虛擬現實技術及其在臨床心理學的應用

姚玲玉+李晶

摘 要 虛擬現實技術是臨床心理學中常使用的突破普通刺激呈現局限的手段，能進一步拉近實驗室與真實情境的相似度，為心理學研究帶來革命性的進步。本文梳理了虛擬現實技術在恐懼癥和焦慮癥、進食障礙和創傷后應激障礙上的應用，其較傳統心理學具有三個優勢，最后指出虛擬現實技術在臨床心理學上的應用仍然處于實驗室階段，還需要在技術、治療方案、治療范圍上進一步拓展。

關鍵詞 虛擬現實技術；應用；交互；臨床心理學

分類號 B845

DOI： 10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2016.12.007

人類通過觸覺、嗅覺、味覺、聽覺、視覺這五種感覺感知外部世界。若這五種感覺中任意一種感覺信號是虛擬現實技術模擬的，該感覺在一定程度上會進入虛擬現實。當大多數感覺信號的輸入都來自虛擬來源，那么用戶會進入虛擬現實，并且仿佛置身真實世界，甚至可體驗到自身的存在。用戶從環境的觀察者轉變為環境的體驗者，這一角色的轉變是由虛擬現實技術實現的。

虛擬現實技術以計算機技術為核心，是計算機技術融合多個領域最新發展成果的結果，不僅包括計算機圖形學、人體工程學、人工交互理論，而且涉及數字圖像處理技術、多媒體技術、并行處理技術 。虛擬現實技術利用計算機等設備生成視、聽、觸覺一體化的人造環境，為用戶體驗和創造虛擬世界提供有力支持。用戶可借助傳感頭盔、數據手套等設備產生與真實世界相同的感受，與虛擬世界融為一體，并同虛擬世界中的物體進行自然交互。

虛擬現實技術來源于多個領域的成果，同時又廣泛應用于軍事、建筑、工業、仿真、考古、醫學、文化教育、農業和計算機技術等方面。近年來更是在臨床心理學上應用廣泛，給臨床心理學帶來重大發展。

1 虛擬現實技術在臨床心理學中的應用

臨床心理學作為心理學的一個應用分支，運用心理學理論原理、方法和程序對疾病進行診斷和治療。心理測驗、心理治療和研究是其主要研究方向（梁穎，2012）。近年，越來越多的臨床心理學研究者開始利用虛擬現實技術治療心理健康問題。例如廣場恐懼癥（Pelissolo et al.， 2012； Malbos， Rapee， & Kavakli， 2013； Meyerbroeker， Morina， Kerkhof， & Emmelkamp， 2013； Pitti et al.， 2015）、社交焦慮癥（Anderson et al.， 2013）、飛行恐懼癥（Rus-Calafell et al.， 2013）、蜘蛛恐懼癥（Shiban， Pauli， & Mühlberger， 2013； Shiban， Brütting， Pauli， & Mühlberger， 2014）、進食障礙（Marco， Perpiá， & Botella， 2013）、創傷后應激障礙（Rothbaum et al.， 2014； Smith et al.， 2015）、精神分裂癥（Tsang & Man.， 2013； Smith et al.， 2014）等。

1.1 恐懼癥和焦慮癥

虛擬現實技術被證明可以用于焦慮癥和恐懼癥的治療。臨床心理學者一般采用暴露療法治療這些問題。暴露療法是通過讓患者長時間暴露在引發其癥狀出現的刺激中，使患者適應其過程從而消除癥狀，并改變患者對刺激的感知和認識，建立新的行為模式的一種治療方式（王雪， 王廣新， 2014）。在傳統暴露療法中采取的常見技術是實景暴露和想象暴露。實景暴露技術需要巨大的人力、財力，很多時候伴隨危險；想象暴露技術要求每個患者都能想象出某個情境，對被試想象能力要求很高。虛擬現實技術可以完美地解決這些問題。它可以呈現完善的暴露場景供患者體驗、交互，并且杜絕真實暴露場景中不可控因素的傷害，這種將虛擬現實技術與暴露療法相結合的臨床心理學療法叫做虛擬現實暴露療法。

Anderson（2013）選擇97名平均年齡39歲的社交焦慮癥患者作為被試。被試分為實驗組和對照組。實驗組接受8個階段的虛擬現實暴露療法。實驗設置了一間虛擬會議室，一間虛擬教室，一間虛擬禮堂。治療師通過很多方式操控被試的反應，包括讓他們無聊、感興趣、支持或者分心。同時設置的虛擬觀眾也會提出一些問題，如“我不太理解你的意思”作為刺激。虛擬環境隨患者的焦慮等級變化而變化。患者暴露在各自焦慮等級的環境下，直到焦慮消失。實驗結果發現，虛擬現實暴露療法能有效治療社交焦慮癥。

研究者使用虛擬現實技術，通過與可疑刺激的對抗來激活具有恐懼癥或焦慮癥的患者的恐懼或焦慮結構。但是利用虛擬現實技術治療特定恐懼癥和焦慮癥也存在一些待解決的問題。暴露于現實環境的患者的易感性可能會增加 （Riva， 2003）。因此研究者應采取措施預防這種副作用，以確保患者的安全和健康。

1.2 進食障礙

自我形象紊亂是進食障礙最突出的臨床指標之一（Nye & Cash， 2006），同時它也是治療暴食癥和厭食癥最重要的相關預后因素之一。臨床心理學者利用虛擬現實技術解決自我形象紊亂問題，治療進食障礙。

Marco等（2013）選擇了34名在西班牙某醫院診斷為厭食癥的女性作為被試，被試平均年齡21.82歲。被試隨機分到實驗組和參照組。研究者使用虛擬現實技術生成5個虛擬環境區域配合實驗組的治療。

區域1是虛擬秤，旨在區分和理解真實體重、主觀體重、理想體重和健康體重的概念，提醒患者不要用不符合實際的規則獲知體重。

區域2是體型照片區，讓患者明白自己非常看重的體重數值與性別、身高、體質相關。患者被鼓勵參照區域中呈現的身體形象評估自己的體型狀態。

區域3是鏡子區，該區域將患者自己想象的身體形象與實際身體形象對比，從前面和側面等不同角度讓患者明白，自己夸大了自身體型。患者需要操作一個3D人體模型增加或減少某個區域，形成自己所認知的身體模型，直到與另一面鏡子中的真實身體模型重合。

區域4是一個有彩色帶的門框，患者必須移除一定數量的彩色帶來形成確切的空間供自己橫向通過這個門框。

區域5呈現了5種不同的體型，讓患者明白現實體型、理想體型和健康體型之間的差距以及知道別人如何看待自己。

結果顯示，實驗組治療效果顯著優于參照組。五個區域的設置，符合心理治療中循序漸進的原則。區域1、2、3可以讓患者認識到自身形象認知的重要性。正確區分身體和身體形象，不能為了改變身體形象讓自己感到不適。嚴肅對待身體圖像失真的后果并且了解每個人的身體圖像是怎樣形成的。區域4、5旨在改變患者對身體和外貌的不正確態度與信念。患者自身真實形象的暴露可以促進自己與自己身體之間新的積極聯系的建立。研究結果顯示，30個被試（有4個患者退出了治療）顯著改善了自我形象紊亂問題。虛擬現實技術不僅給進食障礙的治療提供更便利的操作性，而且帶來了更佳的治療效果。

進食障礙的治療往往采用認知行為療法，并且相關研究證實，進食障礙直接與患者身體圖像干預有關，然而傳統的治療進食障礙的認知行為療法中缺乏集中在身體圖像的治療（Marco et al.， 2013），虛擬現實技術在進食障礙上的治療主要集中于在治療過程中為患者提供可操作可控制的身體圖像治療方案的實現。

1.3 創傷后應激障礙

創傷后應激障礙是指突發性、威脅性或災難性生活事件導致個體延遲出現和長期持續存在的精神障礙，其臨床表現以再度體驗創傷為特征，并伴有情緒的易激惹和回避行為。危機干預是治療創傷后應激障礙的主要手段。目前主要的干預措施是認知行為方法、心理疏泄、嚴重應激誘因疏泄治療、想象回憶治療等心理治療技術。虛擬現實技術讓患者通過長時間或反復接觸應激情境，在一個相對安全的環境中暴露創傷相關的反應（痛苦的記憶、生理反應、行為反應），使自己不斷習得應付技巧并適應應激情境。最終能夠正確區分安全情境和危險情境（Cammarota et al.， 2007）。虛擬現實技術可以再現患者曾經歷的創傷相關場景，更迅速有效地減少癥狀。

Kramer等（2013）招募了14名患有創傷后應激障礙的退伍士兵作為被試。被試自愿選擇是否接受體驗治療。虛擬現實體驗為一個3分鐘的低威脅戰爭場景，場景中士兵正通過伊拉克的一個市場，市場充斥著不間斷地直升機和轟炸聲音。被試反饋，雖然體驗場景有一些小的瑕疵，但與真實場景十分接近。這表明虛擬現實戰爭環境可以作為危機干預治療的技術支持。

Reger和Gahm（2008）采用虛擬現實技術治療了一名被診斷為戰爭創傷后應激障礙的現役陸軍士兵。治療使用模擬伊拉克戰爭的浸入式虛擬環境，共包括六個階段。研究提供兩個虛擬場景以治療患者，分別為護送車隊場景和在伊拉克的某個城市徒步巡邏場景。患者可以待在虛擬場景中的汽車駕駛座上，也可以選擇乘客座或者塔樓上。車隊要通過廣闊的沙漠，遼闊的棕櫚樹林或伊拉克的城鎮和村莊。治療室可以啟動與戰爭相關的音頻和視覺刺激，例如簡易爆炸裝置、爆炸、迫擊炮、傷亡乘客等，并且在虛擬場景中，隨時會出現伏擊。6個階段的治療后，無論是從患者自我報告情況或是家庭成員對他的評價中，都可看出患者狀況明顯改善，不適癥狀明顯減少。在研究最后，研究者指出，很多現役士兵拒絕傳統談話治療，是因為怕談話內容被同事和上級知道而影響自己職業發展，但愿意接受虛擬現實心理健康治療。筆者認為這表明虛擬現實治療有他獨特的存在價值，虛擬現實技術應不斷進步發展，尋求解決傳統臨床心理學技術面臨的問題。

2 虛擬現實技術的優勢

虛擬現實技術的進步為臨床心理學帶來變革性的發展，越來越多的臨床心理學者在心理治療中運用虛擬現實技術。虛擬現實技術允許用戶在計算機模擬的環境中體驗與交互，并且相比于傳統治療更有優勢（Rizzo， Kim， 2005）。綜合近年國外已有研究，筆者發現虛擬現實技術較傳統心理學技術有三方面優勢。

2.1 增強認知、情緒和行為評估的效果

絕大多數臨床心理學研究存在一個普遍為人詬病的問題，即研究得出的結果大多缺少生態效度，很難將實驗結果推廣到現實環境。究其原因在于大多數心理學研究都不是在一個絕對真實的環境中實施，因而研究結果不能準確預測病人的行為，畢竟在實驗環境下病人的行為與在現實環境中病人的行為并不一致（Burgess， Alderman， Evans， Emslie， & Wilson， 1998）。而虛擬現實技術比起其他心理學技術更具生態效應，這種生態效應來源于虛擬現實技術能呈現并精確控制互動的、多通道的感官刺激，使用戶體驗到身臨其境之感，并作為完整的生物個體融入到虛擬環境中，充分表達自己的情緒，實施自己的行為，與環境中對象自然交互。虛擬環境的設計同時參考實驗結果和日常經驗，因此于該環境中的治療與評估更加有效（Valmaggia， Latif， Kempton， & Ruscalafell， 2016）。所以，越來越多的心理學研究者通過利用虛擬現實技術模擬自然事件和社會互動進行心理治療。

2.2 提供可控制的用戶體驗

虛擬現實技術可以提供一個可控制的用戶體驗。它已經被用于一系列疾病的治療，包括條件化恐懼、焦慮性障礙和腦損傷等。在虛擬環境中，臨床醫生可隨時修改治療方案以滿足病人需求。

例如，在恐懼癥治療中，一般采用暴露療法。這個方法會向患者系統地描述一個他害怕的物體或者場景，臨床醫生可控制場景恐怖程度，從低到強。患者會在此變化的情境中慢慢增加自己的控制感，從而超越恐懼。而且效果評估在整個治療過程中一直進行著，因此能最優應對實驗中遇見的問題。

2.3 讓患者感到更安全

虛擬環境較現實環境可給患者帶來更多的安全感，讓患者在虛擬現實環境中學會應對與自身問題相關的各種情境（Giuseppe， 2009），讓患者開放身心，自由地探索、實驗和體驗各種情緒。

例如，害怕蜘蛛的患者在真實生活中絕不會抓蜘蛛，但是在虛擬環境中卻可以。在對飛行恐懼的治療中，患者很難通過想象來體驗飛行的感覺，但是虛擬現實技術可以模擬出與真實情景一樣的飛行場景（Wiederhold， 2002），在節省了成本的同時更保證了患者安全。

虛擬現實技術已經被證明能夠增強病患的動機和愉悅（Rizzo & Kim， 2005），而動機和愉悅是成功復原的兩個重要因素（Thornton et al.， 2005）。有些病患抵觸進行紙筆形式的實驗，卻享受使用虛擬現實設備，并且在實驗中表現得更加配合。Smith等（2015）利用虛擬現實技術開發面試培訓程序給32名精神分裂癥患者使用。被試報告，由虛擬現實技術開發的面試培訓程序簡單易用，可以有效提高面試技能，并且能體驗到更多的自我效能感。治療結束后6個月的隨訪數據也顯示，很多接受培訓后的被試成功找到工作。

3 對虛擬現實技術的展望

目前，虛擬現實技術在臨床心理學上的應用仍然處于實驗室階段，并未大幅度推廣，國內關于此領域的研究更是缺少，而且虛擬現實技術是直接還是間接地產生效果仍有待于檢驗。但是技術的創新能夠拓展治療的視野，虛擬現實技術在臨床心理學中的確帶來了眾多益處。筆者覺得未來虛擬現實技術在臨床心理學上的發展應向幾個方向發展：

（1） 建立完善的心理治療評估體系。完善的評估體系，不僅僅是對病患的安全負責，也可以有效的評估治療效果，可以促進心理治療效果和虛擬現實技術的共同發展。例如，在對恐懼癥的治療中，患者暴露于“真實的”的恐懼場景，是否存在相應標準或者協議以保護患者在治療中的權益。

（2） 與其他先進技術結合，促進心理學發展。例如Campbell等（2009）將虛擬現實技術與功能性核磁共振技術結合，通過比較倫敦塔任務和三維導航任務研究規劃行為的神經基礎。

（3） 建立標準化的虛擬現實解決方案。統一的虛擬現實系統設計方案能簡化和加快虛擬現實在臨床心理學上的應用。并且在系統的設計上要注重與已有心理學儀器的兼容性，例如監控和眼球追蹤設備和生理心理傳感器。

（4） 虛擬現實技術可以走向遠程康復。遠程康復首先可以減輕那些住址離有虛擬現實設備的醫院太遠的病患的負擔，再者在家比在醫院在某種程度上更利于病患的放松，或許會提高治療效果。

（5） 拓展虛擬現實技術在臨床心理學上的應用范圍。研究人員可以將虛擬現實技術視為治療心理疾病的有利工具，探尋其在傳統心理技術不能有效解決的疾病上的作用，例如在自閉癥上的治療（Lahiri et al.， 2014）。

（6） 對于虛擬現實技術的推廣來說需要研究人員致力于開發更小、更便宜的系統，使虛擬現實設備能夠走出實驗室，走向更多人群。雖然虛擬現實技術在臨床心理學上的應用發展很快，但是成本仍是一個重要限制因素，目前一個沉浸式虛擬現實系統花費數萬美元，因而很多心理學者仍然采用傳統心理學技術。從國內外已有相關研究報告中可得知，目前接受虛擬現實治療的患者大多是青年人和中年人，因此在設計系統和治療方案時需考慮到兒童和老年人特點，改善用戶體驗的同時提升治療效果。

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