基于动画的学龄前先天性心脏病患儿术后疼痛管理中照护者-患者互动模式

摘要

本研究旨在探讨基于动画的照护者-患儿互动模式对患有先天性心脏病的学龄前儿童术后镇痛效果的影响，评估该模式在减轻术后疼痛及围术期焦虑方面的价值，并为优化此类患儿的疼痛管理提供循证实践指导。

摘要

本研究旨在评估一种基于动画的照护者-患者互动模式在管理先天性心脏病（CHD）学龄前儿童术后疼痛与焦虑中的效果。这项随机对照试验纳入了70名在北京儿童医院心脏重症监护室接受全身麻醉下CHD手术的学龄前儿童（2024年6月至10月期间入组）。参与者被分层分为干预组（n=35）和对照组（n=35）。对照组接受标准的术后护理，而干预组在此基础上额外接受一项结构化的基于动画的干预方案，包括术前个性化动画选择、拔管后观看动画（≤30分钟/次，每日3–6次）并配合护士引导的互动，以及家长参与。疼痛（Wong-Baker面部表情量表）和焦虑（mYPAS）分别在拔管后1小时和6小时、术后24小时和48小时、转运至手术室期间以及术后24小时进行评估。 疼痛在四个时间点进行评估：拔管后1小时、6小时以及术后24小时、48小时。在拔管后1小时，干预组与对照组的疼痛评分无显著差异（中位数分别为9分和8分，p = 0.462）。在拔管后6小时（中位数6分 vs 9分）、术后24小时（3分 vs 6分）和术后48小时（2分 vs 4分），干预组的疼痛评分均显著低于对照组；所有p值均<0.001。干预组的焦虑评分（m-YPAS）也显著更低，无论是在转运至手术室期间（中位数76分 vs 80分）还是术后24小时（60分 vs 80分），p值均<0.001。Friedman检验显示，干预组在不同时间点的焦虑水平随时间变化具有显著性（干预组p<0.001），表明该干预措施在围手术期这两个关键时间点显著降低了患儿的焦虑水平。这种互动式动画干预模式可显著减轻CHD学龄前患儿的术后疼痛和围手术期焦虑，为疼痛管理提供了一种安全的非药物辅助手段。

引言

先天性心脏病（CHD）是一种常见的出生缺陷，由胚胎发育期间心脏和大血管发育异常所致^1,2，是出生缺陷的首要原因，严重威胁儿童健康³。手术治疗是主要手段，但术后疼痛管理仍是临床面临的关键挑战⁴。术后疼痛不仅带来明显不适，还是诱发心肺并发症和不良预后的关键因素，对儿童短期和长期的身心健康均产生双重影响^5,6。因此，科学有效的术后疼痛管理对儿童康复至关重要⁷。

目前，镇痛药物是术后疼痛管理的主要手段；然而，药物使用存在副作用风险，这使得非药物干预措施（NPIs）作为重要的补充或替代策略日益受到关注⁸。在众多非药物干预措施中，视听分散疗法（例如动画、动画视频）在学龄前儿童（3–7岁）中展现出独特潜力，该年龄段儿童的发育特征直接影响此类干预措施的设计与效果⁹。此年龄段处于皮亚杰所提出的前运算阶段，具有以下显著的发育特点，需采用针对性的干预策略：抽象推理能力有限，依赖具体视觉线索——学龄前儿童无法理解医疗操作或疼痛的抽象解释，但对生动、以图像为主的内容反应强烈¹⁰；注意力持续时间短（10–15分钟）——其专注能力有限，需通过短暂而频繁的互动来避免疲劳¹¹；情绪敏感性高且依赖信任的成人——与父母分离、陌生的临床环境以及疼痛刺激极易引发强烈恐惧和焦虑，而其尚不成熟的情绪调节能力会加剧这些反应¹²；偏好主动、游戏式的参与方式——他们通过游戏和互动进行学习与应对，而非被动接受信息¹³。研究结果显示，使用个性化动画或影片对儿童进行分散注意力干预后，术前焦虑水平显著降低，麻醉诱导配合率提高至94.2%，与常规护理组相比，恢复期躁动发生率降低了21.5%¹⁰。

该研究进一步表明，通过沉浸式叙事体验，视听干预可有效将儿童的注意力从医疗操作中转移，从而改善围手术期行为反应。然而，当前研究仍存在明显局限性。首先，针对学龄前先天性心脏病（CHD）儿童这一特定脆弱群体的视听干预研究相对较少，尤其是复杂心脏手术后的疼痛管理方面¹¹。其次，大多数研究将视听材料视为被动的注意力分散工具，未能有效整合照护者-患者互动这一核心要素，忽视了护士在引导儿童参与内容、情感交流及与家长协作中的主动作用，限制了干预效果的深度与广度。由于缺乏互动性设计元素，导致干预模式呈现单维化，显著削弱了视听媒体工具在心理支持方面的潜力发挥。此外，在如何根据儿童个体偏好（如年龄、兴趣）个性化定制动画内容，以及在互动过程中标准化护士的沟通技巧与操作流程（如播放时间、频率和互动方式）方面的研究仍显不足，这阻碍了该模式的标准化与临床推广。因此，亟需开发并验证一种以儿童为中心、强化照护者与患者互动、覆盖围手术期关键阶段并结合家长支持的系统性动画干预模型。该模型将填补学龄前CHD患儿术后疼痛管理中高效且可行的非药物干预策略的空白。

本研究提出的交互式动画模型与标准的被动视听分散方法不同，其结合了结构化的护士-儿童互动、个性化内容选择以及家庭成员的参与。与仅采用传统分散方法相比（对于先天性心脏病患者，其镇痛有效率为15%–28%）¹⁴，该交互式模型旨在增强患者参与度、维持注意力，并提供情绪共同调节，从而可能实现更优且更一致的效果。

该模型适用于配备专职护理人员的儿科心脏重症监护或外科病房。最低要求包括每班至少一名经过儿童沟通和互动动画技术培训的护士、配备预装适龄动画内容的便携式电子设备（平板电脑/智能手机），以及安静且适合儿童的环境，以尽量减少干扰。在护士与患者比例较高、设备缺乏或培训时间不足的环境中，该方案的可行性可能受限。对于有严重视听障碍、认知发育迟缓或需要紧急救治的儿童，该方法可能不适用。

本研究旨在探讨基于动画的照护者-患儿互动模式对学龄前先天性心脏病（CHD）患儿术后镇痛的效果，评估其在减轻术后疼痛及围术期焦虑方面的价值，并为优化此类患儿的疼痛管理提供循证实践指导。

方案

本研究采用前瞻性、随机、对照试验设计。研究对象为2024年6月至2024年10月期间在北京医科大学附属北京儿童医院儿科心脏重症监护室（CCU）接受全身麻醉下先天性心脏病（CHD）手术的70名儿童。本研究遵循《赫尔辛基宣言》进行，并已获得首都医科大学附属北京儿童医院伦理委员会批准（批准编号：2024-Y-199-D，批准日期：2024年8月20日）。该试验于2026年1月6日在ClinicalTrials.gov回顾性注册（注册编号：NCT07319260）。预设的研究结局和时间点已在注册方案中记录，并与本文报告的研究设计一致。在所有参与儿童入组前，均已获得其父母或法定监护人签署的书面知情同意书。

1. 受试者选择与分组

1. 纳入标准
   1. 纳入依据《儿童先天性心脏病诊断与治疗指南》接受外科治疗的先天性心脏病患儿¹² 以及心脏超声成像。
   2. 确保年龄在3至7岁之间，含3岁和7岁。
   3. 选择手术方式为开胸手术的参与者。
   4. 纳入患有室间隔缺损、房间隔缺损或房间隔缺损合并室间隔缺损和动脉导管未闭、法洛四联症、血管环或部分型房室间隔缺损的儿童。
2. 排除标准
   1. 排除患有其他慢性疾病、神经精神疾病或恶性肿瘤的患者。同时排除患有冠心病及其他器官畸形的患者。
   2. 排除患有智力障碍、发育迟缓或行为障碍的个体。
   3. 排除患有听力或交流障碍的儿童，以及父母患有精神发育迟滞或精神疾病的情况。
3. 参与者中止
   1. 若受试者在术后无法拔出导管，或在术后48小时内发生非计划性再次手术，则应终止干预。
   2. 若术后出现意识障碍或病情变化导致无法正常交流，则予以排除。
   3. 若患者因转院、转科或治疗中途死亡等其他原因停止治疗，则予以剔除。
   4. 移除因各种原因选择退出研究的儿童及其家庭。
4. 样本计算
   1. 本研究采用两独立样本均数比较的样本量计算公式进行估算：
      N1 = N2 = 2 × (Zα + Zβ)2σ²/δ²
   2. 主要结局指标采用Wong-Baker FACES疼痛评分（0-10分）作为主要疗效指标。
   3. 关于参数来源，可参考近期关于先天性心脏病（CHD）术后儿童疼痛管理的研究数据（例如，在相似人群中使用的 Wong-Baker 评分），并假设疼痛评分的标准差 σ = 1.2 以及干预组与对照组之间的预期得分差异 δ = 1.0（即具有临床意义的最小差异）。
   4. 为评估显著性水平和置信程度，设定双侧检验显著性水平 α = 0.05（Zα/2 = 1.96），把握度 1 − β = 0.90（Zβ = 1.282）。计算 n 值如下
      N1 = N2 = 2 × (Zα + Zβ)2σ² / δ² ≈ 32,
      即每组需要 ≥32 名参与者。
   5. 假设研究过程中可能出现约10%的脱落或数据缺失，因此将样本量扩大10%；本研究共纳入70名参与者，其中干预组35人，对照组35人。
5. 受试者分组
   1. 采用分层区组随机化方法进行分组与分配。首先，根据已知的预后影响因素确定以下分层因素：年龄组（3-5岁 vs 6-7岁）；疾病复杂程度（简单型 vs 复杂型先天性心脏病）；手术类型（开胸手术 vs 微创手术）。
   2. 由未参与本研究实施的统计学家利用计算机生成随机序列，将参与者以1:1的比例分配至干预组和对照组。
   3. 将随机分组方案保存在密封不透明的信封中，在患者入组后由独立的研究协调员进行分组。向负责实施干预措施的护理团队提供分组信息，但对结局评估人员设盲。
   4. 对照组中有17名男孩和18名女孩，中位年龄为5岁（4岁，6岁），体重为19公斤（16.6公斤，22公斤）。干预组中有14名男孩和21名女孩，中位年龄为4岁（3岁，5岁），体重为16.8公斤（13.4公斤，20.9公斤）。应确保两组间基线数据无统计学显著差异，且具有可比性。

2. 干预措施

1. 对所有儿童，在手术期间实施标准化的全身麻醉。
2. 拔管后，对照组实施常规护理，而干预组则实施基于动画的照护者-患者互动模式治疗。
3. 由两个独立团队分别执行护理操作，以避免交叉干扰，具体如下：干预组——8名护士已完成为期6小时的基于动画互动的标准化培训项目；对照组——8名护士仅接受常规围手术期培训（未接触动画干预方案）。
4. 对干预组的培训应涵盖三项核心能力，并通过培训前后评估验证其熟练程度：能力1——以儿童为中心的沟通（例如，使用适合年龄的语言、开放式提问、情绪反馈技巧）；能力2——干预方案执行的保真度（例如，每次会话持续15分钟、每3-4分钟设置一次互动检查点、指导家长协调配合）；能力3——疼痛/焦虑量表的施测（Wong-Baker FACES量表、m-YPAS量表），以确保评估的一致性。
5. 使用Cohen's kappa系数评估8名受训护士之间的评分者间信度：方案依从性（如互动频率、会话时间）的kappa值为0.88，量表评分的kappa值为0.91。将kappa ≥ 0.85定义为高度一致，确认干预措施的统一实施。
6. 为防止在共用的CCU环境中发生交叉污染，请遵循所提供的指南：将两个团队分配至不同的日班次（患者护理时间无重叠）；每个团队负责CCU内特定且地理上分隔的床位区域；为护士提供额外培训，以维持方案的盲法（例如，不得向对照组团队讨论干预细节）。
7. 通过以下方式监测对指定方案的依从性：护士在每次护理结束后填写实时检查清单（记录干预步骤、会话时长和互动保真度）；研究协调员每周进行审核（审查检查清单、护理记录，并直接观察10%的会话）；干预组使用平板电脑的电子日志（记录动画观看时长和频率）。一旦发现任何偏差，立即记录并处理（例如，对保真度较低的护士重新培训）。
8. 对照组
   注：本研究中的护理团队由30名年龄在23至40岁之间的护理人员组成。所有人员均接受过标准化围手术期护理培训，但未接受过关于动画干预模型的专门培训。
   1. 术后常规护理
      1. 对于对照组，实施常规疼痛护理。儿童转入重症监护室并在术后拔除气管插管后，按照常规护理流程进行术后管理。
      2. 遵循《世界卫生组织儿童慢性疼痛管理指南》¹⁴ 和欧洲儿科麻醉学会《儿童术后疼痛管理实践建议》¹⁵，包括监测生命体征、维持水电解质及酸碱平衡、肺部及导管护理、口服布洛芬5（按需给予10 mg/kg，单次剂量≤400 mg）以及常规安抚措施（如拥抱、抚摸）。
   2. 疼痛管理
      1. 疼痛评估：每4小时使用Wong-Baker疼痛量表评估儿童疼痛程度，以便及时调整相应的护理措施。
      2. 非药物干预：当儿童因疼痛哭闹时，指导照护者使用非药物干预（NPI）方法，如抱持、安抚和触摸。
      3. 药物镇痛管理：术后24至72小时为疼痛高峰期。护士应根据医嘱及儿童具体情况给予口服或静脉镇痛药物。通常持续3天；部分儿童需延长镇痛时间。
9. 干预组
   注：干预组在常规护理基础上增加了基于动画的照护者-患者互动模式，该模式由研究团队基于分心理论及缓解儿童医疗恐惧的框架开发。干预组护士培训项目的具体内容及个性化动画库的详细标准见补充表1、补充表2、补充表3和补充文件1。
   1. 术前准备
      1. 在转移至手术室（OR）前2-4小时，由受训护士与儿童及其家长共处15-20分钟，指导儿童从个性化动画库中选择三个最喜爱的动画，并围绕所选动画进行简短（5-7分钟）的角色扮演讨论，以建立良好关系。通过可观察指标确认参与度，例如儿童保持眼神交流、口头回应问题或积极参与假想游戏。
   2. 术后互动会话
      1. 启动：在成功拔管且确认儿童清醒并有反应后30-60分钟内开始首次会话（定义为改良Aldrete评分≥9分）。
      2. 会话结构：在平板电脑上播放儿童选定的动画。时长：确保每次会话精确持续15分钟。若儿童出现明显痛苦、疲劳或主动要求停止，则暂停会话。频率：每4小时进行一次会话（拔管后前12小时内约3次），每日不超过三次。互动检查点：在观看过程中每3-4分钟，护士应提出一个与动画情节相关的简单开放式问题（例如，“你觉得接下来会发生什么？”）。
      3. 若儿童作出相关言语或非言语（如指认、点头）回应，则记录为积极参与。情绪反馈：在儿童回应后或故事自然停顿处，护士应立即给予具体且积极的反馈（例如，“你记得这个细节真是太棒了！”）。环境控制：在开始前将设备亮度和音量调节至舒适水平（音量≤最大音量的50%，亮度根据室内光线调整）。
   3. 家长协调
      1. 指导家长在每次会话后与儿童进行约5分钟的讨论，并以贴纸作为参与奖励。护士在下次预定接触时通过简短非正式的家长反馈核实此步骤。
   4. 方案完成标准
      1. 在术后48小时的最终数据采集点完成后，终止干预方案。此后不再按照研究方案进行任何结构化的动画会话。

3. 观察指标与数据收集

1. 本研究评估术后两组儿童的疼痛评估相关指标、围手术期焦虑评估及镇痛药物使用情况。
2. 疼痛评估
   1. 使用 Wong-Baker 面部表情疼痛评分量表评估疼痛。评估时间点设定为拔管后1小时（术后约6小时）、拔管后1小时（术后约12小时）、术后24小时和术后48小时。该量表总分为10分，评分范围定义为0–10分：0–3分为无痛或轻度疼痛，4–7分为中度疼痛，8–10分为重度疼痛。该量表的信度和效度已在中国人群中得到验证（Cronbach's α = 0.89）。¹⁶.
3. 焦虑评估
   1. 使用改良版耶鲁-普渡焦虑量表（m-YPAS）评估患者入院当天及第1天的焦虑状况^st 手术前一天，前往手术室途中，第1天^st 术后第1天，以及第2天^nd 术后第二天
   2. 该量表包含活动、发声、情绪表达、明显警觉性及对父母的依赖（五个维度，共22个项目）。总分范围为21-100分，分数越高，表明患者焦虑水平越高。在学龄前手术患者中，通过受试者工作特征曲线下面积为0.91，验证了其有效性。¹⁷.
4. 镇痛药物使用评估
   1. 数据采集内容：记录以下信息：镇痛药物的类型（包括口服布洛芬和静脉用阿片类药物，如芬太尼）、总剂量（按体重计算的药物以 mg/kg 表示）、给药时间（包括首次给药时间及给药间隔）以及术后 48 小时内每名儿童抢救性镇痛药物的使用情况（定义为尽管已常规使用镇痛药物，但因疼痛评分 ≥ 7 分而追加镇痛药物）。
   2. 数据收集方法：要求护士使用标准化镇痛药物记录表实时记录给药信息，包括药物名称、剂量、给药途径和给药时间。由研究协调员每日审核并核对记录表，以确保数据准确性。

4. 统计分析

1. 使用 SPSS 27.0 软件包进行分析。首先使用 Shapiro-Wilk 检验对测量数据进行正态性检验。非正态分布的数据以中位数（四分位距 [IQR]）表示，正态分布的数据以均值 ± 标准差表示。
2. 对于非正态分布的数据，采用一致的非参数检验方法：组间比较使用 Mann-Whitney U 检验，组内多个时间点的差异比较使用 Friedman 检验。
3. 对于镇痛药消耗量数据（非正态分布），使用 Mann-Whitney U 检验。在比较组间疼痛评分时，采用协方差分析（ANCOVA）对总镇痛剂量（布洛芬等效量）进行调整（此处 ANCOVA 被认为适用，因为残差满足正态性假设）。
4. 为降低在多个时间点进行多重比较导致的 I 类错误风险，对所有组间两两比较（例如不同时间点的疼痛/焦虑评分）以及组内重复测量数据应用 Holm-Bonferroni 校正。校正后的双侧 P-值 <0.05 被认为具有统计学显著性。

结果

对照组共有35名参与者，包括17名男孩和18名女孩。其中，2名参与者被诊断为房间隔缺损，33名被诊断为室间隔缺损。干预组同样有35名参与者，包括14名男孩和21名女孩。其中，1名参与者被诊断为部分型房室通道修复，1名被诊断为部分型肺静脉连接修复，4名被诊断为房间隔缺损，29名被诊断为室间隔缺损。

个性化动画库及选择流程
个性化动画库的构成：该动画库共包含32个独特的动画片名，依据年龄分层和兴趣取向系统构建，涵盖三个核心主题。所有动画均经过筛选，排除含有暴力、恐怖或过于复杂内容的作品，每集时长为5-15分钟，以匹配学龄前儿童的注意力持续时间。具体构成为：12部冒险主题动画（例如动物冒险故事、奇幻旅程情节），10部科普主题动画（例如人体基础知识、自然现象解释），以及10部音乐主题动画（例如节奏鲜明、画面生动的童谣）。年龄分层通过调整剧情和语言的复杂程度实现；其中18部面向3-5岁儿童（情节更简单，图像重复性更高），14部面向6-7岁儿童（故事情节更丰富，包含基础逻辑推理元素）。

个性化实施...

讨论

本研究通过对照实验证实，基于动画的照护者-患儿互动模式可显著降低学龄前先天性心脏病患儿术后的疼痛程度及围术期焦虑水平，并与较低的镇痛药物使用量相关。该发现为术后儿童非药物性疼痛管理提供了新的循证支持，同时揭示了互动式视听干预相较于传统被动分散注意力策略所具有的独特优势。

对于学龄前阶段的儿童而言，由于其心理和生理发育尚不成熟，在手术等待期间——尤其是面临与父母突然分离时——通常会产生极度的恐惧。这种恐惧不仅会影响患者的情绪状态，还可能导致血流动力学波动，引起术后苏醒期的躁动，从而增加术后并发症发生的风险。根据研究¹⁸，及时且有效的护理干预可显著缓解儿童的负面情绪，并引导其生理状态趋于稳定。常规护理主要关注手术过程中的身体护理，儿童通常被动接受医疗操作，其心理需求未得到充分考虑，缺乏有效的心理支持，这可能增强儿童对手术的抗拒，加重手术应激反应，进而影响生命体征的稳定性¹⁹。实施全面且个性化的护理措施——特别是提供心理支持——对于减轻儿童术前焦虑、提高治疗依从性以及促进术后康复至关重要。

材料

本文使用的材料清单

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