阿尔托大学等开发虚拟现实游戏:借助机器学习客观检测 ADHD
阿尔托大学等团队公布一项研究,利用虚拟现实游戏、眼动追踪和机器学习,根据眼动差异客观检测儿童 ADHD 症状。该方法有望改变依赖问卷的主观诊断现状,提供更精准的日常行为评估。
要给一个几岁的孩子做注意力缺陷多动障碍(ADHD)评估,传统做法并不轻松。医生和家长得填厚厚的问卷,做几轮面对面访谈,还得看孩子在生硬的测试里能不能坐得住。
但这套主观流程很容易出现偏差,而且孩子在安静诊室里的反应,和在家里吵闹环境下的表现往往是两码事。最近来自芬兰阿尔托大学、赫尔辛基大学和奥博学术大学的研究团队拿出了一个新思路:让孩子戴上 VR 头显玩游戏,同时用眼动追踪和机器学习来找线索。
边刷牙边看电视,看你的眼睛往哪瞄
这项发表在《Scientific Reports》上的研究找来了 37 名确诊 ADHD 的儿童和 36 名对照组儿童。他们测试的核心是一款名为 EPELI 的虚拟现实游戏,由阿尔托大学校友创办的 Peili Vision 牵头开发。
游戏没有复杂的打怪升级,而是模拟日常生活场景,比如让孩子在虚拟房间里去刷牙、吃香蕉。但环境里塞满了干扰项,比如旁边开着的电视机。系统会全程记录孩子的操作效率、手柄点击次数,以及最关键的眼球转动轨迹。此外,孩子们还玩了另一款叫 Shoot the Target 的游戏,需要靠眼神锁定环境中的目标并「射击」。
数据拿给机器学习模型分析后,差异非常明显。研究负责人之一 Liya Merzon 指出,患有 ADHD 的儿童视线在不同物体上的停留时间更长,而且视线在不同点之间跳跃得更快、更频繁。研究人员认为,这可能反映出视觉系统发育上的延迟以及信息处理能力的差异。
赫尔辛基医院试水,还想测帕金森
负责游戏构想的 Erik Seesjärvi 也是赫尔辛基大学医院(HUH)的临床神经心理学家。目前这款 VR 工具已经向该院儿童神经科和儿童精神科的医生开放,首轮试点反馈中,所有填问卷的心理学家都认为它能很好地作为临床辅助工具。
阿尔托大学项目负责人 Juha Salmitaival 提到,这种形式最大的好处是调动了孩子的积极性。相比枯燥的标准测试,小孩更愿意玩游戏。团队还在和奥卢大学合作,想把游戏进一步做成干预治疗工具,类似美国已经获批的数字疗法。
研究团队觉得这套模式能测的远不止儿童多动症。稍加改造后,它还可以用来评估自闭症患者的活动规划灵活性,或者语言障碍、脑外伤、成人 ADHD 及脑瘫症状。目前他们日内瓦的合作伙伴还在尝试用它监测帕金森和阿尔茨海默病等与年龄相关的衰退。
为什么重要
全球大约有 6% 的儿童受到 ADHD 困扰,但几十年来,医学界始终缺一套靠谱的客观生理指标。我们认为,EPELI 这类方案最聪明的地方,不是生硬地堆砌眼动仪或 AI 算法,而是把测试场景放回了「日常琐事」里。
让孩子在一个充满生活干扰的环境里做决定,比让他们在白墙诊室里按按钮,测出来的结果要真实得多。更重要的是,它大幅降低了儿童在医疗诊断中的抗拒心理,医生拿到的不再是家长带着情绪回忆填出来的打分表,而是毫秒级的眼动轨迹和行为数据。
不过,我们觉得这项技术短时间内还不可能完全替代医生。目前的研究样本只有 70 多人,要跨越到真正通用的医疗级诊断标准,还需要更大规模、更多样化人群的临床验证。此外,VR 头显在儿童身上的佩戴舒适度、眼动校准误差也是实际落地必须跨过的坎。但看起来,用游戏把枯燥的神经心理评估变成孩子主动配合的体验,这条数字化诊疗的路子已经走得很明确了。
来源 (2)
- sciencedaily.com(在新标签页打开)原文sciencedaily.com
- aalto.fi(在新标签页打开)报道aalto.fi