虚拟现实技术助力心理医疗

段爽 宗伟华 陈安格 曲耕渔 张欣

（河北金融学院 河北省保定市 071000）

1 引言

据不完全统计，全球约有10 亿人患有不同程度的心理疾病，每年有87 万人自杀，是全球死亡负担的1.4%。世界卫生组成心理健康部主管表示，超过90%的自杀案例都和心理疾病有关。由此可见，心理疾病已经呈现出“全球化”态势。

心理治疗又被称为精神治疗，是应用心理学的原理和方法，对病人的心理，情感，认知和行为问题进行治疗。自大约25年前进行了最早的研究以来，已经发表了超过300 项关于虚拟现实在心理健康治疗中的使用的其他研究，大多数研究都探索了虚拟现实技术在恐惧症和PTSD 及其他集虑相关疾病中的应用，令人鼓舞的是，结果通常表明虚拟现实技术可以帮助治疗心理疾病病人。

从1993年起，虚拟现实被应用于心理保健方面，由此开创了心理治疗发展的新局面。虚拟现实（virtual reality，VR）是一个利用类似头盔显示器和图形眼镜，通过数据复盖、数据手套、立体声耳机、跟踪系统、三维空间传感器等新型的人机接口，用计算机技术生成包括视觉、听觉、触觉等感觉在内的虚拟场景。如图1 所示。

2 虚拟现实的关键技术与研究内容

虚拟现实是多种技术的综合，其关键技术和研究内容包括以下几个方面：

2.1 环境建模技术

即虚拟环境的建模，目的是获取实际三维环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。

2.2 立体声合成和立体显示技术

在虚拟现实系统中消除声音的方向与用户头部运动的相关性，同时在复杂的场景中实时生成立体图形。

2.3 触觉反馈技术

在虚拟现实系统中让用户能够直接操作虚拟物体并感觉到虚拟物体的反作用力，从而产生身临其境的感觉。

2.4 交互技术

虚拟现实中的人机交互远远超出了键盘和鼠标的传统模式，利用数字头盔、数字手套等复杂的传感器设备，三维交互技术与语音识别、语音输入技术成为重要的人机交互手段。

2.5 系统集成技术

由于虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统的集成技术为重中之重：包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等等。

图1

另外，虚拟现实技术的主要特征是多感知性、浸没感、交互性和构想性。多感知性是除了一般计算机技术的视觉感知外，还包含听觉感知、力感知、触觉感知、运动感知等，甚至包括人的味觉感知和嗅觉感知。这种理想的虚拟现实技术具有所有人的感知功能，能够让用户在虚拟世界当中感受到像在真实的世界当中。而浸没感是指用户感受到存在于模拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境是用户难以分辨环境真假，能够使用户完全沉浸在多维的虚拟环境当中的。虚拟环境中的一切看上去都应该是真实的，就像在现实生活中的感觉一样。用户可以通过传感器装置与虚拟环境进行交互作用，按照自己的意愿去改变虚拟环境，并且在改变过程中用户的感觉、动作与真实世界一摸一样，能够产生强烈的身临其境的感受和体验。用户不光可以将视觉和思维介入虚拟环境当中，而且可以将身心融入到虚拟系统内。在这个过程中，个体的各种感性活动，如视觉，听觉，触觉，以及喜怒哀乐，紧张恐惧等情感都可以得到充分的表达。

目前虚拟现实技术在心理医疗的应用领域大致分为五类，分别是：

（1）在恐惧症中的应用；利用暴露疗法，通过虚拟现实技术模拟飞行治疗飞行恐惧症。

（2）在焦虑症中的应用；用虚拟现实技术模拟社交场景，帮助焦虑症患者对社交的恐惧。

（3）在注意缺陷障碍中的应用；通过场景还原来诊断有注意力缺陷的儿童。

（4）在创伤性心理障碍中的应用；对于战后老兵的创伤性从场景进行模拟，使其习惯化减少心理障碍。

（5）在戒毒中的应用；利用虚拟现实技术做出系统，分阶段治疗患者，降低患者对毒品的渴求度。

在这样一个时代，恐惧症和焦虑症已经不知不觉的潜入我们的生活中，患有恐惧症和焦虑症的人群也逐渐变得庞大，利用虚拟现实技术与暴露技术结合治疗恐惧和焦虑障碍已经成为一种最为多见的一种治疗手法。其中暴露疗法是行为疗法中治疗焦虑症的一种技术，它涉及将目标患者暴露于焦虑源或者其周围环境，而无意引起任何危险，其核心是不断的暴露自己，不断的改进自己。而且暴露疗法已经被科学证明是对许多问题的有益治疗或治疗成分，包括恐惧症、恐慌症、社交焦虑症、强迫症、创伤后应激障碍、广泛性焦虑症等。

将虚拟现实技术与传统心理医疗中的暴露疗法相结合，就是目前使用最多的就是虚拟现实暴露疗法（virtual reality exposure Therapy，VRET）。它是通过让患者长时间的暴露于导致其症状出现的刺激（即虚拟环境）中，使得患者产生适应过程，从而消除病理症状，并改变对自己的感知和认识，建立新的行为模式。正是因为虚拟现实技术结合了仿真环境，可视化系统和仿真系统，并且可以利用各种检测设备将用户和计算机生成的虚拟现实相连接，使用户可以沉浸在虚拟世界当中，才使得用户能够改变对自己的感知和认识，从而消除心理病症。

例如恐高症治疗方案是利用虚拟现实技术来建立使患者产生恐高心理的虚拟情境，再结合暴露技术不断的使患者战胜自己。具体方法有通过在虚拟环境下帮助患者乘坐空中电梯，从高层楼顶向下观看等等，有研究表明使用虚拟现实技术结合暴露技术针对恐高患者进行治疗有百分之九十的患者接受了这种治疗方法并且经治疗后恐高症得到了明显的减轻。同时还得出无论是利用虚拟现实技术虚拟出的场景还是在真是的场景中，这种治疗方法的治理效果几乎没有什么显著差异，与现实场景相比，虚拟场景在一定程度上会避免患者产生过激的恐高反应，在发生恐高反应时也可以更快的得到救治在一定程度上也节省了治疗时间保证了患者的人身安全。据相关调查显示，大约有百分之十到百分之二十五的人患有飞行恐惧症，如果在现实场景中进行治疗则需要将患者带到真是的飞机飞行场景中去治疗，这不仅是一笔昂贵的消费，而且难以保证患者的人身安全。相反地，利用虚拟现实技术建立相应的虚拟场景不仅会高效的降低成本，还有利于保障患者的自身安全，而且可以经过多次的暴露治疗以减轻恐惧症状，也不会增加额外的成本。

虚拟现实技术主要就是虚拟我们在治疗过程中所需要的场景，不同的恐惧症状需要不同场景中去治疗。在恐高症的治疗中，虚拟的场景是高层高空，那么在社交焦虑症的治疗中要虚拟的场景就应当是虚拟社交场景中。我们生活在一个群体中，几乎避免不了和其他社会群体产生交流，社交焦虑症也逐渐成为生活中的一个常客，几乎每个人都有一点或多或少的社交焦虑症，那么症状较为严重的已经影响到生活健康的就需要去治疗了。现实场景中的医疗也是需要和医生等人产生社交，这已经给患者造成了一定的影响，然而通过虚拟现实技术进行治疗就会是患者变得轻松一些。利用虚拟现实技术建立设有虚拟人物的场景，这些人物具有一定的人体特征和行为来与患者进行社交活动，首先患者知道这些都不是真的，心里就会减少一部分焦虑感，在通过虚拟人物与患者进行社交活动逐步减轻患者的焦虑，使其接受并逐渐适应这种社交活动，以减轻现实生活社交活动中的焦虑感。

虚拟现实技术很适合心理方面的医疗，毕竟大多数的心理问题都不是需要用药物去达到治疗效果，而是需要去解开心理的障碍。虚拟显示技术具有很好的调节时空效果，可以根据给人们心理造成问题的事情或者情景进行场景再现，重新帮助患者去度过那些困难的事情或者那段难过的时光，重新建立信心，解开心结，排除心理障碍。

随着虚拟现实技术不断取得突破性发展，它所创造的虚拟场景也越来越逼真，给用户带来的多感知，沉浸，构思的交互体验也越来越强烈。虚拟现实技术的使用可能很难在直接呈现的现实环境中表现出来。因为这一特点，利用虚拟现实技术进行精神疾病心理治疗主要集中在焦虑，恐惧症，创伤后应激障碍，注意缺陷障碍的诊断，厌食症等方面。利用虚拟现实技术去治疗心理疾病的一个重要优势是，它是对真实的物理和心理世界的扩展，而不仅仅是对虚拟现实对象的扩展。这也是利用虚拟现实技术处理心理问题的重要意义：随着心理学的迅速发展，因为这些传统方法的心理学研究在很多方面受到研究方法瓶颈的限制，虚拟现实技术可以与其优势互补。

VR 与心理学的结合可以让科技不冰冷。对有心理疾病或障碍的人群来说，他们不愿意去面对生活中的现实体验，但虚拟现实则能够在心理治疗中为心理咨询师和来访者搭建一个桥梁，在虚拟的环境中更好地进行心理咨询治疗。

结合心理医生的专业知识，以虚拟人或虚拟物的方式帮助患者缓解对外界的抵触情绪，从而达到更好的治疗效果。心理疾病患者大多感到焦虑，对外界较为恐惧，另外虚拟现实技术创造虚拟空间，本身就更加神秘，对于保护患者个人隐私有较大意义，因此他们在面对虚拟事物时更能放下防备，释放情感。使用虚拟现实技术是为其提供心仪的交流对象，使其不再“孤单”。另外我们还将实现虚拟对象可根据患者的言行，做出危险等级判断，并及时发送给心理医生。通过患者与虚拟人的交流，以看得见、听得到的“真实”与减少恐惧感的“虚拟”共同感受自我存在和懂得自我同情。对于较为严重的心理疾病患者，甚至可以使用虚拟现实技术还原情景或事物，以刺激患者回忆美好，逐渐接受现实。在现有技术下，不断尝试实现有望不仅能够在PC 端展示，也能通过更具优势、更加方便的手机端实现，致力于助力心理医疗。

3 结语

在全球心理疾病问题愈发严重的情况下，虚拟现实技术下的心理医疗更具实际应用价值。传统医疗虽然已经较为成熟，然而如今似乎遇到了瓶颈。在时代快速发展的今天，我们不能仅仅局限于传统，应当根据时代特色，利用科技创新助力解决问题。在心理医疗方面，虚拟现实技术不仅能够从患者角度出发解决问题，而且心理医生的专业知识也能够得到更好的运用，可谓是解决心理医疗难题的不二选择。