基于大數(shù)據(jù)微信聊天機(jī)器人在癌癥患者隨訪中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究進(jìn)展

姜可越+馬祎星+湯唯艷

[摘要] 本文對(duì)基于微信開發(fā)的聊天機(jī)器人進(jìn)行相關(guān)研究，嘗試建立癌癥患者隨訪和居家康復(fù)護(hù)理指導(dǎo)的數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)庫與微信聊天機(jī)器人相結(jié)合，將微信聊天機(jī)器人應(yīng)用于癌癥患者隨訪中，以方便患者自我管理，降低患者對(duì)醫(yī)護(hù)人員的需求。

[關(guān)鍵詞] 癌癥；居家康復(fù)；護(hù)理服務(wù)；聊天機(jī)器人

[中圖分類號(hào)] R73；TP242 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701（2017）30-0164-05

[Abstract] This paper studies the chat robots based on WeChat development， and tries to establish a database of cancer patient follow-up and home rehabilitation nursing guidance， and combines the database with micro-chat chat robot and applies WeChat chat robot to cancer patients， to facilitate patient self-management and reduce the demand for medical staff.

[Key words] Cancer； Home rehabilitation； Nursing services； Chat robots

我國(guó)腫瘤登記中心發(fā)布的《2012中國(guó)腫瘤登記年報(bào)》顯示，每年新發(fā)腫瘤病例約為312萬例，平均每天8550例，全國(guó)每分鐘有6例被診斷為癌癥[1]。而目前絕大多數(shù)癌癥尚不能完全治愈，且易復(fù)發(fā)、易轉(zhuǎn)移，癌癥患者離開醫(yī)院后，大多需要接受醫(yī)護(hù)人員提供的隨訪、居家康復(fù)治療和家庭護(hù)理指導(dǎo)，但目前腫瘤?？频尼t(yī)護(hù)人員短缺，院內(nèi)患者已經(jīng)應(yīng)接不暇，難以為居家患者提供及時(shí)的康復(fù)和護(hù)理指導(dǎo)[2-6]。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的居家癌癥患者有問題時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)上尋找答案，但網(wǎng)絡(luò)上的答案和信息良莠不齊，容易誤導(dǎo)患者，殆誤病情。因此，通過整合專業(yè)渠道獲得可靠的知識(shí)數(shù)據(jù)，采用智能化的手段精準(zhǔn)地推送給癌癥患者；在患者主動(dòng)咨詢時(shí)，能夠搜索準(zhǔn)確的信息回答患者，同時(shí)可以將患者提供的信息和狀況及時(shí)反饋給醫(yī)護(hù)人員，便于醫(yī)護(hù)人員收集和跟蹤寶貴的病例資料[7-11]顯得尤為迫切。為此，本文嘗試搭建癌癥患者隨訪和居家康復(fù)護(hù)理指導(dǎo)的數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)庫與微信聊天機(jī)器人相結(jié)合，將微信聊天機(jī)器人應(yīng)用于癌癥患者隨訪中，以方便患者自我管理，降低患者對(duì)醫(yī)護(hù)人員的需求。

1 聊天機(jī)器人

聊天機(jī)器人是一種通過人類的語言文字同用戶進(jìn)行交流和對(duì)話的智能系統(tǒng)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)和服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，如在銀行客服機(jī)器人可以為客戶解答一些簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)問題；京東淘寶等電商平臺(tái)的機(jī)器人可以為客戶推薦商品，開展商品的售后服務(wù)。聊天機(jī)器人不僅僅是機(jī)械地回答用戶提問，還可以進(jìn)一步和用戶進(jìn)行人性化的交流，它能夠像朋友一樣理解用戶的需求[12，13]。因此將聊天機(jī)器人用于癌癥患者的隨訪，以及居家康復(fù)和護(hù)理的指導(dǎo)，不僅可以滿足更多癌癥患者的康復(fù)護(hù)理指導(dǎo)需求，并可以大大減輕醫(yī)護(hù)人員的隨訪工作量，重復(fù)利用專業(yè)知識(shí)，具有重要意義。

應(yīng)用于癌癥患者隨訪的聊天機(jī)器人是一種幫助用戶獲得所需信息和知識(shí)的信息獲取型機(jī)器人，或稱為檢索機(jī)器人，用戶對(duì)它的功能要求比較嚴(yán)格，主要表現(xiàn)在要求機(jī)器人提供信息的相關(guān)性、可靠性和準(zhǔn)確性，有時(shí)可能還要求機(jī)器人去直接完成某件相關(guān)任務(wù)[14，15]，如醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)、預(yù)訂藥品、給主治醫(yī)生或護(hù)士留言等。本文主要研究的是信息獲取工具型聊天機(jī)器人在癌癥患者隨訪中的應(yīng)用。

2打造癌癥患者隨訪機(jī)器人

2.1 癌癥患者隨訪機(jī)器人設(shè)計(jì)

目前微信是智能手機(jī)上使用最廣泛的一個(gè)APP，為了方便用戶（癌癥患者和家屬）的進(jìn)入和使用，我們希望用微信作為媒介，使用語言分析技術(shù)作為后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)癌癥患者隨訪的功能。雖然微信已經(jīng)提供了公眾號(hào)作為與用戶交流的平臺(tái)，但公眾號(hào)有較大的限制，如不能每天給用戶發(fā)送個(gè)性化的消息，不能主動(dòng)發(fā)起對(duì)話，這不能滿足隨訪癌癥患者的功能需求，因此我們使用基于普通的微信賬戶做后臺(tái)機(jī)器人的方法。微信的網(wǎng)頁協(xié)議是公開的。通過使用谷歌瀏覽器Chrome，對(duì)微信web端（https：//wx.qq.com）通信協(xié)議進(jìn)行分析，大致交換簡(jiǎn)圖見圖1。

其次，微信web段分幾次加載信息：

a）加載二維碼，用于微信app掃描登陸；b）等待微信登陸成功；c）微信初始化，在這一步中獲取 SyncKey，User 后面的消息監(jiān)聽用；d）獲取聯(lián)系人列表。

當(dāng)這些步驟完成后，web端進(jìn)入消息模式，也就是說可以開始和用戶對(duì)話。微信是分別通過獲取新消息和發(fā)送消息來完成對(duì)話的：webwxsync獲取新消息，webwxsendmsg發(fā)送消息。其中對(duì)本項(xiàng)目比較重要的是獲取聯(lián)系人列表以及接收和發(fā)送消息。見圖2、3。

2.2 數(shù)據(jù)庫的建立

要為癌癥患者建立合理的隨訪機(jī)制，并且提供相應(yīng)的服務(wù)，還需要建立癌癥患者康復(fù)和護(hù)理知識(shí)數(shù)據(jù)庫，由于每位癌癥患者的病癥、病程階段以及治療方法都不相同，隨訪的關(guān)注點(diǎn)也是不一樣的，為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的精準(zhǔn)的機(jī)器人隨訪服務(wù)，需要建立隨訪的癌癥病種、常見問題答案等相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述如下。見表1～5。

2.3分詞和專業(yè)詞匯以及同義詞數(shù)據(jù)庫

機(jī)器人準(zhǔn)確地回答患者的問題，必須要便捷地從患者的對(duì)話中找出關(guān)鍵信息，因而還需要尋找一個(gè)可以使用的中文語義解析器。因?yàn)橹形牟煌谟⑽牡任鞣秸Z言，沒有空格作為詞的間隔符號(hào)，我們需要合適的分詞工具，將患者聊天文字語句先分為可以進(jìn)一步分析的單詞。通過文獻(xiàn)比較，清華大學(xué)自然語言處理與社會(huì)人文計(jì)算實(shí)驗(yàn)室研制推出的一套中文詞法分析工具包THULAC（THU Lexical Analyzer for Chinese）[16]，具有中文分詞和詞性標(biāo)注功能。THULAC具有能力較強(qiáng)、準(zhǔn)確率較高和速度較快等特點(diǎn)。endprint

由于分詞工具本身也是使用詞庫訓(xùn)練得到的，其準(zhǔn)確識(shí)別癌癥患者隨訪任務(wù)中的相關(guān)詞匯需要建立一個(gè)癌癥相關(guān)的專門詞庫。以人工的方式建立癌癥專業(yè)詞匯數(shù)據(jù)庫的工作量很龐大，并且數(shù)據(jù)庫不會(huì)自動(dòng)添加和識(shí)別新詞。專業(yè)詞匯經(jīng)常出現(xiàn)在學(xué)術(shù)文章中，因此可能通過詞分詞后兩個(gè)詞之間的距離，來尋找這些專業(yè)詞匯之間的相關(guān)性，并且統(tǒng)計(jì)這些詞語在不同的文章中出現(xiàn)的頻率來確定這是否是一個(gè)專業(yè)詞匯。比如，“閃光偵檢器”這個(gè)單詞在腫瘤相關(guān)的文章中聯(lián)合出現(xiàn)的比例約為96.67%，但是出現(xiàn)在其他文章中的距離基本都超過10以上，也就是說，如果閃光和偵檢器兩個(gè)詞連在一起出現(xiàn)時(shí)，就可以認(rèn)為是一個(gè)詞語。同樣的情況也大量出現(xiàn)在腫瘤相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)詞匯。類似的新詞發(fā)現(xiàn)方法可以參考“基于微博內(nèi)容的新詞發(fā)現(xiàn)方法”[17]。首先通過網(wǎng)上現(xiàn)有的專業(yè)詞匯和學(xué)術(shù)文章建立起一個(gè)基礎(chǔ)的專業(yè)詞庫，然后再通過每天對(duì)于新出現(xiàn)的學(xué)術(shù)文章再次處理，并將患者對(duì)話中的語言進(jìn)行二次分析來找到新詞。

發(fā)現(xiàn)同義詞的過程對(duì)患者特別有用，因?yàn)榻^大多數(shù)患者都不是專業(yè)人士，提問時(shí)常用日常詞語而非專業(yè)詞匯，比如：辛辣食物為專業(yè)詞匯，但是患者可能說：辣的、刺激的、大料等。這次詞匯必須再一次通過分析方法，作為近義詞發(fā)現(xiàn)并保存到詞庫中。其流程見圖4。

上圖中，詞庫1.0和1.01的區(qū)別就是通過計(jì)算后，得到新的詞庫；下一次就會(huì)使用V1.01替換V1.0，生成后即為V1.02

2.4知識(shí)數(shù)據(jù)庫

為了確保知識(shí)的準(zhǔn)確性，機(jī)器人回答問題搜索到的專業(yè)知識(shí)和常見問題來自于兩個(gè)渠道，一是專業(yè)書籍內(nèi)容的整理，將近年來相關(guān)癌癥照護(hù)和康復(fù)相關(guān)內(nèi)容的書籍和患者教育資料，整理成數(shù)據(jù)庫；二是找到腫瘤專科的醫(yī)護(hù)工作者，向其收集患者常見的問題，并讓其從專業(yè)角度提供這些問題的答案。另外，由于癌癥患者照護(hù)有很重要的一方面，即心理護(hù)理，因此機(jī)器人回答問題的方式和語氣，也是數(shù)據(jù)庫知識(shí)的一部分，因此知識(shí)數(shù)據(jù)庫的語氣擬人化非常重要，所有的知識(shí)內(nèi)容都必須經(jīng)過審核。

2.5機(jī)器人的使用

在阿里云上，簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了這個(gè)隨訪機(jī)器人問答的功能，具體流程：①微信機(jī)器人收到用戶的問題；②去數(shù)據(jù)庫尋找是否是已知用戶；③根據(jù)用戶歷史數(shù)據(jù)分析用戶問題；④找到問題中的關(guān)鍵部分；⑤去數(shù)據(jù)庫尋找答案；⑥如果有答案則返回給用戶，本次對(duì)話結(jié)束；⑦如果沒有，去數(shù)據(jù)庫找是否有備選答案；⑧返回結(jié)果給用戶；⑨新詞發(fā)現(xiàn)，將新詞加入到分詞訓(xùn)練詞庫。見圖5。

3 聊天機(jī)器人在癌癥患者居家康復(fù)和護(hù)理中的應(yīng)用

癌癥療程長(zhǎng)、費(fèi)用高，大多數(shù)患者或家屬對(duì)疾病認(rèn)識(shí)不夠，談癌色變，部分患者失去信心、耐心，使治療半途而廢[18]。因此癌癥患者除在醫(yī)院進(jìn)行的前期系統(tǒng)治療外，對(duì)于出院后的家庭治療，康復(fù)和護(hù)理也相當(dāng)重要，包括定期復(fù)查、遵醫(yī)囑服藥、培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣、心態(tài)平和等[19]。但是，由于我國(guó)腫瘤專科醫(yī)護(hù)人員缺乏，患者出院后，醫(yī)護(hù)人員不能及時(shí)隨訪，癌癥患者及其家屬缺少專業(yè)知識(shí)，患者的問題和困惑不能得到及時(shí)解決，患者容易消極治療，不能定期復(fù)查，有的甚至迷信偏方，延誤病情，殆誤治療時(shí)機(jī)[20-23]。因此居家治療、康復(fù)和護(hù)理的過程中遇到許多問題和困惑，如果有可靠的渠道獲取相關(guān)信息，可以協(xié)助解決患者的問題，能夠增加患者治愈的信心，保持良好情緒和心態(tài)[24，25]。隨著微信的普及和機(jī)器人技術(shù)的推廣，微信聊天機(jī)器人可以在癌癥患者隨訪中發(fā)揮更大的作用。

3.1利用機(jī)器人向患者和家屬進(jìn)行疾病知識(shí)宣傳

根據(jù)機(jī)器人加患者（或家屬）好友時(shí)收集患者相關(guān)資料（必要時(shí)發(fā)送相關(guān)情況調(diào)查表），對(duì)患者進(jìn)行分類，主動(dòng)發(fā)起會(huì)話，以聊天的方式向患者或家屬開展健康教育，強(qiáng)化其對(duì)惡性腫瘤的認(rèn)識(shí)，介紹腫瘤的發(fā)病機(jī)制、治療方式、治療目的及預(yù)后、終身隨訪的必要性及隨訪時(shí)間要求。同時(shí)根據(jù)時(shí)間進(jìn)程、患者回答時(shí)的關(guān)鍵詞，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，調(diào)整健康教育的內(nèi)容。

3.2利用機(jī)器人對(duì)癌癥患者和家屬進(jìn)行心理干預(yù)

部分患者得知自己是癌癥時(shí)，失去戰(zhàn)勝疾病的信心，整日提心吊膽地“等待轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)”，消極生活，不愿參加社會(huì)活動(dòng)，此時(shí)更需要傾訴和鼓勵(lì)。機(jī)器人可以不受時(shí)間和空間的限制，代替醫(yī)護(hù)人員隨時(shí)隨地陪患者聊天，收集其心理動(dòng)態(tài)，耐心解答患者提問，在數(shù)據(jù)庫中增加正能量、鼓勵(lì)和幽默的詞語，在聊天中鼓勵(lì)患者積極參與家庭或社會(huì)活動(dòng)，樹立其戰(zhàn)勝疾病的信心?；颊吒械搅奶鞕C(jī)器人很有趣，可以感受到被重視和關(guān)愛，對(duì)戰(zhàn)勝疾病的信心大增，平常不愿講的話或?qū)膊〉睦Щ蟠藭r(shí)都會(huì)傾訴出來，向機(jī)器人求助。

3.3機(jī)器人解答患者關(guān)于康復(fù)和護(hù)理的問題并進(jìn)行生活指導(dǎo)

癌癥患者出院后，機(jī)器人應(yīng)根據(jù)患者的情況主動(dòng)發(fā)起會(huì)話，向患者介紹有關(guān)康復(fù)知識(shí)，如向化療患者介紹脫發(fā)時(shí)的頭發(fā)護(hù)理、胃腸道反應(yīng)重者嘔吐者的飲食增補(bǔ)；放療患者放療區(qū)域皮膚護(hù)理，避免刺激和摩擦，用溫?zé)岬乃蜏睾偷姆试砬逑?，穿純棉的寬松衣服，注意防曬和避免接觸很燙和很涼的東西；乳腺癌手術(shù)患者循序漸進(jìn)地進(jìn)行患側(cè)上肢康復(fù)性鍛煉等。除此之外，患者在遇到問題時(shí)，可以向機(jī)器人提出問題，機(jī)器人會(huì)提供及時(shí)而準(zhǔn)確的答案。讓機(jī)器人主動(dòng)發(fā)起會(huì)話，叮囑患者改變生活方式，增強(qiáng)抗癌功能，也是防治腫瘤的重要方法。根據(jù)患者自身的情況，向部分有不良生活嗜好或習(xí)慣的癌癥患者主動(dòng)宣教或設(shè)置提醒，鼓勵(lì)患者養(yǎng)成良好的習(xí)慣，生活規(guī)律，多參加一些有益的活動(dòng)，戒煙酒，少吃不健康食物 ，多食蔬菜水果，適當(dāng)運(yùn)動(dòng)等。

3.4利用機(jī)器人對(duì)患者進(jìn)行服藥指導(dǎo)

某些患者出院后不遵醫(yī)囑服藥，亂停藥，有些盲目服用補(bǔ)藥、偏方，可以設(shè)置機(jī)器人定時(shí)提醒患者服藥及服藥的種類、名稱和數(shù)量，利用機(jī)器人發(fā)起會(huì)話，提醒患者到正規(guī)的醫(yī)院復(fù)查開藥。機(jī)器人可以向患者發(fā)送調(diào)查表或者詢問患者每次用藥情況，并收集相關(guān)信息，以報(bào)表的形式反饋給后臺(tái)的醫(yī)護(hù)人員。患者提問關(guān)于藥品的問題時(shí)，機(jī)器人向患者介紹所用藥物可能出現(xiàn)的副作用及注意事項(xiàng)，提醒患者正確對(duì)待藥物的副反應(yīng)，必要時(shí)去醫(yī)院就診。endprint

4小結(jié)

隨著癌癥患者的不斷增加，癌癥患者的隨訪、管理、健康教育和康復(fù)護(hù)理等需求急劇增加，現(xiàn)有的專業(yè)醫(yī)護(hù)人員難以滿足癌癥患者的多元化需求；機(jī)器人可以部分替代專業(yè)技術(shù)人員，在滿足癌癥患者需求方面發(fā)揮作用。本文僅在癌癥患者宣教、心理干預(yù)、康復(fù)護(hù)理指導(dǎo)和用藥指導(dǎo)等方面進(jìn)行了探索，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人未來可以在滿足癌癥患者需求方面發(fā)揮更大作用。

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（收稿日期：2017-07-17）endprint