智能輔助技術在認知癥領域中應用的研究進展

Research progress on the application of intelligent assistive technology in the field of dementia

FU Qi， YUAN Zhonghai

School of Economics and Social Welfare， Institute of Modern Services， Zhejiang Shuren University， Zhejiang

310015 China

*Corresponding Author" FU Qi， E?mail： fuq610@126.com

Abstract" This article provided an overview of the meaning，types，and applications of IAT，summarized the status quo of IAT research abroad and the characteristics of IAT research in China，aiming to provide a reference for the development of IAT in the field of dementia in China.

Keywords""" artificial intelligence； intelligent assistive technology； dementia； review

摘要" 對智能輔助技術（IAT）的含義、種類、應用情況進行概述，總結國外IAT研究現狀及我國IAT研究特點，以期為我國認知癥領域的IAT發展提供參考。

關鍵詞" 人工智能；智能輔助技術；認知癥；綜述

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2025.06.023

認知癥（dementia）是一個總括術語，指一系列以記憶、推理、交流和日常活動能力進行性下降為特征的疾病[1]，其亞型中以阿爾茨海默病（AD）、血管性認知癥（VaD）、路易體認知癥（DLB）和額顳葉型變性（FTLD）等最為常見[2]。認知癥病人在疾病早期獨立性較高，但隨著病情發展，其認知能力和大部分日常生活活動能力（ADL）會逐漸喪失，照護負擔較重。如何有效應對認知癥、提升認知癥病人的生活質量，已經成為我國人口老齡化進程中迫切需要解決的難題。輔助技術（assistive technology， AT）是衛生戰略的基本支柱之一[3]。隨著人工智能（AI）日益成為老年照護中的關鍵要素[4]，用于補充和擴展老年人能力的智能輔助技術（intelligent assistive technology，IAT）應用逐漸增多[5]，為我國認知癥應對帶來新機遇。現對國外認知癥領域中IAT的應用研究進展進行綜述，將其與我國研究現狀進行比較，以期為我國認知癥領域的IAT發展提供參考。

1" IAT的概述

1.1 IAT的含義

輔助技術是一個設備或產品系統的總稱，這些設備或產品系統可以定制或修改，以實現、改善、簡化或保持殘疾人的功能能力和獨立性[6]。IAT是輔助技術的一個子集，指具有計算能力和網絡交流信息能力的輔助設備或系統[7]。IAT是主動設備和被動設備的混合體，其部分技術需要與用戶互動，部分技術則與用戶的聯系密切度相對較低。由于IAT的發展速度較快，有學者認為，對輔助技術和IAT進行區分的意義不大，人工智能將是未來所有輔助技術的必然發展方向[8]。

1.2 IAT的種類

2017年，Ienca等[7]對IAT進行研究后發現，有539種智能輔助技術可能應用于認知癥，其類別大致分為7種，即分布式系統（如智能家居）、機器人（如社交機器人）、移動和康復輔助設備（如智能輪椅、外骨骼）、手持多媒體設備（如智能手機、平板電腦）、可穿戴設備（如智能手表）、人機界面（如腦機接口）及軟件應用（如基于網絡的應用程序）。其中，分布式系統是認知癥領域最常見的IAT，其次是機器人和手持多媒體設備[9]。

1.3 IAT的應用

1.3.1 評估與診斷

基于網絡的應用程序為遠程評估與診斷提供了便利。如BHA作為一款在平板電腦上即可操作的腦健康評估軟件，可通過完成聯想記憶、執行功能和處理速度、視覺空間技能以及語言4項子測試檢測輕度認知功能障礙（MCI）和認知癥[10]。Thabtah等[11]研究結果顯示，有20種應用程序可以提供認知評估，幾乎所有的工具均經過了臨床驗證并顯示出高準確性。此外，借助平板電腦、家用傳感器等設備收集數據，如步態、無目的地屏幕觸摸等，還可以在不對個體進行腦脊液等侵入性操作的情況下為認知癥診斷提供有效證據[12]。

1.3.2 安全監測

分布式系統的典型代表為智能家居，具有實時監測、程序化提醒等作用，其監測系統借助多個傳感器設備進行位置感知、存在感知、活動序列感知等，可收集預定信息并為采取針對性的干預提供便利[13]。如iCarus作為一款監測認知癥病人漫游行為的輔助生活系統，當病人漫游行為發生時，iCarus會根據感知到情況的嚴重程度，結合用戶偏好決定是否向照護伙伴報警，便于其使用智能電話等設備對認知癥病人進行實時跟蹤[14]。

1.3.3 治療和康復

近年來，針對社交機器人的研究逐漸增多[15]，可用于扮演同伴、運動教練等多種角色。PARO作為一款為認知癥病人開發的治療性社交機器人，擁有小海豹的外表、動作和聲音，其擁有光感、觸覺、姿勢、溫度和音頻5類傳感器，可以多種方式回應老年人[16]。已有研究發現，PARO對保持認知癥病人感覺系統的活躍性有積極影響，PARO作為認知癥病人的治療伴侶機器人，目前已被應用于養老機構和家庭[17]。

1.3.4 休閑娛樂與日常生活協助

IAT不僅可以為認知癥病人的休閑娛樂提供幫助，還可以協助其獨立完成出行、社會交往等日常生活活動。如由眼鏡、迷你數字屏幕和傳感器組件構成的記憶眼鏡（memory glasses）可以借助增強現實（AR）技術將信息（文本、圖形、圖像和虛擬對象）疊加到認知癥病人看到的內容上，通過迷你數字屏幕為認知癥病人提供人名、物體名稱等提示，幫助認知癥病人克服語言障礙，維持病人正常的人際交往[18]。

2" 國外IAT研究現狀

2.1 技術接納的影響因素

新技術只有在被最終用戶接納與采用時才是有益的，而這是一個非常復雜的過程。技術接納的影響因素研究即是試圖對技術接納與采用意愿的發生過程予以理解，繼而識別可能的障礙和促進因素，這些因素在技術接納模型（TAM及TAM2版本）和技術接納與應用的整合模型（UTAUT及UTAUT2版本）中得到了很好的總結。其中，TAM模型包括感知有用性（PU）和感知易用性（PEOU）2個變量，它們被定義為個人認為使用新技術將提高其工作績效的程度以及個人認為新技術在使用過程中易于操作的程度[19]。UTAUT模型是對包括TAM在內的8個理論模型的組合與改進，包括個人對新技術將提高其生活質量的性能預期（PE）、對新技術易用程度的工作量預期（EE）、個人認為他人（家庭、社區和社會）認為其應該使用新技術的強烈程度（SI）和個人認為支持其采用新技術的基礎設施的便利程度（FC）4 個核心變量以及年齡、性別、經驗和自愿性4個調節變量[20]。研究表明，UTAUT模型可以解釋70%體在各種情況下使用技術的意圖[21]，已經成為解釋技術使用意圖的主導模型[22]。有學者應用這些模型對人形社交機器人[23]、電子健康記錄[24]、照護促進協調平臺[25]等IAT的接納與采用情況進行了測評。

除模型中提到的影響因素以外，有學者還發現，技術應用是否具有可負擔性[13]、技術應用是否容易使認知癥病人感覺恥辱[26]等也會影響IAT的接納。有學者在進行系統的研究后發現，在評估認知癥病人及其照護伙伴的技術接受度與技術采用率方面，目前仍缺乏特異性的標準化工具、方法或量表，還需進行更多研究探索用戶對此類技術的接納程度[22]。

2.2 技術的支持成效驗證

從用戶角度看，IAT的支持成效可以簡單歸納為2類，即為認知癥病人提供支持、為認知癥病人的照護伙伴提供支持。部分IAT可以同時適用于2個類別。

2.2.1 為認知癥病人提供支持

學者們通過使用隨機對照試驗、系統綜述等方法驗證了嚴肅游戲[27]、機器人[28]、遠程照護[29]、手機應用程序[30]等IAT應用對認知癥病人的作用，如可提升他們的日常生活能力，降低風險，減少不必要的機構照護等。已有研究結果顯示，認知癥病人并非技術的被動消費者，他們對利用技術幫助自己的興趣很高[31]，但需重視IAT的引入時機，引入過早，認知癥病人可能不會認真對待；引入過晚，認知癥病人可能難以理解和習慣使用這項技術[32]。在為認知癥病人提供支持方面，IAT的應用目前仍存在一定局限。Bharucha等[18]研究后發現，除記憶眼鏡、視覺增強食譜應用程序（visually enhanced recipe application，VERA）、廚師拼貼畫（cook's collage）、智能移動平臺（intelligent mobility platform）、機遇敲門（opportunity knocks）和活動指南針（activity compass）6種技術產品外，很少有IAT可以解決與認知癥相關的多種進行性認知和功能障礙問題，如失語癥、失認癥、失用癥等，限制了IAT在認知癥領域的應用。此外，當下研究多為IAT在明確診斷的認知癥病人中的應用研究，如何將IAT作為預防措施在定向、記憶和休閑領域開展預防性干預還需深入探索[33]。

2.2.2 為認知癥病人的照護伙伴提供支持

集成數字系統[34]等IAT的應用能為認知癥病人的照護伙伴提供很大幫助，如減輕親屬照護者的焦慮[35]、社會孤立和孤獨感[36]，幫助照護者確保認知癥病人安全[37]，改善親屬照護者與有償專業照護者間的聯系，從而實現對照護中新出現問題的及時識別與干預等[38]。但與有償的專業照護者相比，親屬照護者的IAT使用率相對較低，其更有可能將技術評為“無用”[39]。照護人員使用IAT時往往是依據多年積累的、保存在記憶和身體習慣中的實用性知識對技術產品的應用方法進行個性化、創造性的調整，以更好地滿足他們的照護需求[40]。這些需求與認知癥病人的技術需求不同，如照護伙伴希望社交機器人可以在認知癥病人情緒不佳時分散他們想做某件事情的注意力或者具有某位認知癥病人信任的人的聲音、人臉圖像等特征，從而增強認知癥病人對機器人的信任[41]。但目前照護伙伴的需求反饋有限，他們與技術生產者間的互動較少，技術開發和臨床應用間的轉化存在不足[42]。

2.3 技術應用中的倫理問題

IAT的應用可能涉及多種倫理問題，如知情同意[43]、隱私安全[44]、自主性[45]、技術獲取的公平性[46]、污名[13]等，而認知癥的特殊性可能加劇倫理問題的研究難度。如知情同意被認為是認知癥病人使用IAT時的倫理爭論核心，認知能力喪失會使認知癥病人缺乏是否同意使用IAT的判斷能力[43]。有學者指出，此時的知情同意不應是簡單地接受產品的服務條款，而是要尊重認知癥病人以前的愿望，并從他們的行為中推斷出當前的意愿[47]。鑒于獲取認知癥病人知情同意較為復雜，讓認知癥病人的親屬照護者、專業照護者、行政部門等參與進來，以指南和/或協議的形式制定明確的技術應用政策十分必要[48]。同時，IAT是否會取代人類照護近年來也受到關注[47]。有學者認為，將技術引入照護行業可能會引起人們對冰冷的、無生命物體的聯想[49]，而認知癥病人需要有情感地觸摸、交談和傾聽，這能使他們體驗到尊嚴[50]，在認知癥照護中使用機器人可能是將情感外包，會改變照護性質[51]。此外，學界對于監控技術如何以倫理可行的方式提高認知癥病人的照護質量、IAT如何以及在多大程度上保留人性化關懷、不引人矚目的產品設計是否就一定能減輕認知癥病人使用技術時的恥辱感等倫理問題尚未達成共識。

2.4 技術研發的改進策略

2.4.1 鼓勵認知癥病人及其照護者參與技術研發過程

已有研究發現，不使用技術通常是用戶有意識的決定[52]。這表明技術腳本的編輯不能僅由技術設計者們單獨編寫[53]，還需要考慮用戶的需求意見。因此，由人工智能算法單方面做出決定的技術家長式作風（technology paternalism）需要被警惕[54]。讓認知癥病人及其照護者積極參與IAT的研發過程已成為學術界共識[55]。目前，認知癥病人對IAT研發過程的參與以邊緣性參與為主，他們在技術研發前和研發后2個階段的作用較小[56]。這可能是由于研發者認為對其進行訪談具有挑戰性，他們通常思維混亂、難以回答探索性的問題[57]。對此，有學者建議可以通過精心設計問題、控制訪談時間、對負面性問題的訪談給予尊重以及掌握認知癥病人對“同意”的不同表達方式等策略改善認知癥病人的訪談參與質量[58]。

2.4.2 重視認知癥特殊的疾病特征

對認知癥病人而言，學習是一件非常不容易的事，因而技術人員需要考慮的應該是如何根據認知癥病人的生活習慣研發IAT，而不是為了將IAT技術納入病人的日常生活而調整其已有的習慣[26]。

Berrett等[59]認為，認知癥類型眾多，每種類型均會導致不同的認知障礙，且每例認知癥病人有自己的經驗、偏好、日常習慣，故需要重視認知癥病人異質性的技術需求，不能“一刀切”。如COACH作為一種用語音提醒協助認知癥病人完成洗手、刷牙等日常活動的系統，其系統化的統一提示音可能會令病人感覺不夠人性化，病人更愿意對溫柔的提示方式做出反應[60]。因此，有學者建議將認知癥病人的身份和情感模型整合到提示系統中，以促進IAT在日常生活中的良好應用[38]。

3" 我國IAT研究特點

近年來，我國研究者對IAT在認知癥領域的應用問題關注增多，與國外相比，我國相關研究具有自身特點。

3.1 研究主題探索不均衡

3.1.1 對IAT的支持成效驗證關注較多

我國對IAT的支持成效驗證較為關注。在認知癥病人的技術支持方面，有學者對國內外的虛擬現實技術[61]、智能可穿戴設備[62]、遠程視頻電話會議[63]、社交輔助機器人[64]、體感互動游戲[65]、移動健康[66]、信息化管理平臺[67]等IAT設備與系統的支持成效進行了研究，認可了IAT的價值。其中，虛擬現實技術輔助記憶康復的探討較為豐富。部分學者對智能服裝[68]、智能首飾[69]、照護輔助工具交互界面[70]等產品進行設計與研發。在照護者的技術支持方面，已有研究發現，互聯網+協同護理模式[71]、互聯網技術[72]、元宇宙技術[73]等在減輕照護者負擔、為照護者提供心理支持等方面具有重要作用。部分學者對認知癥病人的智能家居設計[74]及智能技術環境改造[75]進行了研究，挖掘了認知癥病人的獨特需求。

但我國對技術接納的影響因素以及對認知癥病人及其照護者如何更好地參與技術研發等的探討較少。已有研究表明，多種因素影響技術接納，照護者在推動認知癥病人積極使用技術方面發揮著關鍵作用[76]。因此，有必要加強對認知癥病人及其照護者的技術接納影響因素研究，并對如何推動其在技術研發過程中的參與給予重視。

3.1.2 對倫理問題有所關注

我國學者對IAT的倫理問題有所關注，但已有研究多在宏觀層面討論大數據和認知癥的規劃問題[77]、機會與挑戰[78]時提及了需要注意的倫理問題，對知情同意、自主性等問題關注較少，探討程度也不夠深入。同時，學者們對隱私的安全問題給予了一定關注，但對技術應用引發的污名、技術獲取的公平性、倫理評估工具的開發等問題關注較少。

3.1.3 研究內容存在局限

已有研究對IAT的關注多集中在對認知癥病人日常生活活動的支持、安全監測和輔助醫療保健等方面，其有利于提高認知癥病人生活的便利性，但缺乏對病人生活質量的關注[79]。我國學者還需在“互聯網+醫療健康”時代背景下不斷擴大研究范圍，豐富對相關研究主題的探討。

3.2 學科視角以醫學為主導

國外IAT在認知癥領域中的應用研究涉及的學科視角較豐富，如醫學、計算機科學、社會學等，體現了多學科融合。我國IAT在認知癥領域中的應用研究以醫學為主導，社會學、計算機科學、管理學等學科研究較少，相對高水平的研究成果也多發表在醫學類期刊上，如《護理研究》《護理學雜志》等。對IAT在認知癥領域中的應用探討不能局限于醫學，要理解用戶的技術需求以及技術被接納度、滿意度、成本?效益等問題，離不開社會學、經濟學、心理學等多學科的參與。我國學者需從不同關注點出發進行跨學科合作，以推動IAT在認知癥領域中的全面發展。

3.3 研究方法運用較為單一

從研究方法來看，我國研究呈現出與國外相似的特點。1）研究以文獻綜述、隨機對照試驗為主，質性研究、案例研究等相對較少。2）研究多為橫斷面研究，縱向研究較少。隨著認知癥病情持續惡化，認知癥病人及其照護者的技術需求可能發生改變，技術需求的縱向變化值得關注。3）認知癥領域的IAT應用總體上處于開發和探索階段，循證研究、大樣本研究相對缺乏。

4" 小結

目前研究中有用的IAT原型仍處于概念驗證階段，尚未大面積進入市場或臨床[80]，但IAT的賦能價值已得到廣泛認可，其在認知癥領域中的應用值得深入探索。未來可進一步拓展研究主題、鼓勵學科視角的交叉融合、豐富研究方法的運用。除加強學術探討，實踐領域也需要進一步完善，技術產品的多樣性使得其選擇問題變得復雜，有必要就IAT產品的功能介紹與服務宣傳建立專門的數據庫以方便相關用戶查閱，并為認知癥病人及其照護者提供產品展示與應用體驗平臺。

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（收稿日期：2024-03-31；修回日期：2024-12-27）

（本文編輯 陳瓊）