VR技术是一种使用户沉浸在计算机生成的虚拟三维世界中，通过刺激用户的视觉、听觉和本体感觉，有时还有触觉和嗅觉，取代现实世界的感官信息的新技术。虽然其最初是为军事训练和作为一种娱乐工具而开发的，但在过去20年中，VR技术在医疗保健方面得到了各种应用，包括治疗恐惧症和焦虑症、认知和身体康复、急性和慢性疼痛管理、支持不同环境下的癌症患者（如住院期间的疼痛和化疗）、治疗饮食障碍和肥胖、外科培训和手术计划。在其治疗应用方面，VR技术比常规的治疗方法更加突出以下几个优点，使患者的参与度增加、治疗安全性得到提升，有利于医护人员制定更个性化的医疗方案。

    1.1 减轻疼痛

    患者对疼痛感知受到心理因素的强烈影响。1965年，Melzack等提出了“门控制理论”，并对这一现象进行生理解释。根据这一理论，伤害性信号由位于脊髓背角的门控系统调节：取决于门是打开或关闭，疼痛信号向大脑的流动可被促进或抑制。门控系统不仅可由感官因素打开或关闭，还可由认知和情感因素打开或关闭。根据这一理论，疼痛是一种多维体验，由感觉、情感和认知成分组成，由不同的脑区介导，并受几种作用于输入神经基质的影响，有助于输出神经信号。虽然最近神经基质模型受到了部分挑战，但复杂疼痛网络的概念对于理解疼痛体验是如何由各种因素（包括认知和情感因素）介导的仍然至关重要。

    在影响疼痛体验的因素中，对疼痛的关注似乎特别重要。分心已经成为减轻疼痛的一种有效手段：由于个体在特定时间下注意力有限，如果注意力集中在其他刺激上，痛苦的刺激就会不那么强烈。到目前为止，不同的分散注意力的技术，包括放松、认知任务、看电影和医护人员诱导等，已被证明有助于减少患者的疼痛感知。VR改变了传入疼痛信号的方式，并实际上减少了与疼痛相关的大脑活动量。此外，VR可引起患者有意识注意力，导致患者对疼痛的感知减少。

    VR技术通过将注意力从不愉快的医疗环境转移到愉快和有吸引力的虚拟世界，同时也吸引了神经系统的更高认知和情感中心，可显著减少患者的主观疼痛体验。此外，有研究通过功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）研究大脑中VR 技术的神经生物学机制，并得出VR技术对疼痛感知的影响超出了简单分心的结论。

    VR 技术通过协调感官知觉（视觉、听觉、触觉和嗅觉）产生进入虚拟世界的深刻错觉，这形成了VR技术的基础。事实上，大脑在虚拟世界中的存在程度反映了个人对虚拟环境的关注程度；个体越多被吸收在虚拟世界中，其预期会感受到的痛苦越少。此外有研究表明，在注意力过程和疼痛调节相关的皮质区域，使用fMRI监测分心期间的大脑活动，在VR分心活跃时，与疼痛感知相关的区域活动相应较少。

    重要的是，VR干预可有效减少极端疼痛。一项在创口清创过程中使用VR的研究中，6例疼痛强度最高的患者在VR期间表现出41%的疼痛减少。此外有研究显示，相对轻、中度疼痛的患者来说，VR对那些在创口清创过程中报告疼痛达到最高强度（严重到剧烈疼痛）的患者更有效。

    1.2 缓解焦虑

    焦虑和疼痛往往是相辅相成的，通常在VR研究中不但评估对患者的镇痛作用，还评估患者焦虑情绪。VR分心的镇痛效果可减少负面情绪（如焦虑）并引导具有积极价态的情绪。在管理烧伤患者医疗过程中，控制焦虑是至关重要的，因为与创口敷料更换和物理治疗相关的疼痛往往会因患者的预期焦虑而进一步加剧，从而影响患者的依从性。文献报道在VR 分心时患者焦虑减轻。

    除了评估VR在缓解相关焦虑方面的潜力外，基于VR镇痛的研究还应考虑患者的焦虑特质可能会影响其镇痛效果。Jeffs等观察到VR分心效果与原有特质焦虑和程序性疼痛的青少年患者有显著的负相关，即：焦虑倾向的患者可能不太参与分心，从VR干预中获得的好处也较少。因此，进一步研究评估VR分心与焦虑患者的相互影响是有必要的。同样，各种研究评估了VR分心时的“乐趣”水平。“乐趣”与情绪和（或）情感有关，与焦虑负相关。用于评估“乐趣”的工具比评估焦虑状态的工具更容易被患者理解，特别是儿童受试者。

    在这些研究中，通过图尺度评价法（graphic rating scale，GRS）主观评估的“乐趣”增加，可间接反映情绪和（或）情感的改善，因此可成为积极改善焦虑的潜在替代标签。所有这些研究都揭示了VR分心在成人和儿童及青少年烧伤患者的创口护理或物理治疗中引导“乐趣”的能力。Schmitt等观察到在患儿多天治疗中，“乐趣”的改善得以良好维持。Hoffman等发现VR对“乐趣”影响最大的是那些报告疼痛缓解率最高的患者。然而，仍需要进一步的研究来确定“乐趣”对患者VR镇痛效果的作用。