引用本文： 馬利群, 劉凱, 王紅川, 余東, 熊圖, 蔣俊威. 3D打印輔助教育干預對創傷患者焦慮情緒和睡眠狀況的影響研究. 華西醫學, 2016, 31(7): 1266-1269. doi: 10.7507/1002-0179.201600344 復制
創傷患者在骨科所占比例較大，常由摔傷、運動損傷、暴力或車禍等所致[1]。雖然對這類患者的治療大多會采用手術，但由骨折和手術引起的焦慮和疼痛常超出患者的耐受，導致應激、焦慮情緒和睡眠障礙，最終影響患者康復[2]。另外，焦慮伴隨睡眠障礙可能導致疲倦和食欲不振，這可能會影響患者整個康復期的恢復進程[3]。因此，減少創傷患者的焦慮情緒和改進其睡眠質量成為近年研究的熱點。有研究指出采取教育等干預措施有助于減少焦慮情緒和改進睡眠質量[3-5]。而既往的研究采取綜合教育干預措施多針對慢性疼痛，較少研究對急性創傷患者采取教育干預[6]。
既往介紹病情及手術方案時多采用X線片或CT輔助，這需要患者及家屬具有一定的醫學知識及豐富的想象力。3D打印又稱為快速成型技術，最早出現于20世紀80年代，是以數字模型文件為基礎，運用粉末狀塑料或金屬等可黏合材料制作三維物體的技術。其模型更為直觀，利于患者及家屬詳細了解病情，理論上利于患者焦慮情緒的消除。因此，本研究對需手術的創傷患者進行3D打印輔助教育干預，研究對患者入院到術后7 d焦慮情緒和睡眠滿意度的影響。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
2014年10月－2015年6月，選取符合標準的40例患者進行研究。納入標準：①年齡＞18歲；②傷前活動能力可；③單個下肢閉合骨折；④需進行內固定手術；⑤具有初中或初中以上文化程度，有讀寫能力，思維正常。排除標準：①患者有嚴重抑郁自閉或其他精神疾病；②思維有障礙，或因聽力及交流障礙等不能進行正常溝通的患者；③存在高血壓、心臟病史及主要臟器的嚴重疾患。采用隨機數字表將患者隨機分入干預組和對照組，每組20例。干預組男8例，女12例；年齡18～59歲，平均43歲；致傷原因：摔傷13例，車禍7例；骨折部位：脛骨平臺骨折7例，跟骨骨折8例，脛骨干骨折5例；入院至手術時間3～16 d，平均4.7 d。對照組男8例，女12例；年齡19～58歲，平均44歲；致傷原因：摔傷14例，車禍6例；骨折部位：脛骨平臺骨折7例，跟骨骨折7例，脛骨干骨折6例；入院至手術時間3～15 d，平均4.9 d。兩組患者一般情況差異無統計學意義（P＞0.05）。患者對研究知情同意，經醫院倫理委員會審批通過。
1.2 研究方法
對照組接受常規護理，包括基礎護理、麻醉前后護理、協助患者拍痰、傷口護理、肢體的血管神經觀察及術后體位和功能鍛煉指導等。
干預組除了接受對照組的常規護理，還接受教育干預（表 1），擬加強患者的醫學知識和積極應對能力，幫助患者放松。入院后研究人員即認真查看病歷，收集與患者相關的信息，對患者進行教育干預，包括向患者介紹病情、術前需進行的檢查和術前準備、術前注意事項。入院后對患肢攝正、側位X線片及CT掃描。CT文件以醫學數字成像和通信（DICOM）格式保存，再轉換成STL格式，使得3D打印機器的軟件（MIMICS即醫學影像控制系統）可識別。將數據送至四川大學制造學院完成3D打印模型的制造。3D打印模型3 d內制作完備送回病房。待3D打印模型送回病房后結合3D打印模型進行教育干預，包括介紹診斷、治療、預后、手術方法、麻醉方式、術前注意事項。在教育干預過程中注意了解患者對手術的看法和顧慮，耐心回答患者提出的有關問題，并向患者家屬強調家庭支持系統是增強患者戰勝疾病信心的保證，從而減輕患者的顧慮，以最佳的心態迎接手術。在溝通時隨時評估患者的理解能力和接受能力，及時糾正患者的誤解，使之正確理解各種信息和相關知識，減輕患者因缺乏手術相關知識而產生的焦慮，增強患者的信心。向患者耐心講解術后和功能康復訓練過程中會出現切口疼痛，不要恐慌，疼痛程度會逐漸減輕，疼痛或功能訓練時可播放舒緩的輕音樂，囑患者行腹式呼吸，并與患者交談其感興趣的話題，或講幽默故事、誘導回憶愉快的往事，以轉移和分散患者對疼痛的注意力。研究人員注意與患者交流時盡量保持面帶微笑。從入院后至術后7 d，由同一研究者對干預組患者進行教育干預，1次/d，20 min/次。所有患者均知情同意。
表1
干預組與對照組的區別
1.3 研究指標
在入院后、入院后2 d、手術前、術后4 d、術后7 d這5個時間點進行評價。焦慮狀態通過狀態-特質焦慮問卷（STAI）了解焦慮程度，包括狀態焦慮問卷（S-AI）和特質焦慮問卷（T-AI），各有20項。狀態焦慮問卷的分級標準為：1分為“完全沒有”，2分為“有些”，3分為“中等程度”，4分為“非常明顯”。特質焦慮問卷的分級標準為：1分為“幾乎沒有”，2分為“有些”，3分為“經常”，4分為“幾乎總是如此”。睡眠滿意度通過Likert 6級評分法判斷，1分為最不滿意，6分為最滿意。疼痛采用視覺模擬量表（VAS）評估患者的主觀疼痛感。該法通過10 cm的水平線評估，一端代表無痛，另一端代表疼痛最明顯。有研究指出VAS法能準確評估疼痛，且對疼痛感覺的改變敏感性較高[7]。測量時帶刻度一面背向患者，讓患者將游動標尺移到能代表其疼痛程度的位置。
1.4 統計學方法
使用SPSS 16.0軟件完成統計學分析。連續數據的正態性用Kolmogorov-Smirnov test進行檢驗。正態分布的連續變量采用均數±標準差表示，兩組間比較采用t檢驗；采用Fisher精確概率檢驗分類變量的差異；重復測量方差分析檢驗從入院后至術后7 d疼痛、焦慮、睡眠滿意度有無差異。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后患者均無切口感染或切口不愈合的并發癥，切口甲級愈合，術后隨訪骨折愈合良好，愈合時間為7～12周。干預組入院后至術后7 d 5個時間點的疼痛評分平均為5.5、4.7、4.4、3.1、2.2分，對照組平均為6.2、5.7、5.5、4.8、3.3分，重復測量方差分析結果差異有統計學意義（P=0.003），干預組低于對照組；受試對象內的時間效應結果為F=5.4，P=0.002，交互作用結果為F=4.3，P=0.01。干預組入院后至術后7 d 5個時間點的焦慮評分為51.2、46.3、43.1、37.9、36.4分，對照組為56.3、53.3、50.4、47.4、44.3分，重復測量方差分析結果差異有統計學意義（P＜0.001），干預組低于對照組；受試對象內的時間效應結果為F=9.1，P＜0.001，交互作用結果為F=24.1，P＜0.001。干預組入院后至術后7 d 5個時間點的睡眠評分為2.7、2.8、3.6、4.4、4.5分，對照組為2.5、2.6、3.1、3.3、3.8分，重復測量方差分析結果差異有統計學意義（P=0.01），干預組高于對照組；受試對象內的時間效應結果為F=11.3，P＜0.001，交互作用結果為F=34.3，P＜0.001。見表 2。
表2
入院后至術后7 d兩組患者疼痛、焦慮、睡眠的測量結果（n=20，3 討論
焦慮是一種人所特有的復雜的情緒反應[8]。機體處在焦慮狀態時會發生一系列生理反應，如心跳加速、雙手顫抖、流汗不止、呼吸困難、眩暈頭痛以及小便過頻等。外傷、手術等因素非常容易導致患者產生焦慮抑郁等不良心理，患者既擔心生命受到威脅，又擔心治療后患側肢體功能喪失，并且還有一些患者會擔心家中的經濟狀況、親人無人照顧等相關問題，通常會感到心境壓抑、悲傷、恐懼、絕望和焦慮等，而且術后疼痛不僅影響康復訓練，易與不良情緒形成惡性循環。另外，高焦慮狀態會影響麻醉恢復及鎮痛效果，增加藥物用量[9]。因此，相繼有報道研究如何通過教育干預減輕疼痛、改善睡眠[10-12]。本研究結果顯示受試對象內的時間效應結果為F=9.1，P＜0.001，交互作用結果為F=24.1，P＜0.001，表明隨著時間的增加，焦慮程度下降，其效果優于常規護理，與Lin等[3]、Leardi等[13]的結果相同。隨著三維醫學影像技術的發展，已能夠根據患者的CT數據來構造三維虛擬模型來了解骨折的情況，但是畢竟不如實物直觀。3D打印正被骨科醫護人員所重視[14]，目前已有較多關于3D打印輔助治療創傷骨科的研究[15-16]，本研究通過3D打印模型對患者進行教育干預，一方面可詳細講解病情及手術操作，更好的取得患者的理解與配合，另一方面可加強患者的醫學知識和積極應對能力，幫助患者放松，降低焦慮程度。
疼痛是主觀上的緊張和不適應的情緒體驗，本身包含心理和生理成分，而且心理狀態在疼痛反應中更為重要。當處于焦慮狀態時，對疼痛的感覺更為強烈，反之則對疼痛的耐痛閾值提高。Almeida等[17]研究顯示高度焦慮患者術前耐痛閾低于低度焦慮組，推測焦慮可能在脊髓水平易化下行的神經纖維疼痛信號的傳導，使疼痛敏感化。以往認為疼痛是創傷和術后必然存在的臨床癥狀之一，常常為醫護人員忽視，對不能忍受的疼痛主要依靠口服或肌肉注射止痛藥物緩解，而且疼痛對患者情緒及預后的影響亦未得到醫護人員的關注。本研究結果表明，使用教育干預疼痛也有一定程度的下降，并且受試對象內的時間效應結果為F=5.4，P=0.002，交互作用結果為F=4.3，P=0.01，表明隨著時間的增加，疼痛的評分降低。分析原因，這可能與焦慮情緒的減少和教育干預的使用有關。
另外，使用教育干預患者睡眠滿意度亦有一定程度的提高，與Seers等[18]的研究結果相同。這可能與患者疼痛和焦慮程度下降、對醫院環境逐漸熟悉有關。這使得我們更為重視對焦慮情緒和疼痛的控制。
本研究的不足之處在于存在其他因素如患者受教育程度、家庭支持系統、經濟狀況等可影響結果，而患者按需行口服藥物鎮痛也可影響結果。另外，對患者睡眠的評價僅根據Likert評分，而未加入睡眠時長等進行全面評估。但如何降低創傷患者的焦慮和改善睡眠狀態值得關注，在今后的進一步研究中將注意盡量排除這些影響因素，以及設計更詳細的研究方法。
總之，焦慮控制、疼痛緩解、睡眠滿意為患者康復的基本要素。本研究提供的3D打印輔助教育干預的方法，可有效控制急性創傷患者的焦慮情緒、緩解疼痛、提高睡眠滿意度，今后可考慮加入創傷患者的常規護理中。
創傷患者在骨科所占比例較大，常由摔傷、運動損傷、暴力或車禍等所致[1]。雖然對這類患者的治療大多會采用手術，但由骨折和手術引起的焦慮和疼痛常超出患者的耐受，導致應激、焦慮情緒和睡眠障礙，最終影響患者康復[2]。另外，焦慮伴隨睡眠障礙可能導致疲倦和食欲不振，這可能會影響患者整個康復期的恢復進程[3]。因此，減少創傷患者的焦慮情緒和改進其睡眠質量成為近年研究的熱點。有研究指出采取教育等干預措施有助于減少焦慮情緒和改進睡眠質量[3-5]。而既往的研究采取綜合教育干預措施多針對慢性疼痛，較少研究對急性創傷患者采取教育干預[6]。
既往介紹病情及手術方案時多采用X線片或CT輔助，這需要患者及家屬具有一定的醫學知識及豐富的想象力。3D打印又稱為快速成型技術，最早出現于20世紀80年代，是以數字模型文件為基礎，運用粉末狀塑料或金屬等可黏合材料制作三維物體的技術。其模型更為直觀，利于患者及家屬詳細了解病情，理論上利于患者焦慮情緒的消除。因此，本研究對需手術的創傷患者進行3D打印輔助教育干預，研究對患者入院到術后7 d焦慮情緒和睡眠滿意度的影響。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
2014年10月－2015年6月，選取符合標準的40例患者進行研究。納入標準：①年齡＞18歲；②傷前活動能力可；③單個下肢閉合骨折；④需進行內固定手術；⑤具有初中或初中以上文化程度，有讀寫能力，思維正常。排除標準：①患者有嚴重抑郁自閉或其他精神疾病；②思維有障礙，或因聽力及交流障礙等不能進行正常溝通的患者；③存在高血壓、心臟病史及主要臟器的嚴重疾患。采用隨機數字表將患者隨機分入干預組和對照組，每組20例。干預組男8例，女12例；年齡18～59歲，平均43歲；致傷原因：摔傷13例，車禍7例；骨折部位：脛骨平臺骨折7例，跟骨骨折8例，脛骨干骨折5例；入院至手術時間3～16 d，平均4.7 d。對照組男8例，女12例；年齡19～58歲，平均44歲；致傷原因：摔傷14例，車禍6例；骨折部位：脛骨平臺骨折7例，跟骨骨折7例，脛骨干骨折6例；入院至手術時間3～15 d，平均4.9 d。兩組患者一般情況差異無統計學意義（P＞0.05）。患者對研究知情同意，經醫院倫理委員會審批通過。
1.2 研究方法
對照組接受常規護理，包括基礎護理、麻醉前后護理、協助患者拍痰、傷口護理、肢體的血管神經觀察及術后體位和功能鍛煉指導等。
干預組除了接受對照組的常規護理，還接受教育干預（表 1），擬加強患者的醫學知識和積極應對能力，幫助患者放松。入院后研究人員即認真查看病歷，收集與患者相關的信息，對患者進行教育干預，包括向患者介紹病情、術前需進行的檢查和術前準備、術前注意事項。入院后對患肢攝正、側位X線片及CT掃描。CT文件以醫學數字成像和通信（DICOM）格式保存，再轉換成STL格式，使得3D打印機器的軟件（MIMICS即醫學影像控制系統）可識別。將數據送至四川大學制造學院完成3D打印模型的制造。3D打印模型3 d內制作完備送回病房。待3D打印模型送回病房后結合3D打印模型進行教育干預，包括介紹診斷、治療、預后、手術方法、麻醉方式、術前注意事項。在教育干預過程中注意了解患者對手術的看法和顧慮，耐心回答患者提出的有關問題，并向患者家屬強調家庭支持系統是增強患者戰勝疾病信心的保證，從而減輕患者的顧慮，以最佳的心態迎接手術。在溝通時隨時評估患者的理解能力和接受能力，及時糾正患者的誤解，使之正確理解各種信息和相關知識，減輕患者因缺乏手術相關知識而產生的焦慮，增強患者的信心。向患者耐心講解術后和功能康復訓練過程中會出現切口疼痛，不要恐慌，疼痛程度會逐漸減輕，疼痛或功能訓練時可播放舒緩的輕音樂，囑患者行腹式呼吸，并與患者交談其感興趣的話題，或講幽默故事、誘導回憶愉快的往事，以轉移和分散患者對疼痛的注意力。研究人員注意與患者交流時盡量保持面帶微笑。從入院后至術后7 d，由同一研究者對干預組患者進行教育干預，1次/d，20 min/次。所有患者均知情同意。
表1
干預組與對照組的區別
1.3 研究指標
在入院后、入院后2 d、手術前、術后4 d、術后7 d這5個時間點進行評價。焦慮狀態通過狀態-特質焦慮問卷（STAI）了解焦慮程度，包括狀態焦慮問卷（S-AI）和特質焦慮問卷（T-AI），各有20項。狀態焦慮問卷的分級標準為：1分為“完全沒有”，2分為“有些”，3分為“中等程度”，4分為“非常明顯”。特質焦慮問卷的分級標準為：1分為“幾乎沒有”，2分為“有些”，3分為“經常”，4分為“幾乎總是如此”。睡眠滿意度通過Likert 6級評分法判斷，1分為最不滿意，6分為最滿意。疼痛采用視覺模擬量表（VAS）評估患者的主觀疼痛感。該法通過10 cm的水平線評估，一端代表無痛，另一端代表疼痛最明顯。有研究指出VAS法能準確評估疼痛，且對疼痛感覺的改變敏感性較高[7]。測量時帶刻度一面背向患者，讓患者將游動標尺移到能代表其疼痛程度的位置。
1.4 統計學方法
使用SPSS 16.0軟件完成統計學分析。連續數據的正態性用Kolmogorov-Smirnov test進行檢驗。正態分布的連續變量采用均數±標準差表示，兩組間比較采用t檢驗；采用Fisher精確概率檢驗分類變量的差異；重復測量方差分析檢驗從入院后至術后7 d疼痛、焦慮、睡眠滿意度有無差異。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后患者均無切口感染或切口不愈合的并發癥，切口甲級愈合，術后隨訪骨折愈合良好，愈合時間為7～12周。干預組入院后至術后7 d 5個時間點的疼痛評分平均為5.5、4.7、4.4、3.1、2.2分，對照組平均為6.2、5.7、5.5、4.8、3.3分，重復測量方差分析結果差異有統計學意義（P=0.003），干預組低于對照組；受試對象內的時間效應結果為F=5.4，P=0.002，交互作用結果為F=4.3，P=0.01。干預組入院后至術后7 d 5個時間點的焦慮評分為51.2、46.3、43.1、37.9、36.4分，對照組為56.3、53.3、50.4、47.4、44.3分，重復測量方差分析結果差異有統計學意義（P＜0.001），干預組低于對照組；受試對象內的時間效應結果為F=9.1，P＜0.001，交互作用結果為F=24.1，P＜0.001。干預組入院后至術后7 d 5個時間點的睡眠評分為2.7、2.8、3.6、4.4、4.5分，對照組為2.5、2.6、3.1、3.3、3.8分，重復測量方差分析結果差異有統計學意義（P=0.01），干預組高于對照組；受試對象內的時間效應結果為F=11.3，P＜0.001，交互作用結果為F=34.3，P＜0.001。見表 2。
表2
入院后至術后7 d兩組患者疼痛、焦慮、睡眠的測量結果（n=20，3 討論
焦慮是一種人所特有的復雜的情緒反應[8]。機體處在焦慮狀態時會發生一系列生理反應，如心跳加速、雙手顫抖、流汗不止、呼吸困難、眩暈頭痛以及小便過頻等。外傷、手術等因素非常容易導致患者產生焦慮抑郁等不良心理，患者既擔心生命受到威脅，又擔心治療后患側肢體功能喪失，并且還有一些患者會擔心家中的經濟狀況、親人無人照顧等相關問題，通常會感到心境壓抑、悲傷、恐懼、絕望和焦慮等，而且術后疼痛不僅影響康復訓練，易與不良情緒形成惡性循環。另外，高焦慮狀態會影響麻醉恢復及鎮痛效果，增加藥物用量[9]。因此，相繼有報道研究如何通過教育干預減輕疼痛、改善睡眠[10-12]。本研究結果顯示受試對象內的時間效應結果為F=9.1，P＜0.001，交互作用結果為F=24.1，P＜0.001，表明隨著時間的增加，焦慮程度下降，其效果優于常規護理，與Lin等[3]、Leardi等[13]的結果相同。隨著三維醫學影像技術的發展，已能夠根據患者的CT數據來構造三維虛擬模型來了解骨折的情況，但是畢竟不如實物直觀。3D打印正被骨科醫護人員所重視[14]，目前已有較多關于3D打印輔助治療創傷骨科的研究[15-16]，本研究通過3D打印模型對患者進行教育干預，一方面可詳細講解病情及手術操作，更好的取得患者的理解與配合，另一方面可加強患者的醫學知識和積極應對能力，幫助患者放松，降低焦慮程度。
疼痛是主觀上的緊張和不適應的情緒體驗，本身包含心理和生理成分，而且心理狀態在疼痛反應中更為重要。當處于焦慮狀態時，對疼痛的感覺更為強烈，反之則對疼痛的耐痛閾值提高。Almeida等[17]研究顯示高度焦慮患者術前耐痛閾低于低度焦慮組，推測焦慮可能在脊髓水平易化下行的神經纖維疼痛信號的傳導，使疼痛敏感化。以往認為疼痛是創傷和術后必然存在的臨床癥狀之一，常常為醫護人員忽視，對不能忍受的疼痛主要依靠口服或肌肉注射止痛藥物緩解，而且疼痛對患者情緒及預后的影響亦未得到醫護人員的關注。本研究結果表明，使用教育干預疼痛也有一定程度的下降，并且受試對象內的時間效應結果為F=5.4，P=0.002，交互作用結果為F=4.3，P=0.01，表明隨著時間的增加，疼痛的評分降低。分析原因，這可能與焦慮情緒的減少和教育干預的使用有關。
另外，使用教育干預患者睡眠滿意度亦有一定程度的提高，與Seers等[18]的研究結果相同。這可能與患者疼痛和焦慮程度下降、對醫院環境逐漸熟悉有關。這使得我們更為重視對焦慮情緒和疼痛的控制。
本研究的不足之處在于存在其他因素如患者受教育程度、家庭支持系統、經濟狀況等可影響結果，而患者按需行口服藥物鎮痛也可影響結果。另外，對患者睡眠的評價僅根據Likert評分，而未加入睡眠時長等進行全面評估。但如何降低創傷患者的焦慮和改善睡眠狀態值得關注，在今后的進一步研究中將注意盡量排除這些影響因素，以及設計更詳細的研究方法。
總之，焦慮控制、疼痛緩解、睡眠滿意為患者康復的基本要素。本研究提供的3D打印輔助教育干預的方法，可有效控制急性創傷患者的焦慮情緒、緩解疼痛、提高睡眠滿意度，今后可考慮加入創傷患者的常規護理中。
