X-scape Lab谢辉教授团队近日在Building and Environment期刊（IF=7.1，中科院一区，TOP）发表了最新研究成果“Environmental noise exposure and natural sound intervention in hospital interventional therapy rooms: Effects on patient perception, physiological and psychological outcomes”。

1. 研究背景

        冠心病（CHD）是临床上呈现高发病率和死亡率的心血管疾病，已成为一个全球性的重大健康问题。介入治疗室的噪声会对患者产生负面情绪和不良的生理反馈。聆听自然声作为一种非药物干预方法，对患者具有主观感知、心理和生理三方面的恢复效应。然而，自然声干预对介入治疗室中WA和OR患者在术前、术中及术后的主观感知、心理和生理指标的直接效益及其相关机制情况尚未明确。此外，由于介入治疗室的等待区（WA）和手术区（OR）患者由于所处治疗状态的不同，其在生理和心理上也可能存在差异。本研究尝试将自然声作为辅助治疗措施加入到介入治疗过程中，对比现有噪声条件下和自然声干预条件下，介入治疗室WA和OR的患者在术前、术中及术后主观、心理与生理指标的变化，由此探索自然声对患者的恢复性效益与作用机理。

2. 研究方法

本研究在重庆大学附属三峡医院介入治疗室进行，研究区域为WA 区和 OR 区（图 1）。研究期间分别测量空场和正常使用状态下WA和OR的声压级（SPL）及1/3 倍频程频谱。研究对象为在 WA 区和 OR 区活动的冠心病患者。共有156名在介入治疗室等待区（WA）和手术区（OR）接受介入治疗的冠心病患者参与了本项随机对照研究。共设置三种声环境，包括噪声暴露下(n_WA=30, n_OA=33)，自然声干预(NI)条件( n_WA=30, n_OA=33)，以及WA的安静干预(QI)条件(n=30)。本研究在干预前后收集并监测了患者的主观感知指标、心理指标和生理指标（图2）。其中，主观感知指标包括噪声烦恼度(NAV)、声舒适度 (ACV) 、声源偏好度 (SPV)和疼痛等级；心理指标为STAI；生理指标包括心率 (HR)、收缩压 (SBP) 、舒张压 (DBP)、血氧饱和度 (SpO₂) 和血液指标 (肾素、血管紧张素 II (AngII)、醛固酮 (ALD))（图2）。

图1. 介入治疗室的布局和测点

图2. 实验流程

3.  研究结果

        介入治疗室声环境：WA在空场状态下的等效连续声级（L_eq）为 54.5 dB(A)，正常使用状态下升高至 66.4 dB(A)。OR空场状态下的L_eq为 52.8 dB(A)，正常使用状态下升高至 64.2 dB(A)，均大幅超出我国标准限值（图3）。

图3. L_eq、L₁₀、L₉₀ : WA (a), OR (b).

        主观评价：自然声干预能够显著降低患者的噪声烦恼度，并显著增加其声舒适度。从声源偏好度来看，自然声明显受到患者喜欢，并提升了患者对整体声环境的接受度（图4）。手术区患者进行术中自然声干预后，NI组的疼痛感增加幅度小于对照组（图5）。

图 4. 自然声干预后 WA 和 OR 患者的声环境感知评估：WA 的 NAV（a），OR 的 NAV（b），WA 的 ACV（c），OR 的 ACV（d），WA 的 SPV（e），OR 的 SPV（f）（p < 0.05，* p < 0.01，*** p < 0.001）。

图5. 自然声干预前后 OR 参与者的疼痛感（***p < 0.001）。

        心理指标：干预后，等待区NI组患者的特质焦虑量表（T-AI）和状态焦虑量表（S-AI）得分均较基线下降，而对照组的 S-AI 得分较基线水平无明显变化，两组的T-AI得分均无显著变化，说明自然声能够显著缓解WA患者的短期焦虑水平。手术区患者干预后的 S-AI 和 T-AI 得分均显著降低，且 NI 组得分显著低于对照组，即在自然声干预下OR患者的短期和长期焦虑水平均得到显著缓解（图6）。

图 6. 自然声干预前后患者的STAI结果：WA 的S-AI得分（a），WA 的T-AI得分（b），OR 的S-AI得分（c），OR 的T-AI得分（d）(*p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001).

        生理指标：在自然声干预后，与基线相比，等待区的 QI 组和 NI 组患者的SBP、DBP和HR显著下降，尤其是 NI 组，而对照组患者则显著上升。手术区两个组的HR和SBP均低于基线值，NI 组的下降更为明显（图7）。

图 7. 自然声干预前后患者的血压和心率：WA 的收缩压 (a)、OR 的收缩压 (b)、WA 的舒张压 (c)、OR 的舒张压 (d)、WA 的心率 (e)、OR 的心率 (f)（*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001）。

        手术区患者进行术中干预后，与对照组相比，NI组患者的SpO₂下降幅度更小，肾素分泌增加幅度更大。对照组Ang II和ALD水平显著升高，而 NI 组 ALD 水平显著降低。这些结果表明，自然声干预可能抑制患者肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统（RAAS）的激活（图8）。

图8. 自然声干预前后OR患者的血液指标：血氧饱和度 (a)、肾素活性 (b)、血管紧张素II (c)、醛固酮 (d)（*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001）。

        自然声干预对患者术中HR、SpO₂和收缩压SBP有显著影响，但对DBP无显著影响。在整个干预过程中，HR显著下降。此外，四项生理指标的术中波动均小于对照组，波动幅度由大到小依次为：SBP（47.9%）> HR（43.5%）>SpO₂（25.2%）> DBP（9.1%）（图9）。

图 9. 术中自然声干预与无干预情况下患者生理指标的变化幅度

4.  总结

本研究揭示了自然声干预在医院介入治疗室中的临床应用潜力，证明了其在缓解患者焦虑、减轻疼痛和改善生理指标方面的显著效益。自然声作为一种低成本、无副作用的非药物干预手段，可以提升治疗过程中的舒适感，并在一定程度上降低医疗成本、提高治疗效率。与此同时，研究成果为医疗空间的疗愈性设计提供了科学依据，强调了优化声景设计在提升患者治疗体验和促进身心健康恢复方面的潜力。本研究为设计师理解医院环境质量、优化患者治疗体验提供了新的方向，作为一种辅助治疗方法，具有广泛的临床应用前景。

作者：谢辉*、田雨、肖开虎、吕旺阳、刘畅

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2025.113149