虛擬現實技術助力心理醫療

段爽 宗偉華 陳安格 曲耕漁 張欣

（河北金融學院 河北省保定市 071000）

1 引言

據不完全統計，全球約有10 億人患有不同程度的心理疾病，每年有87 萬人自殺，是全球死亡負擔的1.4%。世界衛生組成心理健康部主管表示，超過90%的自殺案例都和心理疾病有關。由此可見，心理疾病已經呈現出“全球化”態勢。

心理治療又被稱為精神治療，是應用心理學的原理和方法，對病人的心理，情感，認知和行為問題進行治療。自大約25年前進行了最早的研究以來，已經發表了超過300 項關于虛擬現實在心理健康治療中的使用的其他研究，大多數研究都探索了虛擬現實技術在恐懼癥和PTSD 及其他集慮相關疾病中的應用，令人鼓舞的是，結果通常表明虛擬現實技術可以幫助治療心理疾病病人。

從1993年起，虛擬現實被應用于心理保健方面，由此開創了心理治療發展的新局面。虛擬現實（virtual reality，VR）是一個利用類似頭盔顯示器和圖形眼鏡，通過數據復蓋、數據手套、立體聲耳機、跟蹤系統、三維空間傳感器等新型的人機接口，用計算機技術生成包括視覺、聽覺、觸覺等感覺在內的虛擬場景。如圖1 所示。

2 虛擬現實的關鍵技術與研究內容

虛擬現實是多種技術的綜合，其關鍵技術和研究內容包括以下幾個方面：

2.1 環境建模技術

即虛擬環境的建模，目的是獲取實際三維環境的三維數據，并根據應用的需要，利用獲取的三維數據建立相應的虛擬環境模型。

2.2 立體聲合成和立體顯示技術

在虛擬現實系統中消除聲音的方向與用戶頭部運動的相關性，同時在復雜的場景中實時生成立體圖形。

2.3 觸覺反饋技術

在虛擬現實系統中讓用戶能夠直接操作虛擬物體并感覺到虛擬物體的反作用力，從而產生身臨其境的感覺。

2.4 交互技術

虛擬現實中的人機交互遠遠超出了鍵盤和鼠標的傳統模式，利用數字頭盔、數字手套等復雜的傳感器設備，三維交互技術與語音識別、語音輸入技術成為重要的人機交互手段。

2.5 系統集成技術

由于虛擬現實系統中包括大量的感知信息和模型，因此系統的集成技術為重中之重：包括信息同步技術、模型標定技術、數據轉換技術、識別和合成技術等等。

圖1

另外，虛擬現實技術的主要特征是多感知性、浸沒感、交互性和構想性。多感知性是除了一般計算機技術的視覺感知外，還包含聽覺感知、力感知、觸覺感知、運動感知等，甚至包括人的味覺感知和嗅覺感知。這種理想的虛擬現實技術具有所有人的感知功能，能夠讓用戶在虛擬世界當中感受到像在真實的世界當中。而浸沒感是指用戶感受到存在于模擬環境中的真實程度。理想的虛擬環境是用戶難以分辨環境真假，能夠使用戶完全沉浸在多維的虛擬環境當中的。虛擬環境中的一切看上去都應該是真實的，就像在現實生活中的感覺一樣。用戶可以通過傳感器裝置與虛擬環境進行交互作用，按照自己的意愿去改變虛擬環境，并且在改變過程中用戶的感覺、動作與真實世界一摸一樣，能夠產生強烈的身臨其境的感受和體驗。用戶不光可以將視覺和思維介入虛擬環境當中，而且可以將身心融入到虛擬系統內。在這個過程中，個體的各種感性活動，如視覺，聽覺，觸覺，以及喜怒哀樂，緊張恐懼等情感都可以得到充分的表達。

目前虛擬現實技術在心理醫療的應用領域大致分為五類，分別是：

（1）在恐懼癥中的應用；利用暴露療法，通過虛擬現實技術模擬飛行治療飛行恐懼癥。

（2）在焦慮癥中的應用；用虛擬現實技術模擬社交場景，幫助焦慮癥患者對社交的恐懼。

（3）在注意缺陷障礙中的應用；通過場景還原來診斷有注意力缺陷的兒童。

（4）在創傷性心理障礙中的應用；對于戰后老兵的創傷性從場景進行模擬，使其習慣化減少心理障礙。

（5）在戒毒中的應用；利用虛擬現實技術做出系統，分階段治療患者，降低患者對毒品的渴求度。

在這樣一個時代，恐懼癥和焦慮癥已經不知不覺的潛入我們的生活中，患有恐懼癥和焦慮癥的人群也逐漸變得龐大，利用虛擬現實技術與暴露技術結合治療恐懼和焦慮障礙已經成為一種最為多見的一種治療手法。其中暴露療法是行為療法中治療焦慮癥的一種技術，它涉及將目標患者暴露于焦慮源或者其周圍環境，而無意引起任何危險，其核心是不斷的暴露自己，不斷的改進自己。而且暴露療法已經被科學證明是對許多問題的有益治療或治療成分，包括恐懼癥、恐慌癥、社交焦慮癥、強迫癥、創傷后應激障礙、廣泛性焦慮癥等。

將虛擬現實技術與傳統心理醫療中的暴露療法相結合，就是目前使用最多的就是虛擬現實暴露療法（virtual reality exposure Therapy，VRET）。它是通過讓患者長時間的暴露于導致其癥狀出現的刺激（即虛擬環境）中，使得患者產生適應過程，從而消除病理癥狀，并改變對自己的感知和認識，建立新的行為模式。正是因為虛擬現實技術結合了仿真環境，可視化系統和仿真系統，并且可以利用各種檢測設備將用戶和計算機生成的虛擬現實相連接，使用戶可以沉浸在虛擬世界當中，才使得用戶能夠改變對自己的感知和認識，從而消除心理病癥。

例如恐高癥治療方案是利用虛擬現實技術來建立使患者產生恐高心理的虛擬情境，再結合暴露技術不斷的使患者戰勝自己。具體方法有通過在虛擬環境下幫助患者乘坐空中電梯，從高層樓頂向下觀看等等，有研究表明使用虛擬現實技術結合暴露技術針對恐高患者進行治療有百分之九十的患者接受了這種治療方法并且經治療后恐高癥得到了明顯的減輕。同時還得出無論是利用虛擬現實技術虛擬出的場景還是在真是的場景中，這種治療方法的治理效果幾乎沒有什么顯著差異，與現實場景相比，虛擬場景在一定程度上會避免患者產生過激的恐高反應，在發生恐高反應時也可以更快的得到救治在一定程度上也節省了治療時間保證了患者的人身安全。據相關調查顯示，大約有百分之十到百分之二十五的人患有飛行恐懼癥，如果在現實場景中進行治療則需要將患者帶到真是的飛機飛行場景中去治療，這不僅是一筆昂貴的消費，而且難以保證患者的人身安全。相反地，利用虛擬現實技術建立相應的虛擬場景不僅會高效的降低成本，還有利于保障患者的自身安全，而且可以經過多次的暴露治療以減輕恐懼癥狀，也不會增加額外的成本。

虛擬現實技術主要就是虛擬我們在治療過程中所需要的場景，不同的恐懼癥狀需要不同場景中去治療。在恐高癥的治療中，虛擬的場景是高層高空，那么在社交焦慮癥的治療中要虛擬的場景就應當是虛擬社交場景中。我們生活在一個群體中，幾乎避免不了和其他社會群體產生交流，社交焦慮癥也逐漸成為生活中的一個?？停瑤缀趺總€人都有一點或多或少的社交焦慮癥，那么癥狀較為嚴重的已經影響到生活健康的就需要去治療了?，F實場景中的醫療也是需要和醫生等人產生社交，這已經給患者造成了一定的影響，然而通過虛擬現實技術進行治療就會是患者變得輕松一些。利用虛擬現實技術建立設有虛擬人物的場景，這些人物具有一定的人體特征和行為來與患者進行社交活動，首先患者知道這些都不是真的，心里就會減少一部分焦慮感，在通過虛擬人物與患者進行社交活動逐步減輕患者的焦慮，使其接受并逐漸適應這種社交活動，以減輕現實生活社交活動中的焦慮感。

虛擬現實技術很適合心理方面的醫療，畢竟大多數的心理問題都不是需要用藥物去達到治療效果，而是需要去解開心理的障礙。虛擬顯示技術具有很好的調節時空效果，可以根據給人們心理造成問題的事情或者情景進行場景再現，重新幫助患者去度過那些困難的事情或者那段難過的時光，重新建立信心，解開心結，排除心理障礙。

隨著虛擬現實技術不斷取得突破性發展，它所創造的虛擬場景也越來越逼真，給用戶帶來的多感知，沉浸，構思的交互體驗也越來越強烈。虛擬現實技術的使用可能很難在直接呈現的現實環境中表現出來。因為這一特點，利用虛擬現實技術進行精神疾病心理治療主要集中在焦慮，恐懼癥，創傷后應激障礙，注意缺陷障礙的診斷，厭食癥等方面。利用虛擬現實技術去治療心理疾病的一個重要優勢是，它是對真實的物理和心理世界的擴展，而不僅僅是對虛擬現實對象的擴展。這也是利用虛擬現實技術處理心理問題的重要意義：隨著心理學的迅速發展，因為這些傳統方法的心理學研究在很多方面受到研究方法瓶頸的限制，虛擬現實技術可以與其優勢互補。

VR 與心理學的結合可以讓科技不冰冷。對有心理疾病或障礙的人群來說，他們不愿意去面對生活中的現實體驗，但虛擬現實則能夠在心理治療中為心理咨詢師和來訪者搭建一個橋梁，在虛擬的環境中更好地進行心理咨詢治療。

結合心理醫生的專業知識，以虛擬人或虛擬物的方式幫助患者緩解對外界的抵觸情緒，從而達到更好的治療效果。心理疾病患者大多感到焦慮，對外界較為恐懼，另外虛擬現實技術創造虛擬空間，本身就更加神秘，對于保護患者個人隱私有較大意義，因此他們在面對虛擬事物時更能放下防備，釋放情感。使用虛擬現實技術是為其提供心儀的交流對象，使其不再“孤單”。另外我們還將實現虛擬對象可根據患者的言行，做出危險等級判斷，并及時發送給心理醫生。通過患者與虛擬人的交流，以看得見、聽得到的“真實”與減少恐懼感的“虛擬”共同感受自我存在和懂得自我同情。對于較為嚴重的心理疾病患者，甚至可以使用虛擬現實技術還原情景或事物，以刺激患者回憶美好，逐漸接受現實。在現有技術下，不斷嘗試實現有望不僅能夠在PC 端展示，也能通過更具優勢、更加方便的手機端實現，致力于助力心理醫療。

3 結語

在全球心理疾病問題愈發嚴重的情況下，虛擬現實技術下的心理醫療更具實際應用價值。傳統醫療雖然已經較為成熟，然而如今似乎遇到了瓶頸。在時代快速發展的今天，我們不能僅僅局限于傳統，應當根據時代特色，利用科技創新助力解決問題。在心理醫療方面，虛擬現實技術不僅能夠從患者角度出發解決問題，而且心理醫生的專業知識也能夠得到更好的運用，可謂是解決心理醫療難題的不二選擇。