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虛擬實境開啟通往心理健康的新道路

Micron Technology | 2018 年 9 月

美國國家精神疾病聯盟最近發表的一份報告揭露了一個令人吃驚的統計數字:在任何特定年度出現心理健康問題或疾病的美國人高達 4,380 萬。也就是說,將近每 5 個人中就有 1 人。更令人吃驚的是,其中 60% 的人將得不到治療。

由於臨床費用上漲、沒有保險、治療方案不切實際或存在侷限性等因素,大部分人無法獲得以傳統形式和療法提供的治療和其他形式的心理保健服務。

以治療恐懼症或創傷後應激障礙的脫敏療法為例。臨床醫生在不同的時間間隔內讓患者重複暴露於刺激物,然後讓患者重新解釋和重塑對創傷事件的負面情緒反應。雖然這是一種有效且歷史悠久的治療方法,但許多研究人員認為還有改進空間。

虛擬實境 (VR) 可能成為一種催化劑,為患者帶來更身臨其境、更容易獲得的新體驗。VR 頭戴式裝置可提供傳統治療模式無法提供的進階視覺模擬。它們可以生動、經濟高效、按需地呈現引發個別患者焦慮的刺激物。臨床 VR 的廣泛應用可提供全新的脫敏、減痛和康復方法,從而改變醫療保健經濟的模式,為更多人提供更多治療。

臨床醫生、醫學研究人員和科技公司都在努力尋找和調整虛擬實境技術在醫療保健領域的全新、前所未有的應用。現在,他們需要使之成為可能的技術。

虛擬實境技術在醫療保健領域的發展

當 Oculus 於 2012 年以眾籌方式成立,並最終於 2015 年被 Facebook 收購時,人們很難想象 VR 曾經只是科幻小說中的奇思妙想。幾十年來,科技佈道者們一直在預測它的興起,但當 Sony 在 20 世紀 90 年代嘗試生產和銷售首款消費級 VR 頭戴式裝置時,能夠以可信且具成本效益的方式打造 VR 產品的技術尚未出現。由於缺乏硬體和軟體,它們在商業上失敗了,VR 技術發展重新進入「核冬天」。

如今,情況完全不同了。您或您認識的人可能已經擁有 Oculus Rift 或 Oculus Go,或許還有 Sony 最新推出的頭戴式裝置 PlayStation VR,這些裝置可以讓您虛擬沉浸在最新的電玩遊戲中。目前的 VR 產業受到大受歡迎的電玩遊戲的推動並取得發展。2019 年,該產業的收入預計將達到 151 億美元。此外,VR 遊戲玩家預計到 2019 年增加 34%,並且玩家對虛擬實境的認可和興趣已達到歷史最高點

隨著虛擬實境遊戲背後的技術日趨成熟,遊戲中的虛擬世界更加生動逼真,科技界最聰明的人開始質疑,虛擬實境行業在獲得創造這些栩栩如生的視覺模擬的強大能力後,下一步將何去何從? 答案可能是醫療保健行業,因為在心理健康等領域,現在比以往任何時候都更需要創新且符合成本效益的方式來治療病患。

Goldman Sachs 最近將醫療保健列為 VR 生態系統中利潤第二高的市場。作為一個行業,VR 的創新性、顛覆性技術潛力已經在醫療培訓恐懼症治療減輕疼痛等領域催生出一大批初創企業。

以醫療行業最早出現的這種顛覆為例:2016 年,倫敦一家醫院使用 VR 頭戴式裝置和 360 度攝影機直播了一次手術,讓學生和專家觀看手術並進行學習。這僅僅是開始。展望未來,VR 可以提供細緻入微、身臨其境的 3D 培訓,為手術患者提供放鬆解決方案,為受傷人員提供創新的康復方案,甚至改變臨床治療的方式。

帶有美光標誌和 VR 相關問題的 VR 橫幅圖像

VR 技術的進步意味著更多的治療機會

南加州大學創新技術研究所研究主任 Skip Rizzo 博士一直堅信虛擬實境技術在解決心理健康問題方面的能力。身處臨床心理學向基於 VR 的實踐過渡的前沿,Rizzo 認為臨床 VR 是硬體和軟體進步的自然延伸,能夠帶來更複雜的虛擬體驗。

Rizzo 說:「將虛擬實境技術用於臨床目的的願景一直都很美好。這完全說得通。如果你研究心理學,它就是終極的斯金納箱——將人們置於一個可控的刺激環境中,在可控條件下進行測試或人體研究。」

Rizzo 的專案 Bravemind 是一台臨床 VR 設備,透過使用頭戴式顯示器,讓患者接觸視覺模擬的戰鬥場景,並使用先進的資料分析和收集技術來控制和調整環境刺激,測量和記錄患者的反應,從而治療患有創傷後應激障礙的退伍軍人。

Bravemind 的成功證明了精密的頭戴式顯示設備所採用的技術已經成熟。問題在於,頭戴式顯示器需要與功能強大的個人電腦相連,才能完成進階圖像渲染的繁重工作。這最終限制了 Bravemind 這類專案被用於治療患者的範圍。要想讓 VR 真正進入主流臨床護理領域,就必須消除對個人電腦的依賴,使其更加方便、靈活,並最終得到更廣泛的應用。

Rizzo 說:「我認為下一個重大進步是獨立的 VR 頭戴式裝置。我相信這是提高臨床服務提供商滲透率的重要一步。」

無論是渲染更逼真的圖像、限制線纜、移除遙控器,還是創造更複雜的感官體驗,研發人員讓臨床虛擬實境體驗變得越自然,對臨床醫生和客戶體驗的改善就越大。

為了讓更多人獲得優質、低成本和便捷的醫療服務,下一步顯然是獨立 VR 技術。如果一切順利,人們將在更多地方看到頭戴式裝置。

Skip Rizzo 博士

「我希望 VR 頭戴式裝置能像烤麵包機一樣普及。每家每戶都有一台,儘管你可能不會每天都使用它,但它將成為一種實用的媒體消費形式。到那時,將有更多的人熟悉 VR,並將其作為臨床護理的一部分。」

南加州大學創意技術研究所研究主任

不過,只有當獨立 VR 頭戴式裝置成為醫療保健領域的標準配置時,這種情況才有可能發生。

先進的記憶體是克服效能瓶頸的關鍵

那麼,虛擬實境如何像 Rizzo 描述的那樣,擺脫對個人電腦的依賴? 首先,它需要行動化。在行動平台上體驗 VR 是提高消費者、臨床醫生和患者可及性的最簡單方法。正如 Rizzo 所設想的那樣,在臨床醫生的辦公室和患者的家中都將出現行動 VR 頭戴式裝置。但是,首先需要滿足一些重要的標準。

獨立 VR 頭戴式裝置內部使用的技術元件必須同時具備高效能和低功耗,以確保頭戴式裝置不會在短時間內耗盡電能,從而為臨床醫生和患者提高頭戴式裝置的整體可用性。與此同時,VR 顯示屏需要為各種形式的治療提供複雜的場景,並具備更高的畫素、更快的更新率,及更低的延遲,以減少暈動症或模擬器眩暈症,營造真正的完全沉浸感。

美光的記憶體技術在創造重要的 VR 體驗方面發揮著至關重要的作用,而這種體驗是將治療提升到新水平所必需的。低功耗 DRAM (LPDRAM) 記憶體可實現高效能 VR 圖像,同時保持低功耗特性,並建立更多的效能緩衝區,使 VR 裝置能夠執行更複雜的多媒體任務。其結果是,VR 體驗不僅省電,而且視覺效果震撼。

最先進的 LPDDR4x 是 LPDRAM 的最新低功耗版本,為未來的 VR 功能提供了巨大的效能空間,這些功能經過整合,可以進一步推動以患者為中心的行動治療。生命體徵感測器、觸覺手套和神經成像等功能可以整合到行動 VR 治療體驗中,從而為基於治療方案的新創新和由此產生的資料創造潛力,這些資料以前從未得到考慮,更不用說探索了。高性能、複雜記憶體解決方案的使用將推動對健康和保健的各種指標的探索,創造新的治療方案,並透過虛擬實境普及行動醫療。

隨著臨床 VR 頭戴式裝置的量產在即,探索新型治療潛力的令人興奮的機會已經到來。任何技術創新都離不開更快、更高效的記憶體,美光的記憶體解決方案將推動醫療保健進入更具可及性的臨床治療的最新階段,而虛擬實境將是創新的催化劑。

VR 的下一步是什麼?

Rizzo 博士對人工智慧 (AI) 被納入 VR 體驗的可能性感到興奮。他說:「到 2020 年,每個人都將頻繁地與智慧代理打交道。這有賴於 AI。」他的專業領域之一是研發類似聊天機器人的「虛擬人」,利用 AI(語音辨識和自然語言處理)並基於患者直接提供的資訊幫助診斷和治療疾病。

將人工智慧整合到心理健康疾病的 VR 治療中大有可為。專用的人工智慧引擎已經整合到行動裝置的硬體中,對使用相同元件進行新的創新起到促進作用。

Rizzo 表示,臨床 VR 所引起的範式改變以及將人工智慧融入其中的可能性,將引發對傳統心理學實踐的大規模重新評估。如果電腦可以為有需要的患者診斷病情並開出治療處方,如果治療可以在虛擬空間進行,那麼患者還需要去找傳統意義上的治療師嗎?

Rizzo 說:「人們將不得不重新進行調整。我不認為它會讓我們人類變得愚鈍,我認為它會放大我們的能力,讓我們更好地完成工作。」

與其他行業相比,醫療保健行業更需要成熟的解決方案,因為醫療保健問題影響著我們最基本的生活。這些解決方案需要有效利用新興技術。VR 作為更身臨其境、更廣泛地治療各種疾病的驅動力,並成為改變傳統醫療保健方式的推動者的願景一直存在。現在的問題是,我們該如何推動這些創新? 美光正在幫助我們尋找答案。