社交机器人Paro在老年护理中的应用研究进展

王灵娜，管玉梅，2*，程 钰，谢丽菊，刘芙蓉

1.遵义医科大学珠海校区，广东563000；2.深圳市龙岗中心医院

联合国人口司报道显示，全球人口预期寿命及退休人口比例持续增加[1]。2019年全球65岁及以上人口数为7.03 亿，占全球总人口的9%[2]。我国于1999年步入老龄化社会，截至2019年底，60岁及以上人口数约2.54 亿人，65岁及以上人口数约1.76 亿人，分别占我国总人口的18.1 %和12.6 %[3]。老龄化趋势的加剧，给卫生保健系统带来巨大挑战。借助科技创新发展，探索老年护理新途径势在必行[4]。在国务院发布的《新一代人工智能发展规划》[5]中，明确提出围绕医疗、养老等民生需求，加快人工智能创新应用，开发面向老年人的情感陪护助手。机器人疗法是一种新兴技术，通过人机交互进行干预，美国、日本等发达国家将社交机器人应用于老年护理取得了良好的效果[6]。Paro作为全球最著名且最成功的社交机器人，已应用于30多个国家的医院和养老机构[7]。现对社交机器人Paro在老年护理中的应用进行总结，以期为我国老年护理提供参考。

1 概述

1.1 社交机器人 社交机器人是一种具有社会智能的服务机器人，是具有人类或动物特征的人工智能体[8]，可通过互动或信息交流满足老年人心理健康需求[9]。社交机器人具有情感治疗、认知训练、社交促进、陪伴和生理治疗等多种功能[10]。已有研究证实，社交机器人在心理健康护理[11-12]和老年护理[13-14]中应用的有效性，其可通过增加老年人情感支持和社会互动提升老年人健康水平[15]。

1.2 社交机器人Paro Paro一词由日文“pasonaro robotto”组成，意思是“个人机器人”，它是日本高级科学工业技术学院以治疗为目的研制的一款社交机器人[16]。外观设计以幼年竖琴海豹为模型，长57.0 cm，重2.7 kg[17]，表面覆盖白色的人造毛皮和手工缝制的眼睫毛，白色短毛具有抗菌、抗脏、防止脱落的特点，内部电路安装电磁屏蔽，防止心脏起搏器受到不良影响。为了便于操作，Paro只有一个开关和奶嘴形状的充电器。Paro具有4种主要感觉：视觉（光传感器）、听觉（确定声源方向和进行语音识别）、平衡觉和触觉，其运动部位包括头、颈、鳍、尾巴和对创造面部表情非常重要的可单独运动的眼睑，并且Paro可发出类似于幼年竖琴海豹的声音[18]。Paro的内部安装有行为生成系统，可产生3种类型的行为，分别是主动行为（行为生成层根据优先级调整内部参数，用户很难对Paro的行为进行预测）、反应性行为（Paro对突然的刺激有反应，如当它听到一个突然的响声时，会感知到并望向声音方向）和生理行为[Paro具有昼夜节律，它自身的几种需要(如睡眠需要)就是基于此节律]。Paro的安全性和耐用性在电压试验、跌落试验、10万次的抚摸试验及长期的临床试验中得到证实[19]。Paro在2009年已获得美国食品药品监督管理局批准作为医疗设备，归类为生物反馈设备[6]。

2 Paro在老年人群中的应用范围

Paro的设计灵感源于改善老年住院病人生理、情感状况、减少痴呆病人躁动的动物辅助治疗[20]。Paro不仅可以代替真实动物促进老年人心理健康，而且能避免活体动物引发的过敏、卫生、咬伤等问题[21]。Paro最常见的应用对象是老年痴呆病人，为充分发挥Paro的潜力，学者积极探索，将Paro运用于老年抑郁病人、老年脑卒中病人及健康老人中。

2.1 Paro在老年痴呆病人中的应用 痴呆是一种记忆力、思维、行为和日常活动能力退化的综合征。全球约有5 000万人患有痴呆，预计到2050年痴呆病人将达1.52 亿人[22]。痴呆是世界范围内造成老年人残疾和依赖的主要原因之一，2015年痴呆的全球社会成本为8 180亿美元，相当于全球生产总值的1.1 %[23]。痴呆的治疗包括药物干预和非药物干预，常用的抗精神疾病类药物有严重的副作用，加重痴呆老人躁动、跌倒、提前入住养老机构等风险。在非药物干预中，动物辅助治疗对老年痴呆病人有积极作用，社交机器人Paro作为其替代选择，已广泛用于老年痴呆病人，得到了护理人员的认可。荷兰的一项研究将Paro运用于3个老年精神病区的71例老年痴呆病人，参与者先后接受常规护理和Paro干预。研究结果显示，Paro干预对于老年痴呆病人有显著效果，提高了病人护理质量和生活质量[24]。参与这项研究的21名护士从最开始对机器人干预持批评态度，到研究结束后成为机器人Paro的支持者，并说服其所在护理机构为每个老年精神病房配备一台机器人Paro。

2.2 Paro在老年抑郁病人中的应用 世界卫生组织估计，老年抑郁症总体患病率为10%～20%[25]。Li等[26]荟萃分析1979年—2012年的研究结果，我国老年抑郁症患病率达23.6 %，且呈逐年增加的趋势，严重危害老年人身心健康[27]。药物治疗和心理治疗是抑郁的主要治疗方法，药物治疗可能产生副作用，导致病人用药依从性较差。心理干预的优势是很少引起副作用，在老年抑郁症中应用具有良好的前景。近年来，动物辅助治疗已被推广为改善老年人福祉的心理社会干预措施[28]，Paro在老年抑郁病人中的应用引起关注。Chen等[29]将Paro应用于台湾4所长期照顾机构中的老年抑郁病人，观察阶段病人接受8周的常规护理，以确定其情绪和行为习惯，干预阶段每位参与者都得到1台可24 h使用的Paro，发现Paro干预可缓解抑郁，改善老年抑郁病人心理健康状况。

2.3 Paro在老年脑卒中病人中的应用 脑卒中病人常见半侧空间忽略，这种认知障碍常发生在右脑，尤其是顶叶皮质损伤后，目前的治疗效果有限。半侧空间忽略可以通过刺激受影响侧的视觉空间、前庭和本体感受来改善。有研究表明，Paro可以激发语言和行为互动[19,30]。Karner等[31]调查了Paro对老年急性脑卒中病人偏侧视觉空间忽略和日常生活的影响，将Paro放置在干预组病人忽视侧，鼓励病人将注意力集中到机器人上，训练病人不断望向其忽视侧，而对照组的病人则得到书籍并被要求大声朗读书中内容。研究结果显示，Paro在改善急性脑卒中病人偏侧视觉空间忽略方面有效，说明采用社交机器人治疗具有安全性和广泛接受性，易被纳入医院神经康复的常规实践。

2.4 Paro在健康老年人中的应用 老年阶段常伴随退休、丧亲和社会网络缩小等影响心理健康的重大生活事件，须确保老年人获得足够的社会、情感支持,社交机器人Paro对痴呆老人尤其有益，但老年人的社会、情感需求并不局限于这一特定人群。为充分发挥Paro潜力，了解健康老年人对Paro的态度、情感及与Paro间的互动十分重要。McGlynn等[32]的研究中，许多老年人对Paro持积极态度并愿意与之互动，为在健康老年人中推广Paro提供了新的证据，表明Paro对没有认知或身体缺陷的人有实际用途。

3 Paro在老年护理中的应用效果

3.1 提高老年人社会参与水平 长期缺乏社会参与会增加老年人孤独和社会孤立的风险，导致其认知功能下降，增加药物干预措施[33]，提高老年人社会参与对维持其身心健康十分重要。中国台湾的一项研究显示，由护士协助老年人以小组形式与Paro互动，经过每周2次，每次30 min，为期4周的干预，老年人的沟通、互动技能及活动参与度均得到提高[16]。新西兰的一项研究在2所日间照料中心选取30名老年痴呆病人，干预组的15名老人在日间照料中心和家庭两个场景接受Paro共12周的干预，与接受常规护理的对照组相比，接受Paro护理的老人展示出更积极的面部表情，如快乐、微笑，与工作人员的交流次数也更多[34]。此外，研究发现，Paro可激发老年人进行更多的身体接触、言语交流和眼神交流，提高互动水平[35]。与毛绒玩具相比，Paro在鼓励老年人语言和身体接触方面效果更好[36]。

3.2 减轻老年人的心理压力与焦虑 老年人面临身份、生活条件、生活方式等改变，可能有失去家庭、亲人和朋友等经历，这些充满压力的生活事件对老年人健康产生负面影响[37]。此外，约10%的老年人表现出明显的焦虑症状,焦虑是老年人常见的心理健康问题之一，严重损害老年人生活质量[38]。美国的一项研究招募了61例平均年龄为83.4 岁的痴呆病人，随机分配到治疗组的35名老人以小组形式接受每周3次，每次20 min，持续3个月Paro治疗，对照组的26名老人则接受每天20 min的标准护理，Paro干预组病人脉率降低，脉搏血氧饱和度升高[39]。脉率和脉搏血氧饱和度测定是评估压力和焦虑的指标，随着压力或焦虑减轻，脉率会降低，脉搏血氧仪读数会提高，研究结果表明，Paro治疗可以减轻老年人的心理压力和焦虑。一项日本的研究显示，将Paro放置在养老院的公共区域，每天开机超过9 h，持续2个月以上，发现与Paro互动后老年人尿液中的17-酮类固醇水平和17-酮类固醇/17-羟皮质类固醇比值显著提高[40]。个体17-羟皮质类固醇在压力作用下升高；17-酮类固醇在健康个体中呈高水平，随着健康状况下降或疾病进展下降，证实了与Paro的互动可能降低压力水平。此外，在Jones等[41]的研究中，Paro干预对焦虑和认知水平较低的老年人效果较好，可减轻老年人的焦虑水平。

3.3 降低老年人血压 有研究显示，高血压会增加冠心病和脑卒中的发生风险，在调整年龄、性别、心脏病等危险因素后，60岁以上人群的血压（尤其是舒张压）与冠心病发生风险呈负相关[42]。有研究显示，人的血压在抚摸狗后会降低[43]。养宠物对健康有益，并可降低患心脏病的风险。基于此，Robinson等[44]调查了Paro对老年人血压的影响，发现老年人与Paro互动10 min后，收缩压和舒张压均有所降低，带走机器人后仅5 min老年人的舒张压升高，而收缩压未升高，表明与社交机器人Paro的互动可降低老年人血压。

3.4 减轻疼痛

3.4.1 减轻慢性疼痛 慢性疼痛在痴呆病人中很常见，超过一半的病人都经历过慢性疼痛[45]。据报道，由于痴呆病人认知障碍和言语表达能力降低，疼痛没有得到及时诊断和有效治疗[46]。在一项对轻中度痴呆合并慢性疼痛病人的质性访谈中[47]，老年人提道：“我和它（Paro）相处了一段时间，我在这坐了一会儿，这次我没有想起我的疼痛”“它（Paro）能让我暂时忘掉痛苦”，Paro似乎可以唤起人们的记忆，与宠物相处的时光，分散老年人对疼痛的注意力。量性研究方面，Pu等[48]应用Paro与干预组老年人进行一对一互动，对照组老年人接受常规护理，干预组老人在与Paro相处过程中产生了积极情绪，减少了疼痛感知，疼痛水平明显降低。研究者认为，Paro可能会被纳入日常实践，作为痴呆病人疼痛的替代疗法。

3.4.2 减轻急性疼痛 痴呆病人的急性疼痛多与护理有关，如洗澡、穿衣、换衣、转移，卫生专家将住院病人的常规护理和无害护理（如卫生保健）评定为最痛苦的程序，而侵入性和重复性较低的护理带来的疼痛则较轻。Demange等[49]招募了57名具有老年专业知识的卫生保健专业人员，采用定性和定量方法设计痴呆病人急性疼痛管理的Paro干预框架，随后在12例痴呆伴急性疼痛的老年病人中验证干预的可行性，结果表明此干预框架适用于大多数专业人员和病人。

3.5 减少用药 据报道，个别老年人平均每天使用16～28种药物，每月花费1 200～1 500美元[39]，其中苯二氮䓬类药物会导致老年人跌倒、产生身体依赖[50]。医务人员可能会在痴呆病人治疗中脱离标签说明使用精神药品，而这些药物会导致或加重老年人心律失常及其他慢性疾病。美国的一项研究显示，Paro干预可减少老年痴呆病人精神药品和止痛药使用[39]。挪威开展的研究同样报告痴呆老人与Paro互动后，精神药品的使用数量显著减少[51]。澳大利亚的研究表明，Paro干预可减少老年病人用药，尤其是阿片类镇痛药和催眠药的使用[48]。

4 存在的问题与对策

4.1 费用 目前Paro的售价是6 000美元，高成本影响Paro在医疗机构、养老机构和家庭等环境中推广[52-53]，也引发学者对机器人使用公平性的担忧[54]。为推广Paro，让更多老年人获益，已获得治疗性医疗设备认证的Paro，得到了一些国家政府财政支持，如日本南砺市为市内日间照料中心购买8台Paro，筑波市为购买Paro设立专门的补贴，丹麦政府为国内老年护理机构购买了1 000台Paro[6]。Paro的费用问题，一方面可以申请政府财政补贴，考虑将Paro费用纳入医保范围；另一方面可利用民间慈善机构，设置Paro购买基金。

4.2 清洁 虽然Paro白色皮毛具有抗菌、抗脏和防脱落的特点，但有研究显示，保持Paro皮毛清洁很困难[52,55]，而保持其清洁对免疫功能受损的老年人尤为重要。在一项英国综合医院开展的长达9个多月的研究中，将医院感染控制方案应用于Paro中，发现Paro的清洁度在医院规定的标准范围内[56]。提示工作人员在医院或养老机构等公共场所使用Paro时，需做好消毒、灭菌工作。可借鉴Dodds等[56]方法，采用杀菌湿巾清洁Paro皮毛，由干净部位到污秽部位进行S型擦拭，并建议Paro在接触不同老人前先进行清洁[24]。家庭环境中使用Paro，则需做好室内清洁工作，避免在老人进食、洗漱、排泄等过程中应用。

4.3 伦理问题 有研究指出，老年人在使用Paro过程中，可能会觉得自己被当成孩子对待[53]。也有研究报道，有老年人担心他人看到自己使用Paro后对自己产生一定的看法，特别是一些健康老年人认为Paro的用户是在精神、身体有缺陷或被社会孤立、孤独的人群[32]。为消除老年人对Paro负面的刻板印象，建议权威部门开展有关Paro的科普宣传。此外，考虑到老年人对Paro的态度具有个体差异，尤其是那些对动物有过负面经历的老年人[6]，要求护理人员在老年人中应用Paro前先进行个体评估，并在应用过程中根据老人实际情况调整Paro干预方案。

5 小结

人口老龄化的加剧，使老年人护理服务需求大大增加，探索老年护理新途径，技术革新是首要或许也是唯一的解决方法[57]。社交机器人Paro已成功应用到全球多个国家的老年护理中，并被吉尼斯世界纪录认证为治疗效果最好的机器人[58]。未来开展研究时可借鉴国外成功经验并结合我国实际情况，对Paro干预方式（小组方式、一对一方式、混合方式）、干预时间、干预频率等做进一步探索，针对其不同使用场景如医院、养老院、家庭等构建适合我国老年人的干预方案。