‧CTimes零組件 2011/11/29
美國國科會（NSF）早在1998年就認定模擬技術在科學以及工程領域的重要性，並明定其為理論與實驗以外探索科學新知的第三條路徑。有賴3D軟體以及感測技術精進、成本降低，目前台灣已可見到虛擬醫療實境的應用案例。

【撰文／朱致宜】
第二次世界大戰後，美國是少數持續參與戰爭的國家，從越戰到伊拉克戰爭，許多美國士兵都因參戰而在生命中留下烙印。這些參戰士兵，或許在戰場幸運戰勝、或許不幸被俘遭遣返，戰場上的血腥與殺戮經常讓他們罹患創傷症候群，返國後無法過著正常生活，影響家人或鄰居生活，甚至自殺、犯罪。這也是我們所熟知的「創傷症候群」。

虛擬伊拉克 3D實境走入醫療

由於創傷症候群在美國是熱門的研究議題，南加州大學創新科技中心（Institute for Creative Technologies）教授Albert Rizzo博士，就以3D方式，創造一軟體「虛擬伊拉克」（Virtual Iraq）。患者藉由上頭盔顯示器、透過各式感測裝置，進入虛擬的戰場。隆隆砲聲、爆炸震動、煙硝味道…，精神科醫生可透過這套系統，協助患者一步一步找到心中的恐懼，克服它、遠離它。

事實上，虛擬實境技術在醫療領域的發展一直無法落實，其原因有二。第一是過去3D技術成本太高，醫院難以負荷，第二則是2D影片品質不好，難以引導患者進入實際情境。近年，3D內容成本逐漸下降，加上感測技術的精進，不但美國以虛擬實境方式訓練士兵作戰能力、治療創傷症候群，台灣，也以同樣的方式治療懼曠症等精神性障礙。

台灣：虛擬實境治療懼曠症

所謂懼曠症，是指對某些特定場所感到不適應並且影響到日常生活，如捷運車廂、電影院或是電梯等等。Albert Rizzo的學生－中央大學資工系助理教授葉士青返國任教，將虛擬實境軟體技術移植回台灣；他表示，台灣社會對於創傷症候群的需求不如美國迫切，但高壓環境下所造成的精神疾病卻相當普遍，遂與國泰醫院精神科合作展開研究。

與Virtual Iraq的治療原理相同，懼曠症同樣是以3D虛擬實境方式，重現讓患者感到恐懼的場景，並設計多種不同的參數，依據病人的狀況循序漸進。舉例而言，害怕進入捷運站的病人可以選擇進入不同的捷運站場景，從空曠無人的離峰時間慢慢進展到擁擠的上下班時刻，又或者在不同的療程給予不同的突發狀況，讓患者在虛擬場景中、以多次重複暴露方式克服障礙。

應用虛擬場景於懼曠症治療，治療成效將與患者是否能夠身歷其境息息相關，而其中最重要的指標就是這個虛擬的場景能否帶給患者與現實相仿的感受。這時，就需要生理回饋擷取系統回報具體數據，如心跳、血壓以及脈搏數，此外膚電值也是很重要的判斷依據；葉士青說，人在焦慮緊張狀態時容易流汗，皮膚出汗時濕潤，導電度高，從膚電值可以判斷患者在虛擬實境中的焦慮緊張程度。

Kinect助陣 居家醫療力求平價　

除了治療懼曠症，葉士青表示虛擬醫療在在台灣的研究還有兩大範圍，第一為針對神經性運動障礙進行復健治療，第二則是老人失智所造成的運動與認知障礙進行復健，這部份則是與榮總醫院合作進行研究。

以老人失智來說，主要旨在訓練長者掌握經濟、購物、以及搭乘大眾交通工具。虛擬ATM提款機訓練長者正確提款與轉帳，並紀錄過程以判對認知程度；而虛擬便利商店，長者根據任務內容尋找、挑選商品，並要拿出正確的金額結帳，則可以訓練患者的適應性和決策性；另還有一套虛擬捷運系統，訓練患者買票、加強其對所在地與目的地的認知。葉士青補充說，傳統治療可能必須打造一個真實的場景，變換商品內容或陳列方式的難度較高，但虛擬3D軟體則不同，只要改變指令參數，就能根據病患的實際狀況給予不同任務。

此外，由於體感技術精進，目前這套虛擬3D軟體還可因應用場所的不同區分不同等級：醫院、照護中心與居家治療；醫院的系統與器材最完備、可執行難度最高的任務與檢測最複雜的資訊，而照護中心居中，至於居家醫療最主要的任務則是讓患者可以更趣味、更方便也更可負擔的方式在家中自行進行治療或復健。

在這方面，日益精進的體感遊戲裝置可望扮演更重要的角色，葉士青以自己和微軟的合作為例，他說以體感裝置Kinect進行開發一個極大的好處就是「成本」。傳統互動設備動輒百萬台幣，病人不可能有能力購入，但Kinect的售價不過六千多元，較易入手；且UI設計較為親合，適合居家使用。

本心堂附記

筆者在研究所求學時即接觸過3D虛擬實境的建構，因為當初做的是較先進的的模擬，若以現在常用的術語來說明是"擴增實境"，和一般所認知的3D動畫或單純的線上遊戲有所不同的是，在擴增實境裡，所有的模型若再加上互動後能表現和真實環境相同的物理屬性：如熱能、光、摩擦力、重力、重量、溫度、密度、大氣壓力、聲音等，而且可透過一些裝置如手套、頭盔等進行互動。但當時這些裝置要價不斐，以當初的技術，尚無法在擴增實境裡進行化學反應。

而近幾年wii和XBOX遊樂器的普及，讓這些技術在市場的應用與人們的娛樂生活快速發展，而微軟也在今年開放了開發Kinect體感偵測器應用軟體所需的SDK套件，預期這方面未來將會有許多應用會出現在你我日常生活中。

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