衛(wèi)靜雯 王雙文 田而慷 殷 莉

增強現(xiàn)實(Augmented Reality, AR)是一種將真實世界信息和虛擬世界信息集成的新技術(shù)系統(tǒng)。AR技術(shù)通過設(shè)備將模擬仿真后的虛擬實體信息疊加應(yīng)用到真實世界，使實時存在于真實環(huán)境的同一空間，從而達到超越現(xiàn)實的感官體驗[1，2]。在AR系統(tǒng)中，用戶不僅能看到由真實圖像和疊加在其上的虛擬元素組成的圖像，其感覺還可以擴展至聽覺、嗅覺和觸覺[3]。自1966年第一套AR系統(tǒng)“達摩克利斯之劍”被成功開發(fā)后，AR技術(shù)系統(tǒng)逐漸成熟，被陸續(xù)引入模擬訓(xùn)練、虛擬通訊、人工智能、信息等領(lǐng)域，以AR Kit、AR Core、AR cloud等為代表的AR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于日常生活[4]。

隨著AR支持技術(shù)的發(fā)展，AR已在建筑、維護、娛樂、教育、醫(yī)藥、災(zāi)難管理和認知及運動康復(fù)等多個領(lǐng)域得到研究和應(yīng)用[5]。在心理學(xué)方面，AR技術(shù)的相關(guān)研究也在不斷增加，顯示出在評估和治療心理障礙方面的有效性。在心理疾病的治療中，AR使患者更容易獲得心理健康服務(wù)，其較強的具象性和沉浸性使患者在治療中的參與度明顯增加，具有很強的應(yīng)用潛力[6]。目前AR已經(jīng)成為虛擬現(xiàn)實研究中的一個重要領(lǐng)域,是人機界面技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，也是為眾多領(lǐng)域帶來革命性變化的契機。本篇綜述描述了AR技術(shù)在心理學(xué)研究與疾病治療中的應(yīng)用，并簡要介紹了其他虛擬現(xiàn)實技術(shù)與心理學(xué)的關(guān)系。

1 AR在心理學(xué)中的應(yīng)用

AR作為一種新型圖形沉浸技術(shù)，其優(yōu)勢在于可以將合成元素添加到現(xiàn)實世界中，可以在環(huán)境中再現(xiàn)真實對象(生態(tài)有效性)并進行實時互動，與真實生活場景的擬合度較高，且能夠提供高度的視覺真實感、逼真的體驗感和存在感，可控性高，數(shù)據(jù)易量化[6，7]?；谝陨咸攸c，AR技術(shù)應(yīng)用到心理學(xué)中具有較大的優(yōu)勢，可能成為最有競爭力的前沿領(lǐng)域之一[8]。

2 AR在心理治療中的應(yīng)用

研究表明，AR是一種有效的干預(yù)工具，目前主要針對特定恐懼癥和恐高癥[9～11]。相較于傳統(tǒng)治療方式，AR的主要優(yōu)勢在于可控性、安全性、保密性、可重復(fù)性、靈活性和低成本[1]。AR能使患者在治療過程中規(guī)避真實環(huán)境的風(fēng)險和復(fù)雜性，比如在一個安全的環(huán)境中使患者暴露于虛擬的恐懼或恐懼癥刺激因素中；由于只需設(shè)計少量虛擬元素，AR還可以使試驗環(huán)境的制造成本降低[12]。AR允許患者與疊加到現(xiàn)實世界中的虛擬對象進行實時交互，操作者也可以基于患者的需要或治療目的靈活調(diào)整暴露等級[2]。在情感反應(yīng)方面，虛擬刺激與真實刺激相似，通過虛擬內(nèi)容來增強物理世界的體驗可以增強患者的存在感和參與感，從而提高治療效果和依從性[12，13]。

2.1 治療焦慮障礙及應(yīng)激相關(guān)障礙 焦慮相關(guān)的障礙，如特定恐懼癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙，以及廣泛或特定的焦慮(如公共演講或社交焦慮)障礙，是全球最常見、患病率增長最快的心理健康障礙之一[14]。對于焦慮相關(guān)障礙，暴露療法是最有效的治療方法之一，它源于廣泛意義上的認知行為療法?；颊弑恢鸩奖┞队谝环N誘發(fā)焦慮或恐懼的刺激中進行系統(tǒng)脫敏，以盡量減少患者對刺激的強烈和不良行為[15]。暴露分為體內(nèi)暴露(IVE)或虛構(gòu)暴露(IE)，為克服傳統(tǒng)暴露療法(如IVET)保密性低、不可控性高的局限，近年來增強現(xiàn)實暴露療法(ARET)開始成為一種替代治療方法[16]。

ARET克服了傳統(tǒng)IVET療法的局限性，能夠降低患者的焦慮水平，達到較好的治療效果。2010年，Bretón-López J等[17]探討了AR在6例被診斷為蟑螂恐懼癥的受試者中誘發(fā)焦慮的水平，結(jié)果證實AR能夠在所有參與者中誘發(fā)焦慮，在暴露于焦慮誘導(dǎo)刺激期間，參與者焦慮水平逐漸降低，且減少焦慮所需的暴露水平和持續(xù)時間取決于恐懼的初始水平和恐懼癥的嚴重程度。也有其他證據(jù)表明AR系統(tǒng)初期能誘發(fā)受試者的焦慮感[18，19]。Sarver NW等[20]調(diào)查了在虛擬環(huán)境中治療兒童社交焦慮障礙的可行性、可接受性和可信性，所有受試兒童均接受了融入虛擬環(huán)境的兒童社會效能療法；結(jié)果表明88%的兒童認為治療能有效減輕焦慮，大多數(shù)兒童(75%)也報告此種治療有助于改善其他方面的社會功能，比如與父母的相處。

此外，AR在術(shù)前、術(shù)中及術(shù)后對焦慮狀態(tài)均有較好的緩解效果。研究證明，AR可以作為現(xiàn)有藥物和行為轉(zhuǎn)移治療術(shù)前焦慮的輔助手段或替代手段，也可以利用全息圖像分散注意力，限制個體對痛苦或焦慮刺激的處理[21～23]。與普通催眠相比，基于AR技術(shù)的催眠在心理壓力和焦慮的治療方面的心理知覺效用更高，并可顯著縮小催眠效果的性別差異[24]。

2.2 治療特定恐懼癥 作為焦慮障礙的一部分，恐懼癥的治療同樣主要是使用暴露療法。相較于其他技術(shù)，暴露療法癥狀緩解程度較好、患者依從性較高，整體治療效果也有了提升。AR在治療恐懼癥中的應(yīng)用便是傳統(tǒng)暴露療法的一種替代性治療，也是AR心理學(xué)應(yīng)用研究較為熱門的領(lǐng)域。

ARET克服了傳統(tǒng)暴露療法實際操作難度大、受經(jīng)費制約、暴露等級控制難等局限性，能夠有效地誘導(dǎo)焦慮并保證最終治療效果。2005年，Botella CM等[25]采取Hellstrom K等[26]提出的“單次療法”方針，成功地治療了診斷為小動物恐懼癥的受試者，提供了首個AR被用于治療蟑螂恐懼癥的案例研究的數(shù)據(jù)。在治療前的行為回避測試中，參與者表現(xiàn)出明顯的恐懼和回避，治療后不僅觀察到的恐懼和回避評分顯著下降，參與者也能夠立即接近并殺死活蟑螂，并在治療結(jié)束后1個月的隨訪中持續(xù)保持該治療效果[25]。同年，Juan MC等[27]對9例患有小動物恐懼癥的患者(5例蟑螂恐懼癥和4例蜘蛛恐懼癥)的試驗也得到了相似的積極結(jié)果，證實AR系統(tǒng)既能誘發(fā)焦慮，又能通過長時間接觸虛擬物體來減輕焦慮，且患者克服恐懼所需的時間明顯短于虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,VR)系統(tǒng)。也有研究者在表現(xiàn)形式上進一步創(chuàng)新。2013年，Wrzesien M等[28]設(shè)計了一種交互式的基于投影的AR治療燈(TL)用于治療小動物恐懼癥。26名志愿者(亞臨床人群)接受了一項包含12項練習(xí)(從最不容易誘發(fā)焦慮到最容易誘發(fā)焦慮)的暴露治療方案，結(jié)果顯示在每次鍛煉開始時焦慮評分相對較高，但在鍛煉結(jié)束后焦慮評分下降，參與者對自己面對蟑螂的能力的信心也顯著增加。

ARET在保證治療有效的同時，也能夠維持較久的治療效果。比如2010年，Botella C等[29]發(fā)表了另一項研究，采用多基線設(shè)計測試了AR在短期(治療結(jié)束時)和長期(治療后第3、6和12個月)治療蟑螂恐懼癥的有效性，結(jié)果顯示治療后，所有參與者在恐懼、回避和對主要目標行為有關(guān)的消極想法的信念水平上均得到顯著改善，且在不同時間的隨訪中都保持了治療效果，為AR作為恐懼癥治療工具的療效提供了進一步的支持。

盡管大量的經(jīng)驗研究已經(jīng)證明了新技術(shù)的臨床有效性，但是許多精神衛(wèi)生工作者仍然懷疑借助該技術(shù)與患者建立良好治療關(guān)系的可能性。但試驗證明，ARET并不會對醫(yī)患關(guān)系產(chǎn)生不良的影響。比如Wrzesien M等[30]通過隨機對照試驗比較了與蟑螂和蜘蛛恐懼癥有關(guān)的兩種治療方式：傳統(tǒng)的非技術(shù)性體內(nèi)暴露療法(如IVET)和技術(shù)性增強現(xiàn)實暴露療法(如ARET)，證實ARET同樣有效且不會對治療聯(lián)盟產(chǎn)生負面影響。

與目前較成熟的IVET相比，ARET具有成本低、被試接受度高、交互感強等獨特的優(yōu)勢。如2016年，Botella C等[8]在一項隨機對照試驗中研究了IVET及ARET兩種治療方式的有效性和接受度，提供了有關(guān)AR治療特定恐懼癥的療效和參與者接受度的經(jīng)驗證據(jù)。數(shù)據(jù)表明，兩種方式均使主要[行為規(guī)避測驗(BAT)]和次要[蜘蛛恐懼問卷(FSQ)、蜘蛛恐懼信念問卷(SBQ)、主要目標行為(MTB)和臨床嚴重程度量表(CSS)]結(jié)局指標顯著改善并在隨訪中長期維持，且兩種治療條件的暴露時間沒有發(fā)現(xiàn)差異。與IVET組相比，接受ARET的參與者對治療的厭惡程度更低。2019年,Suso-Ribera C等[9]比較了虛擬現(xiàn)實暴露療法(VRET)、ARET和IVET在治療小動物恐懼癥上的療效，結(jié)果顯示三者在行為特征(患者愿意接近恐懼的物體)和心理特征(如焦慮和恐懼)方面可能同樣有效，但還應(yīng)進一步研究驗證該結(jié)論的可靠性，為個體化治療提供證據(jù)。

除小動物恐懼癥外，AR對恐高癥也有相似的治療效果。2006年Juan MC等[31]報道了一種在AR系統(tǒng)中使用沉浸式攝影技術(shù)治療恐高癥的方法，用戶在沉浸式攝影環(huán)境中獲得了高度的存在感(在1～7的評分中，平均得分超過5分)。Juan MC等[10]另一項研究比較了VR和AR系統(tǒng)中恐高癥場景的存在感和焦慮感，結(jié)果表明VR和AR之間在存在感和焦慮程度方面比較差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義，但試驗暴露后焦慮水平降低,提示AR對恐高癥可能同樣有效。

2.3 治療幻肢痛(Phantom Limb Pain, PLP) 幻肢疼痛是指患者肢體被截除后,仍感覺到被截除肢體所發(fā)生的疼痛,常與殘肢痛或幻肢感并存,其發(fā)生率通常在50%～80%之間，且具有復(fù)雜的病因，治療難度大[32]。多數(shù)研究表明，PLP可以通過完整肢體的視覺表現(xiàn)得到緩解。

多數(shù)案例研究表明以AR為基礎(chǔ)的干預(yù)措施對緩解PLP有顯著效果，但缺少高質(zhì)量研究[33，34]。Th?gersen M等[35]對7組嚴重PLP患者進行了8次家庭AR訓(xùn)練并監(jiān)測評估，發(fā)現(xiàn)前3次AR訓(xùn)練后疼痛等級急劇下降，隨后反應(yīng)趨于平緩，疼痛評分指數(shù)平均降低了52%。14例傳統(tǒng)治療無效的頑固性慢性PLP患者接受了12次幻像運動執(zhí)行療法后，PLP的嚴重程度和頻率明顯降低，PLP對日常活動和睡眠的影響減弱[36，37]。

除緩解PLP外，AR對其他類型的疼痛也可以起到緩解作用。有證據(jù)表明對經(jīng)鏡像治療無效的單側(cè)上肢慢性神經(jīng)性疼痛的患者使用3D增強現(xiàn)實系統(tǒng)可顯著地暫時減輕疼痛[38]。Mott J等[39]的一項前瞻性隨機對照試驗也證實了AR在急性燒傷患兒敷料更換中作為鎮(zhèn)痛和鎮(zhèn)靜劑的輔助手段的有效性，且鎮(zhèn)痛效果不會因多種治療方法而減弱。

2.4 治療孤獨癥譜系障礙(Autism Spectrum Disorder, ASD) 近年來，針對ASD的AR技術(shù)的開發(fā)和使用有所增加，它使ASD患者能夠在更加生態(tài)和現(xiàn)實的環(huán)境中接受治療，并且可以對環(huán)境進行調(diào)整以適應(yīng)ASD兒童或青少年表現(xiàn)出的特異性和異質(zhì)性[40，41]。

情緒識別是社交互動中最關(guān)鍵的技能之一，但ASD患者無法適當?shù)刈R別和理解面部表情中的情緒，無法確定他人的意圖和思維過程且無法做出適當回應(yīng)[42]。2015年，Chen CH等[43]創(chuàng)建了一種AR應(yīng)用程序用于提高ASD患者的情感表達和社交技能，測試數(shù)據(jù)表明，AR干預(yù)可以提高ASD患者對情境任務(wù)中所看到的面部情緒表情的識別和反應(yīng)能力。此外，多項研究證明了AR技術(shù)在ASD患者社交互動和情感識別中的輔助和治療作用，表現(xiàn)出較好的可行性、可用性、耐受性和安全性[44～47]。

假裝游戲與象征性思維、語言和社交互動等的發(fā)展密切相關(guān)，而ASD患兒被證明在兒童早期缺乏假裝游戲，在符號思維方面存在缺陷[48]。為促進ASD患兒的開放式假裝游戲，Bai Z等[49]開發(fā)了一個AR系統(tǒng)并進行了實證研究，結(jié)果表明ASD兒童使用AR系統(tǒng)的假裝游戲在頻率、持續(xù)時間和相關(guān)性方面有顯著改善，且對發(fā)育最遲緩的兒童效果最明顯。

ASD兒童在治療過程中很難維持選擇性注意力[50]。研究證明AR系統(tǒng)能提高患兒的注意力 (選擇性和持續(xù)性的注意力以及反應(yīng)時間)，并在治療過程中激發(fā)積極情緒[51]。此外，Magrini M等[52]采用基于AR的交互系統(tǒng)對6～10歲的ASD和運動障礙青少年受試者進行了康復(fù)治療測試，結(jié)果受試者表現(xiàn)出了更強的自我控制及選擇特定運動區(qū)域的能力，情緒和社交技能也得到改善。

2020年Berenguer C等[53]調(diào)查了現(xiàn)有研究中AR在社會、認知和行為領(lǐng)域?qū)SD兒童青少年的影響，指出AR技術(shù)在不同功能領(lǐng)域具有積極作用，如ASD兒童青少年的社交互動、溝通技巧、言語和非言語溝通、面部表情識別程序、注意力技能和功能生活，證明了AR的有效性。

3 小結(jié)與展望

本文綜述了AR在心理學(xué)研究及在心理治療的應(yīng)用研究，主要關(guān)注了AR作為一種新型心理治療干預(yù)手段在焦慮障礙及應(yīng)激相關(guān)障礙、特定恐懼癥、PLP、ASD中的最新應(yīng)用及治療效果。

現(xiàn)有研究表明，AR是一種有效、可控、安全、低成本的治療特定恐懼癥(如小動物恐懼癥和恐高癥)的干預(yù)工具，可以為一些劣勢暴露療法提供有效的替代方案，且AR在減少焦慮、緩解PLP和神經(jīng)痛、ASD患者社交互動和情感識別輔助治療上有潛在的應(yīng)用前景。總體而言，AR系統(tǒng)擴展了交互性，可以讓患者自由操縱虛擬元素并實時評估和監(jiān)測其反應(yīng)，并基于患者需要或治療目的靈活調(diào)整模擬環(huán)境，減少治療過程中的風(fēng)險。AR模擬的虛擬刺激與真實刺激引起的情緒反應(yīng)相似且實現(xiàn)了較高的分辨率，可以增強虛擬環(huán)境的真實感，患者參與感強。然而，目前大多數(shù)對AR在心理學(xué)中的應(yīng)用研究樣本量小，且缺乏對照和隨機對照試驗，未來需要更多的臨床研究來探討AR在臨床心理治療中的適用性和實際療效。

AR技術(shù)雖然仍處于起步階段，技術(shù)不夠成熟而無法滿足臨床心理治療的部分要求，但將來AR交互作用的具體化發(fā)展必會對其適用性、效用性和應(yīng)用前景產(chǎn)生積極影響，如通過增加觸覺組件向用戶提供持續(xù)的力反饋，使用戶有觸摸的感覺，感受到虛擬物體的物理重量，從而強化用戶的體驗[54]。

總的來說，AR為心理學(xué)研究和臨床心理評估、治療帶來了新的挑戰(zhàn)，在其他精神障礙如進食障礙、物質(zhì)使用障礙等疾病中也可能有潛在的應(yīng)用前景。