《Journal of Clinical Monitoring and Computing》：A tablet-based augmented reality system to reduce preoperative anxiety in pediatric patients: a quasi-experimental pilot study
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儿科患者的术前焦虑仍然是一个重要的临床挑战，然而现有干预措施受限于资源需求和不一致的有效性。本项试点研究旨在评估将基于平板电脑的增强现实（AR）系统整合至常规围术期患者转运流程中，对儿科患者术前焦虑的可行性和初步效果。在这项单中心、准实验试点研究中，27名年龄
儿科患者的术前焦虑仍然是一个重要的临床挑战，然而现有干预措施受限于资源需求和不一致的有效性。本项试点研究旨在评估将基于平板电脑的增强现实（AR）系统整合至常规围术期患者转运流程中，对儿科患者术前焦虑的可行性和初步效果。在这项单中心、准实验试点研究中，27名年龄3–10岁的儿科患者根据手术月份被分配至AR组（n = 13）或对照组（n = 14）。该AR系统运行于标准平板设备上，将虚拟角色叠加至真实环境之上，引导患者从外科中心入口进入手术室。主要结局指标是在进入手术室时采用改良耶鲁术前焦虑量表（mYPAS）评估的术前焦虑水平。次要结局指标包括监护人评定的舒适度视觉模拟量表评分和术后躁动情况。AR组患者年龄小于对照组。在进入手术室时，AR组的mYPAS中位数评分低于对照组（28.3 [23.3–36.7] vs. 40.0 [36.7–52.9]；中位差异 –11.7；95% CI，–18.4至–1.60；p = 0.01）。次要结局指标未观察到显著差异。本项试点研究证明了将基于平板电脑的AR系统整合至围术期工作流程中的可行性。初步发现也表明，该方法可能有助于降低该人群的术前焦虑。鉴于本研究的试点性质、非随机化分组以及组间基线不平衡，需要在更大规模、良好对照的随机试验中进行验证。
论文解读
一、研究背景与目的
儿科患者在经历手术和麻醉时普遍存在显著的焦虑与恐惧，超过60%的患儿会报告相关症状。这种术前焦虑不仅影响患儿的即时状态，导致激素释放增加、术后疼痛加剧、谵妄及睡眠障碍，还可能对其长期的医疗体验产生负面影响。尽管已有多种干预措施，如绘本准备、药物预治疗、家长陪同以及环境改造等，但这些方法均存在局限性：药物可能引发拒药和气道梗阻风险；家长陪同会增加家长的心理负担；环境布置则受限于设施条件。近年来，扩展现实技术（包括虚拟现实VR、增强现实AR和混合现实）在医疗领域展现出应用潜力。然而，VR头显在麻醉诱导时会隔绝患儿与医护人员的沟通，且年幼儿童可能拒绝强沉浸感；AR眼镜则面临尺寸适配和佩戴抗拒等问题。因此，开发一种既具备高适用性、又能无缝融入现有围术期流程的低成本技术方案成为迫切需求。本研究旨在评估一款基于标准平板电脑的新型AR系统在降低儿科手术患者术前焦虑方面的可行性与初步效果。
二、关键技术方法
研究人员利用Unity（版本2021.1）作为主要开发平台创建了适用于iPad?的AR应用程序，并使用Blender（版本3.6.0）设计三维虚拟动物角色模型。该系统采用基于标记（marker-based）的AR技术，在外科中心入口至手术床旁的路径上放置AR标记物，当平板摄像头识别到这些标记后，虚拟角色便会叠加显示在真实环境的屏幕上。为确保安全，AR组患儿在转运过程中使用带有软质手柄套的平板，并乘坐轮椅移动。研究于2024年8月1日至11月30日在日本山形大学医学院附属医院进行，纳入27名年龄3–10岁、ASA-PS分级<3、无认知或视力障碍的择期手术患儿。分组依据手术月份的单双月决定，AR组13人，对照组14人。数据收集方面，由负责该病例的麻醉医生在患儿到达手术室时使用改良耶鲁术前焦虑量表（mYPAS）评估主要结局指标，同时由陪同家长使用11点舒适度视觉模拟量表（comfort VAS）进行评定，并在麻醉苏醒期采用Watcha量表评估术后躁动情况。
三、研究结果
1. 患者基线特征
AR组患儿平均年龄显著小于对照组（5.9 ± 2.0岁 vs. 7.5 ± 1.5岁，p = 0.02），身高和体重也相应更低。AR组ASA I级比例高于对照组（11/2 vs. 7/7），但差异未达统计学显著性。两组在性别、全身麻醉史、麻醉医生资质、麻醉时长及手术时间方面无显著差异。
2. 主要结局指标：mYPAS评分
进入手术室时，麻醉医生评估的mYPAS评分在AR组为28.3 [23.3–36.7]，显著低于对照组的40.0 [36.7–52.9]（中位差异 –11.7；95% CI，–18.4至–1.60；p = 0.01）。这表明AR组患儿在进入手术室时表现出更低的焦虑水平。
3. 次要结局指标
麻醉苏醒期的Watcha评分在两组间无显著差异。家长评定的舒适度VAS评分也未显示出组间统计学差异。
四、讨论与结论
讨论部分总结： 本研究开发的平板AR系统通过让患儿在进入手术室途中观看叠加于真实场景上的虚拟角色，实现了分散注意力和促进环境适应的目的。所有入组患儿均未接受术前用药，且在家长陪同下进入手术室，无一例退出研究。虽然非随机化设计无法排除分配偏倚，但麻醉医生评估的mYPAS结果显示AR组焦虑评分更低，提示该系统可能有助于减轻进入手术室时的焦虑与恐惧。研究人员指出，在术前解释阶段接触AR系统有助于建立医患信任关系，而使用平板的期待感本身也可能激励患儿主动前往手术室。研究存在若干局限：首先，两组间年龄等基线特征存在显著不均衡，这可能源于AR组为保障设备使用而限制入选人数、优先安排低龄患儿上午手术，以及按月份分组的系统性排班效应；其次，出于伦理委员会的安全建议，AR组使用轮椅而对照组步行，这一差异可能影响结果；第三，部分低龄患儿（3岁）独立操作设备存在困难，需家长协助；第四，即使顺利到达手术台，部分患儿仍对吸入麻醉面罩产生抗拒，提示麻醉诱导阶段的焦虑管理仍需改进；第五，评估缺乏盲法，麻醉医生的预期可能放大了AR组的表观获益；第六，未采集干预前的基线焦虑水平，终点比较无法完全排除组间预先存在的差异。
结论部分翻译： 本项试点研究揭示了在儿科患者进入手术室时使用平板AR技术的可行性，并表明该技术受到患者、家属和医务人员的良好接受。此外，研究提供了初步信号，即使用平板的AR技术可能有助于降低儿科患者进入手术室时的术前焦虑。由于本研究的非随机化设计和缺乏完全盲法，这一发现应被视为产生假设而非确证性的，需要在随机、盲法试验中进行评估。与先前报道的AR和虚拟现实系统相比，该方法提供了一种实用、低成本且安全的替代方案，无需专用设备，非常适合手术室复杂的临床环境。鉴于其多功能性和可及性，若未来研究证实其有效性，该方法可整合至常规围术期工作流程，并推广至涉及儿科患者的更广泛临床场景。需要更大样本量和更严格设计的研究来确认这些发现。
