8 月 13 日消息，據外媒 Science Daily 報道，倫敦國王學院（King’s College
London）研究人員開發了一種新型的核磁共振兼容虛擬現實系統（MRI Compatible Virtual Reality
System），即利用眼球追蹤技術（Eye Tracking Techniques ）和 VR 技術結合，實現沉浸式和更舒適的體驗。
這種新型系統非常適合患者在進行核磁共振（MRI）檢查時使用，通過眼球追蹤以控制視覺場景並實現交互，不僅無額外的外部控制器，還減少了患者頭部運動。這對那些恐懼 MRI 檢查的群體，如兒童、智力障礙人群以及患有幽閉恐懼症或焦慮症的人來說是非常有必要的。
該論文名為《在核磁共振成像系統內使用的基於眼球追蹤的虛擬現實系統》（An eye tracking based virtual reality system for use inside magnetic resonance imaging systems），目前已在《科學報告》（Scientific Reports）上發表。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-021-95634-y
一、凝視追蹤患者眼球，漸進式校準營造沉浸式體驗
在構建 MRI 兼容 VR 系統時，研究者們使用了凝視追蹤引擎（Gaze Tracking Engine），這種追蹤方式有漸進校準細化的特點，即通過檢測患者面部特徵來定位眼睛區域，並通過評估頭部姿勢來確定視線方向，為患者創造出更沉浸式體驗。
同時，對焦慮症和幽閉恐懼症的患者來說，漸進式校準特點擴大了眼睛在空間領域範圍，因為在 MRI 檢查時，患者在掃描儀看到的場景被替換為沉浸式 VR 內容，這在很大程度上緩解了幽閉恐懼感，讓患者可以更有效地接受檢查。
倫敦國王學院研究員 Kun Qian 說，對大多數人來說，做 MRI 檢查有着很不好的體驗，由於檢測儀過於狹窄，且檢測中伴隨巨大的聲音，並且要求被檢測者儘可能保持靜止。據了解，5 歲以下兒童的核磁共振掃描失敗率高達 50%。
Qian 博士說：“我們渴望找到其他方法，使兒童和一些弱勢人群能夠更好進行核磁共振掃描。當一個人沉浸在 VR 環境中，他們完全不知道周圍的環境。如果我們能夠建造一個 VR 系統並與 MRI 環境兼容，可以很大提高 MRI 檢測成功率。”
二、特製 VR 頭盔高度防光，患者與虛擬世界凝視互動
據了解，MRI 兼容 VR 系統的主要創新之一是，患者可以與虛擬世界進行互動，無需移動身體，只需眼睛凝視 VR 投放的內容，通過眨眼等方式進行互動。
為了給患者提供身臨其境的 VR 環境，研究人員研發了一種特殊的 VR 頭盔，可以安全地在 MRI 掃描儀中使用。同時，這款頭盔是高度隱蔽防光的，患者無法看清周圍的環境，也不會意識到位置的變化。
除此之外，患者還需要佩戴耳塞以及配有麥克風的光學消噪耳機。這些工具有助於患者與掃描儀外的醫護人員進行有效溝通，也讓 MRI 檢查體驗由被動和枯燥轉變為互動和舒適。
一旦當 MRI 檢測儀啟動，交互式 VR 系統便會進行正確定位，系統里投影儀將立即投放視頻，為被患者提供沉浸式的內容，這種體驗直到 MRI 檢測結束。
三、獲參與者積極反饋，研究人員將開發更多 VR 內容
Qian 博士稱，他們下一步行動是開發 VR 內容，並在患者中進行測試。“開發合適的內容是至關重要的，因為有效的系統，需要保證患者擁有更長時間的沉浸感。因此 VR 投放內容會因年齡和認知能力來進行區分，我們需要針對不同的臨床患者進行調整。”Qian 博士說。
在論文中，研究人員也寫到，雖然目前 VR 的內容有限，但在實驗中，所有參與者包括成人與兒童都對自己的 VR 體驗給予了積極的反饋，他們將繼續開發更多適合患者的 VR 內容。
另一位論文創作者 Tomoki Arichi 博士說：“我們非常開心，因為我們設計的這款系統讓更多患者可以正常地進行 MRI 檢查。這項研究成果不僅會對臨床實踐產生巨大的影響，而且還為我們對大腦功能、行為和社交技能的研究開闢新道路。”
結語：VR 系統或被用於更多臨床治療
VR 技術讓 MRI 檢測不再是孤獨、幽閉和黑暗的環境，也為患者減少了恐懼和擔憂，更讓一些特殊患者，比如兒童和幽閉恐懼症患者可以正常地進行 MRI 檢測。
隨着技術地發展，將 VR 技術用在臨床治療地情況越來越多，VR 技術也正在改變傳統的就診、治療方式。雖然目前還不能作為主要的治療方式，但作為輔助性的工具，虛擬沉浸式體驗可以更好地緩解患者內心不安。未來，VR 系統或許會被用於更多的臨床治療和修復。