人工智能技術在臨床護理中的應用問題及展望

涂愛清，曾鐵英

（華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院，湖北 430030）

隨著時代的發展，科學技術的不斷改進，人們迫切地希望把有限的時間和精力放在更有價值和意義的事情上。人工智能（artificial intelligence,AI）在理論和技術上的日益成熟，使得更多的人能從一些機械煩瑣的事情中解放出來做更為重要的事。人工智能自1956年起已有60 多年的歷史，它是通過了解智能的實質，模擬、延伸人的智能而產生能與人類的智能相似并做出反應的一系列智能人工系統，包括機器人、圖像識別、語言識別、自然語言理解等[1]。隨著公眾健康意識的提高和人們對高水平醫療技術和優質護理服務的迫切需求，人工智能技術在醫療服務方面的應用也越來越廣泛，2017年我國印發的《新一代人工智能發展規劃》及《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃（2018—2020年）》提出重點發展人工智能技術，并將其提升到國家戰略高度[2]。人工智能在臨床護理中的應用可協助護士完成護理工作中一系列復雜煩瑣的工作，使護士將更多的時間和精力投入病人的疾病照護管理中。本研究對人工智能在臨床護理方面的應用及問題進行綜述，包括識別病人健康問題、參與病人治療過程、促進病人身體康復、輔助病人日常生活、陪伴病人等方面，旨在促進人工智能技術在臨床護理中更好的應用。

1 人工智能技術在臨床護理中的應用

1.1 識別病人健康問題 醫療大數據快速增長是促進人工智能技術在醫療領域飛速發展的原因之一，醫療大數據中一部分包括了日常活動中人們產生的與身體健康有關的數據，這些數據為智能健康管理提供了發展空間，與此同時，可以通過智能健康管理發現病人身體產生疾病的風險，幫助病人識別健康問題，盡早地采取措施規避疾病發生的風險或防止疾病繼續發展[3]。人工智能技術在對病人的慢性疾病管理方面具有一定的作用，利用智能可穿戴設備通過提醒、監控等能大大提高病人的自我管理能力，提高疾病管理的效果[4]。智能可穿戴設備利用先進的傳感設備對病人進行遠程監測，可用于健康監護和疾病早期篩查，如BASUMA 可遠程監測病人的血氧飽和度、心電圖等基本的生理信號，KNOEME 可通過藍牙組網遠程監測心率、體力活動等，且準確率較高[5]。智能藥箱機器人則可以提醒病人準時準劑量服藥，提高病人的用藥依從性[6]。利用人工智能技術幫助自制力較強的糖尿病病人監測血糖水平，能有效提高病人自我管理能力降低低血糖發生的風險[7]。總之，人工智能技術在識別病人健康問題中可發揮至關重要的作用，正確利用人工智能技術可幫助病人識別健康問題，做到早發現、早診斷、早治療。

1.2 參與病人治療過程人工智能技術在參與病人治療過程中可確保治療的準確性，利于病人恢復健康，主要體現在核查病人信息、配藥輸液、通過語音視頻進行健康宣教等方面。通過移動智能終端規定的流程時間執行醫囑，掃描病人腕帶信息和藥物信息的二維碼進行雙重核對，提前錄入部分電子護理文書，提升了治療安全性和準確性又提高了護士的工作效率和質量[8]。人工智能技術中包含智能機器人的應用，配藥機器人配置靜脈藥物具有安全、快速、經濟的特點,可以減少化療藥物等高風險藥品的危害，也可規避護士配制及抽吸藥液過程中所造成的銳器傷害[9]。機器人進行靜脈配液能嚴格做到無菌操作并可以非常準確的完成消毒、開瓶、抽吸、灌注等多道工序，且一個人可以同時操作3 個或4 個機器人，不僅能減少化療藥在配置過程中對醫務人員造成的危害還可以提高配藥的效率[10]。基于互聯網和人工智能發展的智能化遠程輸液及監測系統也在臨床護理中取得了良好的應用效果，提高工作效率的同時也提高了病人滿意度[11]。在病人床旁配備智能平板設備不僅便于護士核對病人信息，還可通過圖片、視頻、音頻等影像資料對病人進行健康宣教，節省了健康宣教的人力資源，還通過視頻還原模擬現實生活，提高了健康宣教的質量，優化了醫療服務的流程[12]。

1.3 促進病人身體康復人工智能技術在促進病人康復的應用在醫療護理工作中也較為常見。人工智能技術將傳統康復與機器人技術結合起來，對人體的一些功能進行替換或輔助病人的行動，在康復醫療中發揮至關重要的作用。智能康復機器人在康復方面的應用較多，目前根據其功能分為上肢康復機器人、下肢康復機器人、手指康復機器人及步態康復訓練機器人4類[13]。如上肢便攜式康復機器人可用于改善上肢的精細動作，協調手部動作，協助行走直立，從而提高生活質 量[14]。Lopez?Samaniego 等[15]通過對7例有認知和 身體障礙的老年人的個案研究發現智能機器人不僅可以促進身體和認知康復，還可以制定個體化的康復計劃和生物學檢測。人工智能技術在病人康復護理中的應用有利于提高病人的生存質量、基本生活水平和社會參與能力。而我國人工智能技術在病人康復護理中的應用也取得了很大的成果，如清華大學研發的神經康復機器人、北京大學研發的小腿義肢“風行者”和被評為“北京市創新醫療器械”的機器人“大艾”[16]等在促進病人的身體康復中取得良好的效果。人工智能技術在病人康復護理中的應用提高了康復訓練的效果，有利于病人肢體功能的恢復和病人生活質量的提高，同時還能最大限度地降低護理工作人員的勞動強度。

1.4 輔助病人日常生活 智能病房投入使用可以提高病人的舒適度，它可自動調節病室的溫度、濕度及燈光亮度，還可智能播放舒緩的輕音樂使病人的心情得到放松[17]。在護理工作中還會將人工智能技術運用在幫助病人進食、協助病人沐浴更衣、輔助病人轉運、幫助病人傳遞物品等日常生活方面。膳食護理機器人主要給因疾病導致不同程度功能障礙及手部活動不靈活的病人進食提供便利，使病人不愿麻煩別人的焦慮情緒得到緩解，同時極大減輕了護理人員的工作負擔，如機器人Handy 1[18]，通過激光定位食物來輔助病人進食。人工智能技術還運用于對病人的基礎生活護理中，如躺椅式洗浴機器人使病人能夠在半躺狀態下搓背，可智能調節水溫及搓背力度等，還可自動烘干人體[19],智能排泄護理儀可以自動感應人體排泄物并對其進行清理、烘干和計量等,能有效減少護理時間[20]。人工智能技術在病人的轉運方面的應用主要針對肢體功能障礙的病人，以避免對病人造成進一步損傷[21]，護理機器人RIBA?Ⅱ能彎曲并抬起重80 kg 的病人且能確保病人的安全[22]，運輸輔助機器人Resyone[23]可將床轉換為電動輪椅，機器人Robear[24]也可以將老人從床上帶到輪椅上為日常生活提供基本護理，SAM 具有看門的功能，還可導航、監控、遠程監測摔跤風險等。人工智能技術中的智能物品傳輸在運用無線網絡的基礎上，通過傳感器探測物體，按照規劃路線進行物品傳遞，機器人HOSPIc[25]、TUG[26]、Swisslog[27]等都可以幫助病人傳遞物品，不僅方便了病人，還能使醫護人員將更多的精力從繁雜的事務中轉移到病人的疾病恢復和心理關懷上。

1.5 陪伴病人人工智能技術不僅可以輔助病人的日常生活，監測病人的健康狀況，同時還可以陪伴病人，為其提供心理慰藉。養老機器人充分地體現了人工智能技術在促進病人心理健康方面的應用，其可分為伴侶機器人和服務機器人[28]，機器人“左拉”具有19種語言的語音合成功能，可以針對不同語言的病人，它可以陪病人鍛煉、跳舞、講笑話等，幼年海豹機器人Paro[29]可以激勵有特殊需求的病人，能模仿真實的寵物和病人互動。除此之外機器貓（NeCoRo）和機器泰迪熊（CuDDler）也可以很好地陪伴病人，有效改善病人孤單寂寞等消極情緒，為病人提供陪伴傾訴等精神及心理需要。在我國，陪伴型機器人的發展和應用同樣也取得了一定成就，如上海多扶智能科技公司研發“全智看護”護理機器人，結合APP 軟件客戶端，既能滿足病人日常生活需要，又能與客戶端進行相互有效的反饋[30]。更多功能更加全面的智能陪伴型機器人正在開發和試驗階段，一旦他們投入實際應用，為病人提供很大便利的同時也可以在很大程度上減輕照護者的負擔。

2 人工智能技術在臨床護理應用中存在的問題

2.1 臨床護理過程中對人工智能技術的依賴 如今人工智能技術遍布社會生活的各個領域，也有人提出對于人工智能在護理方面的應用中人工智能是否將取代護士的疑問。雖然人工智能能夠模擬人的智力給出反應，但它僅限于有條件思維，對于無條件思維及在情感上、在邏輯思維的靈活性上與人類還是存在較大差異，人工智能可以模擬護士達到照護病人基本生活的目的，但如果長期使用人工智能技術，缺少護患溝通，不利于對病人的感情傳遞及心理關懷，還有可能造成病人缺乏社會參與，與現實社會脫節，覺得自己被孤立，給病人帶來不良的心理暗示使病人出現自卑抑郁等情緒。

2.2 倫理問題人工智能技術雖日益成熟，但在使用過程中會涉及很多倫理問題。人工智能是計算機科學的一個分支，存在個人隱私數據泄露的隱形風險，采集后的數據存儲、分析、使用，數據應該保存多久，誰擁有可以訪問的權利，這些都是面對隱私方面的倫理問題[31]。人工智能技術在臨床護理應用中出現的倫理問題也體現在不是所有的病人都能夠接受人工智能技術為他們提供的服務，人工智能技術所提供的服務會暗示病人某種身體功能障礙或機能喪失，不能完全做到維護每位病人的尊嚴，人工智能技術的不斷發展還會造成照顧者的角色弱化，降低其社會責任感不利于社會和諧。

2.3 法律問題 在臨床護理工作中，病人所產生的數據類型不僅有文字資料還包括視頻和音頻資料，然而目前尚缺乏保護病人個人隱私數據安全的法律體系。法律要求醫療機構及其醫務人員應對病人的隱私進行保密，但人工智能并不具備獨立意識，其法律地位也尚不明確，當人工智替代人類為病人服務造成錯誤診斷或錯誤操作時，是醫療機構或是醫務人員應該對造成錯誤承擔法律責任，是個值得思考的問題。為了人工智能技術可以更好地投入臨床護理的應用中，還有很多的法律問題，比如是否侵犯病人的知情同意權、隱私權、自主選擇權等[30]，都有待思考和解決。

3 展望

隨著人工智能技術的發展和大數據時代的到來，人工智能技術的發展不僅可以為病人的日常生活提供便利還可以減輕護理工作人員的負擔，同時可暫時緩解就醫人群不斷增加而護理人力資源不足的醫療現狀。人工智能技術在臨床護理中的應用應該賦能于護理人員而不是替代護理人員，人工智能技術在臨床護理方面的應用需要落實到具體的設計中，要符合以病人為中心的生物?心理?社會的現代醫學模式的發展，體現出針對不同對象的以人為本的人性化護理服務，對病人進行全程的、連續性的護理，滿足病人身心發展的需求，促進病人疾病的恢復，在此基礎上最大限度地減輕醫護人員的工作負擔，使其從繁雜的事務中解放出來，將關注點投放到病人的疾病治療和心理關懷上。相關社會機構及政府部門應從技術發展、監管體系及政策引導等方面解決人工智能技術在臨床護理中存在的問題，克服技術瓶頸降低價格使其成果能惠及更多需要的病人，完善相關的法律法規，明確人工智能的法律身份及出現失誤時承擔法律的主體，并在保護病人隱私的基礎上充分利用醫療大數據發展人工智能技術以更好地服務于病人，使人工智能技術的應用在臨床護理的應用中發揮巨大潛能。