Виртуальная реальность в психиатрии

Для пациента и его родственников

Что такое "виртуальная реальность"? Чем отиличаются современные системы "виртуальной реальности? Как долго сохраняется эффект виртуальной терапии аэорофобии?

Виртуальная реальность - компьютерная симуляция трехмерной среды, с которой можно взаимодействовать, как с реальной (Schultheis MT, Rizzo AA., 2001). Современные стандартные системы виртуальной реальности используют либо ее гарнитуры с дисплеем на голове, либо многопроекционные среды для создания реалистичных изображений, звуков и других ощущений в виртуальной среде. В этой среде предоставляются богатые визуальные и слуховые стимулы, а также периферические тактильные и обонятельные стимулы, чтобы ощущать и помнить. Субъективное чувство, которое пользователь испытывает, «присутствуя там», называется «присутствием» (Slater M., et.al., 2009). Конечно, пациенты знают, что виртуальная среда не реальна, но они ошибочно полагают, что симуляции являются реальными примерами определенных ситуаций, и чувствовать, что они пережили в реальности те события, которые произошли. Во время виртуальной терапии пациенты могут более безопасно переживать виртуальную среду, вызывающую беспокойство. Кроме того, измерения объективных данных биосигналов, таких как частота сердечных сокращений и гальванический кожный рефлекс, могут быть получены с помощью носимых устройств во время упражнений , проведенных с помощью виртуальной реальности.  В частности, биосигналы, связанные с беспокойством, можно отслеживать в режиме реального времени, а воздействие стимула, вызывающего чувство тревоги, можно постепенно увеличивать более логичным образом (Wiederhold B., et.al., 2002). Благодаря этим преимуществам виртуальная-терапия экспозиции является одним из самых мощных методов лечения, которые преодолевают ограничения традиционной терапии. Специфические фобии, в частности боязнь полета, являются одними из наиболее изученных областей терапии виртуальной реальности. Здесь не было никакой разницы в эффективности лечения между группой вирутальной реальности и группой, подвергшейся воздействию настоящего самолета. Более того, эти эффекты лечения сохранялись до 6 месяцев после терапии (Rothbaum B., et.al., 2000). Аналогичный эффект был отмечен и при лечении пациентов с акрофобией, а арахнофобии (фобии пауков) показало большую эффективность, по сравнению  с терапией воздействия in vivo (эффект сохранялся в течение приблизительно 3 месяцев) (Michaliszyn D, et.al., 2010). Также были проведены исследования с помощью виртуальной реальности фобии вождения и клаустрофобии (Botella C,., et.al., 1998).  

Для врача

В каких областях медицины наиболее часто используется "виртуальная реальность"? Какие психические расстройства можно лечить с помощью "виртуальной реальности"?  Какие цели преследует терапия "виртуальной реальности" в педиатрии? 

Виртуальная реальность - метод, при котором пользователи ( пациенты) «погружаются» в компьютерную среду через интерфейс "человек-компьютер", в котором пользователь может естественным образом «взаимодействовать» с виртуальными объектиами их функциями, реализуя свои действия в этой среде. В контролируемой и безопасной среде экспериментаторы могут манипулировать средой виртуальной реальности по мере необходимости для проверки различных гипотез о поведении человека. Одновременно пользователи могут многократно переживать ситуацию и сами контролировать среду. Виртуальная реальность активно используется в играх, образовании, бизнесе, психологии и медицине, особенно в радиологии, предоперационном планировании и хирургии с визуальным контролем, а также в реабилитационных средствах, таких как физиотерапия и трудотерапия. Психиатрия также является областью, которая может использовать виртуальной реальности для диагностики и лечения различных психических расстройств.  C тех пор, как в начале XXI века  стали открываться первые клиники виртуальной реальности  для пациентов с шизофренией, социальной фобией и алкогольной зависимостью, многие больницы склонялись к лечению на основе этого подхода для больных с деменцией, посттравматическим стрессовым расстройством и зависимостью от интернет-игр. Когнитивно-поведенческая терапия на основе виртуальной реальности для социальной фобии была признана новой медицинской технологией в июле 2019 года. Традиционно экспозиционная терапия была наиболее эффективным методом лечения тревожных расстройств, поэтому в контексте виртуальной терапии наиболее изученной областью являются тревожные расстройства. Сеголня терапия виртуальной реальностью активно используется в психиатрии из-за более высоких предпочтений пациентов (76%) и более низкого уровня отказа от лечения (3%, лечение с воздействием in vivo: 27%) (Garcia-Palacios A., et.al., 2007). Для пациентов с социальным тревожным расстройством , которые испытывают трудности во взаимодействии в социальных ситуациях из-за высокой тревожности, методы лечения включают использование компьютерных сценариев, которые создаются с использованием виртуальной реальности, а именно: презентации, интервью и встречи для пациентов, чтобы они могли провести репетицию своего выступления (Kim H., et.al., 2017). Психотерапевт в данном случае контролирует тревожность пациента, постепенно манипулируя количеством и реакцией виртуальной аудитории в соответствии с реакцией пациентов. Для пациентов с паническим расстройством с агорафобией терапия виртуальной реальностью создает среду, в которой пациенты часто испытывают симптомы (например, автобус, метро, ​​туннель, лифт, вождение автомобиля, самолет, кинотеатр и торговый центр), поэтому при возникновении панических атак пациент десенсибилизируется в безопасной среде.  В случае обсессивно-компульсивного и генерализованного тревожного расстройства также была признана необходимость терапии виртуальной реальности. Это лечения может использоваться у пациентов с синдромом посттравматического стрессового расстройства, чтобы дать им возможность повторно пережить травматические ситуации в виртуальной среде, где они будут чувствовать себя в большей безопасности, чем в реальных травматических ситуациях. Сообщается, что такие пациенты  предпочитают терапию виртуальной реальности. Терапия виртуальной реальности, сегодня применяется у пациентов с шизофренией или другими психозами, широко используется для анализа симптомов, нейрокогнитивной оценки и оценки повседневной деятельности (Rus-Calafell M,, et.al., 2018). Сообщалось, что терапия на основе виртуальной реальности была эффективна в снижениивыраженности  паранойи, бреда преследования и функциональных нарушений в реальной жизни (Freeman D, et.al., 2016).  Кроме того, обучение социальным навыкам увеличило взаимодействие пациентов во время социальных ситуаций в виртуальной среде, тем самым улучшив адаптивность в реальных межличностных ситуациях. Виртуальная реальность используется у детей для тренировки внимания, обучения социальным навыкам, когнитивной реабилитации и обучения. В области детской психиатрии исследования в основном были сосредоточены на синдроме дефицита внимания и гиперактивности и расстройствах аутистического спектра. Так, У детей с дефицитом внимания проводился тест непрерывной производительности в среде виртуальной реальности для оценки и улучшения концентрации внимания (Pollak Y, et.al., 2009). Программы виртуальных классов также привлекают внимание. Эти программы имитируют школьную обстановку в виртуальной среде для улучшения концентрации внимания, академических навыков и социальной адаптации в реальных жизненных ситуациях. 

Для исследователя

Какая история применения "вирутальной реальности" в психиатрии? Какую роль играют современные технологии распознования биосигналов и больших данных в создании алгоритмов искусственного интеллекта?

Исследование B. Rothbaum et.al. показало эффективность виртуальной реальности  для лечения акрофобии в 1995 году. С тех пор интерес к использованию этого метода психотерапии возрос.  За 20 лет последних лет количество публикаций в области медицины, посвященых виртуальной реальности увеличилось в 10 раз. Благодаря развитию информационных технологий и технологий смартфонов стоимость виртуального оборудования снизилась со 100 000 долларов в 90-х годах прошлого века до менее 100 долларов (Cha KR, Kim CH., 2007). Виртуальная терапия обеспечивает реалистичную и захватывающую среду, адаптированную к потребностям пациента, и позволяет проводить повторяющееся, последовательное и систематическое обучение. Она облегчает объективные измерения данных, их поиск и оценку. С развитием технологии распознавания биосигналов и технологии больших данных биосигналы пользователей виртуальной реальности, такие как движение головы, тела и частота сердечных сокращений, могут собираться и анализироваться с помощью алгоритмов искусственного интеллекта для предоставления объективных данных о поведении и симптомах пациентов в конкретных состояниях виртуальной реальности. Кроме того, психотерапия или обучение с использованием виртуальной реальности снижают уровень тревожности у пациентов. 

Литература

Botella C, Baños RM, Perpiñá C, Villa H, Alcañiz M, Rey A. Virtual reality treatment of claustrophobia: a case report. Behav Res Ther. 1998;36:239–246. 

Cha KR, Kim CH. Virtual reality in current and future psychiatry. Korean J Biol Psychiatry. 2007;14:28–41.

Freeman D, Bradley J, Antley A, Bourke E, DeWeever N, Evans N, et al. Virtual reality in the treatment of persecutory delusions: randomised controlled experimental study testing how to reduce delusional conviction. Br J Psychiatry. 2016;209:62–67.

Garcia-Palacios A, Botella C, Hoffman H, Fabregat S. Comparing acceptance and refusal rates of virtual reality exposure vs. in vivo exposure by patients with specific phobias. Cyberpsychol Behav. 2007;10:722–724.

Kim HY, Chad E, Kim M. The effects of virtual reality exposure therapy on public speaking anxiety in female university students. Korean J Health Psychology. 2017;22:833–847.

Maples-Keller JL, Bunnell BE, Kim SJ, Rothbaum BO. The use of virtual reality technology in the treatment of anxiety and other psychiatric disorders. Harv Rev Psychiatry. 2017;25:103–113.

Michaliszyn D, Marchand A, Bouchard S, Martel MO, Poirier-Bisson J. A randomized, controlled clinical trial of in virtuo and in vivo exposure for spider phobia. Cyberpsychol Behav Soc Netw. 2010;13:689–695.

Pollak Y, Weiss PL, Rizzo AA, Weizer M, Shriki L, Shalev RS, et al. The utility of a continuous performance test embedded in virtual reality in measuring ADHD-related deficits. J Dev Behav Pediatr. 2009;30:2–6.

Rothbaum BO, Hodges LF, Kooper R, Opdyke D, Williford JS, North M. Effectiveness of computer-generated (virtual reality) graded exposure in the treatment of acrophobia. Am J Psychiatry. 1995;152:626–628

Rothbaum BO, Hodges L, Smith S, Lee JH, Price L. A controlled study of virtual reality exposure therapy for the fear of flying. J Consult Clin Psychol. 2000;68:1020–1026

Rus-Calafell M, Garety P, Sason E, Craig TJK, Valmaggia LR. Virtual reality in the assessment and treatment of psychosis: a systematic review of its utility, acceptability and effectiveness. Psychol Med. 2018;48:362–391.

Schultheis MT, Rizzo AA. The application of virtual reality technology in rehabilitation. Rehabil Psychol. 2001;46:296–311.

Slater M. Place illusion and plausibility can lead to realistic behaviour in immersive virtual environments. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2009;364:3549–3557

Wiederhold BK, Jang DP, Kim SI, Wiederhold MD. Physiological monitoring as an objective tool in virtual reality therapy. Cyberpsychol Behav. 2002;5:77–82.