度问卷-8 (CSQ-8)评估患者满意度[33]．CSQ-8是一个简短的，包含8个项目的标准化全球满意度测量，每个项目都可以在1到4的范围内得分，总分在8到32之间。计算每个个体的平均满意度。CSQ-8在卫生保健研究中应用广泛，具有良好的信效度[34，35]．

为了进一步评估满意度，我们提出了几个问题。首先，参与者被要求对他们的满意度进行评分前见从1(非常不满意)到10(非常满意)，然后简要总结和澄清他们的分数。其次，参与者被问及在多大程度上前见在5分李克特量表(1)中，满足了他们接收信息的需求肯定不是到5肯定)，然后简要总结和澄清他们的分数。第三，参与者被问及他们在进行VR体验时是否感到任何不适或副作用(是或否)，如果是，请详细说明。

可用性

评估…的可用性前见，参加者须完成“系统可用性量表”[36]．SUS为测量各种产品和服务的可用性提供了快速可靠的工具。它包括一份10项的李克特5分制问卷强烈同意来强烈反对．SUS总分从0到100分不等。评估系统是评估可用性的可靠而有力的工具[37]．

感知的有效性

参与者被要求在多大程度上同意一些陈述，评估他们对这些陈述的感知有效性前见在(1)对心导管护理过程有更好的了解，(2)对心导管护理过程有更好的准备，(3)减少或预防心导管术后潜在的负面心理后果(如噩梦、焦虑和抑郁症状)。答案范围从1 (完全不同意)至5 (完全同意）.

统计分析

所有数据均使用SPSS (version 25)进行处理。描述性分析(即均值、标准差、频率和百分比)用于描述研究人群参与者的社会人口学特征，并根据《调查问卷》中描述的措施总结问卷数据措施部分。

结果

研究人群

共接触27例患者参与本研究，其中12例(44%)有兴趣参与。在27例患者中，1例(4%)患者在接受化疗前退出了研究前见因为害怕晕车。此外，11%(3/27)的患者没有被纳入研究，因为在COVID-19大流行开始时取消了VR预约，以及采取预防措施迫使研究入组提前终止。这导致30%(8/27)的患者参加了这项初步研究。每个参与者的社会人口学特征显示在表2．总研究人群的平均年龄为67岁(SD 7.5)，其中男性占75%(6/8)，女性占25%(2/8)。一半的参与者选择在医院进行虚拟现实体验，另一半选择在家中进行。

在场和沉浸倾向

患者报告在虚拟环境中的存在感很高(表2)，平均PQ得分为129.1 (SD 13.4)。在单个项目层面上，得分最低的项目与人们控制事件的能力(平均4.3)、视觉显示质量干扰或分散人们执行指定任务或所需活动的程度(平均4.6)以及人们在行动和预期结果之间经历的延迟程度(平均4.9)有关。得分最高的项目与人们如何专注于分配的任务或所需的活动，而不是用于执行这些任务或活动的机制(平均6.8)，一个人在虚拟环境体验中的参与度(平均6.5)以及一个人如何积极地调查或搜索虚拟环境(平均6.5)有关。

在沉浸式倾向方面，参与者的平均得分为76.3 (SD 20.0)，表明他们沉浸或参与虚拟游戏的倾向高于平均水平虚构的的情况。在家体验虚拟现实的人有更高的沉浸倾向和存在感(PQ平均值139.8;ITQ平均值80.8)比在医院接受VR体验的患者(PQ平均值118.5;ITQ平均值53.8);虽然，住院组的患者平均比家庭组大大约10岁;分别是73岁和61岁。

满意度和可用性

如图所示表2的可用性前见app得到了所有参与者的良好评价，在0到100的范围内，SUS平均得分为89.1 (SD 12.0)。CSQ-8评估的患者满意度很高，在8到32的范围内平均得分为27.1 (SD 3.2)。参与者满意度的附加评估结果显示在表3．这些结果表明，可接受的良好满意前见．积极的评价主要是对手术日的清晰解释和可视化。一位病人详细阐述了他在“总体而言，你对前见?”(表3);在体验过程中，由于技术错误导致黑屏，他无法看到所有视频。此外，还有两点关于确定改进目标的评论。一个病人错过了实际的置管。另一名患者表示，在VR体验中，心脏病专家可能会详细说明人们可能提出的各种抱怨，因为只有胸痛被认为是去看心脏病专家的原因。最后，没有参与者报告在VR体验期间或之后的副作用。

当观察可用性和满意度分数分别为患者接受前见在家和接受手术的人比较前见在医院里，前一组的两项得分都更高:可用性得分98比80，可接受性得分29比25。然而，这些亚组的差异不仅在于他们体验VR的地点，还在于年龄;那些接受过前见在医院接受治疗的患者的平均年龄(平均72.8岁，SD 3.7岁)高于在家接受治疗的患者(平均61.3岁，SD 5.3岁)。

感知的有效性

如表3，所有患者都同意这一点前见在感觉更好地了解心导管的护理过程方面是有效的;一半的参与者完全同意用这个表述，还有另一半同意．8例患者中有7例(88%)同意或完全同意前见在感觉更好地准备心导管的护理过程方面是有效的。总的来说，25%(2/8)同意的患者阐述说:“如果你知道会发生什么，你会感到更少的压力”和“你知道的越多越好”。最后，当被问及是否前见在8例患者中，2例(25%)参与者是否有效或可能有效地减少或预防心导管插入术后的负面心理后果完全同意， 5名(63%)参与者同意1名(13%)参与者不同意．不同意的病人详细阐述如下:“即使你对将要发生的事情有了更好的准备，你仍然不知道他们在手术过程中到底在做什么。这也不能完全消除人们对他们会发现什么的焦虑，所以总会有一些不确定性。”另一位明确表示同意的患者表示，尽管他觉得自己得到了更好的信息和准备，但在入院接受心导管插入术之前，他仍然感到有些焦虑和压力。

讨论

主要研究结果

本初步研究调查了术前VR应用程序的可行性、可用性和可接受性(前见)，以更好地为患者提供心导管插入术的信息和准备。参与者在虚拟环境中报告了高水平的存在，证明了它的可行性，并且VR体验的耐受性很好，没有任何副作用。此外，结果表明良好的用户满意度和系统可用性。最后，大多数参与者自我报告前见有效地使他们感觉更了解情况，使他们对心导管护理过程有更好的准备，并潜在地减少或防止心导管术后的负面心理后果。

这项研究的结果是有希望的感觉更好地了解住院时间和相应的选择性心导管插入术。这与先前的文献一致，认为结合多媒体工具有利于感知益处和理解即将到来的治疗[16-18]．我们的研究结果也增加了强调虚拟现实作为一种吸引人的患者教育工具的有用性的文献。例如，Pandrangi等人的研究结果[38研究表明，为诊断为腹主动脉瘤的患者建模腹主动脉瘤的虚拟现实体验被认为有助于更好地了解他们的健康状况，并让他们更投入到医疗保健中。另一项研究显示，使用虚拟现实放射治疗培训对患者进行教育，可增加乳腺癌患者接受放射治疗的知识和积极体验[39]．因此，这项试点研究的结果不仅强调了使用VR作为患者教育工具的可接受性和可用性，而且强调了使用VR作为一种手段更好地告知患者即将到来的压力治疗过程的潜力。

本研究的初步结果表明前见可能有效预防或减少手术后潜在的负面心理后果，这与现有的理论和文献一致，这些理论和文献表明，使用VR技术作为一种手段，可以使个体对未来的压力事件(如战斗情况)脱敏感性，从而支持恢复力并预防负面心理症状[25-28]．关于医院环境和手术，很少有研究调查术前VR应用程序对患者预后的影响。Eijlers等的一项单盲随机对照试验[40]调查了儿童手术当天在手术室进行儿童友好型VR暴露的效果，旨在让他们熟悉即将进行的医疗程序(如麻醉程序和转移到手术室)和相应的环境。VR暴露对麻醉期间和手术后的焦虑水平或术后疼痛和出现谵妄的水平没有有益的影响。然而，一组接受了更多痛苦手术(如腺样体切除术和扁桃体切除术)的儿童在接受VR暴露后需要救救性镇痛的次数明显少于未接受VR暴露的儿童。另一项随机对照试验研究了术前VR体验对颅脑和脊柱手术患者的影响[41]．与常规的术前程序相比，VR体验可以提高患者满意度，更好地做好准备，并降低手术当天的压力水平。因此，基于我们的初步研究结果和上述有限的可用研究，VR似乎是一种可接受和可行的术前准备工具，可在医院环境中用于医疗程序之前。然而，需要进一步的研究来确定它对身体和心理结果的影响。

未来的研究可以进一步探索术前VR体验在不同背景下(例如，不同类型疾病的医疗程序类型)和不同患者人口统计学(例如，年龄、沉浸式倾向和心理健康状况)的影响。此外，在场在患者满意度和结果中的作用可能是未来研究的一个有趣的方向:在术前VR干预的背景下，在场是患者满意度和结果的必要先决条件还是调节因素?没有感觉现在在焦虑障碍的VR治疗中，在虚拟环境中被发现与较高的辍学率有关;然而，同一篇综述并没有发现存在程度对患者预后的影响[30.]．未来研究的最后一个有趣的方向是调查术前VR干预是否可以通过智能手机有效地传递。在文献中，基于智能手机的VR交付的可行性已经为各种目标进行了论证。的纸板谷歌的平台已经成功地为教育目的提供了虚拟现实体验[42]以及在戒烟计划的背景下[43]．Google Cardboard是一款折叠纸板查看器，它为头戴式显示器提供了结构，而显示器是由可以放置在纸板查看器内的智能手机提供的。这种基于智能手机的VR体验之所以引起人们的兴趣，是因为它有可能提供成本更低、更及时的VR体验，从而使其更容易、更广泛地实施，因为它将更方便个人随时随地开始和体验他们选择或喜欢的体验。

限制

这项初步研究的结果应该根据几个限制来解释。研究样本量很小。由于COVID-19大流行，纳入患者的预约被取消，在研究招募时，包括心导管插入术在内的选择性手术被推迟，直到医院另行通知。这导致患者纳入的过早终止。本研究旨在评估术前VR体验的可行性、可用性和可接受性。因此，对于VR体验在为即将到来的住院和相应程序更好地告知和准备患者或减少之后的负面心理后果方面的有效性，没有明确的声明。

结论

目前的结果为术前VR应用程序的可行性和可接受性提供了初步支持，创建了一种虚拟体验，可以支持患者教育，并为患者即将进行的冠状动脉导管置入做好准备。需要进一步的研究来调查虚拟现实作为一种工具的影响，使患者更好地为医疗程序做好准备，它在减少此类程序后患者负面结果方面的有效性，以及它在不同环境和患者群体中的影响。