• 同意参与研究的患者人数 [时间范围：在纳入研究之日]
  在研究人员接触研究参与的患者中，研究人员将记录同意参与研究的人数。
• 完成研究的患者人数 [时间框架：通过研究完成，平均 8 周]
  只有被分配到干预组的患者才会被评估这一结果。研究人员将通过评估参加研究、完成所有虚拟现实和嗅觉刺激治疗课程并完成所有研究调查的患者人数来确定完成研究的患者人数。
• 单一简易问题 (SEQ) [时间范围：在注册时第一次虚拟现实和嗅觉刺激干预之后]
  SEQ 是一个 7 分评分量表，用于评估个人使用设备的难易程度。较高的分数表示用户认为该设备易于使用，而较低的分数表示用户认为该设备难以使用。

• 疼痛评分的变化（视觉模拟量表）[时间范围：干预前和干预后（约 20 分钟）]
  它是 100 毫米的刻度。患者在量表上做标记以表明他们的疼痛强度。最小值为 0，表示没有疼痛，最大值为 10，表示疼痛最严重。
• 焦虑评分的变化（状态特质焦虑量表）[时间框架：干预前和干预后（约 20 分钟）]
  STAI 由两个 20 项的自我报告清单组成。这是一种快速但详细的评估，可区分基础的、短暂的情绪（第一部分清单 - 状态焦虑）和反应性或引起焦虑的情况（第二部分清单 - 特质焦虑）。分数范围从 20 到 80，分数越高表示焦虑程度越高。
• 阿片类药物管理 [时间范围：大约 4 天]
  每天服用的阿片类药物量，以毫克吗啡当量 (MME) 为单位
• 生活质量的变化（癌症治疗的功能评估 - 一般）(FACT-G) [时间范围：研究前和研究后（大约 8 周）]
  这是一份 27 项问卷，旨在衡量癌症患者 HRQOL 的四个领域：身体、社交、情绪和功能健康。分数越高表明生活质量越好。
• 睡眠质量的变化（匹兹堡睡眠质量指数）[时间范围：研究前和研究后（大约 8 周）]
  它是一种标准化的、广泛使用的自评问卷，可在 1 个月的时间间隔内评估睡眠质量和睡眠障碍。其中一些项目包括与睡眠潜伏期、睡眠时长、习惯性睡眠效率、安眠药等相关的分数。分数越高表示睡眠障碍越严重。
• 症状负担的变化（埃德蒙顿症状评估量表）[时间范围：研究前和研究后（大约 8 周）]
  一份用于评估患者经历的九种常见症状强度的问卷，包括疼痛、疲倦、恶心、抑郁、焦虑、嗜睡、食欲、健康和呼吸急促。得分越高表明症状负担越重。
• 患者对 VR/OS 系统的满意度。 [时间范围：学习后（约20分钟）]
  患者访谈的焦点问题集中在患者对虚拟现实和嗅觉刺激设备的满意度上。

接受心胸手术的患者在手术期间经常会感到疼痛和焦虑。目前，手术前后疼痛和焦虑的治疗方法包括阿片类药物和苯二氮卓类药物，它们可能具有严重的副作用并且可能无效。将虚拟现实与嗅觉刺激相结合的干预措施是阿片类药物和苯二氮卓类药物治疗手术期间疼痛和焦虑的有希望的替代品。

本研究的目的是评估虚拟现实和嗅觉刺激多模式干预在接受心胸手术的患者中的可行性。此外，研究人员还将评估 VR/OS 干预对心胸手术前后患者疼痛和焦虑的初步效果。符合研究纳入标准并正在接受心胸手术的患者可以参加本研究。患者被平等分配接受虚拟现实和嗅觉刺激干预或继续接受医生的常规医疗护理。如果患者被分配接受虚拟现实和嗅觉刺激干预，第一次治疗将在手术前大约两到四个星期进行。这将涉及佩戴虚拟现实耳机和香味项链大约 20 分钟。第二次会议将在手术前 90 分钟进行。此外，对于手术后患者在医院康复的每一天，患者将在早上接受一次治疗，在晚上接受一次治疗。在患者晚上住院康复期间，他们将接受薰衣草香味疗法。

每年，美国有超过 500,000 人因心脏和肺部疾病接受心胸手术。心胸外科手术对患者来说可能是一次极其痛苦的经历。他们的胸壁肌肉和组织可以被切割，压伤肋间神经并刺激胸膜。在围手术期，超过 16% 的患者患有临床上显着的焦虑症，高达 57% 的患者会出现持续数月至数年的刺痛和胸肩痛。

目前，围手术期疼痛最常使用阿片类药物治疗，围手术期焦虑的治疗方法有限且可能产生严重的副作用。在围手术期疼痛和焦虑的治疗中，使用虚拟现实的干预可能是阿片类药物和苯二氮卓类药物的有希望的替代品。虚拟现实包括让患者沉浸在计算机生成的环境中，并使用户接触视觉和听觉感官输入。通过调节丘脑中与疼痛相关的大脑活动的视觉和音频线索，VR 可以提高疼痛耐受性。令人鼓舞的是，研究表明 VR 能够降低慢性疼痛患者的疼痛强度并提高疼痛耐受性。此外，嗅觉刺激在疼痛感知和放松方面起着至关重要但又独特的作用。嗅球直接投射到参与情绪和疼痛处理的大脑区域，无需丘脑中继。研究表明，由疼痛刺激和嗅觉刺激激活的大脑区域之间存在显着重叠。当一个人闻到令人愉快的气味时，嗅觉刺激会激活杏仁核并改变其与与疼痛感知相关的大脑区域的连接和功能耦合。

结合 VR 和 OS 的干预措施有可能进一步减轻疼痛和焦虑。疼痛和焦虑的特点是多条神经通路。疼痛源于广泛分布的大脑网络的激活，包括丘脑、岛叶皮层和次级躯体感觉皮层。焦虑是由边缘系统中的神经内分泌、神经递质和神经解剖学破坏共同引起的。值得注意的是，研究表明，虽然疼痛和焦虑有不同的神经通路，但焦虑会调节疼痛的感知，术前焦虑与术后疼痛增加有关。然而，目前围手术期疼痛和焦虑的治疗通常是无效的，因为它们只能解决导致疼痛和焦虑的众多途径之一。因此，多模式干预对于实现最佳的疼痛和焦虑控制是必要的。尽管 OS 和 VR 都可以减轻疼痛和焦虑，但它们已被证明可以激活大脑的不同区域。 VR 通过直接调节前额叶皮层和初级和次级躯体感觉皮层中与疼痛相关的大脑活动来减轻疼痛和焦虑，降低疼痛强度并提高用户耐受疼痛的能力。 OS 激活边缘系统，包括杏仁核和海马体，通过改变其与疼痛感知相关大脑区域的连接性和功能耦合来减轻疼痛和焦虑。

本研究的目的是评估 VR 和 OS 多模式干预在接受心胸手术的患者中的可行性。此外，研究人员还将评估 VR/OS 干预对心胸手术前后患者疼痛和焦虑的初步效果。这是一项前瞻性随机研究。预计共有 80 名患者参与本研究。预计所有患者都将在马萨诸塞州综合医院 (MGH) 登记。符合条件的患者将在预定的心胸手术前大约 2-4 周按 1:1 随机分配至 VR/OS 干预或常规护理。

• 术后疼痛
• 术后焦虑
• 阿片类药物的使用

• 设备：使用 Microsoft Hololens、Empatica HR 腕带和 EEG 的 Virtual Realty
  研究人员将使用带有生物反馈的 DeepReality VR，使用 Microsoft Hololens、Empatica HR 腕带和 EEG。 Empatica HR 腕带将测量 HR，而 EEG 将测量 alpha 和 theta 脑电波。为了实时监测生理数据，来自 EEG 和心率监测器的数据将在研究人员之前开发的 Android 应用程序中进行流式传输和处理。在数据收集过程中，Android 应用程序通过 OSC 将数据发送到特定的 IP 和端口，然后在游戏引擎 Unity 3D 中收集并进行处理以适应虚拟环境。重要的是，每个设备都很便宜，并且可以被多个患者消毒和重复使用。
• 装置：精华嗅觉项链
  Essence Olfactory Necklace 装有一个小巧轻便的 7 毫升胶囊，内含精油。胶囊内有一个压电传感器，它允许我们使用智能手机应用程序通过蓝牙控制气味的释放。每条 Essence Necklace 都将与一部谷歌手机配对，研究人员将用它来控制每位患者的气味频率和强度。调查人员会将频率限制为每 20 秒发出一次气味，以避免习惯。对于气味，调查人员将使用稀释的薰衣草精油（10% 精油：90% 水）。研究人员选择薰衣草是因为在我们之前的研究中，> 97% 的用户喜欢薰衣草香味。 Essence Necklace 采用 3.7V 锂电池供电，电池寿命约为 6 小时。 RC 可通过 USB 微型连接器轻松为 Essence 项链充电。此外，Essence Necklace 可以轻松消毒并由多名患者重复使用。
• 装置：床头嗅觉装置
  床边嗅觉装置可以夹在病人床边或床头柜上。 RC 将在晚上 7 点打开夜间嗅觉设备，并在早上 7 点关闭设备。开启后，设备每 60 秒释放一次气味。但是，气味的频率和强度将根据患者的喜好进行调整。对于气味，调查人员将使用稀释的薰衣草精油（10% 精油：90% 水）。

• 无干预：常规护理臂
  不会对常规护理组的患者进行干预。
• 实验性：虚拟现实和嗅觉刺激臂
  患者将在预约时接受虚拟现实和嗅觉刺激治疗，在那里接受肺功能测试，在手术前 90 分钟，每天早晚都在医院康复。此外，患者将使用床边嗅觉装置接受夜间嗅觉刺激。
  干预措施：

  • 设备：使用 Microsoft Hololens、Empatica HR 腕带和 EEG 的 Virtual Realty
  • 装置：精华嗅觉项链
  • 装置：床头嗅觉装置

纳入标准：

• 计划接受5种主要心胸外科手术中的任何一种：冠状动脉旁路移植术、主动脉瓣置换术、主动脉瓣修复术、肺切除术和食管切除术
• 年龄 > 18
• 没有禁止研究同意或参与的认知或精神疾病。

排除标准：

• 手术时心源性休克的临床体征
• 重度不可逆高血压
• 心脏病' target='_blank'>先天性心脏病
• 由 Cr ≥ 2.5 或慢性肾脏替代疗法定义的慢性肾功能不全
• 肝硬化或肝合成衰竭的证据
• 有气味过敏或嗅觉障碍（失去嗅觉）的患者

• 同意参与研究的患者人数 [时间范围：在纳入研究之日]
  在研究人员接触研究参与的患者中，研究人员将记录同意参与研究的人数。
• 完成研究的患者人数 [时间框架：通过研究完成，平均 8 周]
  只有被分配到干预组的患者才会被评估这一结果。研究人员将通过评估参加研究、完成所有虚拟现实和嗅觉刺激治疗课程并完成所有研究调查的患者人数来确定完成研究的患者人数。
• 单一简易问题 (SEQ) [时间范围：在注册时第一次虚拟现实和嗅觉刺激干预之后]
  SEQ 是一个 7 分评分量表，用于评估个人使用设备的难易程度。较高的分数表示用户认为该设备易于使用，而较低的分数表示用户认为该设备难以使用。

• 疼痛评分的变化（视觉模拟量表）[时间范围：干预前和干预后（约 20 分钟）]
  它是 100 毫米的刻度。患者在量表上做标记以表明他们的疼痛强度。最小值为 0，表示没有疼痛，最大值为 10，表示疼痛最严重。
• 焦虑评分的变化（状态特质焦虑量表）[时间框架：干预前和干预后（约 20 分钟）]
  STAI 由两个 20 项的自我报告清单组成。这是一种快速但详细的评估，可区分基础的、短暂的情绪（第一部分清单 - 状态焦虑）和反应性或引起焦虑的情况（第二部分清单 - 特质焦虑）。分数范围从 20 到 80，分数越高表示焦虑程度越高。
• 阿片类药物管理 [时间范围：大约 4 天]
  每天服用的阿片类药物量，以毫克吗啡当量 (MME) 为单位
• 生活质量的变化（癌症治疗的功能评估 - 一般）(FACT-G) [时间范围：研究前和研究后（大约 8 周）]
  这是一份 27 项问卷，旨在衡量癌症患者 HRQOL 的四个领域：身体、社交、情绪和功能健康。分数越高表明生活质量越好。
• 睡眠质量的变化（匹兹堡睡眠质量指数）[时间范围：研究前和研究后（大约 8 周）]
  它是一种标准化的、广泛使用的自评问卷，可在 1 个月的时间间隔内评估睡眠质量和睡眠障碍。其中一些项目包括与睡眠潜伏期、睡眠时长、习惯性睡眠效率、安眠药等相关的分数。分数越高表示睡眠障碍越严重。
• 症状负担的变化（埃德蒙顿症状评估量表）[时间范围：研究前和研究后（大约 8 周）]
  一份用于评估患者经历的九种常见症状强度的问卷，包括疼痛、疲倦、恶心、抑郁、焦虑、嗜睡、食欲、健康和呼吸急促。得分越高表明症状负担越重。
• 患者对 VR/OS 系统的满意度。 [时间范围：学习后（约20分钟）]
  患者访谈的焦点问题集中在患者对虚拟现实和嗅觉刺激设备的满意度上。

接受心胸手术的患者在手术期间经常会感到疼痛和焦虑。目前，手术前后疼痛和焦虑的治疗方法包括阿片类药物和苯二氮卓类药物，它们可能具有严重的副作用并且可能无效。将虚拟现实与嗅觉刺激相结合的干预措施是阿片类药物和苯二氮卓类药物治疗手术期间疼痛和焦虑的有希望的替代品。

本研究的目的是评估虚拟现实和嗅觉刺激多模式干预在接受心胸手术的患者中的可行性。此外，研究人员还将评估 VR/OS 干预对心胸手术前后患者疼痛和焦虑的初步效果。符合研究纳入标准并正在接受心胸手术的患者可以参加本研究。患者被平等分配接受虚拟现实和嗅觉刺激干预或继续接受医生的常规医疗护理。如果患者被分配接受虚拟现实和嗅觉刺激干预，第一次治疗将在手术前大约两到四个星期进行。这将涉及佩戴虚拟现实耳机和香味项链大约 20 分钟。第二次会议将在手术前 90 分钟进行。此外，对于手术后患者在医院康复的每一天，患者将在早上接受一次治疗，在晚上接受一次治疗。在患者晚上住院康复期间，他们将接受薰衣草香味疗法。

每年，美国有超过 500,000 人因心脏和肺部疾病接受心胸手术。心胸外科手术对患者来说可能是一次极其痛苦的经历。他们的胸壁肌肉和组织可以被切割，压伤肋间神经并刺激胸膜。在围手术期，超过 16% 的患者患有临床上显着的焦虑症' target='_blank'>焦虑症，高达 57% 的患者会出现持续数月至数年的刺痛和胸肩痛。

目前，围手术期疼痛最常使用阿片类药物治疗，围手术期焦虑的治疗方法有限且可能产生严重的副作用。在围手术期疼痛和焦虑的治疗中，使用虚拟现实的干预可能是阿片类药物和苯二氮卓类药物的有希望的替代品。虚拟现实包括让患者沉浸在计算机生成的环境中，并使用户接触视觉和听觉感官输入。通过调节丘脑中与疼痛相关的大脑活动的视觉和音频线索，VR 可以提高疼痛耐受性。令人鼓舞的是，研究表明 VR 能够降低慢性疼痛患者的疼痛强度并提高疼痛耐受性。此外，嗅觉刺激在疼痛感知和放松方面起着至关重要但又独特的作用。嗅球直接投射到参与情绪和疼痛处理的大脑区域，无需丘脑中继。研究表明，由疼痛刺激和嗅觉刺激激活的大脑区域之间存在显着重叠。当一个人闻到令人愉快的气味时，嗅觉刺激会激活杏仁核并改变其与与疼痛感知相关的大脑区域的连接和功能耦合。

结合 VR 和 OS 的干预措施有可能进一步减轻疼痛和焦虑。疼痛和焦虑的特点是多条神经通路。疼痛源于广泛分布的大脑网络的激活，包括丘脑、岛叶皮层和次级躯体感觉皮层。焦虑是由边缘系统中的神经内分泌、神经递质和神经解剖学破坏共同引起的。值得注意的是，研究表明，虽然疼痛和焦虑有不同的神经通路，但焦虑会调节疼痛的感知，术前焦虑与术后疼痛增加有关。然而，目前围手术期疼痛和焦虑的治疗通常是无效的，因为它们只能解决导致疼痛和焦虑的众多途径之一。因此，多模式干预对于实现最佳的疼痛和焦虑控制是必要的。尽管 OS 和 VR 都可以减轻疼痛和焦虑，但它们已被证明可以激活大脑的不同区域。 VR 通过直接调节前额叶皮层和初级和次级躯体感觉皮层中与疼痛相关的大脑活动来减轻疼痛和焦虑，降低疼痛强度并提高用户耐受疼痛的能力。 OS 激活边缘系统，包括杏仁核和海马体，通过改变其与疼痛感知相关大脑区域的连接性和功能耦合来减轻疼痛和焦虑。

本研究的目的是评估 VR 和 OS 多模式干预在接受心胸手术的患者中的可行性。此外，研究人员还将评估 VR/OS 干预对心胸手术前后患者疼痛和焦虑的初步效果。这是一项前瞻性随机研究。预计共有 80 名患者参与本研究。预计所有患者都将在马萨诸塞州综合医院 (MGH) 登记。符合条件的患者将在预定的心胸手术前大约 2-4 周按 1:1 随机分配至 VR/OS 干预或常规护理。

• 术后疼痛
• 术后焦虑
• 阿片类药物的使用

• 设备：使用 Microsoft Hololens、Empatica HR 腕带和 EEG 的 Virtual Realty
  研究人员将使用带有生物反馈的 DeepReality VR，使用 Microsoft Hololens、Empatica HR 腕带和 EEG。 Empatica HR 腕带将测量 HR，而 EEG 将测量 alpha 和 theta 脑电波。为了实时监测生理数据，来自 EEG 和心率监测器的数据将在研究人员之前开发的 Android 应用程序中进行流式传输和处理。在数据收集过程中，Android 应用程序通过 OSC 将数据发送到特定的 IP 和端口，然后在游戏引擎 Unity 3D 中收集并进行处理以适应虚拟环境。重要的是，每个设备都很便宜，并且可以被多个患者消毒和重复使用。
• 装置：精华嗅觉项链
  Essence Olfactory Necklace 装有一个小巧轻便的 7 毫升胶囊，内含精油。胶囊内有一个压电传感器，它允许我们使用智能手机应用程序通过蓝牙控制气味的释放。每条 Essence Necklace 都将与一部谷歌手机配对，研究人员将用它来控制每位患者的气味频率和强度。调查人员会将频率限制为每 20 秒发出一次气味，以避免习惯。对于气味，调查人员将使用稀释的薰衣草精油（10% 精油：90% 水）。研究人员选择薰衣草是因为在我们之前的研究中，> 97% 的用户喜欢薰衣草香味。 Essence Necklace 采用 3.7V 锂电池供电，电池寿命约为 6 小时。 RC 可通过 USB 微型连接器轻松为 Essence 项链充电。此外，Essence Necklace 可以轻松消毒并由多名患者重复使用。
• 装置：床头嗅觉装置
  床边嗅觉装置可以夹在病人床边或床头柜上。 RC 将在晚上 7 点打开夜间嗅觉设备，并在早上 7 点关闭设备。开启后，设备每 60 秒释放一次气味。但是，气味的频率和强度将根据患者的喜好进行调整。对于气味，调查人员将使用稀释的薰衣草精油（10% 精油：90% 水）。

• 无干预：常规护理臂
  不会对常规护理组的患者进行干预。
• 实验性：虚拟现实和嗅觉刺激臂
  患者将在预约时接受虚拟现实和嗅觉刺激治疗，在那里接受肺功能测试，在手术前 90 分钟，每天早晚都在医院康复。此外，患者将使用床边嗅觉装置接受夜间嗅觉刺激。
  干预措施：

  • 设备：使用 Microsoft Hololens、Empatica HR 腕带和 EEG 的 Virtual Realty
  • 装置：精华嗅觉项链
  • 装置：床头嗅觉装置

纳入标准：

• 计划接受5种主要心胸外科手术中的任何一种：冠状动脉旁路移植术、主动脉瓣置换术、主动脉瓣修复术、肺切除术和食管切除术
• 年龄 > 18
• 没有禁止研究同意或参与的认知或精神疾病。

排除标准：

• 手术时心源性休克的临床体征
• 重度不可逆高血压
• 先天性心脏病' target='_blank'>先天性心脏病
• 由 Cr ≥ 2.5 或慢性肾脏替代疗法定义的慢性肾功能不全
• 肝硬化或肝合成衰竭的证据
• 有气味过敏或嗅觉障碍（失去嗅觉）的患者