智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中應(yīng)用的范圍綜述

梅紫琦，金勝姬，李瑋彤，柏亞妹，宋玉磊，李伊婷，王萌，徐桂華

（南京中醫(yī)藥大學(xué)護理學(xué)院，江蘇南京 210023）

護理人力短缺和工作負荷過重是全球共同面對的挑戰(zhàn)[1]。 智能機器人技術(shù)的發(fā)展為解決這一問題提供了可能。 護理人員認(rèn)為機器人應(yīng)承擔(dān)重復(fù)程度高、勞動強度大、技術(shù)含量低的基礎(chǔ)性工作，并對患者不造成任何傷害，健康教育分外符合上述要求[2]。智能機器人能使護士從繁復(fù)、 機械的傳統(tǒng)健康教育中解放，使其將更多精力投入到專業(yè)化工作中，從而提升護理質(zhì)量。 目前研究者越來越關(guān)注智能機器人在健康教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景， 但機器人能否勝任健康教育工作者這一角色尚未可知。 本研究以JBI 循證衛(wèi)生保健中心發(fā)布的范圍綜述指南為指導(dǎo)[3]，對智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用相關(guān)文獻進行匯總分析，以全面了解該領(lǐng)域的研究進展，探索現(xiàn)有研究的局限性和未來的研究方向。

1 資料與方法

1.1 明確研究問題 基于PCC（Population, Concept,Context）原則[4]，本研究研究對象（P）：有健康教育需求的人群，如患者、醫(yī)護等。 研究概念（C）：智能機器人為具有真實物理形態(tài)的具備一些與人或生物相似智能能力的自動化機器[5]，不包括無真實形態(tài)的使用自然對話語言與人類用戶進行交流的智能對話機器人（如： ChatGPT 等）[6]。護理健康教育是指傳播具有護理特色的科學(xué)健康知識、觀念、方法和技能的方法[7]。 研究情境（C）：研究對象接受智能機器人健康教育的情境，包括醫(yī)院、學(xué)校等。 經(jīng)文獻回顧以及頭腦風(fēng)暴，明確本研究主要問題為智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀、智能機器人常用類型、健康教育形式、交互模式、應(yīng)用評價指標(biāo)等，探明智能機器人健康教育的優(yōu)勢、限制以及未來前景。

1.2 文獻的納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 文獻納入標(biāo)準(zhǔn)為（1）研究對象：有健康教育需求的人群；（2）研究概念：基于智能機器人交互的面對面健康教育； （3）研究情境：研究對象接受智能機器人健康教育的情境。 （4）研究設(shè)計：隨機對照試驗、類實驗研究、質(zhì)性研究、混合性研究。

文獻排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）基于無真實形態(tài)的智能對話機器人的健康教育以及由人類主導(dǎo)的健康教育；（2）側(cè)重于智能機器人技術(shù)的發(fā)展；（3） 研究計劃書、指南、意見和政策性文件；（4）綜述性文獻；（5）除中英文以外的語種；（6）無法獲取全文。

1.3 文獻檢索 檢索Cochrane Library、Embase、PubMed、Web of Science、CINAHL、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)、萬方醫(yī)學(xué)期刊數(shù)據(jù)庫，檢索時限為建庫至2023 年12 月31 日。中文檢索式以萬方醫(yī)學(xué)期刊數(shù)據(jù)庫為例：（“健康教育” OR “健教” OR“衛(wèi)生教育” OR “健康宣教” OR “健康促進” OR“健康素養(yǎng)” OR “健康管理” OR “患者教育” OR“健康意識” OR “健康宣傳” OR “健康知識” OR“公共衛(wèi)生”）AND （機器人）。英文檢索式以PubMed為例，具體檢索策略見圖1。

圖1 PubMed 檢索策略

1.4 文獻篩選與資料提取 首先， 將檢索到的文獻導(dǎo)入EndNote 20 軟件去重。 再由2 名研究生閱讀文獻標(biāo)題和摘要，篩選與主題相關(guān)的文獻。 在此基礎(chǔ)上進行全文閱讀，根據(jù)納排標(biāo)準(zhǔn)篩選，確保文獻內(nèi)容與研究主題契合。 最后，使用Excel 表格提取信息，并進行交叉核對。若出現(xiàn)分歧，請第三方解決。信息提取內(nèi)容包括：（1）基本信息，如國家、作者、發(fā)表年份等；（2）重點內(nèi)容，如健康教育形式、交互模式、評價指標(biāo)等；（3）調(diào)查信息，如樣本量、教育時長、使用感受等。

2 結(jié)果

2.1 文獻檢索結(jié)果 初檢獲得4 791 篇文獻，其中Cochrane Library（n=235），Embase（n=625），PubMed（n=394），Web of Science（n=2 590），CINAHL（n=511），中國知網(wǎng)（n=130），萬方醫(yī)學(xué)期刊數(shù)據(jù)庫（n=278），維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（n=28）。 去除重復(fù)文獻后剩余3 848 篇， 閱讀題目和摘要初篩后排除3 783 篇； 閱讀全文復(fù)篩剩余的65 篇文獻后，排除49 篇，納入16 篇；此外，追蹤納入文獻的參考文獻，補充獲取3 篇相關(guān)文獻，最終納入19 篇文獻。

2.2 納入文獻的基本特征 共納入19 篇文獻，基本情況見表1。

表1 納入文獻基本信息表（n=19）

2.3 智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.3.1 智能機器人類型、 健康教育形式以及交互模式 常見健康教育機器人類型分為類人形、動物形、機械形等。類人形機器人在其中占據(jù)主要地位，它們與人類相似的物理結(jié)構(gòu)和運動模式， 能更好地模仿人類互動交流， 滿足患者需求。 其中最受歡迎的是Nao、Pepper 兩款類人形機器人，它們外形可愛，搭載多個傳感器模塊（例如視覺、觸覺、聽覺、表情等），可實現(xiàn)不同交互模式[27-28]。 另外還有2 種機械形機器人，分別是帶屏幕的機械車[20]和寵物蛋形機器人[17]。它們外觀呈機械化，互動感略遜于人形機器人。

機器人搭載不同傳感器模塊影響健康教育形式和交互模式。配備語音識別技術(shù)可實現(xiàn)語音交互，可實現(xiàn)知識問答和健康故事[8-26]。屏幕模塊可用于教育視頻和課件，結(jié)合語音交互實現(xiàn)視聽交互[8-26]。 觸覺感知模塊使機器人能夠感知用戶觸摸， 實現(xiàn)更具情感的人機交互[15]。 人形機器人因肢體相似性和自由度可模擬動作，如戴口罩和保持社交距離，實現(xiàn)肢體交互[16]。 兒童健康教育常采用游戲、故事和動畫等趣味形式[8-9,15,23]，成人認(rèn)知水平更高，則更傾向于知識問答和課件[10-14,17-22,25-26]。

2.3.2 智能機器人健康教育應(yīng)用的評價指標(biāo) 所納入的文獻應(yīng)用了不同的理論、 模型以及概念來制定智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的評價指標(biāo)。

2.3.2.1 基于知信行理論的評價指標(biāo) 知信行理論包括獲取知識、產(chǎn)生信念和形成行為3 個過程[29]，該理論常用來評價智能機器人健康教育效果。 周慧敏團隊[10]使用智能機器人對甲狀腺癌術(shù)后碘131隔離患者進行健康教育，實驗組知曉率為92.66%，對照組為76.64%，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。 Connolly 等[18]運用Pepper 機器人對糖尿病患者進行健康教育， 使用糖尿病態(tài)度量表評估健康信念認(rèn)同狀況。Triantafyllidis等[20]在跨理論模型 （The Transtheoretical Model，TTM）的指導(dǎo)下，對兒童進行肥胖預(yù)防健康宣教，教育結(jié)束1 周后，約77%的兒童至少在健康飲食、身體鍛煉和教育賦權(quán)3 個領(lǐng)域有1 項健康行為改變。

2.3.2.2 基于整合型技術(shù)接受模型的評價指標(biāo)2003 年Venkatesh 等[30]提出整合型技術(shù)接受模型（Unified Theory of Acceptance and Use of Technology，UTAUT），包括績效期望、努力期望、社會影響和促成因素四大要素，常以其構(gòu)建評價指標(biāo)，評價智能機器人健康教育使用感受，預(yù)測解釋度高。有3 篇文獻描述了研究對象對智能機器人健康教育使用態(tài)度，提取6 個研究結(jié)果，見表2。 研究者根據(jù)UTAUT 模型將質(zhì)性資料歸納整合，形成10 個新類別，匯總為4 項整合結(jié)果，見圖2。

表2 研究對象對智能機器人健康教育使用感受（n=3）

圖2 研究對象對智能機器人健康教育使用感受整合結(jié)果

2.3.2.3 心理學(xué)相關(guān)評價指標(biāo) 在重視心理健康的背景下， 從心理學(xué)視角解讀智能機器人健康教育應(yīng)用效果已逐漸開始應(yīng)用，如：焦慮、痛苦、情感參與等。Chang 等[24]關(guān)注患兒靜脈輸液前焦慮這一心理感受，采用機器人陪伴式教育，實驗組相比于對照組焦慮評分降低，2 組之間的焦慮差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。智能機器人在人機交互過程中扮演了“朋友”或“親人”的角色，模擬一個類似于現(xiàn)實交談的情境，與使用者互動、交談、學(xué)習(xí)，進而滿足使用者情感需求，降低焦慮、抑郁等負面情緒。

2.3.2.4 其他評價指標(biāo) 此外， 一些研究從護理管理角度研究機器人的使用效果，例如護理工時、護理滿意度等。 李艷等[13]在醫(yī)院病房內(nèi)進行了1 項對200例冠心病患者的類實驗研究，結(jié)果顯示實驗組的健康教育護理工時比對照組時間明顯縮短，且出院時實驗組護理滿意度優(yōu)于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。 智能機器人能夠24 h 不間斷答疑， 互動宣教模式直觀生動，可以提高健康宣教工作效率，或?qū)⒊蔀榕R床上護理工作者的好助手。

3 討論

3.1 智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢 健康教育需貫穿全生命周期， 早已成為醫(yī)護臨床工作的重要組成部分， 智能機器人在健康教育領(lǐng)域中應(yīng)用具備以下3 個優(yōu)勢。 （1）減輕醫(yī)護人員工作壓力。 目前臨床健康教育模式消耗醫(yī)護大量時間精力[31]，且某些健康教育內(nèi)容存在同質(zhì)性，醫(yī)護常做機械重復(fù)的健康教育工作，缺乏幸福感[32]。 智能機器人可以多次、反復(fù)地提供健康教育，解答患者疑問，協(xié)助醫(yī)護人員完成繁重、瑣碎的任務(wù)，從而減輕工作壓力。 （2）智能機器人支持多種教育形式，提升宣教質(zhì)量。 傳統(tǒng)的健康教育形式多為口授或紙媒，被教育者多是單方面聽取信息，被動接受，因此相關(guān)知識不易掌握且遺忘速度快。 智能機器人搭載屏幕或投影儀，可以使用文字、圖像、動畫、聲音和活動視頻等多種形式的媒體信息， 以多樣、 形象、生動、直觀、交互的方式呈現(xiàn)教育內(nèi)容，提升了教育質(zhì)量。 （3）智能機器人健康教育知識體系科學(xué)全面。 機器人整合了海量文獻、臨床指南和專業(yè)知識，構(gòu)建了多元異構(gòu)的知識庫系統(tǒng)， 提供了專業(yè)且全面的教育知識技術(shù)基礎(chǔ)。

3.2 智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用限制 智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用限制主要包括技術(shù)限制和倫理道德限制。其中，智能機器人技術(shù)缺陷是制約用戶使用的問題核心。例如，語音交互技術(shù)的準(zhǔn)確性會受到方言、口音等因素影響，網(wǎng)絡(luò)問題會導(dǎo)致機器人響應(yīng)延遲， 以及運動過程中可能產(chǎn)生的碰撞、噪音問題等。 此外，智能機器人內(nèi)置的健康教育知識圖譜受到構(gòu)建者專業(yè)背景的限制。目前，知識圖譜主要由計算機領(lǐng)域的研究人員構(gòu)建，主要關(guān)注于算法的創(chuàng)新和優(yōu)化，而忽視了臨床應(yīng)用價值[33]。 因此，需要構(gòu)建以醫(yī)護人員為主導(dǎo)的醫(yī)學(xué)健康教育知識庫，以滿足臨床實際應(yīng)用的需求[34]。 其次，智能機器人健康教育的倫理道德限制也是一個不容忽視的問題。 由于智能機器人在社會中的普及程度較低，部分人對其認(rèn)可度不高，并擔(dān)心其可能帶來的一些威脅，如加重認(rèn)知負擔(dān)、帶來社會隔離等[16]。 此外，一些智能機器人搭載了人臉識別功能[10]，存在隱私泄露的風(fēng)險，可能影響用戶的體驗和信任度。

3.3 智能機器人在護理健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用前景 隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展， 智能機器人在健康教育中的應(yīng)用將更加普及和深入， 可以從以下幾個方面展望其未來發(fā)展。 （1） 技術(shù)創(chuàng)新與跨學(xué)科合作。 未來可以組建跨學(xué)科的團隊，包括醫(yī)學(xué)、計算機學(xué)、工程學(xué)、語言學(xué)等領(lǐng)域?qū)＜?，共同致力于智能機器人技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，如深入真實臨床世界，采集語音數(shù)據(jù)， 構(gòu)建符合我國國情與臨床實際的醫(yī)學(xué)情感術(shù)語數(shù)據(jù)庫。 （2）數(shù)據(jù)驅(qū)動的個性化服務(wù)。 通過收集大量的臨床數(shù)據(jù)和用戶反饋， 促使機器人提供個性化健康教育，根據(jù)不同人群的需求和特點，量身定制相應(yīng)的教育內(nèi)容和方式。 （3）醫(yī)護人員參與合作。未來， 醫(yī)護人員應(yīng)更加積極地參與智能機器人的設(shè)計、開發(fā)和驗證過程，確保智能機器人能夠更好地適配臨床實際需求， 提高用戶的滿意度和信任度。（4）臨床試驗與證據(jù)支持。 未來需要開展更多的大樣本、高質(zhì)量的臨床隨機對照試驗，為其應(yīng)用提供更加可靠的證據(jù)支持。（5）倫理道德的重視和規(guī)范。在推動智能機器人在健康教育中的應(yīng)用時，需要高度重視倫理道德問題， 確保智能機器人的操作、使用等各個環(huán)節(jié)符合倫理規(guī)范，保護用戶的隱私和權(quán)益。 總的來說，智能機器人在健康教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊，但同時也需要在技術(shù)、數(shù)據(jù)、人文等多個方面持續(xù)不斷地進行創(chuàng)新與探索，以更好地滿足人們對健康教育的需求，促進社會的健康發(fā)展。

4 小結(jié)

健康教育是實現(xiàn)健康中國戰(zhàn)略的有力抓手，護理工作者要深刻認(rèn)識到現(xiàn)今健康教育中的不足，將智能機器人作為健康教育的優(yōu)勢助力。 目前智能機器人在健康教育領(lǐng)域中的應(yīng)用受到多方掣肘， 但相信隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能的發(fā)展， 以健康教育為目的的智能機器人將會受到重視。