虚拟现实(VirtualReality,VR)技术是利用计算机技术模拟产生三维的虚拟空间,让用户有视觉、触觉和听觉等方面的体验，产生身临其境的感觉，使用者可以在虚构的环境中°沉浸在另一个现实中进行各种活动。研究表明，VR技术可以确切减轻各种疾病的症状，如创伤后应激障碍和疼痛等，已被用于改善战场、急救和手术室等环境中的急性疼痛症状。移动高性能计算机的出现已经降低了VR设备的尺寸和成本，允许在临床和家庭等日常环境中使用VR。作为阿片类药物的替代品，VR已被证明在严重烧伤创面更换绷带、开通静脉输液通路和牙科操作时有效减轻疼痛。但其具体机制目前并未充分知晓。VR在刺激视觉皮层的同时，还能调动其他感官，暴露在身临其境的VR环境和分心是主要假设，由于记忆或情绪的竞争性参与，削弱了压力和疼痛信号的通路的传导，从而改善压力和减轻疼痛。研究人员尚未确定沉浸在VR本身是否足以改善症状，或者是否需要认知参与，因为认知是体验中最重要的。这一区别对于VR的应用和临床应用显然很重要。为了确定基于VR的疼痛耐受极限增加和相关的生理、自主神经和心理反应背后的机制，研究者在健康参与者中进行了一项完全有效的、在受试者内的设计研究，来探索VR引起的热痛耐受极限的增加以及同时产生的自主神经系统和疼痛相关的情绪变化。测量与疼痛相关的情感和评估过程的变化，如情绪、情景焦虑、疼痛不愉快以及享受程度。这项研究为VR作为一种低风险的非药物干预提供了一个机制框架，它调节与急性疼痛相关的自主、情感(情绪和情境焦虑)和评价性(主观疼痛和享受评级)反应。内容目的：研究VR环境对热痛耐受极限和相关的疼痛诱导的自主神经和情感反应的影响。方法：共纳入49名受试者(25名女性和24名男性)。入选标准：年龄在18-55岁；会说英语；右撇子。排除标准：左撇子、听力受损、色盲、慢性疼痛病史，神经、心血管、肺、肾脏和肝脏疾病、精神障碍以及使用止痛药和其他非处方药者。所有参与者都签署知情同意书并在完成所有研究程序后获得50美元的补偿。五个场景：1、VROcean：沉浸式海洋环境，参与者可以沉浸在美妙的音乐中体验无数水母、海龟和阳光的海洋奇观。2、VROpera：沉浸式歌剧环境，由马里兰大学音乐学院的马里兰歌剧工作室捕捉、编辑和渲染，观众可以沉浸在莫扎特创作的歌剧中(图1B)。3、ShamVROcean：对照海洋环境，2D版本，具有VR海洋条件的听觉和视觉特征，但不是身临其境的。4、ShamVROpera：对照歌剧环境，2D版本，具有VR歌剧条件的听觉和视觉特征，但不是身临其境的。5、2-BackWorkingMemoryTask：分心任务来控制注意需求。研究程序：参与者第一次接触的条件是平衡的，在生成五个序列以控制时间效应后，随后条件的顺序被随机化(图1A)。个体的疼痛敏感性评估使用系列递增接触热刺激的限值方法(图1C)，在每个试验中，参与者接受热刺激，当他们达到可感知的温暖、可感知的疼痛和最大可耐受的疼痛极限时，他们被要求停止热刺激的传递。记录干预期间的摄氏温度、持续时间(以秒表示)，以及伴随的自主神经变化。试验结束时，参与者使用特定的视觉模拟量表(VAS)对他们的疼痛、不愉快、情绪、情景焦虑和享受程度进行评级。自主神经测量数据采集：疼痛体验与机体自主神经反应有关，如心率变异性标准偏差(SDNN)和皮肤电反应(GSR)。在参与者身上放置心电图和GSR电极，以获取他们的自主神经测量结果。记录当参与者达到最大疼痛耐受极限并停止热刺激传递时的SDNN和GSR。SDNN数据分析：心率变异性(HRV)指数，指数降低与交感神经系统的活动有关，指数升高与副交感神经系统的活动有关，主要用于SDNN的分析。GSR数据分析：计算GSR数据的曲线下面积(AUC)表示GSR反应水平。结果1、VR引起热痛耐受极限及自主神经的变化与VROpera(需要一定程度的偏好才能有效)和两种对照VR环境相比，VROcean显著提高了热痛耐受极限以及疼痛耐受持续时间，且不受性别、种族和个体疼痛敏感性水平的影响(图2A，2B)。生理自主神经测量结果发现，VROcean条件下的SDNN明显高于其他四种环境，提示VROcean诱导了更高水平的副交感神经系统激活(图2C)。此外，作者观察到在VROcean条件下，与GSR相关的AUC值明显增大(图2D)。2、VR引起情感和认知水平的变化VR对参与者疼痛、不愉快、情绪、焦虑和享受程度在情感和认知测量水平有明显改善。具体来说，疼痛不愉快评分方面，VROcean的疼痛不愉快评分显著低于VROpera(p=0.)、ShamVROcean(p=0.)、ShamVROpera(p=0.)和2-back记忆任务(p=0.)(图3A)，因此，与其他四种条件相比，VROcean减少了疼痛不愉快。情绪评分方面，VROcean的情绪评分明显高于其余四种情况(图3B)。情境性焦虑方面，VROcean显著降低了情景焦虑，比ShamVROpera的焦虑略低(p=0.)(图3C)。享受程度评分方面，参与者感受到的享受水平不同，VROcean的享受程度明显高于其他四种环境(图3D)。为了评估个人偏好对VROpera效果的影响，我们将参与者分为喜欢歌剧的人和不喜欢歌剧的人。喜欢歌剧者的疼痛不愉快评分与愉悦程度评分呈负相关(r=-0.43，p=0.，图4A)，情景焦虑评分与愉悦程度评分呈负相关(r=-0.52，p=0.，图4B)。而情绪评分与愉悦程度评分呈显著正相关(r=0.，p=0.，图4C)，也就是说参与者越喜欢虚拟歌剧，情绪改善的程度就越高。
醉翁之艺点评
本研究证实，VR提高了热痛耐受极限，同时可以改善情绪，降低情景焦虑。此外，个人偏好在VR效果中很重要，对VR情境的享受程度(譬如歌剧爱好者)与情绪改善和情景焦虑和疼痛不愉快等级的降低相关，表明VR情境被欣赏的程度影响了与情感和评价过程。与歌剧、注意力和对照条件相比，被认为最享受的VROcean通过重启副交感和交感活动，不仅增加了参与者可以忍受的疼痛水平(以℃表示热刺激的强度的，以秒表示持续时间)，还可以改善情绪、情景焦虑和疼痛不愉快的体验。尽管高度痛苦的刺激会导致交感神经活动的激活，但VROcean可能更有利于副交感神经系统的激活。推测VR可能会导致自主神经系统的重新平衡，与忍受的疼痛相关的GSR激活可能会被副交感神经激活所抵消，副交感神经激活反映了一种放松状态。提示VR导致的疼痛耐受能力增强的潜在机制。在慢性疼痛患者中，这种机制可能成为未来治疗应用的基础。研究结果指出，VR是一种非常有前途的非药物干预措施，通过包括自主神经系统和情绪调节在内的机制，有助于提高个体的热痛耐受极限，并“沉浸”在一个美妙的环境中。将VR与其他疼痛疗法相结合，可能是一种优化症状管理和改善临床结果的创新方法，值得进一步研究。鉴于目前流行的阿片类药物过度处方、过度使用和滥用，寻找能够有效提高个体热痛耐受性和减少止痛药使用的非侵入性、非药理学干预措施至关重要。VR技术有望为未来该领域的转化和大规模临床试验提供一个富有成效的手段。（沈玲编译陆智杰审校）
原始文献：CollocaL,RaghuramanN,WangY,etal.Virtualreality:physiologicalandbehavioralmechanismstoincreaseindividualpaintolerancelimits[publishedonlineaheadofprint,Apr24].Pain.;10./j.pain.0000000000.doi:10./j.pain.0000000000
（向上滑动查看内容）“醉翁之艺”系列回顾：
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1.醉翁之艺开篇辞——李金宝
2.围术期低血压与老年患者预后系列之一：患者术中低血压与术后急性肾损伤相关
3.围术期低血压与老年患者预后系列之二：老年患者术中低血压与术后心肌损伤相关
4.围术期低血压与老年患者预后系列之三：老年患者术中血压波动与术后谵妄相关
5.围术期低血压与老年患者预后系列之四：患者术中非严重低血压与术后30天死亡率相关
6.“围术期低血压与老年患者预后”系列之五：综述：术中低血压对非心脏手术患者预后的影响
7.“ERASForElderly”系列之一：ERAS策略在老年结直肠手术中的应用
8.“ERASForElderly”系列之二：术前贫血和内科夹杂症影响高龄患者全膝/全髋关节置换术后康复
9.ERASForElderly系列之三：
