數(shù)藥智能以腦電+VR+眼動強效聯(lián)合，實現(xiàn)孤獨癥干預(yù)系統(tǒng)化新方案
根據(jù)CB Insights數(shù)據(jù)，2020年腦科學(xué)領(lǐng)域的全球市場規(guī)模為62億美元，預(yù)計將在2024年突破100億美元，2020-2024年的復(fù)合增長率有望達到17%。可以說，腦科學(xué)有可能成為下一個為人類社會帶來顛覆性影響的產(chǎn)業(yè)。
而初創(chuàng)企業(yè)的核心所在就是開發(fā)出具有競爭力的產(chǎn)品并形成產(chǎn)品矩陣，數(shù)藥智能深知這一點的重要性。成立伊始，數(shù)藥智能就依托自身資源優(yōu)勢從游戲化數(shù)字療法切入腦疾病領(lǐng)域，希望通過腦科學(xué)領(lǐng)域數(shù)字療法的研發(fā)更加了解人類大腦。
而虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為孤獨癥譜系障礙治療的有效手段，應(yīng)用越來越廣泛。近5年的相關(guān)研究表明，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在針對孤獨癥（ASD）患者的特定恐懼治療、情緒識別治療、社會功能治療方面都取得了不錯的成果。
數(shù)藥智能基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)出了孤獨癥篩查干預(yù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)分三大模塊：評估訓(xùn)練模塊，康復(fù)平臺模塊，家庭陪護模塊，可以對孤獨癥患者的行為數(shù)據(jù)記錄分析，提供病情評估和康復(fù)干預(yù)、融合教育、家長培訓(xùn)服務(wù)，幫助兒童融入集體環(huán)境。
其中，VR訓(xùn)練模塊以仿真互動方式進行目標訓(xùn)練，采用主流超清VR設(shè)備，強調(diào)沉浸式真實感的訓(xùn)練體驗，可以記錄患兒眼動（角色眼睛、臉部及背景）、行為、腦電、呼吸、微表情等測量指標。該系統(tǒng)已于2021年10月20日首次發(fā)表于世界VR產(chǎn)業(yè)大會世紀華通展臺。
在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域數(shù)藥智能在其干預(yù)系統(tǒng)中的核心技術(shù)更是有突破性應(yīng)用。
數(shù)藥智能在VR干預(yù)的基礎(chǔ)上增加了腦電采集，而通過分析虛擬現(xiàn)實模擬采集被試者的腦電波，可以預(yù)測他/她在這些情況下的反應(yīng)，從而確定他/她在干預(yù)中的結(jié)果。我們的初步實驗表明，腦電波分析確實有能力評估一個人在面對操作情況時所作決定的適當(dāng)性。腦電生物反饋是讓孩子能通過視覺上看到自己的腦波的訊號：強弱、高低，來直觀感受自己現(xiàn)在的狀態(tài)是專注還是不專注，是放松還是不放松。
在早期沒有這個工具的時候，只能通過醫(yī)生觀察和干預(yù)來判斷，而有了腦電生物反饋這個工具之后，孩子通過腦電反應(yīng)，干預(yù)師就能很容易知道受干預(yù)者什么時候?qū)Ｐ?，什么時候不專心。腦電生物反饋訓(xùn)練是在電子儀器幫助下，將我們大腦的電活動放大，然后通過“翻譯”這些電信號向我們反饋當(dāng)下大腦的注意力水平。
VR的沉浸式體驗，可以提高孩子的專注力；
VR的交互性可提升孩子的交互樂趣；
而逼真的場景設(shè)計，充分激發(fā)孩子的想象力。
VR兒童注意力訓(xùn)練是將VR（虛擬現(xiàn)實）與感覺統(tǒng)合訓(xùn)練、游戲治療等臨床理論相結(jié)合，借助新穎有趣的沉浸式場景模式，應(yīng)用于注意力缺陷兒童的治療。
能夠快速和精確測量用戶注視點的眼動追蹤常常是與注視點渲染聯(lián)系在一起討論，人們希望這一功能可以降低VR的性能要求。盡管注視點渲染是眼動追蹤在VR頭顯中一項令人感到興奮的用例，但眼動追蹤的作用并不只局限于此。
今天許多社交VR應(yīng)用似乎支持逼真的眼球運動，包括眨眼睛，掃視和對象聚焦，但所有這一切都是通過動畫和編程邏輯進行的偽裝。這種錯覺有利于減少虛擬角色的機器感，但當(dāng)你真正與某人面對面交流時，實際的非語言信息就會丟失。
準確的眼動追蹤數(shù)據(jù)可以輕松應(yīng)用到VR角色身上，從而實際顯示用戶在什么時候眨眼或者他們正在看著哪里。這同時可以帶來有意識和無意識的非語言交流，如眨眼，瞇眼和瞳孔擴張，甚至可以用來推斷對方的情緒，如悲傷或驚喜，因為這一切都會反映在虛擬角色的眼睛里。
眼動追蹤同時十分適合被動地理解用戶意圖和注意力。除了這種實時的意圖理解之外，眼動追蹤也可以為分析帶來非常大的價值。通過采集用戶“正在看什么”，“在什么時候看向這里”等相關(guān)的注視點數(shù)據(jù)，干預(yù)師可以更深入地了解干預(yù)者在應(yīng)用程序的使用情況，從而幫助他們優(yōu)化應(yīng)用或者為其他提供分析支持。例如，眼動數(shù)據(jù)可以用來說明干預(yù)者是否有留意到重要的按鈕或視覺線索，用戶的注意力是否被環(huán)境中的非預(yù)期部分所吸引，某個界面元素是否沒有得到充分利用等等。
而現(xiàn)在的孤獨癥（ASD）虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的主要研究集中在用戶表現(xiàn)或者用戶反饋上，卻很少去研究其生理機制。而孤獨癥（ASD）患者在行為表現(xiàn)中的生理機制可以幫助研究者進一步完善虛擬現(xiàn)實平臺的建立，因此有著重要的意義。由于孤獨癥（ASD）成年患者在社會交流上存在障礙，因此讓他們識別、描述或者表現(xiàn)出特定的內(nèi)在感情狀態(tài)本身就有一定挑戰(zhàn)，而眼動、腦電數(shù)據(jù)等生理指標很少受這些障礙的影響，因此這些指標可以成為評價ASD患者心理狀態(tài)的有效參數(shù)?，F(xiàn)在在研究層面已經(jīng)有相關(guān)研究就利用了心電圖（ECG）、脈沖圖（PPG）、皮膚溫度（SKT）、皮膚電反應(yīng)（GSR）這四項指標，綜合分析了孤獨癥（ASD）兒童患者在識別面部表情成功或者失敗的情況下的不同生理模式。通過將心理上的定性指標變?yōu)樯砩系亩恐笜?，研究者可以進一步對孤獨癥（ASD）患者的情緒觸發(fā)方式和行為表征背后的生理原因進行更可靠的分析。在產(chǎn)品層面，將腦電+眼動以及VR干預(yù)結(jié)合一體的虛擬產(chǎn)品還是首次面世。
孤獨癥兒童正在體驗《兒童孤獨癥VR評估與干預(yù)軟件》
其不但具有干預(yù)的治療價值，同樣具備科研價值，其多樣本性和生理指標的增加則對孤獨癥（ASD）的治療和研究都具有非常高的價值。
數(shù)藥智能科研院領(lǐng)導(dǎo)該項目的付航博士表示：
隨著時代的發(fā)展，心理學(xué)和計算機科學(xué)不再是兩個獨立的學(xué)科。由于心理學(xué)涉及人的問題，這一問題的復(fù)雜性恰好為人工智能的應(yīng)用提供了契機。人工智能就是讓機器學(xué)會類人思考和反應(yīng)，尤其是歸納和綜合能力。由于計算機的運行速度變快、存儲容量變大，計算機人工智能的程度也越來越高。Wall，Dally，Luyster，Jung和DeLuca（2017）提出將人工智能如機器學(xué)習(xí)應(yīng)用于孤獨癥（ASD）的診斷中，而這種診斷方法在大大縮短時間的同時保證了99.9%的統(tǒng)計準確率。
就虛擬現(xiàn)實技術(shù)在孤獨癥（ASD）治療這一個方面而言，計算機就可以通過多維度記錄并分析患者在虛擬現(xiàn)實平臺訓(xùn)練中的表現(xiàn)情況，掌握患者的基本情況，通過機器學(xué)習(xí)來預(yù)判患者需要的下一步訓(xùn)練，并以此為根據(jù)更新虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的相關(guān)場景或變換治療方法。將人工智能用于治療孤獨癥（ASD）的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，可以讓患者產(chǎn)生更自然的交互感，從而解決實驗方法局限性中存在的交互劇本化的問題。此外，由于系統(tǒng)將針對患者的表現(xiàn)進行場景更改，因此能夠?qū)Σ煌颊哌M行個性化處理，一定程度也能解決患者的多樣性帶來的問題。
而通過這種數(shù)據(jù)積累的最直觀好處則表現(xiàn)在，孤獨癥（ASD）的早期篩查，并且可以更好的應(yīng)用于幼兒期的病患干預(yù)。這是具有極大意義的好事。
