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OBJETIVOS: Comparar mudanças na dor basal do paciente entre os grupos com e sem uso da realidade virtual, antes e após a punção venosa e avaliar número de tentativas, tempo de punção e satisfação do paciente com a realidade virtual. METODOLOGIA: Estudo prospectivo randomizado intervencionista com pacientes atendidos em pronto atendimento pediátrico com indicação de punção venosa: grupo-intervenção (utilizou realidade virtual no procedimento) e grupo-controle (protocolo do hospital, sem outro método distrativo/analgésico). Comparou-se escala de Faces antes e após o procedimento, número de tentativas e tempo do procedimento (análise comparativa por Teste de Wilcoxon, valores de p<0,05 foram considerados significativos). Estudo aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Hospital Pequeno Príncipe (CAAE-55816522.4.0000.0097). RESULTADOS: 44 pacientes participantes, 22 do grupo com a realidade virtual e 22 do grupo-controle. O número de tentativas da punção foi semelhante entre os grupos, com média de tempo de 78,95 segundos x 104,55 segundos, respectivamente (p=0,158). A média da escala de Faces foi semelhante entre os grupos antes do procedimento: 5,18 no grupo com realidade virtual x 4,45 no grupo-controle (p=0,520). Houve redução da escala de Faces após a punção venosa no grupo da realidade virtual (2,55) x 4,27 no grupo-controle (p=0,038). Na análise individual do grupo da realidade virtual, houve redução da dor em 72,7% dos casos, não havendo aumento da pontuação após o procedimento (p<0,01). CONCLUSÃO: O estudo demonstrou que a realidade virtual reduziu os níveis de dor medidos pela escala de Faces demonstrando seu benefício na assistência à saúde pediátrica.