Sviluppo di uno scenario di realtà virtuale adattivo per il trattamento di fobie

Abstract

La realtà virtuale (VR) è l'uso della modellazione e della simulazione computerizzata che consente ad una persona di interagire con ambienti visivi artificiali tridimensionali (3-D). Fin dalla sua nascita, la realtà virtuale è stata utilizzata in molteplici ambiti applicativi, tra cui istruzione, giochi e assistenza sanitaria. Negli ultimi anni, la realtà virtuale costituisce un’opzione terapeutica alternativa, efficace e sempre più utilizzata per le persone affette da malattie neurologiche o da fobie specifiche. Una delle ultime innovazioni in questo campo, riguarda l'erogazione di terapie attraverso l'esposizione del paziente in scenari di realtà virtuale adattiva. Questi ultimi funzionano come sistemi a circuito chiuso in grado di adattare il mondo virtuale in base allo stato emotivo del paziente: i pazienti si confrontano e restano in contatto con cosa temono ed evitano finché l'ansia non diminuisce gradualmente attraverso un processo chiamato "adattamento". Sulla scia dei risultati positivi riportati da diversi lavori presenti in letteratura, lo scopo di questo lavoro consiste nel creare uno scenario VR adattivo che possa funzionare come terapia espositiva per persone affette da disturbo d’ansia sociale (SAD). Il sistema utilizza la frequenza cardiaca per effettuare inferenze sullo stato di ansia del paziente e modificare di conseguneza alcune caratteristiche dello scenario legate alla paura, per garantire che l'ansia del paziente rimanga sotto controllo. Il sistema adatta la sua funzionalità senza interrompere l'esperienza immersiva. Secondo le simulazioni eseguite, sembra che l'applicazione VR sviluppata possa essere adatta ad essere incorporato in un sistema per la terapia di SAD, possibilmente con l'utilizzo di un segnale di biofeedback più complesso. Sono però necessarie ulteriori indagini, per comprendere quali siano i parametri che influiscano maggiormente sull'ansia del paziente.

Virtual reality (VR) is the use of computer modelling and simulation that enables a person to interact with an artificial three-dimensional (3-D) visual or other sensory environments. Since its inception, virtual reality has been used in many application areas, including education, gaming, and healthcare delivery. In recent years, virtual reality constitutes an alternative, effective, and increasingly utilized treatment option for people suffering from neurological illnesses and specific phobias. One of the latest innovations in this field is the delivery of therapies through patient exposure in virtual reality adaptive scenarios. The latter work as closed loop systems able to adjust the virtual world according to the 'patient's emotional state: patients confront and keep in touch with what they fear and avoid until anxiety gradually decreases through a process called habituation. In the wake of the positive results reported by several papers in the literature, the aim of this work was to create an adaptive VR scenario that could work as exposure therapy for people affected by social anxiety disorder (SAD). The system uses heart rate to make inferences about the patient's anxiety state and modifies some fear related features of the scenario to ensure that the patient's anxiety remains controlled. The system adapts the features without disrupting the immersive experience. According to the simulations performed, it seems that the VR application developed could be suitable for being embedded in a system for SAD therapy, including more complex biofeedback signal. However, further investigations are needed, to understand which are the parameters that affect the patient anxiety worth to be modulated