遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年護(hù)理中的應(yīng)用研究進(jìn)展

黃璐瑤,趙志芳

浙江中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院,浙江杭州 310051

根據(jù)聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《世界人口老齡化報(bào)告》預(yù)測(cè),到2025年全球65歲及以上的人口將達(dá)到15億[1]。當(dāng)前我國(guó)正面臨老齡化趨勢(shì)持續(xù)加劇的嚴(yán)峻形勢(shì),第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)60歲及以上人口達(dá)18.7%,其中65歲及以上人口達(dá)13.5%,接近中度老齡化社會(huì)水平[2]。全球老齡化趨勢(shì)對(duì)社會(huì)養(yǎng)老、醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)等方面產(chǎn)生了巨大的壓力和挑戰(zhàn)。國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》中指出,需圍繞醫(yī)療、健康和養(yǎng)老,推廣應(yīng)用人工智能治療新模式、新手段,開(kāi)發(fā)面向老年人的移動(dòng)社交和服務(wù)平臺(tái)、情感陪護(hù)助手,提升老年人生活質(zhì)量[3]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人(mobile telepresence robots, MTR)是解決醫(yī)療保健系統(tǒng)中這一“瓶頸”的手段,其在成本節(jié)約和醫(yī)療服務(wù)改善等方面具有巨大的潛力。相比于發(fā)達(dá)國(guó)家,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用起步較晚、研究較少。因此,本文對(duì)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人的概念及其在老年護(hù)理中的應(yīng)用范圍及效果進(jìn)行總結(jié)和分析,以期為遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年護(hù)理領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供借鑒和參考。

1 概述

遠(yuǎn)程呈現(xiàn)(telepresence)是由麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合創(chuàng)始人,也是該研究領(lǐng)域的先驅(qū)之一Marvin Minsky于1980年創(chuàng)造的,指的是用于操縱遠(yuǎn)程物理對(duì)象的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)[4]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人是一種通過(guò)遠(yuǎn)程控制和操作的機(jī)器人系統(tǒng),可以代表人類用戶在遠(yuǎn)距離的地點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)或提供服務(wù),代表性的遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人有Giraff、Temi、VGo、Double、Beam、Padbot[5-6]。操作者可以登錄機(jī)器人,通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦或計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人通過(guò)高度先進(jìn)的傳感器、攝像頭、揚(yáng)聲器等裝置,將操作者的動(dòng)作、聲音和視角傳達(dá)給機(jī)器人,由機(jī)器人進(jìn)行呈現(xiàn),并將另一端用戶的信息傳回給操作者,為遠(yuǎn)程用戶創(chuàng)建了真實(shí)體驗(yàn)的模擬環(huán)境,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的互動(dòng)和交流[7]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如教育、工業(yè)、醫(yī)療等。在教育領(lǐng)域,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人不僅可以使學(xué)生在無(wú)法親自到場(chǎng)的情況下參與遠(yuǎn)程學(xué)習(xí),而且有利于授課者與學(xué)生產(chǎn)生互動(dòng),增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)參與感[8];在工業(yè)領(lǐng)域,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以用于對(duì)潛在危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境進(jìn)行檢查等[9];在醫(yī)療領(lǐng)域,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以使醫(yī)生遠(yuǎn)程診斷和治療患者,并可為患者實(shí)施遠(yuǎn)程手術(shù)[10]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人的發(fā)展為人們提供了更多跨越時(shí)空和地域限制的機(jī)會(huì),使得遠(yuǎn)程操作和互動(dòng)更加便捷和實(shí)時(shí)化。

2 遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年人群中的應(yīng)用范圍

2.1 遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年癡呆患者中的應(yīng)用

2.1.1非藥物干預(yù)措施在老年癡呆患者護(hù)理中的重要性

癡呆是一種由大腦病變引起的綜合征,臨床特征為記憶、理解、判斷、推理、計(jì)算和抽象思維等多種認(rèn)知功能減退,可伴有幻覺(jué)、妄想、行為紊亂和人格改變[11]。癡呆發(fā)病率隨著老齡化而迅速增加,全球癡呆性疾病的患病率正在上升[12]。老年癡呆是全球性的健康問(wèn)題,影響家庭、醫(yī)療保健系統(tǒng)和社會(huì)[13]。癡呆的治療包括藥物治療和非藥物治療,抗精神疾病類藥物治療常產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng),增加老年癡呆患者行為心理癥狀(Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia,BPSD)、跌倒、感染等風(fēng)險(xiǎn)[14]。世界衛(wèi)生組織批準(zhǔn)的2017-2025年癡呆公共衛(wèi)生應(yīng)對(duì)全球行動(dòng)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)了信息和通信技術(shù)的潛力,為癡呆患者護(hù)理提供負(fù)擔(dān)得起、成本效益高、可持續(xù)和高質(zhì)量的非藥物干預(yù)措施[15]。

2.1.2遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可促進(jìn)老年癡呆患者社交并為其提供情感支持

失去深入的溝通和社交對(duì)話會(huì)導(dǎo)致癡呆患者感到社會(huì)孤立,沒(méi)有機(jī)會(huì)表達(dá)自己的需求[16]。一項(xiàng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)[17]顯示,隔離導(dǎo)致缺乏社交和感官刺激,使癡呆患者更容易感到無(wú)聊,從而增加其出現(xiàn)BPSD的機(jī)會(huì),例如焦慮、冷漠、睡眠障礙、幻覺(jué)等。在信息技術(shù)干預(yù)中,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人的治療對(duì)老年癡呆患者有積極作用,得到了照顧者及護(hù)理人員的認(rèn)可[18]。Moyle等[18]從癡呆癥患者(n=22)、家庭照顧者(n=5)以及護(hù)理人員(n=12)的角度,通過(guò)社交存在評(píng)估工具、國(guó)際積極和消極情感量表、情感表現(xiàn)量表以及半結(jié)構(gòu)化訪談,探討了遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在癡呆患者護(hù)理中的應(yīng)用效果。研究結(jié)果表明,通過(guò)使用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人,患者、家庭照顧者以及護(hù)理人員均獲得了較好的社交存在感,在國(guó)際積極和消極情感量表上的積極情感得分為(18.77±4.00)分,明顯高于消極情感得分的(8.05±1.76)分,在情感表現(xiàn)量表的面部表現(xiàn)子量表上也取得積極效果。因此,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在需要社會(huì)聯(lián)系的癡呆患者中具有良好的應(yīng)用效果,但需要進(jìn)行更大樣本量、不同環(huán)境和成本效益分析的研究,以指導(dǎo)其在衛(wèi)生保健中應(yīng)用?？傊?遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以為老年癡呆患者提供陪伴和情感支持。這些機(jī)器人通常配備了人工智能技術(shù),不僅可以進(jìn)行基本的對(duì)話和交流,而且能夠幫助老年癡呆患者聯(lián)系家人,以增加社交互動(dòng),減輕老年癡呆患者的焦慮和孤獨(dú)感,促進(jìn)心身健康。

2.2 遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年流行性疾病中的應(yīng)用

2.2.1遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可提供遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診療及消毒等服務(wù)

遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以與用戶互動(dòng),促進(jìn)他們參與交流、運(yùn)動(dòng)、家務(wù)和健康監(jiān)測(cè)等活動(dòng),從而改善他們的心身健康[19]。新型冠狀病毒感染的爆發(fā)對(duì)全球老年人的健康和福祉產(chǎn)生長(zhǎng)期而深遠(yuǎn)的影響。老年人屬于高風(fēng)險(xiǎn)群體,需要避免接觸可能攜帶病毒的人群,因此大流行期間醫(yī)療護(hù)理機(jī)構(gòu)的探視限制和人員短缺使老年人感到孤獨(dú)[20],遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人為其提供了一種安全的交流和服務(wù)方式。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以配備傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老年人生命體征,并及時(shí)提醒老年人及其家屬或醫(yī)護(hù)人員,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況從而進(jìn)行遠(yuǎn)程診療[21]。Wang等[22]開(kāi)發(fā)出遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人FLEXTRA,FLEXTRA可以在新型冠狀病毒感染大流行情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程健康咨詢、食品和藥品的非接觸式交付、遠(yuǎn)程房間消毒,幫助老年人應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒感染中的困難和挑戰(zhàn)。

2.2.2遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可通過(guò)視頻通話等技術(shù)加強(qiáng)交流

遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以通過(guò)視頻通話技術(shù)使老年人與其親朋好友進(jìn)行交流,這有助于減少老年人的孤獨(dú)感和減輕照護(hù)者負(fù)擔(dān)。在新型冠狀病毒感染大流行期間,Hung等[23]在加拿大的4個(gè)長(zhǎng)期護(hù)理機(jī)構(gòu)中招募了51名參與者,包括9名居民、15名家庭成員和27名工作人員以調(diào)查使用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人(Double 3)后的影響和體驗(yàn)。家庭成員通過(guò)Wi-Fi遠(yuǎn)程控制機(jī)器人,使用Double在線系統(tǒng)安排虛擬通話。此外機(jī)器人配備3D傳感器,可躲避障礙物,家庭成員可以遠(yuǎn)程調(diào)整機(jī)器人的高度和控制機(jī)器人移動(dòng),使居民更容易與家人保持聯(lián)系。干預(yù)結(jié)束后對(duì)居民、家庭成員和工作人員進(jìn)行了訪談,研究結(jié)果顯示,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人的使用能夠幫助老年人與家屬保持聯(lián)系,加強(qiáng)老年人自主權(quán),減輕照護(hù)者負(fù)擔(dān)。在新型冠狀病毒感染大流行期間,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人不僅能夠?yàn)槔夏耆诉M(jìn)行健康評(píng)估與監(jiān)測(cè),減少了人與人之間的面對(duì)面接觸,降低老年人感染新型冠狀病毒的風(fēng)險(xiǎn),而且通過(guò)社交互動(dòng)和溝通,彌合家庭成員與老年人之間通常存在的物理距離,有效緩解了老年人的社會(huì)隔離,保障了老年人的心身健康[19,24]。但需要注意的是,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人可以為老年人提供一定的幫助,但并不能完全替代人與人之間的互動(dòng)和關(guān)懷。在應(yīng)用這些技術(shù)時(shí),還需要結(jié)合人性化設(shè)計(jì)和人工智能的倫理原則,確保老年人的隱私安全和尊嚴(yán)得到保護(hù)。

3 遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年護(hù)理中的應(yīng)用效果

3.1 增加社交陪伴和減少孤獨(dú)感

社會(huì)隔離一直是老年護(hù)理中的一個(gè)重要問(wèn)題,長(zhǎng)期的社會(huì)隔離會(huì)導(dǎo)致老年人孤獨(dú)、抑郁和認(rèn)知能力下降[25]。盡管目前智能手機(jī)和虛擬在線通信平臺(tái)等技術(shù)已廣泛普及,但由于老年患者缺乏通訊設(shè)備使用技能、認(rèn)知和身體機(jī)能減退等原因,使得其很難使用這些技術(shù)與外界進(jìn)行聯(lián)系。而遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人是由呼叫者進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,老年人無(wú)需學(xué)習(xí)如何控制機(jī)器人,因此遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人對(duì)老年人更具有適用性[19]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人通過(guò)遠(yuǎn)程視頻通話和語(yǔ)音交流,為老年人提供社交陪伴。通過(guò)增加日常生活中的通話互動(dòng)次數(shù),有助于老年人感受到被關(guān)注和家庭紐帶的存在,從而加強(qiáng)老年人和家庭之間的聯(lián)系,這種虛擬連接的存在可以減少老年人的孤獨(dú)感,增強(qiáng)老年人的自尊心以及在社會(huì)中的價(jià)值感[23]。Isabet等[26]探究遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人干預(yù)對(duì)居家老年人的孤獨(dú)感和社交孤立的影響。該研究預(yù)計(jì)通過(guò)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人干預(yù)增強(qiáng)參與者已有的社會(huì)聯(lián)系和社會(huì)歸屬感,從而減少孤獨(dú)感和社會(huì)隔離。Moyle等[27]對(duì)6名家庭照顧者進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化訪談,研究表明,家庭照顧者通過(guò)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人與老年人交談,產(chǎn)生存在感和聯(lián)系感,機(jī)器人有助于加強(qiáng)老年人與家人的交談和社會(huì)聯(lián)系,因此遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人具有促進(jìn)社會(huì)聯(lián)系的潛力,特別是在家庭成員無(wú)法定期訪問(wèn)養(yǎng)老院的情況下?？傊?遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人為老年人提供了一種虛擬的社交平臺(tái),使其能夠更加容易地參與社交活動(dòng),感受到社交陪伴和關(guān)愛(ài),從而改善老年人的心理健康,促進(jìn)積極的社交體驗(yàn)和情感支持。

3.2 提供醫(yī)療協(xié)助和緊急救援

遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人配備了傳感器和攝像頭,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老年人的生活環(huán)境和身體狀況。醫(yī)護(hù)人員或家屬可以通過(guò)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人來(lái)監(jiān)測(cè)老年人的活動(dòng)、睡眠、飲食、生命體征等,并及時(shí)采取必要的關(guān)懷和干預(yù),這有助于提早發(fā)現(xiàn)健康問(wèn)題并采取相應(yīng)的措施[28]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人與醫(yī)護(hù)人員的遠(yuǎn)程會(huì)診和醫(yī)療協(xié)助密切相關(guān),醫(yī)生可以通過(guò)機(jī)器人的攝像頭和傳感器觀察老年人的病情,并給予遠(yuǎn)程診斷和治療建議[29],如在一些偏遠(yuǎn)地區(qū),遠(yuǎn)程通訊技術(shù)可以為無(wú)法親自就診的老年人提供及時(shí)的醫(yī)療服務(wù)。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年人緊急救援中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,老年人穿戴的識(shí)別健康檢測(cè)設(shè)備若發(fā)生數(shù)值異常,如生命體征異?；虬l(fā)生跌倒等,機(jī)器人可以通過(guò)緊急呼叫系統(tǒng)聯(lián)系醫(yī)療人員或緊急救援服務(wù),醫(yī)生或急救人員可以通過(guò)機(jī)器人的攝像頭觀察患者,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)和心理支持,不僅可以幫助老年人采取正確的急救措施,以取得最佳的治療時(shí)間,從而改善預(yù)后,而且可以為老年人提供安撫和鼓勵(lì),以緩解緊張情緒、提高安全感[30]。綜上,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老年人狀況、遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)助和緊急救援等功能,保障老年人的生命安全。

3.3 提高康復(fù)效果和生活質(zhì)量

許多老年人無(wú)法獲得專業(yè)康復(fù)師來(lái)定期進(jìn)行有監(jiān)督的康復(fù)活動(dòng),但遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人能夠遠(yuǎn)程監(jiān)督老年人定期進(jìn)行康復(fù)活動(dòng)[31]。視頻會(huì)議與機(jī)器人移動(dòng)性的結(jié)合能夠使操作員在房間中觀察到參與者所要求的練習(xí)[32]。遠(yuǎn)程呈現(xiàn)平臺(tái)結(jié)合實(shí)體的機(jī)器人更有助于提供高質(zhì)量的遠(yuǎn)程康復(fù)。Flo是一款遠(yuǎn)程呈現(xiàn)的社會(huì)輔助機(jī)器人,其目的在于通過(guò)為患者提供實(shí)體代理人,從而增強(qiáng)遠(yuǎn)程康復(fù)互動(dòng)。Flo以定制的游戲形式展開(kāi)互動(dòng),這些游戲根據(jù)臨床醫(yī)生、操作員和患者的需求進(jìn)行設(shè)計(jì),如目標(biāo)觸摸游戲等?；颊吲c機(jī)器人進(jìn)行互動(dòng)時(shí),臨床醫(yī)生能夠通過(guò)系統(tǒng)屏幕和揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)。同時(shí),Flo的面部表情可以動(dòng)態(tài)變化,以傳達(dá)情感,而其語(yǔ)音則采用AWS Polly實(shí)時(shí)合成。Flo機(jī)器人的每只手臂具備4個(gè)自由度,因此可以執(zhí)行多種任務(wù)。該平臺(tái)上配備的攝像頭能夠收集數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)患者功能的自動(dòng)評(píng)估。Sobrepera等[33]詢問(wèn)了379名美國(guó)治療師對(duì)使用Flo的總體感受,結(jié)果表明,雖然在視頻質(zhì)量和相關(guān)法規(guī)上有所欠缺,但康復(fù)師對(duì)可用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人增強(qiáng)遠(yuǎn)程康復(fù)的觀點(diǎn)是積極的,在新型冠狀病毒感染大流行下,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人填補(bǔ)腦癱、腦卒中等疾病的康復(fù)鍛煉空白,創(chuàng)造了有意義的遠(yuǎn)程康復(fù)接觸。Mascret等[34]隨機(jī)選擇了40名老年人,分為兩組,每組20名參與者,進(jìn)行認(rèn)知-運(yùn)動(dòng)任務(wù)的個(gè)體學(xué)習(xí),其中一組面對(duì)面與體育活動(dòng)教師交流,另一組通過(guò)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人與同一名教師交流。通過(guò)定量和定性方法評(píng)估任務(wù)表現(xiàn)、老年人對(duì)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人的接受程度以及對(duì)體育活動(dòng)教師的感知。結(jié)果顯示,使用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人組與面對(duì)面干預(yù)組在幫助老年人學(xué)習(xí)認(rèn)知-運(yùn)動(dòng)任務(wù)方面的效果相當(dāng),老年人高度接受遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人,認(rèn)為使用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人的體育活動(dòng)教師溫暖、能干、適應(yīng)性強(qiáng)且善于社交。因此,可以考慮由考核合格的教師使用遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人開(kāi)展體育活動(dòng)課程,服務(wù)于獨(dú)居的老年人。綜上,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在老年人康復(fù)訓(xùn)練中扮演著重要角色,機(jī)器人可以通過(guò)示范動(dòng)作及進(jìn)行語(yǔ)音指導(dǎo)和實(shí)時(shí)反饋,幫助老年人進(jìn)行正確的康復(fù)訓(xùn)練,這種個(gè)性化和實(shí)時(shí)的輔助訓(xùn)練有助于老年人提高康復(fù)效果和生活質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人陪伴可能是未來(lái)老年人的一種生活方式,在老年護(hù)理領(lǐng)域展示了廣闊的應(yīng)用前景。本文通過(guò)綜述其概念和應(yīng)用范圍,了解其在老年癡呆患者和老年流行性疾病中的應(yīng)用。在應(yīng)用效果方面,遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人在增加社交陪伴和減少孤獨(dú)感、提供醫(yī)療協(xié)助和緊急救援,以及提高康復(fù)效果和生活質(zhì)量等方面顯示出潛在的優(yōu)勢(shì)。但目前遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人干預(yù)尚缺乏規(guī)范化指南,大部分研究存在著樣本量小、未隨機(jī)分組、缺乏對(duì)照組等問(wèn)題,未來(lái)研究可借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn),并基于我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行大樣本隨機(jī)對(duì)照研究以提高論證強(qiáng)度,同時(shí)可針對(duì)不同場(chǎng)景,如醫(yī)院、養(yǎng)老院、社區(qū)等構(gòu)建適合我國(guó)老年人的遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人干預(yù)方案。