虚拟现实暴露疗法治疗创伤后应激障碍：科技新未来

李斯琦，宁维卫，何亚男，林思勤

创伤后应激障碍（post-traumatic stress disorder，PTSD）是亲身经历或目睹创伤事件后，特征症状群发展的创伤反应。根据精神疾病诊断和统计手册第五版（Manual on Diagnosis and Statistics of Mental Diseases，DSM-V），PTSD包括入侵、回避、认知和心境的负性改变及唤醒和反应性的改变，症状持续1个月以上，伴随明显的功能损害或痛苦[1]。PTSD的终身患病率为8.3%，与其他终身障碍严重并存[2]。世界卫生组织2018年最新的一项调查显示，仅有50%的PTSD患者在2年内恢复，25%的患者在10年内未恢复，所以PTSD是当今社会的一个主要公共心理健康问题[3]。PTSD的常规疗法包括暴露疗法、认知行为疗法、应对方式疗法、心理动力学疗法等[4]。由于科技的发展，眼动脱敏再加工等技术方法越来越受到关注，虚拟现实技术（virtual reality，VR）也出现在了大众视野中。

近年来，虚拟现实技术与暴露疗法相结合的虚拟现实暴露疗法（virtual reality exposure therapy，VRET）运用到了PTSD治疗中。本文基于大量国内外文献，整理了个案研究、开放性临床试验和随机对照试验，梳理了VRET治疗PTSD的独特优势、治疗流程和治疗的心理生理机制，系统分析了VRET治疗PTSD的对象（战斗相关、恐怖袭击、交通事故、犯罪暴力）和疗效（单独疗效、联合疗效），提出了不足和展望。

1 虚拟现实暴露疗法概述

1.1 VR 虚拟现实允许在三维计算机中模拟不同的真实场景，产生存在于现实环境中的感觉，VR的基本元素包括计算机、显示系统及追踪定位系统，新一代头戴式显示器（head mounted display，HMD）是目前沉浸式虚拟现实最常用的设备[5]。由于全球公司的投资，VR可以被广泛使用，心理学研究和实践的潜力得以提高。最新VR技术已经应用于PTSD患者的工作面试培训、儿科评估和干预、神经认知评估、正念技能训练、治疗认知与运动障碍等方面并取得不错成效。

1.2 VRET 暴露疗法（exposure therapy，ET/EXT）在20世纪20年代被提出，分为实景暴露和想象暴露[6]。经过多年证实，ET治疗PTSD及其共病有一定的成效，但是也表现出了退出率高、可控性低和灵活性低等问题[7]。与ET不同的是，VRET提供与恐惧相关的视觉、听觉、触觉、嗅觉等综合感官系统，患者需要佩戴HMD进入虚拟环境。VR暴露也可以通过一种分级的方法，即虚拟现实分级暴露疗法（virtual reality graded exposure therapy，VRGET）来逐级增加暴露强度[8]。在该环境中，治疗师可以精确地控制暴露强度和速度，对抗和处理创伤性体验。VR技术的加入增强了“游戏化”体验，改变了患者对心理治疗的刻板印象，甚至在一项研究中，有19%的人拒绝传统心理治疗，而更愿意使用基于VR的治疗[9]。因此，VRET在治疗PTSD中展现出真实性、可控性和可接受性的独特优势。

1.3 治疗流程 VRET共计8～12次，每周1～2次，90～120 min/次，治疗流程符合ET的基本要求，前期准备和后期结束部分与ET相似，中期的VR治疗与ET有较大的区别[10,11]。与ET不同的是，治疗师不直接面对来访者，而是在视频监视器上查看虚拟环境，匹配患者描述的刺激。治疗师会继续鼓励患者暴露于最具创伤的记忆中，逐渐增加VR模拟中的现实性和暴力性，来访者体验的压力也逐渐增加。通过创伤主观单元判断焦虑水平，还可以结合生理反应监测，以指导治疗师选择或者改变暴露强度。

2 治疗的心理生理机制

2.1 心理机制 VRET本质上是暴露疗法的拓展，暴露过程是一个消退或习惯化的过程，情感接触和恐惧激活在暴露疗法中起着至关重要的作用。VRET通过刺激性情境诱发患者产生恐惧、焦虑等情绪，鼓励患者坚持暴露于该情境中直到情绪缓和[12]。在心理机制方面，同样可以用情绪加工理论进行解释，情绪加工理论认为特定的基于恐惧的过度刺激和病理恐惧结构是PTSD的基础，因此，VRET旨在通过呈现创伤相关信息，激活恐惧结构，进而改变这种恐惧结构[13]。

在PTSD症状中，重新经历和回避与情绪加工理论最相关，重新经历代表过度恐惧刺激，构成病理恐惧结构的反应元素，回避则是维持和增加PTSD症状的行为，这些症状均可以通过暴露技术进行治疗[14]。VRET基于其虚拟现实的特征，采用VR技术营造身临其境的环境，提供视、听、嗅、触、震动等感觉，通过加强真实感，进而促进情感接触和恐惧激活，加强治疗效果。其恐惧结构的激活与实景暴露和想象暴露是否相同，什么样的生理指标更能预测、解释被试的认知信息加工及情绪变化，与实景和想象暴露疗法相比，起预测作用的生理指标是否有差异[15]。针对上述问题，需要探讨VRET治疗PTSD的生理机制。

2.2 生理机制 在治疗过程中，一些生理反应指标会发生变化，诸如心率（heart rate，HR）、皮肤电反应（galvanic skin response，GSR）和心电图（electrocardiogram，ECG）。其中HR代表行为激活系统（behavioral activation system，BAS），GSR代表行为抑制系统（behavioral inhibition system，BIS）。在实景暴露中，两个系统均被激活，需要考虑在虚拟现实暴露中是否相同。

Wilhelm等[16]对86个恐高大学生进行了一项试验，结果表明虚拟现实高焦虑组GSR变化强烈（效应大小d=1.53），但表现出轻微的HR升高（d=0.12），因此VRET只激活了BIS，并未激活BAS，该研究表明VRET和ET可能存在不同的生理机制。另一项PTSD个案研究同样表明VRET激活了BIS，Gamito等[17]将1名42岁的PTSD患者暴露在虚拟的高速公路上，虚拟暴露的强度随着治疗的进行增大（包括交通强度、建筑物的邻近等）。经过11次治疗后，患者的侵入和回避维度分数有所降低，PTSD症状有所减轻，GSR和ECG值均显著减少。但在Saraiva等[18]的暴力机动车事故PTSD个案研究中，HR、ECG、GSR均无显著性变化，也就是说，BIS和BAS系统均未激活。相反的是，Rothbaum等[19]对1位越战退伍军人的VRET治疗中，HR和GSR均有显著性差异，BIS和BAS系统均被激活，这在Gamito等[20]对60岁的PTSD退伍军人的个案研究中也得到了验证。因此，虚拟现实暴露和实景暴露的心理生理机制是否相同尚存争议。不仅如此，虚拟现实是否能够引发焦虑的心理生理症状一直受到质疑。心理生理刺激被认为是有效暴露治疗的先决条件，Diemer等[21]对38项研究的系统综述表明，虚拟现实暴露确实会引发心理生理唤醒，尤其是在皮肤电活动方面，因此，该项研究更加支持虚拟现实暴露激活行为抑制系统的观点。

神经学研究将ET治疗后的改善与杏仁核和内侧前额皮质激活联系起来，而这两者又涉及更复杂的高阶认知过程，该过程在消退学习和PTSD的发病机制中起中介作用[22]。在暴露治疗过程中，适应不良创伤相关认知的变化较其他PTSD症状变化更快[23]，通过重复暴露于压力刺激中，同时练习相关的压力应对技巧来改善威胁情况下的认知能力和认知策略，集中加强前额叶皮质对杏仁核电路网络响应的抑制[24]，以降低感知压力和消极影响的水平。那么虚拟现实暴露的过程是否也与杏仁核和内侧前额皮质激活有关？除此之外，是否还会有别的生理指标？与实景暴露和想象暴露的预测指标是否相同？未来还应纳入更多的生理反应指标，比如大脑结构、神经内分泌、免疫系统等方面，进一步采用脑功能成像等技术，探究虚拟现实暴露与实景暴露、想象暴露生理机制的异同。

3 VRET应用于治疗PTSD

VRET目前应用于治疗战斗相关、恐怖袭击、交通事故和犯罪暴力PTSD。不仅单独治疗可取得良好疗效，还可以联合其他方法治疗PTSD。总的来说，联合其他方法有更大的益处，未来的研究建议VRET联合其他疗法。

3.1 VRET治疗PTSD的对象 个案研究和开放性临床试验都证明了VRET单独治疗战斗相关创伤后应激障碍（combat-related PTSD，cr-PTSD）具有良好的短期和长期疗效，大量更可靠的随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）表明VRET同其他疗法（主要是暴露疗法）一样，疗效之间不存在显著性差异，都能够有效治疗PTSD。

3.1.1 cr-PTSD cr-PTSD是影响退伍军人最严重的心理疾病之一。Mclay等[25]将20名现役人员分配到VRGET组（n=10）和常规治疗组（treatment as usual，TAU） （n=10），采用临床医师专用PTSD表进行评估。治疗后，VRGET组中，7名患者的症状改善了至少30%，VRGET组的疗效显著好于TAU组。Reger等[26]将患有PTSD的现役士兵（n=162）随机分为VRET组，长时暴露组（prolonged exposure，PE）和等待组（waiting list，WL），尽管VRET和PE相对于WL的PTSD有显著改善，但治疗后VRET和PE间无显著差异。Mclay等[27]的一项研究中，患有PTSD的33名现役人员分别接受9周的VRET或ET，结果同样证实，两种治疗均可改善PTSD症状，组间差异无统计学意义。

3.1.2 恐怖袭击PTSD 恐怖袭击PTSD是经历或目睹恐怖袭击后发生的PTSD，对象更多是普通人群和救援工作者，初步的治疗结果是积极的。大多数研究与“9·11”恐怖袭击事件相关，Difede等（2002）[28]对PTSD患者进行VRET治疗，完成后PTSD症状减少90%。Difede等（2006）[29]将14名PTSD患者随机分为VRET组（n=9）与等待组（n=8），采用PTSD临床量表（the clinician-administered PTSD scale，CAPS）进行评估，VRET组在治疗后CAPS评分显著下降。Difede等（2007）[30]进行的一项随机对照试验中，参与者大部分是中年男性灾难工作者，治疗后与等待组相比，VRET组的CAPS分数显著下降（P＜0.01）。另一恐怖袭击是发生在耶路撒冷的推土机袭击事件，Freedman等[31]运用BusWorld VR软件，采用VRGET治疗1名PTSD幸存者。治疗后，患者CAPS评分从79下降到0，并且维持疗效6个月，治疗效果显著。

3.1.3 交通事故PTSD 交通事故PTSD是经历或目睹交通事故后发生的PTSD。目前，VRET治疗交通事故PTSD的对象主要是驾驶员，通常采用驾驶模拟器进行治疗。Beck等[32]的研究中6名经历过严重机动车事故的PTSD驾驶员完成了10次VRET。治疗后，创伤症状显著减少。Menelas 等[33]利用VR为PTSD卡车司机开展8次行动线索暴露疗法。DSM-5的17项PTSD检查清单（PTSD Checklist for DSM-5，PCL-5）的前测分数为57/80，治疗结束后，PCL-5测试降至10/80，司机的压力水平明显下降，不再感到焦虑，睡眠恢复，并且停止服药。两项单组研究证实，VRET在交通事故PTSD中取得了良好的疗效。

3.1.4 犯罪暴力PTSD 犯罪暴力PTSD是经历或目睹犯罪暴力后发生的PTSD，目前将VRET应用于犯罪暴力PTSD的治疗主要集中在墨西哥。近年来，墨西哥的暴力事件急剧增加，1/4受暴力侵害的人出现PTSD症状[34]。Cárdenaslópez等[35]采用三种虚拟场景（墨西哥城、人行桥和车辆）治疗1名经受了死亡威胁的PTSD男性患者。治疗后，CAPS评分减少51%，PCL评分从35降低到20，未达到DSM-IV PTSD标准，治疗有效。Georgina等[36]研究中参与者被随机分为VRET组（n=10）和想象暴露组（n=10），经过2次/周，90 min/次，共计12次的治疗以后，两个治疗组的PTSD、焦虑和抑郁均有所改善，但无显著差异。

3.2 VRET联合其他疗法治疗PTSD VRET除了可以单独治疗PTSD，还可以联合其他方法治疗PTSD，并且都得到了良好的效果。虽然VRET单独治疗PTSD也能达到显著疗效，但是联合其他方法有更多的益处，可以达到“一举多得”的效果。

3.2.1 创伤管理治疗 VRET倾向于强调激活恐惧和焦虑情绪以达到治疗效果，但创伤性经历也能引发各种各样的内化情绪，如内疚、羞愧和愤怒，这种个人自我意识的内部威胁可能是维持PTSD的主要机制[37]，并且在军队和退伍军人群体中尤为明显[38]，而针对这些症状的具体治疗策略匮乏，因此Frueh等[39]提出创伤管理治疗（trauma management therapy，TMT）。TMT侧重解决PTSD的次要问题：社会再融入、愤怒管理和行为激活[40]，因此相比于VRET单独治疗PTSD，联合该方法不仅能够治疗PTSD，还能缓解内疚、羞耻等情绪，帮助患者融入社会，对社会功能损伤恢复有极大益处。

Beidel等[41]针对cr-PTSD军人的联合治疗持续3周，治疗后，CAPS分数显著下降，65.9%的患者在治疗后不再符合PTSD的诊断标准，愤怒、内疚、抑郁、睡眠、社交互动等问题也有好转。Beidel等[42]另一项对92名军人进行的RCT对比了两组的疗效：VRET+TMT组；VRET+心理教育。结果表明，两组都导致CAPS和PCL-M分数显著下降，但社会孤立性的显著下降仅发生在TMT组，疗效在6个月后依然维持。所以TMT非常有益于减小社会功能损害，治疗PTSD及其共病。

3.2.2 眼动脱敏再加工 眼动脱敏再加工（eye movement desensitization and reprocessing，EMDR）是治疗师在患者注意创伤记忆相关图像的视野中移动手指，使患者进行眼跳运动的一种PTSD疗法。EMDR旨在图像激活记忆网络的情况下，眼动作为干扰任务让记忆脱敏，通过影响生理进而影响心理，促进大脑机制的重新定向，使大脑进入一种类似于快速眼动睡眠的记忆处理模式，这种模式不受海马介导的创伤情景回忆的干扰，使患者从整体生活中看到事件的重要性和意义，从而“适应”创伤事件[43]。EMDR见效快、疗效好，可以缓解焦虑、抑郁等情绪，且被国际惯例准则认可[44]，因此VRET联合EMDR具有极大的益处。

VRET联合EMDR和运动治疗PTSD，被称为军事运动记忆脱敏和再加工（military motion memory desensitization and reprocessing，3MDR），在虚拟现实环境中，患者通过在跑步机上行走来参与3MDR治疗。3MDR第1次应用是在2013年，Vermetten等[45]治疗2名PTSD退伍军人，治疗后，2位PTSD症状均下降，患者对治疗非常满意。此后，Jetly等[46]用3MDR治疗8名慢性PTSD加拿大武装部队飞行员，6个疗程后，PCL-5评分下降，症状减轻，其中2名参与者PCL-5分数显著降低，社会功能显著改善。两项研究表明，3MDR适用于治疗cr-PTSD，初步结果是有希望的。

3.2.3 经颅直流电刺激 杏仁核和前扣带回皮质的过度活跃促进了恐惧反应，而腹内侧前额叶皮质的低活跃被认为抑制了恐惧反应，预测了消退学习的成功。因此，在消退学习的情况下，使用脑刺激技术促进腹内侧前额叶皮质活动，可能是一种消除恐惧记忆的方法。经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）治疗与腹内侧前额叶皮质有关的精神疾病有效，包括抑郁症、精神分裂症和强迫症等[47]，并且具有安全、经济、易操作的特点，在皮层兴奋性、神经可塑性和功能连接等方面均有作用[48]，因此VRET结合tDCS可以治疗共病、促进神经方面的改善，颇有益处。

Wout-Frank等[47]的一项研究中，9位患有PTSD的退伍军人经过6次tDCS刺激腹内侧前额叶的VRET治疗后，PTSD症状和心理生理唤醒显著下降。tDCS可以通过微弱、恒定的电流调节固有的神经活动，改变与PTSD相关的情绪学习和记忆过程，进而达到治疗PTSD的效果[49]。目前采用tDCS结合VRET治疗的研究较少，但当前结果表明疗效积极，未来应采用随机对照试验的研究，检验治疗效果。

3.2.4 药物治疗 D-环丝氨酸药物（D-Cycloserine，DCS）是谷氨酸受体家族的一员，在调节学习和记忆方面起着重要作用，临床研究表明，DCS可以促进啮齿类动物模型的消退学习和记忆[50]，DCS联合VRET已被证明可以缩短某些焦虑症的治疗时间，包括恐高症、社交恐惧症和惊恐障碍，与PTSD一样，这些症状包括习得性回避和情绪困扰[51]。因此，VRET联合DCS可以有效缩短治疗时间、治疗共病。

Difede等[51]的一项VRET联合DCS的随机对照试验分析了使用VRET和DCS联合治疗“9·11”恐怖袭击后罹患PTSD的疗效，参与者被随机分配到VRETDCS组和VRET-安慰剂组，VRET-DCS组在治疗后和随访6个月时PTSD缓解率明显高于VRE-安慰剂组。在Rizzo等[52]研究中，VRET联合DCS还可以减轻PTSD的抑郁共病，研究证实，VRET通过减少创伤后症状，进而使抑郁症状减轻，DCS可以强化和巩固治疗效果。

4 不足和展望

4.1 促进VR治疗系统革新 VR治疗系统在场景和感觉、追踪定位系统等方面存在一定的局限性。未来需要着眼于三个方面：（1）丰富感觉体验、增强场景的真实性。最新的改进BRAVEMIND VRET系统[53]丰富了VR场景，提高了刺激传送可定制性。未来应该扩大现有系统的功能，包括场景的广度、音频和视觉刺激等内容。（2）增强跟踪定位系统的体验。微软Kinect系统使用图像、音频和深度传感器进行运动检测，患者不再需要佩戴仪器，目前该系统已应用于残疾人康复训练、自闭症儿童的社交技能训练[54]，未来可以将其应用于VRET治疗。（3）结合人工智能完善现有系统。Menelas等[33]运用人工智能实现不同种类交通工具在道路上以选定的频率和密度随机出现，具有灵活性，但这还远远不够。未来可以运用人工智能进行大数据云分析，快速创建定制个人独特体验的虚拟环境。

4.2 实现治疗对象多样化 目前VRET干预灾后心理创伤大多是人为灾难造成的PTSD，特别是cr-PTSD，重点对象是现役和退伍军人中的男性。庆幸的是，目前Rizzo等[53]将治疗转向了战争医务人员和军事性伤害人员，未来应该继续扩大治疗群体的种类，让更多患者得到有效治疗。令人惊讶的是，目前对于自然灾害PTSD并未开展任何VRET治疗[54]。近年自然灾害频发，特别是地震，波及广、伤害大，Başoglu等[55]运用地震模拟器提供震颤刺激治疗地震相关PTSD，可以适当借鉴。除此之外，对于洪涝灾害，Baltasar等[56]曾提议用VRET治疗马德拉岛发生洪水后PTSD。因此，采用VR构建自然灾害的场景，治疗自然灾害PTSD未来可期。

4.3 加强方法学质量改善 方法学质量直接影响治疗的效果和结果的有效性，包括盲目评估、数据结果的完整性、报告偏差、合并症描述、纳入和排除标准、治疗的具体描述、退出率等方面，然而目前大量研究的方法学质量存在一定的问题。Raquel等[57]运用Cochrane协作工具和RCT-PQRS量表对10篇文章的RCT的方法学质量进行了分析，结果表明，10篇文章在上述不同方面存在一定的问题。未来应该加强对方法学质量的重视，通过评估工具，采用元分析、系统综述等方法审查现有VRET研究的质量，并指导今后的研究方向。