魏明慧 奚玉鑫 方慧敏 林森
【摘 要】 虛擬現實技術目前已被應用于臨床疾病的診療。利用虛擬現實仿真技術、動態交互技術及多感應技術,可以準確地顯示出纖維肌痛綜合征患者身體情況的實時動態。虛擬現實技術可以輔助醫生講解病理,消除醫患溝通障礙;并通過中醫遠程診脈,遠程確定理療部位、針灸穴位和遠程康復等領域,推進虛擬遠程醫療,提高醫生對病情的認知能力,處置能力。此外,虛擬現實技術可助力醫生積累經驗,改善傳統診療環境,促進中醫學診療的傳承和發展。
【關鍵詞】 纖維肌痛綜合征;虛擬現實;改革方向;發展;中醫
纖維肌痛綜合征(fibromyalgia syndrome,FMS)是一種以全身慢性骨骼肌肉疼痛為主要臨床特征的風濕病,好發人群為女性。本病患者疼痛明顯,而治療方面無特異性手段,嚴重影響患者的生活質量。本病主要表現為全身廣泛性疼痛,患者可并發焦慮,甚至睡眠障礙和認知障礙[1]。當疼痛持續存在,對患者心理水平和社交水平可產生不良影響[2]。為了治療這類疼痛引起的一系列臨床綜合征,臨床中在應用鎮痛藥的同時,還應該考慮心理和社會維度對患者的作用[3]。近年來,對于FMS的病因病機、中醫證候和診療的中醫藥研究增多,取得了一定的成果[4-6]。但本病癥狀譜的繁雜、高誤診率、醫生低認知度都影響疾病的診斷,對后續治療產生影響。
虛擬現實技術(virtual reality,VR)是指通過計算機圖形與仿真技術、傳感技術、人工智能、顯示技術等的融合,利用系統平臺模擬產生三維動態效果,以提供使用者關于各種感官的模擬,進行可視化操作與人機交互[7],配合5G的大帶寬帶來的低延時,為VR的多領域應用及不斷突破創新提供了基礎,解決了VR互動體驗不強和終端移動性差、分辨率和刷新率低等關鍵問題[8]。VR可利用特定的人機交互方法,模擬真實環境中的醫療操作,使患者在診療過程中始終保持身臨其境的感覺。目前,VR已經在臨床診療、心理治療、醫患溝通和遠程醫療等醫學實踐中得以應用[9]。VR在FMS診療方面有很大的潛在價值,提高醫生診斷正確率,探索是否可以為臨床中治療本病提供新的選擇。
1 VR對FMS病情的優勢
FMS不僅表現為全身廣泛性疼痛,還常伴有多種非特異性臨床癥狀,如疲勞、睡眠障礙、認知功能異常和軀體功能障礙,甚至引起抑郁、焦慮、頭痛、晨僵等。因為本病癥狀譜復雜,無特異實驗室指標,再加上醫生對本病的低認知度,多種因素均在干擾診斷的準確性。而且當前中醫診斷依然沿用傳統的醫患面對面問診的模式,醫生只能利用自身經驗通過四診合參對患者病情進行初步推斷,也因病情具有個體差異性和多樣性,很有可能同樣的臨床表現,醫生使用同樣的診療器械和診療手段,所得到的結果差異很大。因此,需要臨床醫生具有相當豐富的經驗。
然而,通過VR與患者大數據進行有機融合,運用系統的數據歸類整理及再現功能,可以把患者的經絡與臟器、經絡與病癥立體、動態、系統地展現,使醫生能最快得到患者病情數據,進而更加直觀地對患者病情加以分析判斷,極大地簡化了中醫的四診過程,更可以將西醫學的理念融入其中,如人體解剖、生理、病理結合,將兩套醫學體系在同一人體中立體與透視地顯示[10],從而幫助醫生從更多方面剖析,并可通過反復模擬操作驗證可行性,最終實現治療風險的顯著降低[11],從而達到中西醫融合診治疾病的目的。
同時,結合人機交互式動態模擬平臺,可以將多種2D圖片轉換成3D立體圖像,并可通過使用感應筆進行操作,此平臺虛擬場景圖像根據患者各項預先檢查結果進行系統分析處理定制,進而協助醫生立體地、全方位、多角度了解患者身體內部器官病灶的實時情況,醫生更可以對影像進行整體縮放調整,對問題部位單獨提取或用3D成型技術打印出影像中有疑問的部位,以提供醫生更立體地實物佐證材料,幫助醫生進一步研究發現患者病變部位與病變機制。
FMS的西醫診斷可參考《纖維肌痛綜合征診斷和治療指南》診斷標準[12];中醫證候診斷標準參照《實用中醫風濕病學》[13]中對于FMS中醫辨證標準,包括寒濕痹阻證、濕熱阻絡證、氣血兩虛證、脾腎陽虛證和肝氣郁結證5個基本證型。將西醫診斷標準中的病程,具體痛點的部位,以及中醫相關證型所屬的癥狀、舌苔脈象輸入系統平臺,利用VR仿真技術、動態交互技術及多感應技術,可以準確地顯示出患者身體情況的實時動態。同時,在智能人體捕捉技術的幫助下,醫生對患者病灶進行設定感知,相應穴位的刺激,通過系統記錄的反饋數據,虛擬平臺搭建出來的場景和器械能夠針對具體情況做出有效的調整[14],可以清晰得到患者體感產生的變化曲線,精準地反饋出患者當前的身體狀態,從而為醫生提供個性化治療方案帶來依據[15],使診斷準確,治療效果更為理想。
2 VR在FMS臨床治療中的應用
2.1 VR在FMS治療中的研究進展 FMS整個病程,患者疼痛持續發作,目前西醫學對本病的病因、發病機制以及治療方法并不明確,主要應用非甾體抗炎藥。BOTELLA等[16]首次將VR結合心理治療用于治療FMS,該團隊對患者進行數次VR環境下的心理治療,患者疼痛評分均明顯下降,抑郁情況也有所緩解,并且發現在VR環境介導下的心理治療對于部分FMS患者產生了長期持久的療效。MORRIS等[17]發現,FMS患者在VR治療中腦部多區域被激活,將FMS暴露于3D視覺環境中,可引起相應大腦功能區域的生理變化。
同時,FMS患者在漫長的病程中會產生大量的情緒問題,過度的負面情緒會導致患者對生活缺乏耐心和欲望。HERRERO等[18]認為,抑制負面情緒尤其重要,遂開發了一種開放性VR系統,其通過投影儀展示相應的虛擬環境,顯示患者的快樂、喜悅和興奮等積極情緒顯著提高,悲傷、抑郁和焦慮等負面情緒顯著降低。其中VR帶來的最有效的情緒是平靜和快樂,在憤怒方面沒有明顯差異。證實VR在改善FMS患者情緒、心理健康和生活質量方面有一定作用。
現有研究證明,VR具有良好的鎮痛效果,但多未進行長時間隨訪,單次療程結束后遠期疼痛緩解程度仍不明確。而且,目前研究未對大范圍患病人群進行監測,無相應循證醫學證據支持,患者在采用VR虛擬感覺陣痛后多長時間痛感會出現,出現后如再持續使用此方法,患者是否會在大腦中出現“思維耐受性”導致負面情緒而使治療效果下降的情況仍未可知。
2.2 VR在FMS治療中的作用 VR的應用在一定程度上可以跨越時間和空間的界限,醫生針對患者個體情況綜合運用仿真平臺建立虛擬情景,患者通過佩戴頭盔或眼鏡的虛擬呈現裝置,將系統分析的結果以設定的形式立體地在患者面前重現,患者可直接被帶到虛擬的環境中,體驗與現實中同樣的感知和真實感,進而從思維層面逐漸延伸到心理層面,最終起到特定的治療效果。其他方面,如通過VR虛擬手臂按壓,當平臺設定增加虛擬手臂的力度會輕微增加患者的疼痛感,而適當調整虛擬手臂的力度,患者還在思維上感覺會減輕一部分疼痛[19]。該技術在FMS治療中的創新應用不僅大幅縮短了醫生診療及分析病情時間,還從側面間接提高了診斷準確性,同時也降低患者所花費的時間和治療成本。
MAANI等[20]將VR設備應用于戰傷疼痛管理,結果顯示,相比于非虛擬現實清創換藥組,虛擬現實組具有更低的疼痛評分。有研究納入15例女性FMS患者,在VR環境下進行心理治療,治療后所有患者抑郁程度有所緩解、疼痛評分明顯下降,該研究還發現對部分患者產生了長期療效[21]。
2.2.1 輔助醫生講解病理 隨著VR的逐步成熟,虛擬現實與人們越來越密切,VR在醫療領域中逐步向患者管理、醫療運營、檢測診斷、理療康復等多方向擴展延伸。而對于FMS,其整體致病機制是復雜的、多樣的,VR可輔助醫生為患者講解病理,例如,國外有VR公司利用此技術為每個患者量身定制一個360°的虛擬現實世界,在VR平臺的輔助下,將患者身體內部的病灶重現,醫生可以帶領患者一起“走進”他的身體里面,對發病原因及致病機制進行逐一講解,更可通過虛擬系統仿真出病情由輕到重的整個形成過程,使患者能從根本上了解自身的病因、病情,進而更好地遵循醫囑,起到精準治療、了解注意事項的目的,同時也能起到一定的宣傳作用。
2.2.2 消除醫患溝通障礙 由于醫學的特殊性以及專業性強,醫患雙方對于病情的溝通可以認為是一種不對等的交流。醫生向患者闡述病情時都會大量使用專業術語,使得患者無法完全理解;加之患者自身患病后心存畏懼,導致患者產生巨大的心理壓力。針對患者病情的特點,運用VR為患者營造出真實的、立體的視覺效果,使患者對自己的病因認識更加的直觀;醫生講解分析具體病情時,也能更有效地傳遞醫學知識,幫助患者了解整個過程中的診療信息,降低醫患溝通問題,從而進一步提升患者對醫生信任度。
2.3 推進虛擬遠程醫療 VR的應用可以合理配置醫療資源,突破空間約束,使醫生可以在任何地方為患者進行全面的病情分析。這也為醫療水平相對落后地區的患者提供了更多的就醫機會,保障了醫療環境的統一性,縮短了落后地區與城市醫療水平,同時對病情診斷的時間和費用顯著降低,降低了患者就醫成本,實現優質醫療資源的共享。VR實現了遠程醫療,大致分為中醫遠程診脈,遠程確定理療部位、針灸穴位和遠程康復,遠程會診及護理等領域,并得到廣泛應用。VR在遠程醫療領域取得新嘗試,對于行動不便的患者,醫生可通過虛擬仿真的途徑,實施復原現場的情況,從而指導周邊人員進行合理的、必要的診療及施救,以緩解FMS患者病情。
3 VR對醫生積累臨床經驗的作用
全球將VR應用于醫療開創者之一的斯坦福VR醫療研究院主任WALTER GREENLEAF認為,VR技術與醫療的結合可以體現在4個方面:醫療培訓、臨床診療、醫學干預、健康保健。而推行“VR+醫療”的意義在于能夠最大程度提高醫生病情診斷的標準化、全面化、系統化,從而縮短診斷治療周期,降低培養成本,釋放醫療供給[22]。
3.1 VR助力醫生經驗積累 在中醫臨床診療中對VR的合理應用,可以有效提高醫患之間的病情溝通,進一步幫助醫生更好地對患者進行病情預演、病理分析、診療導航、臨床診斷等,使臨床治療變得更加具有條理性、層次性、系統性,醫生可以通過系統的應用對FMS產生更立體的認知,使復雜的診斷過程以一種形象動態的方式體現,從而在形式上提升醫生的臨床經驗。基于FMS疾病的特殊臨床表現,在臨床中雖然始終強調以患者為中心,但是由于本病慢性持久的疼痛給患者帶來的社會心理和環境壓力,患者內心表現得很脆弱。基于此種情況,我們可通過VR建立生物醫學模型,系統內包含患者各種臨床癥狀、睡眠情況、負面情感和其他中樞疼痛敏化機制[23]。
同時,還可以通過VR平臺實現網絡信息資源共享,進行跨學科、跨醫院、跨區域的病情研討,打破了空間、地域、時間等壁壘,從而能夠給醫生創造更多的機會去和外界經驗豐富的專家進行交流互動,在交流中提升自身醫療水平。
3.2 VR改善傳統診療環境 在傳統中醫診療中,由于FMS臨床表現比較復雜,針對不同的患者個體,需多方位、多環節、多手段檢查治療;而現實中由于各醫院所提供的場地資源和設備資源有限,給醫生處置病情帶來了諸多困難。因此,通過VR的綜合運用模擬整個臨床診療處置過程,在有限的空間內將患者病情進行形象表示,使醫生對病情有完整、全方位的臨床診斷,最終使醫生為患者提供有針對性的診療方案。
4 結 語
VR作為一種新興的技術,越來越得到人們的重視,構建有中醫診療特色的VR診斷 + 治療平臺,不僅能夠有效提高臨床診療方法、手段,還能強化臨床治療的效果,進一步提高醫生對病情的認知能力、處置能力,解決中醫學有關FMS場地和時間等限制,促進傳統醫學診療的傳承和發展。然而,VR在醫學領域雖然得到了諸多應用,但在治療慢性疼痛層面上仍存在諸多不足,使得整體鎮痛效果仍有待強化。綜上所述,VR對于FMS的治療是一個可行的方向,但是否可以達到臨床要求及長期治療效果還需要繼續探索、研究。
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收稿日期:2021-08-25;修回日期:2021-09-20