同伴機(jī)器人在癡呆病人中的應(yīng)用研究進(jìn)展

周麗君，劉艷麗，燕杏鈺，郭 蔚，王沙沙，魏齊斐，張 奇

山東中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院,山東250355

癡呆是一種大腦退行性病變，主要表現(xiàn)為各種認(rèn)知功能減退、行為紊亂以及人格改變[1]。隨著我國(guó)人口老齡化加劇，老年癡呆病人與日俱增，給我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生保健系統(tǒng)造成了很大壓力。目前，尚無治療癡呆的特效藥物，而已有的抗精神病類藥物會(huì)引發(fā)病人嚴(yán)重的不良反應(yīng)，非藥物療法扮演著越來越重要的角色。動(dòng)物輔助療法作為非藥物治療方法之一，可以增強(qiáng)病人社會(huì)互動(dòng)、減輕病人的負(fù)性情緒、減少病人異常行為以及抗精神病類藥物的使用。盡管動(dòng)物輔助療法對(duì)病人有諸多好處，但其也可能帶來一系列問題，如抓傷、咬傷、過敏、感染等，此外，照顧動(dòng)物還需耗費(fèi)一定時(shí)間、精力和金錢[2?6]。在此背景下，同伴機(jī)器人在病人護(hù)理中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注，其可以減少寄生蟲感染風(fēng)險(xiǎn)，比動(dòng)物更為安全，且不用專門照護(hù)，故可以減輕病人照顧寵物的負(fù)擔(dān)。已有研究顯示，同伴機(jī)器人干預(yù)和動(dòng)物輔助療法效果相同[7?8]，其在老年癡呆病人中的應(yīng)用處于初步探索階段?，F(xiàn)對(duì)同伴機(jī)器人研究現(xiàn)狀、在癡呆病人中的應(yīng)用效果以及在使用過程中的問題進(jìn)行綜述，以期為癡呆病人的科學(xué)照護(hù)提供參考。

1 同伴機(jī)器人研究現(xiàn)狀

1.1 同伴機(jī)器人概述 “機(jī)器人”一詞首次出現(xiàn)于1920 年卡雷爾·卡佩克發(fā)表的科幻劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》，他將捷克語(yǔ)Robota 寫成Robot，表示奴役之意[9]。美國(guó)是機(jī)器人研究最早的國(guó)家，而我國(guó)的機(jī)器人研究起步較晚，為20 世紀(jì)90 年代，但隨著近年來我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006?2020 年)》《中 國(guó) 制 造2025》《機(jī) 器 人 產(chǎn) 業(yè) 發(fā) 展 規(guī) 劃(2016?2020 年)》等機(jī)器人支持政策的出臺(tái)，我國(guó)在機(jī)器人市場(chǎng)上擁有了較大優(yōu)勢(shì)[10]。老年照護(hù)機(jī)器人主要分為同伴機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人[11]，同伴機(jī)器人又被稱為寵物機(jī)器人、情感機(jī)器人以及社交機(jī)器人，是一種類似動(dòng)物的小型機(jī)器人，可以代替動(dòng)物與人類交流[12]。同伴機(jī)器人的設(shè)計(jì)初衷源于動(dòng)物輔助療法，該療法對(duì)住院老年人的生理和心理均有積極意義，并可減少癡呆病人的煩躁情緒[5,13]。同伴機(jī)器人旨在模仿動(dòng)物優(yōu)勢(shì)，同時(shí)最大限度地降低成本并規(guī)避動(dòng)物潛在的安全和衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)[14]。

1.2 同伴機(jī)器人的種類 同伴機(jī)器人是采用相對(duì)簡(jiǎn)單的金屬或人造毛皮制成的擬動(dòng)物機(jī)器人，如PARO、NeCoRo、AIBO 和CuDDler，它 們 分 別 代 表 小 豎 琴 海豹、貓、狗和泰迪熊，已在養(yǎng)老機(jī)構(gòu)使用[15]。已有研究顯示，與貓、狗機(jī)器人相比，人們更喜歡與不太熟悉的海豹機(jī)器人交流，原因可能與大多數(shù)人對(duì)海豹了解不多，無法與真實(shí)的海豹進(jìn)行比較有關(guān)[16]。PARO 是由Takanori Shibata 發(fā)明的一種治療類同伴機(jī)器人，外形像一只小豎琴海豹，全身都是白色皮毛，重約2.8 kg，大小與小嬰兒相似，發(fā)出的聲音類似于真正的小海豹[17]。它身上配有5 個(gè)不同類型的高精度傳感器，可對(duì)觸覺、視覺、聽覺、溫度以及姿勢(shì)做出反應(yīng)，當(dāng)被撫摸時(shí)會(huì)移動(dòng)尾巴和鰭狀肢，并睜開眼睛，它能記住自己的名字，還能學(xué)會(huì)對(duì)主人經(jīng)常說的話做出反應(yīng)，表現(xiàn)出驚訝、高興和憤怒等情緒[18?19]。NeCoRo 是一個(gè)擁有人工智能系統(tǒng)和多個(gè)內(nèi)置傳感器的復(fù)雜貓形機(jī)器人，它會(huì)伸展身體和爪子、移動(dòng)尾巴、睜閉眼睛，被觸摸時(shí)會(huì)喵喵叫，還會(huì)擁抱，它會(huì)通過模仿真貓的反應(yīng)激發(fā)人類的情感反應(yīng)[20]。AIBO 是一只外形像狗的機(jī)器人，它與以往的動(dòng)物機(jī)器人最大的不同之處在于可以通過自我學(xué)習(xí)適應(yīng)環(huán)境以及表達(dá)情感，可以對(duì)外部環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，有超強(qiáng)自律能力，此外，它還有表演和游戲模式，屬于娛樂智能機(jī)器人[21?22]。CuDDler 是由新加坡譚耀基開發(fā)的泰迪熊機(jī)器人，又名抱抱，高40 cm，寬20 cm，重約4 kg，它可以移動(dòng)脖子、手臂及眼瞼，會(huì)發(fā)出柔和的呼嚕聲、眨眼、上下?lián)u頭，還可以通過手臂動(dòng)作與病人擁抱。其頭部、腹部和背部有3 個(gè)接觸式麥克風(fēng)，可以用來檢測(cè)病人的觸摸[23]。

1.3 同伴機(jī)器人的干預(yù)方式

1.3.1 集體干預(yù) 通常在長(zhǎng)期護(hù)理中心的一個(gè)單獨(dú)、安靜的房間內(nèi)進(jìn)行，每組3～6 人，采用非結(jié)構(gòu)化的形式進(jìn)行靈活互動(dòng)[24]。每次會(huì)議護(hù)理人員均會(huì)向病人介紹同伴機(jī)器人，然后把同伴機(jī)器人傳至每例病人，每例病人均可以與同伴機(jī)器人互動(dòng)，接觸時(shí)間最多5 min，護(hù)理人員會(huì)演示與同伴機(jī)器人的互動(dòng)方法，如撫摸同伴機(jī)器人的身體，以鼓勵(lì)病人的互動(dòng)。

1.3.2 個(gè)體干預(yù) 在家庭環(huán)境中為病人及其照顧者提供單獨(dú)的同伴機(jī)器人，護(hù)理人員為照顧者提供口頭指導(dǎo)和書面指導(dǎo)手冊(cè)，包括同伴機(jī)器人適用情景和使用方法等，如當(dāng)病人感到悲傷或孤獨(dú)、痛苦或焦躁時(shí)，建議病人擁抱并撫摸同伴機(jī)器人，與病人談?wù)摍C(jī)器人以及以前的寵物，幫助病人回憶以前的事物；同時(shí)，指導(dǎo)手冊(cè)也簡(jiǎn)要介紹了同伴機(jī)器人，列出了同伴機(jī)器人與真實(shí)動(dòng)物相比具有的優(yōu)勢(shì)；此外，指導(dǎo)手冊(cè)還包括同伴機(jī)器人使用的技術(shù)指導(dǎo)，如如何通過觸摸傳感器與同伴機(jī)器人互動(dòng)、如何改變同伴機(jī)器人姿勢(shì)以及清潔和充電問題等[25]。與集體干預(yù)相比，個(gè)體干預(yù)強(qiáng)調(diào)根據(jù)每個(gè)人的需求和喜好以個(gè)性化的方式使用同伴機(jī)器人。

2 同伴機(jī)器人在老年癡呆病人中的應(yīng)用效果

2.1 增強(qiáng)病人社會(huì)互動(dòng) 癡呆病人由于大腦功能退化，與他人溝通能力減弱。J?ranson 等[26]對(duì)5 所養(yǎng)老院的30 例癡呆病人進(jìn)行癡呆等級(jí)分組，每組5 例或6 例病人，干預(yù)期間每周組織2 次PARO 小組會(huì)議，每次持續(xù)30 min，持續(xù)12 周，在第2 周和第10 周進(jìn)行錄像，對(duì)病人“觀察PARO”“與他人交談”“對(duì)其他病人微笑/大笑”等行為的持續(xù)時(shí)間占總會(huì)話時(shí)間的百分比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示，輕度至中度癡呆組病人“觀察PARO”的頻率較高(P<0.05)，而重度癡呆組病人“觀察其他事物”的頻率較高(P<0.05)，且輕度、中度癡呆病人在干預(yù)期間“對(duì)其他病人微笑/大笑”比例增加(P<0.05)。Song[27]選取32 例癡呆病人進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照研究，對(duì)照組采用常規(guī)護(hù)理，試驗(yàn)組采用PARO 干預(yù)，每周2次，共6 周，研究結(jié)果顯示，同伴機(jī)器人對(duì)增加癡呆病人的交流和互動(dòng)有積極作用。在1 項(xiàng)采用AIBO 機(jī)器人進(jìn)行的干預(yù)中，癡呆病人經(jīng)常自發(fā)地開始交談，描述同伴機(jī)器人性能，并評(píng)論其身體特征，此外，病人還與其他病人進(jìn)行交流[28]。同伴機(jī)器人可以為癡呆病人提供機(jī)會(huì)，通過與同伴機(jī)器人互動(dòng)進(jìn)行社交刺激，引導(dǎo)病人與其他人交流[29]。在參與同伴機(jī)器人干預(yù)的過程中，病人通過與同伴機(jī)器人及其他病人互動(dòng)，增強(qiáng)了社會(huì)互動(dòng)等積極的社會(huì)行為，減輕了照護(hù)壓力。

2.2 減輕病人負(fù)性情緒 癡呆病人會(huì)出現(xiàn)各種認(rèn)知功能障礙，進(jìn)而誘發(fā)焦慮、抑郁等不良情緒，影響病人及其照顧者的生活質(zhì)量[30]。PARO 在改善癡呆病人情緒方面的作用明確，如可以減少抑郁癥狀和孤獨(dú)感[31?33]。Park等[7]在1項(xiàng)薈萃分析中納入了2000年1月—2019 年8 月發(fā)表的9 項(xiàng)關(guān)于癡呆病人動(dòng)物輔助療法和同伴機(jī)器人干預(yù)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，并評(píng)估了動(dòng)物輔助療法和同伴機(jī)器人干預(yù)對(duì)躁動(dòng)、抑郁和生活質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)兩種干預(yù)方法均可以顯著降低癡呆病人的抑郁程度。1 項(xiàng)研究報(bào)告顯示，PARO 對(duì)老年癡呆癥病人的抑郁和心理躁動(dòng)有積極影響，可以有效緩解神經(jīng)精神癥狀，可以作為非藥物干預(yù)措施[34]。Moyle 等[18]采用隨機(jī)交叉設(shè)計(jì)對(duì)澳大利亞18 例患有中晚期癡呆癥的病人進(jìn)行研究，研究總時(shí)長(zhǎng)為5 周，對(duì)照組病人接受常規(guī)護(hù)理，干預(yù)組病人每周隨機(jī)選取3 個(gè)下午與PARO 相處45 min，持續(xù)3 周，3 周后對(duì)照組和干預(yù)組交換護(hù)理干預(yù)措施，使用老年癡呆生活質(zhì)量量表、漢密爾頓抑郁量表、情感淡漠評(píng)估量表和修訂的徘徊行為量表對(duì)病人進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示，與接受常規(guī)護(hù)理的病人相比，與PARO 交談的病人愉悅感更高。1 項(xiàng)個(gè)案研究分析了病人與PARO、填充玩具交流的視頻，發(fā)現(xiàn)PARO 給病人帶來了更多的笑聲和積極表情[35]。Leng等[36]的1 項(xiàng)評(píng)價(jià)同伴機(jī)器人干預(yù)對(duì)癡呆病人影響的薈萃分析結(jié)果顯示，接受機(jī)器人干預(yù)治療的癡呆病人焦慮和抑郁癥狀顯著改善。

2.3 減少異常行為和抗精神類藥物的使用 癡呆病人的行為癥狀（如激越）通常采用抗精神病藥物治療[37]，但抗精神病藥物會(huì)產(chǎn)生一系列副作用，包括鎮(zhèn)靜、跌倒、中風(fēng)以及死亡率增高等[38]，故嘗試非藥物護(hù)理干預(yù)管理病人的異常行為十分必要。Mervin 等[39]選取澳大利亞415 例癡呆病人進(jìn)行整群隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，病人每周需選取3 個(gè)下午與PARO 相處15 min，研究進(jìn)行10 周，結(jié)果顯示，PARO 在降低病人激越行為、減少抗精神藥物使用方面效果優(yōu)于其他非藥物療法。J?ranson 等[40]對(duì)10 所養(yǎng)老院的53 例癡呆病人進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照研究，干預(yù)組的27 例癡呆病人每次與PARO 相處30 min，每周2 次，持續(xù)12 周，研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，干預(yù)組使用的精神藥物減少。在1 項(xiàng)病例研究中，1 例患有阿爾茲海默病的90 歲退伍軍人在入院初期對(duì)員工表現(xiàn)出輕度到中度的語(yǔ)言攻擊行為，護(hù)理人員決定使用貓機(jī)器人干預(yù)，病人在24 h 內(nèi)撫摸貓，觀察它移動(dòng)，聽它發(fā)出咕嚕聲，身體攻擊性行為幾乎消失，且在其臨終前3 d 貓機(jī)器人的使用使他不再依賴苯二氮?類藥物，其也不需要任何治療晚期躁動(dòng)的藥物[41]。

2.4 改善生理狀況 隨著疾病進(jìn)展，癡呆病人生理健康受到嚴(yán)重影響。Liang 等[25]在新西蘭2 所癡呆日托中心進(jìn)行同伴機(jī)器人試點(diǎn)隨機(jī)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，病人生理指標(biāo)無明顯改變，可能與樣本量較小有關(guān)。Pu 等[42]于2018 年1 月—2019 年1 月選取澳大利亞3 所照護(hù)中心的43 例患有慢性疼痛的癡呆病人進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，干預(yù)組病人每天與PARO 交流30 min，每周5 d，持續(xù)6周，每次交談完畢研究人員對(duì)病人疼痛情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，干預(yù)組病人疼痛水平顯著降低，使用的止痛藥物明顯減少。Bemelmans 等[43]通過查閱國(guó)外同伴機(jī)器人相關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)過一系列篩選，最后納入41 篇文獻(xiàn)，描述了涉及4 類同伴機(jī)器人的17 項(xiàng)研究，大多研究報(bào)告顯示，同伴機(jī)器人對(duì)生理方面(如血壓)有積極影響。居住在養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的癡呆病人常常因疼痛導(dǎo)致睡眠質(zhì)量降低，在1 項(xiàng)研究中，2 例癡呆病人提到PARO 在改善睡眠方面有潛在好處[44]。

3 同伴機(jī)器人使用過程中的問題

①同伴機(jī)器人的成本較高，可能限制同伴機(jī)器人的使用人群；同時(shí)，當(dāng)同伴機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)需要較長(zhǎng)的維修時(shí)間，病人失去同伴機(jī)器人陪伴可能產(chǎn)生不良行為，加重病情。建議將同伴機(jī)器人納入醫(yī)保范圍，同時(shí)建立專門的同伴機(jī)器人維修技術(shù)團(tuán)隊(duì)，解決同伴機(jī)器人維修困難問題。②同伴機(jī)器人照護(hù)可能忽視病人意愿和需求。有學(xué)者認(rèn)為同伴機(jī)器人照護(hù)不是從病人意愿和需求出發(fā)，無法提供病人想要的人文關(guān)懷，對(duì)病人而言是不尊重甚至是不道德的行為[45?46]。③病人把同伴機(jī)器人當(dāng)作情感傾訴者，子女和父母間的相處時(shí)間減少，情感逐漸淡化[47]。同伴機(jī)器人不能完全代替子女和護(hù)理人員陪伴，要注重病人意愿，把同伴機(jī)器人作為輔助干預(yù)措施，同時(shí)，還要加強(qiáng)倫理制度建設(shè)。

4 小結(jié)

隨著機(jī)器人技術(shù)日益成熟、智能化程度進(jìn)一步提升，機(jī)器人越來越廣泛地應(yīng)用于護(hù)理領(lǐng)域，節(jié)省了大量的人力、物力，同時(shí)解決了護(hù)理人員缺乏和優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)需求迫切的矛盾，提高了病人及其照顧者的生活質(zhì)量。國(guó)外已有研究將同伴機(jī)器人應(yīng)用于癡呆病人中，增強(qiáng)了病人社會(huì)互動(dòng)、減輕了負(fù)性情緒、減少了異常行為和抗精神病藥物使用，改善了病人生理狀況。我國(guó)關(guān)于同伴機(jī)器人的研究尚處于探索階段，仍存在技術(shù)、應(yīng)用以及倫理等方面的問題，后續(xù)研究需重點(diǎn)關(guān)注和改善以上問題。