社交機器人Paro在老年護理中的應用研究進展

王靈娜，管玉梅，2*，程 鈺，謝麗菊，劉芙蓉

1.遵義醫科大學珠海校區，廣東563000；2.深圳市龍崗中心醫院

聯合國人口司報道顯示，全球人口預期壽命及退休人口比例持續增加[1]。2019年全球65歲及以上人口數為7.03 億，占全球總人口的9%[2]。我國于1999年步入老齡化社會，截至2019年底，60歲及以上人口數約2.54 億人，65歲及以上人口數約1.76 億人，分別占我國總人口的18.1 %和12.6 %[3]。老齡化趨勢的加劇，給衛生保健系統帶來巨大挑戰。借助科技創新發展，探索老年護理新途徑勢在必行[4]。在國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》[5]中，明確提出圍繞醫療、養老等民生需求，加快人工智能創新應用，開發面向老年人的情感陪護助手。機器人療法是一種新興技術，通過人機交互進行干預，美國、日本等發達國家將社交機器人應用于老年護理取得了良好的效果[6]。Paro作為全球最著名且最成功的社交機器人，已應用于30多個國家的醫院和養老機構[7]。現對社交機器人Paro在老年護理中的應用進行總結，以期為我國老年護理提供參考。

1 概述

1.1 社交機器人 社交機器人是一種具有社會智能的服務機器人，是具有人類或動物特征的人工智能體[8]，可通過互動或信息交流滿足老年人心理健康需求[9]。社交機器人具有情感治療、認知訓練、社交促進、陪伴和生理治療等多種功能[10]。已有研究證實，社交機器人在心理健康護理[11-12]和老年護理[13-14]中應用的有效性，其可通過增加老年人情感支持和社會互動提升老年人健康水平[15]。

1.2 社交機器人Paro Paro一詞由日文“pasonaro robotto”組成，意思是“個人機器人”，它是日本高級科學工業技術學院以治療為目的研制的一款社交機器人[16]。外觀設計以幼年豎琴海豹為模型，長57.0 cm，重2.7 kg[17]，表面覆蓋白色的人造毛皮和手工縫制的眼睫毛，白色短毛具有抗菌、抗臟、防止脫落的特點，內部電路安裝電磁屏蔽，防止心臟起搏器受到不良影響。為了便于操作，Paro只有一個開關和奶嘴形狀的充電器。Paro具有4種主要感覺：視覺（光傳感器）、聽覺（確定聲源方向和進行語音識別）、平衡覺和觸覺，其運動部位包括頭、頸、鰭、尾巴和對創造面部表情非常重要的可單獨運動的眼瞼，并且Paro可發出類似于幼年豎琴海豹的聲音[18]。Paro的內部安裝有行為生成系統，可產生3種類型的行為，分別是主動行為（行為生成層根據優先級調整內部參數，用戶很難對Paro的行為進行預測）、反應性行為（Paro對突然的刺激有反應，如當它聽到一個突然的響聲時，會感知到并望向聲音方向）和生理行為[Paro具有晝夜節律，它自身的幾種需要(如睡眠需要)就是基于此節律]。Paro的安全性和耐用性在電壓試驗、跌落試驗、10萬次的撫摸試驗及長期的臨床試驗中得到證實[19]。Paro在2009年已獲得美國食品藥品監督管理局批準作為醫療設備，歸類為生物反饋設備[6]。

2 Paro在老年人群中的應用范圍

Paro的設計靈感源于改善老年住院病人生理、情感狀況、減少癡呆病人躁動的動物輔助治療[20]。Paro不僅可以代替真實動物促進老年人心理健康，而且能避免活體動物引發的過敏、衛生、咬傷等問題[21]。Paro最常見的應用對象是老年癡呆病人，為充分發揮Paro的潛力，學者積極探索，將Paro運用于老年抑郁病人、老年腦卒中病人及健康老人中。

2.1 Paro在老年癡呆病人中的應用 癡呆是一種記憶力、思維、行為和日常活動能力退化的綜合征。全球約有5 000萬人患有癡呆，預計到2050年癡呆病人將達1.52 億人[22]。癡呆是世界范圍內造成老年人殘疾和依賴的主要原因之一，2015年癡呆的全球社會成本為8 180億美元，相當于全球生產總值的1.1 %[23]。癡呆的治療包括藥物干預和非藥物干預，常用的抗精神疾病類藥物有嚴重的副作用，加重癡呆老人躁動、跌倒、提前入住養老機構等風險。在非藥物干預中，動物輔助治療對老年癡呆病人有積極作用，社交機器人Paro作為其替代選擇，已廣泛用于老年癡呆病人，得到了護理人員的認可。荷蘭的一項研究將Paro運用于3個老年精神病區的71例老年癡呆病人，參與者先后接受常規護理和Paro干預。研究結果顯示，Paro干預對于老年癡呆病人有顯著效果，提高了病人護理質量和生活質量[24]。參與這項研究的21名護士從最開始對機器人干預持批評態度，到研究結束后成為機器人Paro的支持者，并說服其所在護理機構為每個老年精神病房配備一臺機器人Paro。

2.2 Paro在老年抑郁病人中的應用 世界衛生組織估計，老年抑郁癥總體患病率為10%～20%[25]。Li等[26]薈萃分析1979年—2012年的研究結果，我國老年抑郁癥患病率達23.6 %，且呈逐年增加的趨勢，嚴重危害老年人身心健康[27]。藥物治療和心理治療是抑郁的主要治療方法，藥物治療可能產生副作用，導致病人用藥依從性較差。心理干預的優勢是很少引起副作用，在老年抑郁癥中應用具有良好的前景。近年來，動物輔助治療已被推廣為改善老年人福祉的心理社會干預措施[28]，Paro在老年抑郁病人中的應用引起關注。Chen等[29]將Paro應用于臺灣4所長期照顧機構中的老年抑郁病人，觀察階段病人接受8周的常規護理，以確定其情緒和行為習慣，干預階段每位參與者都得到1臺可24 h使用的Paro，發現Paro干預可緩解抑郁，改善老年抑郁病人心理健康狀況。

2.3 Paro在老年腦卒中病人中的應用 腦卒中病人常見半側空間忽略，這種認知障礙常發生在右腦，尤其是頂葉皮質損傷后，目前的治療效果有限。半側空間忽略可以通過刺激受影響側的視覺空間、前庭和本體感受來改善。有研究表明，Paro可以激發語言和行為互動[19,30]。Karner等[31]調查了Paro對老年急性腦卒中病人偏側視覺空間忽略和日常生活的影響，將Paro放置在干預組病人忽視側，鼓勵病人將注意力集中到機器人上，訓練病人不斷望向其忽視側，而對照組的病人則得到書籍并被要求大聲朗讀書中內容。研究結果顯示，Paro在改善急性腦卒中病人偏側視覺空間忽略方面有效，說明采用社交機器人治療具有安全性和廣泛接受性，易被納入醫院神經康復的常規實踐。

2.4 Paro在健康老年人中的應用 老年階段常伴隨退休、喪親和社會網絡縮小等影響心理健康的重大生活事件，須確保老年人獲得足夠的社會、情感支持,社交機器人Paro對癡呆老人尤其有益，但老年人的社會、情感需求并不局限于這一特定人群。為充分發揮Paro潛力，了解健康老年人對Paro的態度、情感及與Paro間的互動十分重要。McGlynn等[32]的研究中，許多老年人對Paro持積極態度并愿意與之互動，為在健康老年人中推廣Paro提供了新的證據，表明Paro對沒有認知或身體缺陷的人有實際用途。

3 Paro在老年護理中的應用效果

3.1 提高老年人社會參與水平 長期缺乏社會參與會增加老年人孤獨和社會孤立的風險，導致其認知功能下降，增加藥物干預措施[33]，提高老年人社會參與對維持其身心健康十分重要。中國臺灣的一項研究顯示，由護士協助老年人以小組形式與Paro互動，經過每周2次，每次30 min，為期4周的干預，老年人的溝通、互動技能及活動參與度均得到提高[16]。新西蘭的一項研究在2所日間照料中心選取30名老年癡呆病人，干預組的15名老人在日間照料中心和家庭兩個場景接受Paro共12周的干預，與接受常規護理的對照組相比，接受Paro護理的老人展示出更積極的面部表情，如快樂、微笑，與工作人員的交流次數也更多[34]。此外，研究發現，Paro可激發老年人進行更多的身體接觸、言語交流和眼神交流，提高互動水平[35]。與毛絨玩具相比，Paro在鼓勵老年人語言和身體接觸方面效果更好[36]。

3.2 減輕老年人的心理壓力與焦慮 老年人面臨身份、生活條件、生活方式等改變，可能有失去家庭、親人和朋友等經歷，這些充滿壓力的生活事件對老年人健康產生負面影響[37]。此外，約10%的老年人表現出明顯的焦慮癥狀,焦慮是老年人常見的心理健康問題之一，嚴重損害老年人生活質量[38]。美國的一項研究招募了61例平均年齡為83.4 歲的癡呆病人，隨機分配到治療組的35名老人以小組形式接受每周3次，每次20 min，持續3個月Paro治療，對照組的26名老人則接受每天20 min的標準護理，Paro干預組病人脈率降低，脈搏血氧飽和度升高[39]。脈率和脈搏血氧飽和度測定是評估壓力和焦慮的指標，隨著壓力或焦慮減輕，脈率會降低，脈搏血氧儀讀數會提高，研究結果表明，Paro治療可以減輕老年人的心理壓力和焦慮。一項日本的研究顯示，將Paro放置在養老院的公共區域，每天開機超過9 h，持續2個月以上，發現與Paro互動后老年人尿液中的17-酮類固醇水平和17-酮類固醇/17-羥皮質類固醇比值顯著提高[40]。個體17-羥皮質類固醇在壓力作用下升高；17-酮類固醇在健康個體中呈高水平，隨著健康狀況下降或疾病進展下降，證實了與Paro的互動可能降低壓力水平。此外，在Jones等[41]的研究中，Paro干預對焦慮和認知水平較低的老年人效果較好，可減輕老年人的焦慮水平。

3.3 降低老年人血壓 有研究顯示，高血壓會增加冠心病和腦卒中的發生風險，在調整年齡、性別、心臟病等危險因素后，60歲以上人群的血壓（尤其是舒張壓）與冠心病發生風險呈負相關[42]。有研究顯示，人的血壓在撫摸狗后會降低[43]。養寵物對健康有益，并可降低患心臟病的風險。基于此，Robinson等[44]調查了Paro對老年人血壓的影響，發現老年人與Paro互動10 min后，收縮壓和舒張壓均有所降低，帶走機器人后僅5 min老年人的舒張壓升高，而收縮壓未升高，表明與社交機器人Paro的互動可降低老年人血壓。

3.4 減輕疼痛

3.4.1 減輕慢性疼痛 慢性疼痛在癡呆病人中很常見，超過一半的病人都經歷過慢性疼痛[45]。據報道，由于癡呆病人認知障礙和言語表達能力降低，疼痛沒有得到及時診斷和有效治療[46]。在一項對輕中度癡呆合并慢性疼痛病人的質性訪談中[47]，老年人提道：“我和它（Paro）相處了一段時間，我在這坐了一會兒，這次我沒有想起我的疼痛”“它（Paro）能讓我暫時忘掉痛苦”，Paro似乎可以喚起人們的記憶，與寵物相處的時光，分散老年人對疼痛的注意力。量性研究方面，Pu等[48]應用Paro與干預組老年人進行一對一互動，對照組老年人接受常規護理，干預組老人在與Paro相處過程中產生了積極情緒，減少了疼痛感知，疼痛水平明顯降低。研究者認為，Paro可能會被納入日常實踐，作為癡呆病人疼痛的替代療法。

3.4.2 減輕急性疼痛 癡呆病人的急性疼痛多與護理有關，如洗澡、穿衣、換衣、轉移，衛生專家將住院病人的常規護理和無害護理（如衛生保健）評定為最痛苦的程序，而侵入性和重復性較低的護理帶來的疼痛則較輕。Demange等[49]招募了57名具有老年專業知識的衛生保健專業人員，采用定性和定量方法設計癡呆病人急性疼痛管理的Paro干預框架，隨后在12例癡呆伴急性疼痛的老年病人中驗證干預的可行性，結果表明此干預框架適用于大多數專業人員和病人。

3.5 減少用藥 據報道，個別老年人平均每天使用16～28種藥物，每月花費1 200～1 500美元[39]，其中苯二氮?類藥物會導致老年人跌倒、產生身體依賴[50]。醫務人員可能會在癡呆病人治療中脫離標簽說明使用精神藥品，而這些藥物會導致或加重老年人心律失常及其他慢性疾病。美國的一項研究顯示，Paro干預可減少老年癡呆病人精神藥品和止痛藥使用[39]。挪威開展的研究同樣報告癡呆老人與Paro互動后，精神藥品的使用數量顯著減少[51]。澳大利亞的研究表明，Paro干預可減少老年病人用藥，尤其是阿片類鎮痛藥和催眠藥的使用[48]。

4 存在的問題與對策

4.1 費用 目前Paro的售價是6 000美元，高成本影響Paro在醫療機構、養老機構和家庭等環境中推廣[52-53]，也引發學者對機器人使用公平性的擔憂[54]。為推廣Paro，讓更多老年人獲益，已獲得治療性醫療設備認證的Paro，得到了一些國家政府財政支持，如日本南礪市為市內日間照料中心購買8臺Paro，筑波市為購買Paro設立專門的補貼，丹麥政府為國內老年護理機構購買了1 000臺Paro[6]。Paro的費用問題，一方面可以申請政府財政補貼，考慮將Paro費用納入醫保范圍；另一方面可利用民間慈善機構，設置Paro購買基金。

4.2 清潔 雖然Paro白色皮毛具有抗菌、抗臟和防脫落的特點，但有研究顯示，保持Paro皮毛清潔很困難[52,55]，而保持其清潔對免疫功能受損的老年人尤為重要。在一項英國綜合醫院開展的長達9個多月的研究中，將醫院感染控制方案應用于Paro中，發現Paro的清潔度在醫院規定的標準范圍內[56]。提示工作人員在醫院或養老機構等公共場所使用Paro時，需做好消毒、滅菌工作。可借鑒Dodds等[56]方法，采用殺菌濕巾清潔Paro皮毛，由干凈部位到污穢部位進行S型擦拭，并建議Paro在接觸不同老人前先進行清潔[24]。家庭環境中使用Paro，則需做好室內清潔工作，避免在老人進食、洗漱、排泄等過程中應用。

4.3 倫理問題 有研究指出，老年人在使用Paro過程中，可能會覺得自己被當成孩子對待[53]。也有研究報道，有老年人擔心他人看到自己使用Paro后對自己產生一定的看法，特別是一些健康老年人認為Paro的用戶是在精神、身體有缺陷或被社會孤立、孤獨的人群[32]。為消除老年人對Paro負面的刻板印象，建議權威部門開展有關Paro的科普宣傳。此外，考慮到老年人對Paro的態度具有個體差異，尤其是那些對動物有過負面經歷的老年人[6]，要求護理人員在老年人中應用Paro前先進行個體評估，并在應用過程中根據老人實際情況調整Paro干預方案。

5 小結

人口老齡化的加劇，使老年人護理服務需求大大增加，探索老年護理新途徑，技術革新是首要或許也是唯一的解決方法[57]。社交機器人Paro已成功應用到全球多個國家的老年護理中，并被吉尼斯世界紀錄認證為治療效果最好的機器人[58]。未來開展研究時可借鑒國外成功經驗并結合我國實際情況，對Paro干預方式（小組方式、一對一方式、混合方式）、干預時間、干預頻率等做進一步探索，針對其不同使用場景如醫院、養老院、家庭等構建適合我國老年人的干預方案。