CN114974517A - 基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法及系统，涉及心理干预技术领域。包括：主机客户端提供多种心理学实验范式干预流程；采集被试者的用户以及过程数据上传至控制客户端；通过控制客户端查询干预分析报告；控制客户端用于获取并管理用户以及过程数据，将用户以及过程数据进行转换上传至数据服务器；数据服务器用于对转换后的用户以及过程数据进行分析得到干预分析报告，发送给控制客户端。本发明根据正念冥想理论、认知行为疗法和注意偏向理论提出了基于虚拟现实的干预范式，可缓解具有社交焦虑障碍、焦虑抑郁的人群。本发明具有自主性、普适性，操作简单而且交互性强、沉浸感深、想象性丰富、趣味十足等优点。

Description

基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法及系统

技术领域

本发明涉及心理干预技术领域，特别是指一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法及系统。

背景技术

近年来，生活节奏加快、工作竞争激烈等因素，加重了人们的心理负担，容易导致心理和精神问题。抑郁或焦虑由于其广泛的发病率和严重的危害性与相对落后的诊疗现状不匹配是情绪问题居高不下的主要原因之一。社交焦虑障碍是最常见的精神疾病之一。患有社交焦虑的患者常常默默忍受，不愿去寻找帮助，因此预防和早期干预可以减少发病率，从而减轻个人和社会的负担。目前世界有超过一半的精神障碍患者在发病时并未被及时发现和干预帮助，部分因为心理咨询和干预工具有限，导致不能受到及时干预。受到服务可及性低、心理健康污名化、心理健康素养等方面影响因素，据估计只有不到10%的患者接受治疗。面临着早期诊断困难、医疗资源匮乏等问题。

因此，研究社交焦虑障碍症的生理心理学机理，探寻有效的基于认知行为疗法的自助干预方式，实现对社交焦虑障碍的有效干预，对于减少病情进一步恶化、减轻诊疗负担，无疑具有身份重大的临床意义和社会价值。

现有社交焦虑障碍等问题的解决方法主要包括临床诊断和心理咨询等干预方法。临床诊断面临着医疗资源紧缺、患者病耻感强、诊疗周期长等问题，导致传统诊疗模式面临着巨大挑战，使具有情绪问题的患者不能及时得到应有的干预，导致病情可能进一步恶化。现有基于虚拟现实的心理问题干预治疗，主要是通过正念冥想方法对抗焦虑抑郁，形式单一，缺乏互动性。

发明内容

本发明针对现有具有情绪问题的患者不能及时得到应有的干预，导致病情可能进一步恶化以及对抗焦虑抑郁形式单一、缺乏互动性的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统，该系统应用于实现基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法，该系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器；其中：

主机客户端，用于提供多种不同的心理学实验范式干预流程；采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据，并将用户数据以及过程数据上传至控制客户端；通过控制客户端查询被试者的干预分析报告。

控制客户端，用于获取并管理用户数据以及过程数据，控制客户端将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器。

数据服务器，用于接收转换后的用户数据以及过程数据，根据转换后的用户数据以及过程数据进行分析得到干预分析报告，并将干预分析报告发送给控制客户端。

可选地，主机客户端包括主界面模块、数据采集模块、全景沉浸模块、交互式放松模块、泡泡游戏模块以及基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

其中，主界面模块，用于呈现多种不同的心理学实验范式干预流程。

数据采集模块，用于采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据。

全景沉浸模块，用于提供全景沉浸干预训练。

交互式放松模块，用于提供交互式放松干预训练。

泡泡游戏模块，用于提供泡泡游戏干预训练。

基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，用于提供基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，全景沉浸模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的全景沉浸模块，进入全景沉浸模块。

被试者进入全景沉浸模块后，通过点击选择主界面模块的菜单界面呈现的多张图片中的一张图片，进入所选图片的全景场景界面；其中，全景场景界面包括全景场景以及音乐；全景场景包括多组自然风光场景以及多组室内场景；音乐包括环境音频、正念冥想引导旁白音乐以及全身扫描音乐。

被试者通过凝视全景场景界面中的注视交互点进行眼动凝视交互，产生多种凝视效果，完成全景沉浸干预训练。

可选地，交互式放松模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的交互式放松模块，进入交互式放松模块。

被试者通过点击选择交互式放松模块的蝴蝶拥抱放松动作以及腹式呼吸放松动作中的一个放松动作。

被试者选择放松动作后，交互式放松模块呈现动作示范虚拟教师以及被试者的模拟化身，被试者跟随动作示范虚拟教师的动作和语音指导进行交互式放松训练。

可选地，泡泡游戏模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的泡泡游戏模块，进入泡泡游戏模块。

泡泡游戏模块向被试者呈现游戏指导说明，被试者阅读游戏指导说明后，点击开始游戏按钮进入泡泡游戏场景；泡泡游戏场景包括多种情绪色彩泡泡。

被试者通过凝视多种情绪色彩泡泡中的正向情绪色彩泡泡，产生泡泡破碎的粒子效应，进行泡泡游戏干预训练。

可选地，基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进入基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

被试者通过点击选择基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块的模拟教室场景、模拟杂货店场景以及模拟饭店场景中的一个场景。

被试者根据选择的场景进行基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，控制客户端包括信息录入模块以及数据管理模块。

其中，信息录入模块，用于获取被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；其中，过程数据包括单次试验初始开始时间、单次试验结束时间以及试验范式的选择结果。

数据管理模块，用于管理被试者的用户数据、被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据以及干预分析报告。

可选地，控制客户端将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器包括：

控制客户端将用户数据以及过程数据列化为 json 字符串，并将json 字符串通过 http 短连接以数据流的形式上传至数据服务器。

另一方面，本发明提供了一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法，该方法由基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统实现，该系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器；

该方法包括：

S1、主机客户端采集被试者的用户数据以及被试者完成不同心理学实验范式干预流程的过程数据，并将用户数据以及过程数据上传至控制客户端。

S2、控制客户端获取并管理用户数据以及过程数据，将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器。

S3、数据服务器接收转换后的用户数据以及过程数据，根据转换后的用户数据以及过程数据进行分析得到干预分析报告，并将干预分析报告发送给控制客户端。

S4、主机客户端通过控制客户端查询被试者的干预分析报告。

可选地，主机客户端包括主界面模块、数据采集模块、全景沉浸模块、交互式放松模块、泡泡游戏模块以及基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

其中，主界面模块，用于呈现多种不同的心理学实验范式干预流程。

数据采集模块，用于采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据。

全景沉浸模块，用于提供全景沉浸干预训练。

交互式放松模块，用于提供交互式放松干预训练。

泡泡游戏模块，用于提供泡泡游戏干预训练。

基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，用于提供基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，全景沉浸模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的全景沉浸模块，进入全景沉浸模块。

被试者进入全景沉浸模块后，通过点击选择主界面模块的菜单界面呈现的多张图片中的一张图片，进入所选图片的全景场景界面；其中，全景场景界面包括全景场景以及音乐；全景场景包括多组自然风光场景以及多组室内场景；音乐包括环境音频、正念冥想引导旁白音乐以及全身扫描音乐。

被试者通过凝视全景场景界面中的注视交互点进行眼动凝视交互，产生多种凝视效果，完成全景沉浸干预训练。

可选地，交互式放松模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的交互式放松模块，进入交互式放松模块。

被试者通过点击选择交互式放松模块的蝴蝶拥抱放松动作以及腹式呼吸放松动作中的一个放松动作。

被试者选择放松动作后，交互式放松模块呈现动作示范虚拟教师以及被试者的模拟化身，被试者跟随动作示范虚拟教师的动作和语音指导进行交互式放松训练。

可选地，泡泡游戏模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的泡泡游戏模块，进入泡泡游戏模块。

泡泡游戏模块向被试者呈现游戏指导说明，被试者阅读游戏指导说明后，点击开始游戏按钮进入泡泡游戏场景；泡泡游戏场景包括多种情绪色彩泡泡。

被试者通过凝视多种情绪色彩泡泡中的正向情绪色彩泡泡，产生泡泡破碎的粒子效应，进行泡泡游戏干预训练。

可选地，基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进入基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

被试者通过点击选择基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块的模拟教室场景、模拟杂货店场景以及模拟饭店场景中的一个场景。

被试者根据选择的场景进行基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，控制客户端包括信息录入模块以及数据管理模块。

其中，信息录入模块，用于获取被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；其中，过程数据包括单次试验初始开始时间、单次试验结束时间以及试验范式的选择结果。

数据管理模块，用于管理被试者的用户数据、被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据以及干预分析报告。

可选地，控制客户端将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器包括：

控制客户端将用户数据以及过程数据列化为 json 字符串，并将json 字符串通过 http 短连接以数据流的形式上传至数据服务器。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

上述方案中，公开了一种用于针对社交焦虑障碍、焦虑抑郁人群的基于虚拟现实的干预系统，在一定程度上解决了我国精神心理专业资源不足和传统诊疗模式可及性的限制、难以进行大规模的推广应用等方面问题。本发明使用互联网技术、智能终端、虚拟现实等数字技术并以认知行为疗法为理论基础，设计特定的范式，根据范式方法建立情景化、快速化和智能化、交互强的新型基于虚拟现实的干预系统，可分维度、级别应用于社交焦虑障碍、焦虑情绪患者自助使用或作为心理治疗师的辅助干预工具。

本发明在轻量级VR设备上搭建了一套具有沉浸感和交互性的社交焦虑障碍、焦虑抑郁干预系统，可实现多人并行干预使用，有助于解决传统情绪问题预防性干预可行性差、普及率低等难。针对社交焦虑障碍设计特定干预场景和干预范式，干预范式的设计结合正念冥想和认知行为疗法，并采用视听融合与手柄、眼动凝视交互结合的方式，使干预过程具有交互性强、沉浸感深、想象性丰富等优点。利用虚拟现实的沉浸感、交互性并基于社交焦虑注意偏向机制，可以将被试在游戏中缓解社交焦虑。本系统安全性高，被试使用头戴是VR眼镜，在模拟环境中干预，减少在现实环境中的不可控因素；可控性强，针对不同程度的焦虑抑郁可以选择不同等级的干预。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统框图；

图2是本发明实施例提供的主机客户端的测评流程图；

图3是本发明实施例提供的VR设备简略图；

图4是本发明实施例提供的基于社交焦虑场景-教室场景范式设计图；

图5是本发明实施例提供的基于社交焦虑场景-杂货店场景范式设计图；

图6是本发明实施例提供的基于社交焦虑场景-基于餐饮场景范式设计图；

图7是本发明实施例提供的基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统，该系统应用于实现基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法，该系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器；其中：

一方面，本发明提供了一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统，该系统应用于实现基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法，该系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器；其中：

主机客户端，用于提供多种不同的心理学实验范式干预流程；采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据，并将用户数据以及过程数据上传至控制客户端；通过控制客户端查询被试者的干预分析报告。

一种可行的实施方式中，基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统采用C/S（Client-Server，服务器-客户机）架构。

进一步地，如图2所示，主机客户端的功能是完成不同心理学实验范式的干预流程，并将被试者的用户数据和按键数据上传至云端数据服务器进行分析，同时在本地进行备份，该部分可以通过unity平台，c#脚本进行开发。

可选地，主机客户端包括主界面模块、数据采集模块、全景沉浸模块、交互式放松模块、泡泡游戏模块以及基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

其中，主界面模块，用于呈现多种不同的心理学实验范式干预流程。

一种可行的实施方式中，实验的主界面是为了让被试了解实验的知情同意以及干预流程，可以让被试自由选择干预内容，或根据心理治疗师的要求进行相应的干预。

数据采集模块，用于采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据。

一种可行的实施方式中，数据采集模块可以用于采集被试的个人信息和使用时间等，并上传到云端服务器上。

数据采集模块可以是VR（Virtual Reality，虚拟现实技术）数据采集，VR如图3所示，虚拟现实具有三个特征：想象性、沉浸感和交互性。VR允许用户沉浸在计算机生成的虚拟世界中，使其有潜力成为认知行为疗法（Cognitive Behavior Therapy，认知行为疗法）另一种交付模式。现有头戴式VR配备眼动仪，是一个可屏蔽外部世界创建了一个身处现实的错觉，其表现形式是交互式头部运动（使用陀螺仪测量），允许用户环顾虚拟环境。声音效果可以加强沉浸感，手柄可以充当鼠标或者虚拟手，从而提供了虚拟环境的另一种交互形式。另外本系统使用的VR配备的眼动仪，为虚拟现实技术提供眼动交互效果。过去大多数基于虚拟现实的心理健康干预的研究都集中在治疗创伤后应激障碍，疼痛分散和放松，从技术角度来看，向用户提供恐怖刺激虚拟等效的暴露疗法(针对焦虑症)、使用身临其境的游戏机制来分散感官注意力(缓解疼痛) ，或者将用户置于平静的自然环境中(放松)，都是相对容易的。

全景沉浸模块，用于提供全景沉浸干预训练。

可选地，全景沉浸模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的全景沉浸模块，进入全景沉浸模块。

被试者进入全景沉浸模块后，通过点击选择主界面模块的菜单界面呈现的多张图片中的一张图片，进入所选图片的全景场景界面；其中，全景场景界面包括全景场景以及音乐；全景场景包括多组自然风光场景以及多组室内场景；音乐包括环境音频、正念冥想引导旁白音乐以及全身扫描音乐。

被试者通过凝视全景场景界面中的注视交互点进行眼动凝视交互，产生多种凝视效果，完成全景沉浸干预训练。

其中，正念冥想主要是告知被试什么是抑郁、正念、冥想、正念冥想、以及如何察觉念头、情绪的产生，对待情绪不去执著或立即反应而是去接受它们；认知行为疗法是一种结构、短程、认知取向的治疗方法，主要是治疗针对抑郁、焦虑等心理疾病的不合理的认知导致的心理问题。本发明实施例结合认知行为疗法和正念冥想，可以使被试带着正念去做认知行为疗法，强调聚焦接受以及鼓励被试采用灵活的行动，改变被试不正确认知的领域。

一种可行的实施方式中，全景沉浸模块采用全景图像和正念或舒缓放松的音频的形式，使被试可以选择特定维度，同时加入手柄、眼动交互模块，通过VR的眼动仪模块获取眼动位置，并展示反馈。沉浸在自然场景和舒缓的音乐中，用于放松被试的身心。

具体地，虚拟现实的VR眼镜，可以让被试在身临其境的环境里练习正念，可以将正念练习和虚拟环境结合起来并加入凝视交互设计，帮助被试集中注意关注当下和增强被试注意力的灵活性，并减少对自动思维或消极性情绪调节策略的依赖。在主界面有一个菜单界面，可以对全景场景扁平化呈现和文字说明，被试通过点击菜单中图片按钮，进入该图片的360°全景场景中，全景场景部分包含自然风光场景（6组）、室内场景（2组）内容如下表1所示，该场景搭建采用试听结合的方式，根据全景场景搭配环境音频、正念冥想引导旁白音乐、全身扫描音乐等。凝视点通过闪烁的星星粒子效果提示，凝视后会产生如下表1的交互效果。全景图片可以来源于视觉中国，音频可以采用语音录制和现实中自然声音的录制。图片、音乐维度和凝视交互及相关内容如下表1。

表1

交互式放松模块，用于提供交互式放松干预训练。

可选地，交互式放松模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的交互式放松模块，进入交互式放松模块。

被试者通过点击选择交互式放松模块的蝴蝶拥抱放松动作以及腹式呼吸放松动作中的一个放松动作。

被试者选择放松动作后，交互式放松模块呈现动作示范虚拟教师以及被试者的模拟化身，被试者跟随动作示范虚拟教师的动作和语音指导进行交互式放松训练。

一种可行的实施方式中，被试在虚拟场景中会有一个动作示范虚拟教师和自己的模拟化身，被试通过跟随虚拟教师的动作和语音指导，利用手柄做出放松动作（如蝴蝶拥抱、腹式呼吸），被试的模拟化身会根据手柄位置进行判断，展示与被试相同的动作，进行肢体放松训练。

具体地，蝴蝶拥抱和腹式呼吸式是生活中典型的放松动作，在虚拟现实中能够更好得到训练。在扁平化主界面进入交互放松，可以选择进行蝴蝶拥抱和腹式呼吸两个选择。选择动作进入场景后会看到有一个虚拟教练，他通过示范动作和语音引导被试做出相应的放松动作，被试在虚拟场景中同样有一个虚拟化身，通过手柄可以控制虚拟化身手臂的运动轨迹，当轨迹与示范动作轨迹大致一致的情况下可以进行下一个动动作，直至完成整个动作。完成一遍动作可以选择继续跟随虚拟教师完成动作或自我训练（虚拟教师不再做示范动作和语音提示，虚拟化身跟随手柄而运动）或返回上一级菜单。

泡泡游戏模块，用于提供泡泡游戏干预训练。

可选地，泡泡游戏模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的泡泡游戏模块，进入泡泡游戏模块。

泡泡游戏模块向被试者呈现游戏指导说明，被试者阅读游戏指导说明后，点击开始游戏按钮进入泡泡游戏场景；泡泡游戏场景包括多种情绪色彩泡泡。

被试者通过凝视多种情绪色彩泡泡中的正向情绪色彩泡泡，产生泡泡破碎的粒子效应，进行泡泡游戏干预训练。

一种可行的实施方式中，泡泡游戏模块采用修改的视觉搜索范式，结合了社交焦虑的认知行为模型的注意偏向机制，通过眼动凝视效果消除带有情绪面孔刺激与颜色刺激相结合的泡泡，充分利用VR的交互性实现注意偏向矫正，以达到社交焦虑患者注意偏向矫正的目的。

具体地，进入泡泡游戏模块，首先是游戏指导说明，点击开始游戏进入游戏场景，该场景是Unity开发的3D场景，场景素材为具有情绪色彩半透明的情绪面孔泡泡。该模块共有3种背景颜色，泡泡颜色与正向情绪色彩匹配规则为正向色彩随机对应正向情绪面孔。凝视正向情绪的泡泡特定秒数，泡泡破裂消失并产生泡泡破碎的粒子效应，该模块不涉及游戏级别选择，通过视觉搜索时间、注意转移速度、泡泡移动速度，开发了自适应算法，使游戏更具挑战性。可以实现注意偏向矫正和增强注意控制能力。泡泡游戏情绪色及情绪面孔如下表2所示：

表2

基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，用于提供基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进入基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

被试者通过点击选择基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块的模拟教室场景、模拟杂货店场景以及模拟饭店场景中的一个场景。

被试者根据选择的场景进行基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

一种可行的实施方式中，虚拟沉浸场景模块是在虚拟现实中模拟现实的真实场景，从而针对每个虚拟场景的干预角度设计特定的干预范式并引进交互模块，增加用户沉浸感，干预范式采用对话形式并通过文本选项性质的对话引导和苏格拉底式对话，进而达到在虚拟场景通过控制变量的方式达到定向干预的目的，让被试重塑安全性，降低他们对社交的恐惧或焦虑。

现有针对社交焦虑障碍传统治疗方法主要是实景暴露和想象暴露，前者存在难以对实景进行有效控制而导致的危险性，后者对于想象力不足的患者效果不佳。本发明实施例利用VR眼镜，让被试置身于设定好的虚拟场景中可以解决上述传统问题，并引进高交互效果来达到增强沉浸感的效果。虚拟沉浸场景分为模拟教室场景、模拟杂货店场景、模拟饭店场景，该模块主要是针对社交焦虑障碍人群，结合认知行为疗法，针对以上三个场景分别设置特定范式，让被试身处模拟场景中，锻炼社交技巧，改变之前错误的认知从而达到缓解社交焦虑障碍的目的。

具体地，虚拟教室场景：被试在VR中置身于模拟教室场景的讲台，通过控制在场观看的人数的多少设定三个级别，分别是简单、中等、困难三个等级，通过讲台下学生数目、学生漠视程度，实现不同程度的脱敏，在传统教室场景，被试在讲台回答范式中设计的问题，讲台下学生不同交互性动作作为反馈（如大笑、互相交谈、玩手机、认真倾听等），该场景流程范式如图4。选择该场景后有不同类型的文本框形式的问答与提示语相结合的方式，运用认知行为疗法改变思维信念和行为方法达到对抗社交焦虑障碍的效果。完成此场景任务按手柄中菜单键可以回退到主界面，参与其他模块体验。

虚拟杂货店场景：虚拟杂货店场景让被试身处杂货店场景，被试需要通过和导购员和收银员对话完成购物的任务，流程范式如图5。被试首先进入杂货店，通过文本框指引，和售货员说出想买商品的名称内容，然后自己走向收银台，和收银员进行交流并付款。完成任务后会出恭喜完成任务的激励音乐。场景中设计到拿起商品、被试走向收银台动作及场景转换、付款、与服务人员对话等交互动作。完成此场景任务按手柄中菜单键可以回退到主界面，参与其他模块体验。

虚拟餐饮场景：虚拟饭店场景让被试身处饭店的场景，进入该场景后，被试选择可独自或者拼桌进餐，根据被试选择，系统分配不同任务，流程范式如图6。选择独自进餐的用户，仅需完成服务人员交谈点餐和付款操作，选择拼桌进餐的用户会分配和陌生人同坐一个饭桌，需要完成和同坐一桌陌生人交谈任务包括但不限于自我介绍、兴趣爱好等，其次还需要完成和服务人员交谈点餐付款的任务。完成上述任务后会出恭喜完成任务的激励音乐。完成此场景任务按手柄中菜单键可以回退到主界面，参与其他模块体验。场景中设计到进入饭店、选择座位坐下、交谈、付款、上菜、吃饭、场景转换等交互动作。

进一步地，在系统的干预流程中提供实验范式的引导和范式的选择，被试可以进行自由选择难度和等级，并可以选择随时退出。该系统根据正念冥想理论和认知行为疗法提出了基于虚拟现实的干预范式，该干预范式可缓解具有社交焦虑障碍、焦虑抑郁的人群。

社交技能训练是一种通用的认知行为疗法，它将日常社交行为概念化为一种技能，通过教授、练习和应用使社交焦虑人群过上正常的、充实的生活。这些技巧是对言语表达的解释或对语言和非语言的社会暗示做出适当的反应，包括会话技巧、果断训练以及建立关系。虚拟现实非常适合通过虚拟会话代理和沉浸式场景来训练社交技能。针对自闭症和精神分裂症的虚拟现实社会技能训练干预措施已经被评估并显示出希望，这种治疗技术的通用性表明对抑郁症同样有效。

社交焦虑的认知行为模型指出注意偏向是社交焦虑症状维持的关键性因素,已有研究表明，注意偏向矫正有助于降低社交焦虑个体对威胁性刺激的注意偏向，缓解社交焦虑的生理。注意偏向矫正起源于实验精神病理学上的研究，目前主要的训练范式包括点探测任务、视觉搜索任务、目标指向训练和注意训练技术，其中运用相对较多且比较成熟的是修改的点探测范式和修改的视觉搜索范式。

控制客户端，用于获取并管理用户数据以及过程数据，控制客户端将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器。

可选地，控制客户端包括信息录入模块以及数据管理模块。

其中，信息录入模块，用于获取被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；其中，过程数据包括单次试验初始开始时间、单次试验结束时间以及试验范式的选择结果。

一种可行的实施方式中，信息录入模块的功能主要包括添加被试信息、单次实验初始开始时间、单次实验结束时间、实验范式的选择等。

进一步地，考虑不同业务场景的需求及被试隐私数据的录入，信息录入模块用于输入不同被试用户信息、焦虑抑郁程度得分、干预时间及时长等，将数据保存上传至云端数据服务器的数据库，当每次用户使用干预系统时需要登录自己的身份，系统将向云端自动发送范式选择内容并记录范式干预时长的相关数据，直到用户退出本系统或当前用户退出。最后可以选择上传干预后被试填写的焦虑抑郁类量表得分数据，方便后期查看该用户干预效果。

数据管理模块，用于管理被试者的用户数据、被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据以及干预分析报告。

一种可行的实施方式中，数据管理模块的功能包括被试信息管理和每次干预后相关干预效果得分数据的查询。

进一步地，数据管理模块可以根据查询条件（用户名、日期、编号）查询不同被试的个人信息以及相应的实验干预结果。在选择特定被试后，可以查看被试在每次选择干预范式的内容及时长。根据被试每次干预后的量表得分情况检查干预显著性效果。

可选地，控制客户端将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器包括：

控制客户端将用户数据以及过程数据列化为 json 字符串，并将json 字符串通过 http 短连接以数据流的形式上传至数据服务器。

数据服务器，用于接收转换后的用户数据以及过程数据，根据转换后的用户数据以及过程数据进行分析得到干预分析报告，并将干预分析报告发送给控制客户端。

一种可行的实施方式中，数据服务器的功能是完成对被试信息和测评数据的查询、管理和分类。数据管理模块可以根据查询条件（用户名、日期、编号）查询不同被试的个人信息以及相应的实验干预结果。

具体地，控制客户端模块首先将采集的数据列化为 json 字符串，然后通过 http短连接将数据以数据流的形式上传到云端数据服务器。云端数据服务器通过反序列化对数据进行业务逻辑层面的处理并存入数据库。管理员可以在选择特定被试者后，查看被试在每次选择干预范式的内容及时长。根据被试每次干预后的量表得分情况检查干预效果是否显著。

本发明实施例基于经典的认知行为治疗疗法和正念冥想理论，针对社交焦虑障碍、焦虑抑郁典型情绪问题，首先提出自己的干预范式，并根据社交焦虑这一情绪问题设计特定的模拟场景，根据模拟场景设计具有针对性的干预范式，并为了增加干预的沉浸感、趣味性，引入人机交互模块，进而达到提高干预的有效性的目的。其次根据上述范式设计开发了自助式干预系统，设计一个全新的基于模拟情景的可交互式情绪问题干预方法及系统，并通过随机对照实验进行实验验证并分析范式的有效性。

本发明实施例中，公开了一种用于针对社交焦虑障碍、焦虑抑郁人群的基于虚拟现实的干预系统，在一定程度上解决了我国精神心理专业资源不足和传统诊疗模式可及性的限制、难以进行大规模的推广应用等方面问题。本发明实施例使用互联网技术、智能终端、虚拟现实等数字技术并以认知行为疗法为理论基础，设计特定的范式，根据范式方法建立情景化、快速化和智能化、交互强的新型基于虚拟现实的干预系统，可分维度、级别应用于社交焦虑障碍、焦虑情绪患者自助使用或作为心理治疗师的辅助干预工具。

本发明实施例在轻量级VR设备上搭建了一套具有沉浸感和交互性的社交焦虑障碍、焦虑抑郁干预系统，可实现多人并行干预使用，有助于解决传统情绪问题预防性干预可行性差、普及率低等难。针对社交焦虑障碍设计特定干预场景和干预范式，干预范式的设计结合正念冥想和认知行为疗法，并采用视听融合与手柄、眼动凝视交互结合的方式，使干预过程具有交互性强、沉浸感深、想象性丰富等优点。利用虚拟现实的沉浸感、交互性并基于社交焦虑注意偏向机制，可以将被试在游戏中缓解社交焦虑。本系统安全性高，被试使用头戴是VR眼镜，在模拟环境中干预，减少在现实环境中的不可控因素；可控性强，针对不同程度的焦虑抑郁可以选择不同等级的干预。

如图7所示，本发明实施例提供了一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法，该方法由基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统实现，该系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器。如图7所示的基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法流程图，该方法的处理流程可以包括如下的步骤：

S1、主机客户端采集被试者的用户数据以及被试者完成不同心理学实验范式干预流程的过程数据，并将用户数据以及过程数据上传至控制客户端。

S2、控制客户端获取并管理用户数据以及过程数据，将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器。

S3、数据服务器接收转换后的用户数据以及过程数据，根据转换后的用户数据以及过程数据进行分析得到干预分析报告，并将干预分析报告发送给控制客户端。

S4、主机客户端通过控制客户端查询被试者的干预分析报告。

可选地，主机客户端包括主界面模块、数据采集模块、全景沉浸模块、交互式放松模块、泡泡游戏模块以及基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

其中，主界面模块，用于呈现多种不同的心理学实验范式干预流程。

数据采集模块，用于采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据。

全景沉浸模块，用于提供全景沉浸干预训练。

交互式放松模块，用于提供交互式放松干预训练。

泡泡游戏模块，用于提供泡泡游戏干预训练。

基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，用于提供基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，全景沉浸模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的全景沉浸模块，进入全景沉浸模块。

被试者进入全景沉浸模块后，通过点击选择主界面模块的菜单界面呈现的多张图片中的一张图片，进入所选图片的全景场景界面；其中，全景场景界面包括全景场景以及音乐；全景场景包括多组自然风光场景以及多组室内场景；音乐包括环境音频、正念冥想引导旁白音乐以及全身扫描音乐。

被试者通过凝视全景场景界面中的注视交互点进行眼动凝视交互，产生多种凝视效果，完成全景沉浸干预训练。

可选地，交互式放松模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的交互式放松模块，进入交互式放松模块。

被试者通过点击选择交互式放松模块的蝴蝶拥抱放松动作以及腹式呼吸放松动作中的一个放松动作。

被试者选择放松动作后，交互式放松模块呈现动作示范虚拟教师以及被试者的模拟化身，被试者跟随动作示范虚拟教师的动作和语音指导进行交互式放松训练。

可选地，泡泡游戏模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的泡泡游戏模块，进入泡泡游戏模块。

泡泡游戏模块向被试者呈现游戏指导说明，被试者阅读游戏指导说明后，点击开始游戏按钮进入泡泡游戏场景；泡泡游戏场景包括多种情绪色彩泡泡。

被试者通过凝视多种情绪色彩泡泡中的正向情绪色彩泡泡，产生泡泡破碎的粒子效应，进行泡泡游戏干预训练。

可选地，基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进一步用于：

被试者通过点击选择主界面模块的基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进入基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块。

被试者通过点击选择基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块的模拟教室场景、模拟杂货店场景以及模拟饭店场景中的一个场景。

被试者根据选择的场景进行基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

可选地，控制客户端包括信息录入模块以及数据管理模块。

其中，信息录入模块，用于获取被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；其中，过程数据包括单次试验初始开始时间、单次试验结束时间以及试验范式的选择结果。

数据管理模块，用于管理被试者的用户数据、被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据以及干预分析报告。

可选地，控制客户端将用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至数据服务器包括：

控制客户端将用户数据以及过程数据列化为 json 字符串，并将json 字符串通过 http 短连接以数据流的形式上传至数据服务器。

本发明实施例中，公开了一种用于针对社交焦虑障碍、焦虑抑郁人群的基于虚拟现实的干预系统，在一定程度上解决了我国精神心理专业资源不足和传统诊疗模式可及性的限制、难以进行大规模的推广应用等方面问题。本发明实施例使用互联网技术、智能终端、虚拟现实等数字技术并以认知行为疗法为理论基础，设计特定的范式，根据范式方法建立情景化、快速化和智能化、交互强的新型基于虚拟现实的干预系统，可分维度、级别应用于社交焦虑障碍、焦虑情绪患者自助使用或作为心理治疗师的辅助干预工具。

本发明实施例在轻量级VR设备上搭建了一套具有沉浸感和交互性的社交焦虑障碍、焦虑抑郁干预系统，可实现多人并行干预使用，有助于解决传统情绪问题预防性干预可行性差、普及率低等难。针对社交焦虑障碍设计特定干预场景和干预范式，干预范式的设计结合正念冥想和认知行为疗法，并采用视听融合与手柄、眼动凝视交互结合的方式，使干预过程具有交互性强、沉浸感深、想象性丰富等优点。利用虚拟现实的沉浸感、交互性并基于社交焦虑注意偏向机制，可以将被试在游戏中缓解社交焦虑。本系统安全性高，被试使用头戴是VR眼镜，在模拟环境中干预，减少在现实环境中的不可控因素；可控性强，针对不同程度的焦虑抑郁可以选择不同等级的干预。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统，其特征在于，所述系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器；其中：

所述主机客户端，用于提供多种不同的心理学实验范式干预流程；采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据，并将所述用户数据以及过程数据上传至所述控制客户端；通过所述控制客户端查询被试者的干预分析报告；

所述控制客户端，用于获取并管理所述用户数据以及过程数据，所述控制客户端将所述用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至所述数据服务器；

所述数据服务器，用于接收所述转换后的用户数据以及过程数据，根据所述转换后的用户数据以及过程数据进行分析得到干预分析报告，并将所述干预分析报告发送给所述控制客户端。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机客户端包括主界面模块、数据采集模块、全景沉浸模块、交互式放松模块、泡泡游戏模块以及基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块；

其中，所述主界面模块，用于呈现多种不同的心理学实验范式干预流程；

所述数据采集模块，用于采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；

所述全景沉浸模块，用于提供全景沉浸干预训练；

所述交互式放松模块，用于提供交互式放松干预训练；

所述泡泡游戏模块，用于提供泡泡游戏干预训练；

所述基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，用于提供基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述全景沉浸模块，进一步用于：

所述被试者通过点击选择主界面模块的全景沉浸模块，进入所述全景沉浸模块；

所述被试者进入所述全景沉浸模块后，通过点击选择主界面模块的菜单界面呈现的多张图片中的一张图片，进入所选图片的全景场景界面；其中，所述全景场景界面包括全景场景以及音乐；所述全景场景包括多组自然风光场景以及多组室内场景；所述音乐包括环境音频、正念冥想引导旁白音乐以及全身扫描音乐；

所述被试者通过凝视全景场景界面中的注视交互点进行眼动凝视交互，产生多种凝视效果，完成全景沉浸干预训练。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述交互式放松模块，进一步用于：

所述被试者通过点击选择主界面模块的交互式放松模块，进入所述交互式放松模块；

所述被试者通过点击选择交互式放松模块的蝴蝶拥抱放松动作以及腹式呼吸放松动作中的一个放松动作；

所述被试者选择放松动作后，所述交互式放松模块呈现动作示范虚拟教师以及被试者的模拟化身，所述被试者跟随动作示范虚拟教师的动作和语音指导进行交互式放松训练。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述泡泡游戏模块，进一步用于：

所述被试者通过点击选择主界面模块的泡泡游戏模块，进入所述泡泡游戏模块；

所述泡泡游戏模块向所述被试者呈现游戏指导说明，所述被试者阅读游戏指导说明后，点击开始游戏按钮进入泡泡游戏场景；所述泡泡游戏场景包括多种情绪色彩泡泡；

所述被试者通过凝视多种情绪色彩泡泡中的正向情绪色彩泡泡，产生泡泡破碎的粒子效应，进行泡泡游戏干预训练。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进一步用于：

所述被试者通过点击选择主界面模块的基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，进入所述基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块；

所述被试者通过点击选择基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块的模拟教室场景、模拟杂货店场景以及模拟饭店场景中的一个场景；

所述被试者根据选择的场景进行基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制客户端包括信息录入模块以及数据管理模块；

其中，所述信息录入模块，用于获取被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；其中，所述过程数据包括单次试验初始开始时间、单次试验结束时间以及试验范式的选择结果；

所述数据管理模块，用于管理被试者的用户数据、被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据以及干预分析报告。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制客户端将所述用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至所述数据服务器包括：

所述控制客户端将所述用户数据以及过程数据列化为 json 字符串，并将所述json字符串通过 http 短连接以数据流的形式上传至所述数据服务器。

9.一种基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预方法，其特征在于，所述方法由基于模拟场景与交互任务设计的社交焦虑干预系统实现，所述系统包括主机客户端、控制客户端以及数据服务器；

所述方法包括：

S1、所述主机客户端采集被试者的用户数据以及被试者完成不同心理学实验范式干预流程的过程数据，并将所述用户数据以及过程数据上传至所述控制客户端；

S2、所述控制客户端获取并管理所述用户数据以及过程数据，将所述用户数据以及过程数据进行转换，并将转换后的用户数据以及过程数据上传至所述数据服务器；

S3、所述数据服务器接收所述转换后的用户数据以及过程数据，根据所述转换后的用户数据以及过程数据进行分析得到干预分析报告，并将所述干预分析报告发送给所述控制客户端；

S4、所述主机客户端通过所述控制客户端查询被试者的干预分析报告。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述主机客户端包括主界面模块、数据采集模块、全景沉浸模块、交互式放松模块、泡泡游戏模块以及基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块；

其中，所述主界面模块，用于呈现多种不同的心理学实验范式干预流程；

所述数据采集模块，用于采集被试者的用户数据以及被试者完成多种不同的心理学实验范式干预流程的过程数据；

所述全景沉浸模块，用于提供全景沉浸干预训练；

所述交互式放松模块，用于提供交互式放松干预训练；

所述泡泡游戏模块，用于提供泡泡游戏干预训练；

所述基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景模块，用于提供基于社交焦虑障碍的虚拟沉浸场景干预训练。

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