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医学应用

虚拟现实医学应用中的人体解剖认知和手术方案预演这个是大家早已熟知的。除了这个方向上的应用医学应用中还有一下几大类应用分别是:

1、疼痛治疗(心理)

使用虚拟现实技术医治病人的一个有趣之处并不是满足治疗的想法,而是治疗其物理响应能力。来自华盛顿大学的科学家致力于寻找减轻烧伤患者疼痛的方法。经过研究,他们发现使用虚拟现实技术不仅可以减轻病人的痛苦,同时通过视觉呈现,也会减轻病人对于这段经历的痛苦和焦虑。通过介绍一个叫做「雪世界」的项目,他们让病人置身于一个虚拟现实场景中,在那里,病人们仿佛置身于冬季的奇幻世界,他们可以和企鹅一起散步,也可以打雪仗。

2、恐惧症(心理)

大多数人都可以列举出一系列害怕的事物。例如恐高,害怕在公共场合演讲,或是在毫无预兆的情况下一群鸽子准备飞到你的头上。这些恐惧会最终发展成焦虑。这也许意味着我们不敢上楼梯,不擅长工作,或者不会成为可以坐在100码大的公园中,用面包屑投喂鸽子的人。考虑到上述情况,虚拟现实技术或许是一种非常安全的技术,它有助于让病人慢慢安静下来,克服恐惧。在「蜘蛛世界」项目中,病人首先被带入一个具有虚拟狼蛛的虚拟房间中,通过操纵杆尽可能引导其靠近蜘蛛。最后,病人通过手上的传感器来「触摸」房间中的蜘蛛。不断重复上述操作直至病人的焦虑有所缓解。

3、创伤后应激(心理)

创伤后应激障碍会使得一个人的行为举止与普通情况下大相径庭。为了避免类似的情况再次发生,持续的焦虑和对于突发事件的强烈反应可能成为创伤后应激患者的日常经验。虚拟现实技术有望可以改变这种情况,帮助患者逐步回到正常健康的生活状态。沉浸式疗法是一种对创伤后应激障碍患者卓有成效的方法。通过虚拟现实技术,患者可以在一个相对安全的氛围下模拟其经历的事件。虽然这看起来或许有些奇怪,但是当他们面对创伤的景象时,可以触发记忆或情绪体验;然后通过治疗使其接受并适应这样的事件。例如,通过虚拟现实技术,恐怖袭击幸存者可以「访问」一个虚拟的城市广场,在这里汽车会发生爆炸。在这样的场景中,患者或许需要分析其记忆,以便获得更多关于这场事件的线索。

4、精神分裂症(医学难题,研究中)

虚拟现实技术另一个更常见的用途是用于研究甚至治疗精神分裂症。或许你会认为将精神分裂症患者置于一个虚拟世界中真是糟糕至极,这听起来也有点不合常理。但是,请记住:虚拟现实的最大优势就是其可以营造相对安全的氛围,这不仅是对患者而言,对于周围的人也是如此。首先,精神分裂症患者可以在一个只有虚拟环境才能提供的条件下进行治疗。和其他许多精神疾病一样,精神分裂症必须在社会背景下来研究。但是将精神分裂症患者置于真实社会环境下或许会使得其变得焦虑,并且反应通常也非常危险。因此研究人员开发了虚拟现实技术来解决这个问题。临床医生也可以根据病人的表现对症下药,更有利于其治疗。

5、身体康复训练(辅助工具)

我们已经了解了虚拟现实技术针对心理疾病治疗方面的应用,这种技术也可以运用在物理康复训练方面。经过研究,中风患者可以通过虚拟现实技术来提高其肌肉响应能力。通过佩戴感应手套,患者需要完成相应任务来增加其手和手指的运动。很多康复训练都是在医疗办公室进行的,但是在虚拟现实条件下则更加灵活,提供的环境也更加有趣,这都有利于治疗。

6、自闭症治疗(医学难题,没有定性)

虚拟现实技术在自闭症患者的干预中具有良好的适用性。研究者从社会交往、认知、生活技能及自闭症核心缺陷等方面开展了虚拟现实技术对自闭症患者的干预研究。建议此领域研究应注意虚拟现实技术使用与现实生活相结合,将虚拟现实技术与其他的治疗方法相结合,重视辅导者的作用以及增强行为的真实性。(这个部分我会在后边重点分析)

国外成熟VR医学应用案例:

在心理治疗方面,VR技术以治疗恐怖症、PTSD等闻名于世

案例一:

英国纽卡斯特大学成功使用虚拟现实技术治疗自闭症儿童的恐惧症。这项结合了认知行为治疗(CBT)的独特治疗方式设法让自闭症少年儿童渐进式地暴露于虚拟现实环境(VRE)中,以帮助他们适应正常的生活环境。该项研究报告发表于最近的网络期刊《PLOS ONE》(http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0100374)上。

案例二:

美国艾莫利大学研发的辅助工具:治疗战后心理创伤

案例三:

Psious公司能通过虚拟现实技术治疗心理疾病。它能基于手机智能应用,为用户营造超现实的虚拟环境,以缓解或治疗焦虑情绪,用户在虚拟环境中逐渐放松警惕,将内在的焦虑情绪逐渐暴露出来。Psious的技术能适用于多种移动端设备,如智能手机进行远程治疗。

案例四:(辅助系统)

"冰雪世界"(Snow World),全世界范围内公认的烧伤痛苦缓解系统。

案例五:(实训系统)

增强现实及虚拟现实公司 Next Galaxy 就一直在做这个事情。它通过与Miami Children's Hospital(迈阿密儿童医院)合作,共同开发了一款针对医学指导的虚拟现实软件,帮助医疗工作者更好地掌握心肺复苏技术(CPR),鼻导管插入技术,插管法、伤口处理、海姆立克急救法。利用Leap Motion 的力量反馈机制,Next Galaxy可以帮助受训员很快地找到自己的错误点。

为什么我们还没有体验到VR治疗?

VR心理治疗的选题进行的异常艰难,国内主要在做这件事儿的有两类人,一是心理学研究机构,想要尝试最新的VR治疗方法;一类是VR实验室,他们想要涉猎心理治疗这一主题。二者共同的特点是多来自高校,私人机构鲜有问津;二者还有一个共同点就是,似乎并不认识彼此,学科之间的信息尚未打通,还在各自为营,步步维艰,而其实,科研经费,是极其有限的。

具体说来,目前VR心理治疗的难点在于:

1、虚拟现实心理治疗软件的开发,由于其针对性太强,往往使治疗的患者对象群体比较单一,无法大规模应用;(从软件的角度分析不是难题,因为软件产品化,场景可以持续更新)

2、虚拟现实心理治疗中的文化差异应引起重视,有些虚拟环境中的非语言的线索会引起其他文化中的人产生误解;(也就是不像其他医疗工具可以直接引进国外的产品)

3、目前VR技术的设备和软件缺少标准化,治疗约定缺少标准,提供的虚拟环境少且研发费用高,这些均会制约VR心理治疗的发展;(咱们进入可以成为标准的制定者,具有技术门槛,现在的软硬件环境已经具备条件)

4、21世纪什么最贵,人才。咨询师本身的临床技能仍是在心理治疗中成功应用VR技术的关键。于心理研究,虚拟现实只是一种技术或方法。类似于心理统计学,如果用工具代替研究问题本身,会导致统计形式的完美表现与实际效用低下的矛盾。(联合研发是必然出路,同时咱们也可以借助专家的行业知名度来推广咱们的应用。商业化运作也正是这些专家不具备的能力,科研课题是很多专家们需要的晋升手段。)

虚拟现实技术在自闭症患者干预中的应用

1996年,Str/ctdand首次提出虚拟现实技术为自闭症患儿的干预与治疗提供了新的途径,并于同年在一项研究中证明了这种新思路的可行性。其后,一些研究者也展开了虚拟现实技术对自闭症患者干预的研究,其潜在效用正逐渐得到认识。虚拟现实技术在自闭症患者干预与治疗上的适用性体现在以下几个方面。

一、为患者营造安全的教育环境。

社会交往障碍是自闭症患者的主要临床特征,患者与他人的情感交流也存在明显的障碍,对不熟悉的人易出现退缩、焦虑,甚至恐惧。虚拟现实技术的一个好处在于降低对真实世界中社会互动的需要,从而减少自闭症患者焦虑的来源。

二、为患者解决干预训练中的多来源感知困难问题。

许多自闭症患者对多来源的感觉输入存在困难。他们存在着感觉统合失调,外界多来源的感觉刺激信号无法在患者的大脑神经系统中进行有效的组织,从而使机体不能和谐运作。所以,在一些环境中过量的刺激会给自闭症患者的感知带来困难并导致行为的退化。而虚拟现实技术能将特定的刺激从环境中隔离开来,这样复杂的刺激阵列得以简化,帮助患者将注意力集中在一个特定的情境中,并对特定的刺激作出反应,从而有助于对他们进行治疗和训练。

三、提供适合自闭症患者思维特点的信息呈现方式。

自闭症患者常被描述为"视觉思维者"或"视觉思考者",相对于听觉信息,他们对于视觉信息的输入和处理更加擅长,其思维具有形象化、具体化的特点。已有研究证明,利用视觉方式的干预技术是成功的。因此,强调视觉技能的虚拟现实技术提供了一种适当的信息呈现方式,可以为自闭症患者提供学习新概念和行为的机会。

四、促进患者习得技能的迁移。

自闭症患者的思维缺乏概括性与抽象性,所以,在自闭症治疗中面临的一个困难是,在一个情境中学到的行为很难经由思维概括而迁移到其他类似的适当情境中去。用虚拟现实技术可以训练患者的技能迁移。由于虚拟现实技术可以在不同的、类似的、逼真的场景之间切换,任务可以在一个情境中重复地加以呈现并在其中进行技能练习;而后,同一技能可以在另一个虚拟环境中进行练习。这可以促使患者将在一个情境中习得的技能迁移到另一个情境中。而且,虚拟环境与真实环境在图像与场景上的高度相似性可促进习得技能从虚拟环境迁移到真实的世界中。

五、增进患者的认知灵活性。

认知灵活性是执行功能中的一种,它需要人们不断地从一种反应模式变换到另一种模式。自闭症患者缺乏这种能力,他们的执行功能存在缺陷。执行功能是个体进行问题解决时所必备的一组神经心理技能,涉及很多的指向性行为适应过程(如计划、抑制、控制、注意、工作记忆),是一种复杂的认知建构。自闭症患者的执行功能障碍表现为模式转换和计划的缺陷。在虚拟环境中,情境可每次作出微小的变化,这样可以促使其产生更灵活的反应。例如,他们在之前的情境中已掌握了一种行为(如走到吧台的一个特定地点去点饮料),在随后呈现稍加改变的情境(有人挡在走向吧台的路线上),这样就促使患者去思考相同问题的不同解决方法,从而增进其认知灵活性。

六、提高患者的心理理论能力。

"心理理论"是Simon Baron-Cohen于1985年为说明白闭症患者对他人内心世界的认知特征而提出的一个理论。该理论是指个体对自己和他人心理状态(如需要、信念、意图、感觉等)的认识,并由此对相应行为作出因果性解释和预测的能力¨ 。自闭症患者在这方面存在缺陷,对他人的心理状态不能进行推测判断_1 ,他们很难站在他人的位置上进行思考。而在虚拟环境中他们可以进行角色扮演,而且在虚拟环境中可安排不同的角色,可以让患者分次分别进行扮演,这样他们可以处在不同的角色位置上去体验不同角色的思想,在一定程度上弥补由于自闭症患者在心理理论能力上的损害而导致的角色扮演经验的缺乏,最终培养其心理理论能力。

七、为患者提供个体化的治疗。

虽然自闭症患者有着共同的特征,但有效的方法必须是个性化的,以满足不同个体的不同需要。采用了虚拟现实技术的治疗可以在特定患者的需要和技能状况的基础上不断地加以调整,可以直接控制特定的输入(视觉的、听觉的)的数量、类型和水平,可以根据患者的情况来设计学习任务的难度,还可以调整学习的方式来适应个人的风格和改变的模式