虛擬游戲在帕金森疾病輔助治療中的應用探討

段松爽 劉萬順 張景琦 盧嘉琪 林婉敏 林希銓

摘? 要：虛擬游戲與帕金森疾病歸屬于不同的領域，但隨著帕金森疾病輔助治療手段的不斷研究，虛擬游戲成為了一種輔助治療帕金森疾病的新型治療手段。其主要基于心理學的相關原理來實現輔助治療。首先介紹了虛擬游戲應用于帕金森疾病預防和輔助治療的可能機制，其次闡述了目前國內外虛擬游戲在該疾病中的應用現狀，也從多個角度指出了現存的難點問題。最后通過設計的虛擬游戲以及交互方式展示虛擬游戲在帕金森輔助治療中的應用形式。

關鍵詞：虛擬游戲，帕金森疾病，輔助治療

1.引言

帕金森疾病[1]是中老年人中常見的精神系統變性疾病，帕金森患者多存在運動平衡等功能障礙[2，3]，功能性障礙是造成帕金森病患者生活質量以及導致死亡的重要因素，而有效的預防和治療能改善這一情況。虛擬游戲作為第九藝術，通過虛擬游戲的人機交互和情景模擬，并將心理學理論運用其中，使患者在游戲中的活動進行數據化，從而使醫生更直觀且全面的觀察患者情況的一種應用方式。近年來，隨著虛擬游戲行業的快速發展，將虛擬游戲與心理學理論相結合，從而可能達到防治的目的，其在國內外呈現出蓬勃的發展趨勢。傳統的帕金森疾病診斷與治療中，一般是以面對面的問診方式對患者進行診斷，醫生僅憑傾聽患者對其自身情況的描述和通過面對面觀察到的患者身體情況具有主觀性，可能會對醫生的診斷造成一定影響。同時，患者在接受治療時，機械性的體能治療枯燥無味，一些對治療較為消極的患者容易產生拒絕治療的情緒。若能讓患者在放松自然的狀態得到病情診斷與治療，則能給患者身體的康復帶來一定的好處。

目前，已經有許多研究者將游戲應用在帕金森疾病的診斷與治療中。例如，2016年，林志誠等人[4]采用XBOX體感游戲軟件，選擇與平衡相關的游戲對帕金森患者進行平衡訓練有效改善了患者的四肢協調能力、對踝關節的控制和動、靜態平衡以及步態。游戲中的聲音、視覺等刺激則有效提高患者訓練的趣味性和積極性，2018年Celia Dauvergne等人[5]開發了一款名為《節奏工作者的游戲》用于對帕金森患者進行節奏節律訓練，用于改善患者的節律障礙，患者被要求盡可能準確地敲擊屏幕上的聲音，以適應各種節奏性聽覺刺激的節拍，如節拍器、節奏序列和音樂，并且要求每天玩30分鐘，每周三次。最終產生了不錯的效果。

這些游戲的設計與開發都有對帕金森疾病診斷與治療有著一定的針對性，患者們不僅在游戲當中獲得愉悅感，同時游戲的設計也專門針對醫生對帕金森病患者的臨床診斷以及帕金森疾病治療的動作要求。這能夠讓患者在游戲當中得到較為準確的診斷，也能在操作游戲當中得到一定的動作治療。但上述游戲也存在著操作過于復雜，對于患帕金森疾病的人群來說，一般處于50歲以上的年齡，其對虛擬游戲有著天然的排斥性，規則的復雜可能會導致其接受不行，數據的獲取可能會具備更大的誤差。因此本文從游戲與帕金森疾病的自身角度出發，開發了一款從病患到醫生都能簡易操作的互動游戲，其可以獲取用戶的操作數據，還可以根據用戶的實際情況進行設置。

2 游戲設計思考

2.1 虛擬游戲的自身作用

虛擬游戲可以使用戶在游戲中處于輕松愉悅的狀態，在這種狀態下，用戶更容易表達和發泄自己的情感、經歷及行為，從而獲得無緊張感的病情診斷或滿足、成長以及心理治療作用。近年來，隨著虛擬游戲行業的快速發展，越來越多研究人員將虛擬游戲與心理學理論相結合應用于醫學領域，通過實現方便自然的人機交互和逼真的體驗，從而達到輔助疾病檢測或治療的目的，這種虛擬游戲輔助治療在國內外呈現出蓬勃的發展趨勢。

2.2 帕金森疾病與游戲的結合作用

帕金森疾病治療的過程較漫長，且枯燥乏味，而虛擬游戲具備多感官的刺激方式，能夠激發用戶的興趣。游戲中設置的獎懲規則和個性化、多樣化、層層遞進的游戲內容能夠強化和維持用戶的興趣和動機。在傳統療法中，一般存在著醫師主動、患者被動的主客關系，而虛擬游戲則以用戶為主導，能夠有效增強用戶的主動動機，主動性的接受治療對患者病情的好轉有著一定的好處。

3 游戲設計

3.1 用戶端

本文通過一個打泡泡的游戲實現帕金森疾病的輔助診斷以及輔助治療工作。用戶進入房間，可以不與醫生面對面，也可以采用網絡端或者不同房間。所以用戶（即潛在患者或者治療中的患者）進入游戲，輸入賬號即可進入界面，如圖3.1所示，同時伴有游戲音樂，放松用戶心情。用戶可以通過鼠標操作點擊泡泡（或者手機端），點擊泡泡時有個十字符號垂涎，輔助患者進行泡泡的點擊，此十字符號可以縮小或者放大（對于不同患者情況由醫生端設置），與此同時，泡泡的一定速度也可以根據情況進行調整與生成，用戶可以再這個過程中查看時間以及擊中數目等。如果用戶消滅了全部設定好的泡泡數量，那么游戲結束，從而達到收集用戶數據的作用。

3.2 檢測端

在醫生的檢測端，醫生或操作者可以看到用戶實時點擊的界面。醫生可以根據用戶的情況調整泡泡的大小、泡泡的速度，從而得到診斷的精確數據，如圖3.2所示。圖的左上角就展示了用戶點擊泡泡的數量，用戶點擊此泡泡點擊了幾次才擊中，這對診斷嚴重的帕金森疾病患者具備臨床數據的意義。同時根據十字符號判斷擊中點與泡泡中心的實際距離，誤差過大也可能反映著用戶的疾病狀態（例如手抖動的幅度等）。

把帕金森綜合征的檢測加入到一款內容為消滅泡泡的游戲中，此游戲的目的在于輔助醫生測評帕金森癥患者的患病程度。傳統帕金森病人工診斷耗時耗力，需要經過特殊培訓的醫師來進行診斷，依靠帕金森綜合評分量表（UPDRS）內的42項指標來評分診斷（每個指標有5個等級），需要耗時至少30分鐘的溝通，主要依賴患者的主觀描述和醫生的肉眼觀察，有可能出現因主觀性導致的偏差，缺乏簡便客觀量化指標。本文通過上述兩個游戲端的設計，對帕金森疾病的檢測提供了一種有趣又放松的交互方式。

4.總結

虛擬游戲應用于輔助帕金森疾病治療在國內仍處于起步階段，雖然目前已取得了些許的進展，但仍然存在一些問題或局限性，這些問題一方面來源于對虛擬游戲自身帶來的副作用，另一方面則為虛擬游戲發展的階段性局限問題。電子媒體確實可提高視覺注意力，但損害了持續注意困難或枯燥任務的能力。虛擬游戲中過度的勝利會刺激雄激素分泌，或會造成激素分泌不平衡、免疫力下降等健康問題。但虛擬游戲輔助防治在提高患者積極性的同時具有將患者的行為活動進行數據化的優勢，其最根本的目的是對傳統方式的補充和輔助，從而達到更好的預防和治療效果。因此，虛擬游戲輔助帕金森治療在這領域仍有廣闊的發展空間，虛擬游戲本身并無問題，但使用時仍需在治療上結合臨床醫生的建議來使用。

參考文獻

[1]? 劉振國，萬贏. 如何識別 早期帕金森病癥狀[J]. 家庭醫學（下半月），2017（9）：24-24.

[2]? 劉疏影，陳彪. 帕金森病流行現狀[J]. 中國現代神經疾病雜志，2016，16（2）：98-101.

[3]? 汪加勝，項尚，徐大兵，等. 帕金森病患者手指靜止性震顫的量化評估[J]. 安徽醫科大學學報，2017（9）：1379-1383.

[4]? 林志誠，陳阿貞，江一靜等. 虛擬現實平衡游戲訓練對帕金森病患者平衡功能的效果[J]. 中國康復理論與實踐，2016，22（9）：1059-1063.

[5]? Celia，Dauvergne，Valentin，et al. Home-based training of rhythmic skills with a serious game in Parkinson's disease：Usability and acceptability.[J]. Annals of physical and rehabilitation medicine，2018.

基金項目：國家級大學生創新創業訓練項目（201912618005），廣東省大學生創新創業訓練項目（S201912618029），廣州大學華軟軟件學院科學研究項目（ky201936），廣州大學華軟軟件學院科研團隊立項項目（ST201902）。

作者簡介：段松爽（1989.11-），女，漢族，河北省涿州市，廣州大學華軟軟件學院，碩士，研究方向：電子信息與思想政治教育。