一文读懂:虚拟现实技术在精神科治疗中的应用

时间:2019-8-7

通过虚拟现实技术(VR),我们可以沉浸在计算机生成的可控虚拟环境中,并与之形成交互,以实现娱乐及其他目的。随着技术的不断发展,VR在精神科治疗及研究中的应用日益广泛。

一项发表于Harvard Review of Psychiatry的综述中,来自美国埃默里大学等机构的研究者对VR在焦虑及其他精神障碍中的应用进行了回顾,以下为焦虑相关障碍部分的内容要点。

VR的历史

VR的原型可追溯至上世纪五十年代。1957年,Morton Heilig发明了Sensorama,尝试调动使用者的全部感官,包含气味生成器及震动椅等。1961年,Philco公司发明了第一个头戴式装置Headsight,用于军事训练。1965年,Ivan Sutherland研发了Ultimate display,该装置首次使用了计算机生成界面,提高了使用者与虚拟环境实时互动的成分。1989年,VR的概念由Jaron Lanier最终提出,并在科研及精神科治疗中获得了更多的应用。

上世纪九十年代及本世纪初,心理医生开始借助VR技术开展延长暴露疗法。第一项正式探讨VR暴露疗法(VRE)效果的研究显示,VRE可显著改善一种常见的焦虑障碍——恐高症。此后,基于VR技术治疗焦虑障碍及其他精神障碍的研究越来越多。

焦虑障碍  

大量研究显示,基于VR的治疗可有效改善一系列焦虑障碍,且效应值可观。VR可使患者有效沉浸于恐惧环境中,且可基于其恐怖结构对环境进行个性化设置,进而针对性地激活这些结构,并加以改变。Meta分析显示,VR疗法治疗焦虑障碍的效应值甚至略高于真实情境下的治疗。除恐怖症等特定焦虑障碍外,针对VR疗法治疗其他焦虑障碍的研究也在开展中。

特定恐怖症(SPs)

SP患者的常见恐怖对象包括飞行、高度、动物、针、血等。VRE针对SPs的研究证据相当充分,尤其是飞行恐怖。包括多项随机对照研究(RCT)在内的证据显示,VRE治疗后,患者的飞行焦虑显著减轻,使用飞机作为交通工具的可能性显著升高;其疗效显著优于对照,与常规认知行为治疗(CBT)相当,且疗效可维持1-3年。此外,还有VRE成功治疗恐高症、蜘蛛恐怖及驾驶恐怖的证据。

总而言之,大量高质量研究证据显示,VRE是SPs颇具潜力的治疗手段,尤其是在实景治疗可能不安全、成本较高或不可行的情况下(如飞行恐怖)。

社交焦虑障碍(社交恐怖,SAD)

VR可创造出特定的社交环境(如教室、礼堂、会议室等),并使SAD患者沉浸于这些环境中。VRE治疗SAD的证据较SPs少;两项RCT显示,VRE的疗效(如患者敢于在公开场合讲话)与传统CBT相当,显著优于对照,疗效在1年后仍存在。此外,研究初步显示VRE还可治疗学校相关焦虑,如考试焦虑。

现实环境下,营造一个治疗SAD的环境往往需要较高的时间及金钱成本,尤其是需要与这一环境进行有效的互动,故VRE有望派上用场。另外,VRE与常规CBT联用治疗SAD可能最为合适。

创伤后应激障碍(PTSD)

多项研究显示,VRE治疗PTSD的效应值为中-高,显著优于等候名单对照,与标准暴露治疗相当。例如,VRE治疗911恐怖事件相关PTSD的效果显著;经过治疗,VRE组10名受试者中有7人已不再满足PTSD的诊断标准,且疗效在随访6个月后仍得以维持。该研究中的受试者主要为中年男性,但身份存在异质性,包含消防队员、救灾工作者及普通市民等,提示VRE可有效改善创伤体验不同的个体的症状。

多项研究探讨了VRE相比于活性对照治疗PTSD的疗效,结果大多显示,前者在治疗结束时的疗效优于后者或与后者相当,且疗效可持续存在。另外,D-环丝氨酸或可增强VRE针对PTSD的疗效。总体而言,VRE治疗PTSD的研究中有很多样本量较小,未采用随机化设置,或缺乏与活性对照的比较,提示仍有待进一步研究。

惊恐障碍及广场恐怖(PDA)

VRE可将PDA患者呈现于河道、停车场、广场及公路场景之下。现有RCT总体显示VRE可有效治疗PDA,但VRE相比于传统暴露疗法的疗效差异并不一致。大部分研究显示,VRE的疗效与传统治疗相当;也有部分研究显示VRE疗效更优,且所需治疗次数更少,但在长期转归方面无显著差异。总而言之,VRE治疗PDA的疗效可能更优,且耗时较少。

广泛性焦虑障碍(GAD)

迄今为止,仅有一项小规律随机对照研究探讨了VR技术治疗GAD的疗效:20名受试者被分为三组,包括VR+生物反馈、VR及等候名单对照,研究者探讨了VR结合生物反馈进行放松练习针对GAD的疗效。由于样本量较小,研究未能得到具有统计学效力的结论,但也为VR在GAD治疗中的应用提供了依据。

GAD的一大特点在于焦虑高度泛化和个体化,标准化的VR场景难以很好地把握这些担忧,这也在一定程度上导致了相关研究的不足。因此,基于VR的技术可尝试聚焦于GAD患者群体某些最常见的担忧点,如健康焦虑及担心家人发生不幸的事等;退一步讲,VR也可用于呼吸练习或放松冥想的视觉指导。

强迫症(OCD)

目前,尚无一项研究评估VR技术针对OCD的疗效,但有两项研究曾试图使用VR技术诱导OCD患者的焦虑;结果显示,相比于无病对照,VR技术可通过恐惧性刺激在OCD患者中引出焦虑,且焦虑水平与受试者沉浸于场景中的程度呈正相关。换言之,VR场景可以模拟出OCD患者所担忧的场景。

与GAD类似,VR技术用于OCD患者同样面临着强迫症状复杂宽泛的问题,导致难以研发出可以覆盖所有患者的VR程序;另外,对于OCD患者而言,恐怖性刺激在现实环境中可能比较容易获得(如卫生间),或仅存在于患者自己的思维中(如担心犯错),因此VR技术对于OCD的治疗可能并非必需。尽管如此,对于部分OCD患者而言,VR仍有用武之地,有待进一步研究。

其他精神障碍

精神分裂症

探讨VR技术辅助治疗精神分裂症的证据较为有限,但初步结果已显示出潜力,如借助虚拟社交场景练习社交技能,以及处理与被害妄想相关的社交压力。一项小规模RCT显示,VR疗法联合暴露及认知训练可有效减少受试者的被害妄想及精神痛苦;另一项纳入了91名精神分裂症患者的研究则显示,相比于单用传统社交技能训练(SST),在其基础上联用VR可提高受试者对SST的兴趣,提升一般性的社交技能,使得受试者更为灵活和坚定,但单用传统SST组受试者的非言语社交技能表现更佳。

鉴于为精神分裂症患者创造特定社交互动的暴露场景较为困难,上述初步结果提示,VR技术有望整合进入精神分裂症的治疗中。

急慢性疼痛

由于体验疼痛需有意识地加以注意,目前转移注意力已成为疼痛管理的一个重要组分。已有研究探讨了VR在疼痛管理中作为转移注意力手段的可行性,如烧伤或理疗带来的疼痛。一项纳入了4名烧伤患者的研究显示,在作业治疗(OT)中使用VR可降低其主观疼痛评分;来自随机对照研究的证据显示,相比于单用常规镇痛药,在药物基础上联用VR游戏可显著儿童患者在接受烧伤治疗过程中的疼痛反应;另一项对照研究显示,VR转移注意力的效果优于其他一些方法,如儿童护工、音乐等,但并不显著优于看电视。

fMRI研究显示,VR技术不仅可以减少个体主观上思考疼痛的时间,降低疼痛严重度,还可显著降低与疼痛相关脑区的活动水平,为VR技术在止痛方面的应用提供了主客观证据。


此外,在现有认知或行为干预的基础上,VR技术还可以对指令及刺激进行标准化处理,帮助患者进一步学习和练习疼痛管理技术,包括对传统治疗手段应答不佳的患者。例如,研究者研发了一种VR系统,患者可借助程序进行虚拟冥想散步,学习基于正念的减压方法。初步研究结果显示,该系统在降低主观疼痛度方面的疗效显著优于未采用VR技术的正念手段。针对纤维肌痛患者的研究显示,VR技术改善功能残疾度的效果显著优于常规治疗。

总而言之,针对急性疼痛的短期管理,在标准药物治疗的基础上联用VR可更有效地降低主观疼痛严重度。尽管一般认为这一效应与认知分散相关,但其具体机制仍不明确,有待进一步探讨。初步证据同样显示,VR还可能有助于慢性疼痛的管理,协助患者练习疼痛管理技术,如正念或活动管理等。

成瘾

在可控的治疗环境下,VR为治疗成瘾所需要的线索暴露创造了场景。先导研究显示,基于VR技术的线索暴露(如虚拟酒吧、注射器等)可在阿片依赖患者中成功诱导生理唤起、主观渴求及用药的冲动;另一项研究显示,VR所营造的强效可卡因环境可有效诱导可卡因依赖患者的生理唤起。除药物成瘾外,VR赌场还可诱导娱乐性赌博者的心理生理唤起及赌博的冲动,提示此类技术或可针对不同成瘾人群起效。

治疗方面,针对尼古丁依赖患者的研究首先显示,相比于中性线索,基于VR的吸烟环境可升高受试者的唤起水平;随后,这一应答在为期4周的VR治疗后有所下降。一项双盲安慰剂对照研究显示,VR线索暴露联合简短CBT可显著降低吸烟量及对烟草的渴求。值得注意的是,受试者完成了近90%的治疗课程,提示VR治疗的耐受性良好。总体而言,VR环境可诱导不同成瘾人群对线索的反应及渴求,并整合进入现有的重复线索暴露治疗之中。

进食障碍

已有研究探讨了VR在不同形式进食障碍治疗中的应用,主要着眼于患者的体像障碍及针对进食、体型及体重的担忧。一项早期研究使用了若干种不同的VR环境,如放置食物的起居室,旨在探讨患者的进食、体型及体重相关信念,并使用不同体型的图片纠正患者对自身的认知问题,并取得积极的效果。一项纳入13名进食紊乱患者的随机对照研究显示,相比于传统CBT,基于VR的CBT改善体像障碍的疗效更有,但两组受试者进食障碍的症状无显著差异。

基于现有研究结果,将VR整合进入不同进食障碍及体重问题患者的治疗中可能有效,其疗效与传统CBT相当,对于某些特定转归的疗效甚至更佳。

孤独症谱系障碍(ASD)

初步证据显示,VR在ASD的治疗中具有应用前景。例如,一项小规模研究显示,基于VR的电脑任务可改善ASD青少年患者的社交技能,但研究效力及外推性存疑:研究样本量仅为8,受试者的智力均为平均水平及以上,ASD严重度的范围也较为局限。还有两项干预性研究显示,VR在改善ASD患者的心灵理论、情绪识别及沟通技巧方面有效。上述研究的脱落率较低,提示VR治疗的可接受度较高。

VR疗法的缺点  

过去,VR在技术上存在门槛且成本较高,难以推广进入临床;其设备难以搭建,费用高昂,且容易出现故障。随着技术的进步,VR设备的后续使用成本及故障率较前降低,程序也更为友好,但各种小问题仍时有出现。此外,临床开展VR治疗还需要深度培训和实践。

文章来源:微信公众号 “医脉通精神科”


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