VR+健康：虚拟现实技术在 健康领域的应用和前景

汤清扬?刘?茜

【内容摘要】虚拟现实技术既可以辅助临床医学对患者进行治疗，也可以模拟恐慌症和一些残疾的躯体感受，以引起与患者类似的情绪，产生移情效果，增强正常人对患病者的理解，或提高健康传播的效果。同时，越来越多的虚拟现实技术开始针对老年群体开展服务，这具有很大的社会现实意义。本文综述并比较了最近国内外虚拟现实技术在健康领域的应用，分析了其前景与不足。

【关键词】虚拟现实;VR;健康传播

一、虚拟现实技术的应用现状

虚拟现实技术起源于20世纪60年代，是一种通过计算机技术和传感器技术生产三维环境，调动用户的各种感官来制造更加身临其境体验的技术，是一种崭新的人机交互方式。虚拟现实产品的市场化程度日渐加深、行业规模不断扩大、技术层面上也不断进步，但总体来说，它还处于初级发展阶段，仍存在一些问题，如：设备存在使用不方便、效果不佳等情况，对体验有不良影响;整体网速跟不上庞大的数据量;应用在军事、科研领域的较多，在教育、医疗、工业等领域的应用还有待加强。过快的商业化，缺乏足够的研究，让部分虚拟现实产品停留在概念炒作、透支行业发展阶段。国内资本市场投资热潮曾经涌动，但产品同质化严重。对此需要加强产学研合作，开辟虚拟现实技术的不同应用领域。①

二、虚拟现实技术在健康领域的应用

将虚拟现实技术应用于医疗保健事业的研究已有一定成效，尤其是在疼痛分散、心理障碍评估和治疗、健康传播等领域，但国内研究与国外相比仍有较大差异。

（一）虚拟现实技术助力健康传播

Susan Persky等人研究了超重妇女对于虚拟医生接收有关体重的基因组信息的反应，在使用分布式互联网和VR设备时有什么不同。通过不同形式的虚拟医生向参与者传达基因和肥胖之间的关系、行为和肥胖之间的关系两方面的信息，主要考量了不同设备对参与者采取健康行动和在体重管理方面的自我效能的影响，以及在与提供遗传信息的化身临床医生的互动中产生的人际交互感受。结果显示，VR设备比互联网显著提高了健康行为和自我效能，但是其对于提高人际交往感和沟通满意度的作用并不是很大。之后的研究可以探索在通过VR设备和面对面交流之间遗失了什么。②

此外，虚拟现实技术模拟恐慌症和一些残疾的躯体感受，以引起与患者类似的情绪，产生移情效果可以增强正常人对患病者的同情心。③

（二）虚拟现实技术作为疼痛分散的手段

虚拟现实疼痛分散作为麻醉的替代品和外科手术的辅助手段，21世纪初较多研究成果都证明了非药物降低疼痛的效用，其中疼痛类型主要包括实验性疼痛、烧伤、手术中手术后疼痛。最近，Mosso Vasquez等人在前期研究的基础上，评估了44个需要脂肪瘤切除术的门诊患者手术中使用台式头戴式显示器和移动VR效果的不同，进一步测试了疼痛分散需要的最佳干预投入程度。④

除了疼痛以外，在非全麻醉的治疗、检查中，患者还可能因不良情绪、心理状态而产生精神创伤或治疗效果不佳。在《虚拟现实技术对胃镜检查患者心理状态的影响》中，胡宝英等人，通过检查中播放3D影片片段，减轻胃镜检查中患者焦虑和恐怖等不良心理状态，提高检查质量和患者体验。⑤

（三）虚拟现实技术对心理障碍的治疗

1.虚拟现实技术治疗恐惧症

暴露疗法以往使用想象或播放影片、展示实物等手段，让患者直面恐惧的事物，以评估和治疗特定恐惧症等心理障碍。虚拟现实技术提供的沉浸式和真实的体验，在治疗特定恐惧症领域有广泛的尝试。Suso-Ribera等人通过检验三种不同的暴露疗法：在体、虚拟现实和增强现实对小动物恐惧症的疗效，证明了三种方法的治疗效果没有明显差异，虚拟现实和增强现实可以作为传统在体实验的替代品。⑥Tardifet等人对于基于虚拟现实的蜘蛛恐惧症的研究，进一步评估了增加了触觉和触觉刺激（实际上压死蜘蛛的感觉）的虚拟现实技术体验和传统虚拟现实带来的视觉体验在治疗效果上有无显著提升。参与者被随机分配到只呈现视觉刺激、视觉+触觉刺激或视觉、触觉+触觉反馈刺激三个分组中。虽然从数据上来看，触觉和触觉刺激并没有显著优势，但也为虚拟现实技术在暴露疗法上的使用方式提供了新的思考。⑦

2.虚拟现实技术治疗焦虑症、贪食症和暴食症

除了恐惧症，虚拟现实技术暴露疗法在应对焦虑症和神经性贪食症和暴食症上也被证明有治疗效果。Felnhofer等人在社交焦虑症患者研究中，将参与者暴露在虚拟环境中，并要求参与者完成三个社交任务（从服务员处订购饮料;响应陌生人的要求;做出反应提供假饮料）。研究观察到的存在与焦虑之间的关联似乎主要基于社会存在的注意力成分、共存和相互關注都植根于与注意密切相关的认知过程。研究证明了虚拟暴露疗法的有效性，以及比起物理存在，社交存在可能是虚拟社交体验的更合适的指标。⑧

在治疗体重与饮食相关疾病时，早有研究证明虚拟现实技术暴露疗法的作用。Ferrer-Garcia等人将神经性贪食症和暴饮暴食障碍患者随机分配到另外两种治疗方法中的一种：基于VR 线索的暴露疗法和附加认知行为疗法。在六个月随访后，两种疗法都使症状有所减少，而虚拟现实技术疗法总体上效果比传统行为认知疗法要来的更好。这个研究为虚拟现实技术作为更高效的治疗方法提供了有力的支持。⑨

3.虚拟现实技术治疗焦虑症和自闭症

刘翠娟等人考虑到焦虑症和自闭症等精神疾病主要是由情绪失控引起的，在之前国内外治疗研究基础上，进一步提出构建情绪智能体的技术方案和技术路线，借助情感计算和情绪建模提升用户情感体验以达到治疗效果，为优化虚拟现实技术辅助治疗提供新的思考。⑩

虚拟环境能为这类患者提供一个更安全的环境，较之真实社会环境更少的社交互动，能够减少患者的焦虑来源。Mitchell 等人利用虚拟环境对六个青少年自闭症患者进行社会理解教学，参与者先进入咖啡馆的虚拟环境并通过语音指导完成判断他们应该坐在哪里，并解释选择原因的任务，咖啡馆从空的到挤满人的分成五个等级。然后通过真实的咖啡馆和公共汽车环境的视频，让参与者判断在这种环境中要怎么做，来评估使用虚拟咖啡馆的经验是否能帮助患者在虚拟环境之外对社会状况作出判断。实验发现参与者在咖啡馆虚拟现实环境中学习后，回答视频中问题的水平有显著提高，这表明了虚拟现实技术在教育自闭症患者提高社会理解方面的潜能。

上述研究使用暴露疗法治疗恐惧症、焦虑症等心理障碍且获得了显著效果，以及用增强现实技术以达到培养健康行为和更高效的健康传播的目的，杨勇涛等人认为最主要原因是虚拟现实技术诱发了与患者症状相关的情绪。关于这一点，他们探讨了消极和积极的虚拟环境对大学生的影响。通过情绪变化和生理激活水平证明了不同虚拟环境对情绪的诱发，且对于大学生来说，消极的虚拟环境比积极的更容易引起相应情绪变化。

（四）虚拟现实技术助力老年人健康

人口结构老龄化成为很多发达国家悬而未决的问题。许多研究者开始将虚拟现实技术应用于老年群体，希望通过这种技术提高老年生活水平。Gamito等人设计了与日常生活活动相关的虚拟现实训练，以训练不同认知领域的患者，对25名65岁到85岁的参与者在治疗前和治疗后进行评估，其间患者接受了12次干预。在两种评估中，神经心理学测量指标（视觉记忆、注意力和认知灵活性）都有显著提高。一组七项随机对照试验研究（RCT）测试了多种增强记忆力、执行推理和处理速度的技术。研究表明，随着技术的不断进步，基于虚拟现实技术的系列游戏在改善和提高患者认知功能有效性方面有着巨大的潜力，即使是针对不熟悉这类技术的老年人。

三、虚拟现实技术在健康领域的应用前景探讨

（一）虚拟现实技术在专业医疗领域应用的局限性

现有的研究在虚拟现实技术应用于医疗领域有很大突破，但大多是试点实验，难以大规模投入使用。首先，虚拟现实设备的昂贵和虚拟现实内容制作的较高成本会限制它们在临床实践中的运用;其次，研究虽然证实了虚拟现实技术在医疗保健领域的有效性，可替代传统治疗方式，但难以得出虚拟现实技术一定很大程度优于传统治疗的结论;再次，现有大部分将虚拟现实技术与健康结合的研究是针对某一患病群体，应用在老年群体的研究则集中在对认知水平和借助虚拟现实技术复健方面。只针对某一特殊状况的研究，难以证明虚拟现实技术对现有医疗技术的替代性和使用的普遍性。

（二）虚拟现实技术干预老年人心理健康的前景

中国老龄科学研究中心在2018年5月15日在北京发布的《老龄蓝皮书：中国城乡老年人生活状况调查报告（2018年）》中，以第四次“中国城乡老年人生活状况抽样调查”数据为依托对当代中国老年人的基本生活状况进行了分析，虽然老年人健康状况整体改善，城乡老年人收入获得平稳增长，但当下中国很多老年人精神孤独问题尤为突出，有的甚至患忧郁症、痴呆症。这是由老人独居且退休后交际圈越来越小等因素造成的。生活单一、与当下社会的脱节感等，都会导致老人产生抑郁、自卑、失落、无价值等消极心理感受。

在针对中国老人主观幸福感的研究中，吴捷选取了天津市397名老人，使用与社会支持、幸福感、孤独情绪相关的问卷，最终结果证明老年人社会支持、孤独感与主观幸福感各维度间相关显著。此外个体在情感上获得的主观支持比客观援助更能提高主观幸福感。

而王希华、周华发二人将关注点放在生活质量和孤独感以及主观幸福感之间的关系上，并讨论了城乡差异。通过问卷调查研究发现，城乡老年人的生活质量特别是孤独感和主观幸福感存在显著差异，分析其原因有文化、经济水平差异，以及城市中老人通过报刊、书籍等媒体与社会有更多的接触与沟通，从而能够获得更多积极情绪体验。

美国传播学者Attewell根据接触程度，将数字鸿沟具体细化为接入阶段和使用阶段两个层面。第一层面的数字鸿沟主要指具体数字设备和数字技术的接入，第二层面的数字鸿沟是指数字技术的使用质量和效率上的“鸿沟”。除了难以广泛接触网络、智能手机、电脑或者平板电脑等硬件，自我学习和感知能力的下降导致尝试新鲜事物的自信心不足也是接入鸿沟产生的重要原因之一。所以新兴的电子设备和技术需要年青一代带入老人的生活，并积极鼓励其尝试使用。这对缩小老人和当今社会的数字鸿沟，减少他们与社会的脱节感有重大意义。

Wilmer等人的综述表明，智能手机等电子设备在一定程度上能够影响人类广泛的认知领域，并且适当使用能够改善其认知功能。吕淑娇以老年人是否有兴趣爱好、是否会使用智能产品作为切入点，探索养老机构老年人有无兴趣爱好及智能产品的使用情况与其认知功能之间的相关性。研究结果表明，会使用智能产品的老年人与其总体认知功能及空间执行功能、注意、抽象思维、延迟回忆、定向力这五个领域的得分均有显著相关性。

国内已有较多关于智能手机、平板电脑等智能电子產品对老年人认知功能和身心健康影响的研究以及在易用性层面的探讨。例如，杨亚坤针对老年人的电子产品的易用性研究基于老年人心理学﹑人机工程学和产品语义学对老年人的电子产品的易用性进行分析，并且探讨了为老年人量身定做的智能电子产品方案。虚拟现实作为新兴的技术，尚未广泛进入老年人的生活。这种技术能否真正给予老年人好的使用体验、激发他们的积极情绪、促进他们的身心健康，尚未有足够多的研究可以给出答案。

在针对老年群体的心理干预领域，怀旧疗法已经得到国内外广泛的认可和证实。怀旧疗法是指通过对过去事件、情感及想法的回顾，诱发其觉察到自己对家人、对社会的重要性，从而激发空巢老人的有用感，增进自我价值信心帮助个体增加幸福感、提高生活质量及对现有环境的适应能力。而虚拟现实技术可以使人打破时空的限制，去更真切地回忆、体验过往的事;还可以使人突破生理上的限制，去感受无法到达的远方。这些特征可以让腿脚不便、身体不那么健壮的老年人突破束缚，足不出户去看到更大的世界，不留遗憾。我们认为将新的技术带到老年人身边，让他们体验当下社会最新鲜的内容，也可以产生与社会的联结感，从而减轻疏离和无价值等心理状态。

四、总结

VR产品的市场化程度加深、国内外资本市场投资一度快速增长，行业规模不断扩大，前途光明但相关科研跟不上实际应用的步伐，会导致一些乱象。在技术不断进步的同时，需要更多实证研究的引领。国外关于VR沉浸感、医疗作用等方面的实证研究比较丰富，但国内相关研究还较少，我们认为更多的实证研究有助于引起更多关注，以推动此领域的发展。

注释：

①刘华益 、汪莉 、单磊等：《虚拟现实产业发展白皮书 5. 0》，中国电子技术标准化研究院官方网站，http：//www.cesi.cn/201612/1698.html ，2016年4月14日。

②Persky， S.， Kistler， W. D.， Klein， W. M. P.， & Ferrer， R. A. （2019）. Internet Versus Virtual Reality Settings for Genomics Information Provision. Cyberpsychology， Behavior， and Social Networking， 22（1）：7-14.

③Wiederhold， BK. （2019）. Is Augmented Reality the Next Frontier in Behavioral Health？ [J]. Cyberpsychology， Behavior， and Social Networking， 22（2）： 101–102.

④Mosso Vázquez， JL， Mosso Lara， D， Mosso Lara， JL， Miller， I， Wiederhold， MD，  Wiederhold， BK. （2019）. Pain Distraction During Ambulatory Surgery： Virtual Reality and Mobile Devices.[J]. Cyberpsychology， Behavior， and Social Networking， 22（1）： 15-21.

⑤胡宝英、黄嘉宁、李锐强：《虚拟现实技术对胃镜检查患者心理状态的影响》，《中国内镜杂志》2018年第11期。

⑥Suso-Ribera， C， Fernández-?lvarez， J， García-Palacios et al. （2019）. Virtual Reality， Augmented Reality， and In Vivo Exposure Therapy： A Preliminary Comparison of Treatment Efficacy in Small Animal Phobia. [J]. Cyberpsychology ， Behavior， and Social Networking， 22（1）： 31-38.

⑦Tardif， N， Therrien， C， & Bouchard， S. （2019）. Re-Examining Psychological Mechanisms Underlying Virtual Reality-Based Exposure for Spider Phobia. [J]. Cyberpsychology， Behavior， and Social Networking， 22（1）： 39-45.

⑧Felnhofer， A， Hlavacs， H， Beutl， L， Kryspin-Exner， I， & Kothgassner， OD. （2019）. Physical Presence， Social Presence， and Anxiety in Participants with Social Anxiety Disorder During Virtual Cue Exposure. [J]. Cyberpsychology， Behavior， and Social Networking， 22（1）： 46-50.

⑨Ferrer-Garcia， M， Pla-Sanjuanelo， J， Dakanalis， A， et al. （2019）. A Randomized Trial of Virtual Reality-Based Cue Exposure Second-Level Therapy and Cognitive Behavior Second-Level Therapy for Bulimia Nervosa and Binge-Eating Disorder： Outcome at Six-Month Follow-up. [J]. Cyberpsychology， Behavior， and Social Networking， 22（1）： 60-68.

⑩劉翠娟、刘箴、刘婷婷等：《虚拟现实在焦虑症和自闭症治疗中的应用研究》，《系统仿真学报》2015年第10期。

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（作者汤清扬系北京师范大学新闻传播学院人工智能与未来媒体实验室研究助理;通讯作者刘茜系北京师范大学新闻传播学院人工智能与未来媒体实验室研究员）

【特约编辑：纪海虹;责任编辑：李林】