李 智,董麗娟,郭小妹,王 蒙,李龍丹

中山市中醫(yī)院,廣東528401

人工智能被定義為用智能的人工實(shí)體來解決復(fù)雜的問題。人工智能是一種計(jì)算機(jī)科學(xué)與生理智能的融合,使計(jì)算機(jī)的行為更像人類,卻比人類花費(fèi)的時(shí)間要短得多,因此它被稱為人工智能。早在20世紀(jì)70年代中期國外就已經(jīng)開啟了服務(wù)機(jī)器人的研發(fā)。到今天為止人工智能已被應(yīng)用于多個領(lǐng)域,成為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步不可或缺的一部分。醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展,同樣離不開與人工智能的結(jié)合。20世紀(jì)90年代,人工智能輔助護(hù)理已應(yīng)用于國外的護(hù)理領(lǐng)域[1],在減輕護(hù)理人員勞動強(qiáng)度，彌補(bǔ)護(hù)理人力缺口，提升護(hù)理質(zhì)量等方面不斷凸顯優(yōu)勢。但目前在我國,人工智能在護(hù)理中的應(yīng)用仍然處于起步階段[2],國內(nèi)的報(bào)道大部分都是國外人工智能護(hù)理應(yīng)用成功的案例。本研究就目前人工智能輔助護(hù)理在我國應(yīng)用的現(xiàn)狀、可能面臨的困難以及如何思考和看待這些問題做一綜述。目的在于增加我國護(hù)士對人工智能輔助護(hù)理的了解及認(rèn)知,指導(dǎo)人工智能輔助護(hù)理的實(shí)踐應(yīng)用,為未來護(hù)理領(lǐng)域中人工智能輔助護(hù)理系統(tǒng)/機(jī)器人的設(shè)計(jì)和研究提供參考思路。

1 人工智能輔助護(hù)理在國內(nèi)護(hù)理領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國作為人口大國,病患多與護(hù)理人員短缺的問題一直得不到解決,人工智能護(hù)理領(lǐng)域有非常大的應(yīng)用空間,但我國人工智能輔助護(hù)理的研發(fā)和應(yīng)用起步都相對較晚,與西方發(fā)達(dá)國家相比差距仍然很大。盡管如此,國內(nèi)人工智能輔助護(hù)理在護(hù)理領(lǐng)域的許多方面還是取得了一定效果,值得肯定。具體如下:

1.1 靜脈配藥

在我國大部分醫(yī)院,靜脈藥物配制作為護(hù)士每天的常規(guī)操作基本都在普通的病區(qū)治療室或靜脈用藥調(diào)配中心進(jìn)行,存在著一系列的問題:勞動強(qiáng)度大、人員緊缺、費(fèi)力耗時(shí)、職業(yè)損傷以及配藥過程難以追溯。而且在配藥過程中,最常見的隱患就是保護(hù)不足,污染藥物、污染空氣和環(huán)境污染。我國研發(fā)的首臺智能靜脈配藥機(jī)器人在2005年進(jìn)入某三級甲等醫(yī)院投入臨床使用,達(dá)到了積極的效果:使配藥過程操作更高效、便捷、安全,并且提高了配藥工作的效率以及減少了藥物的殘留和有效降低了配藥錯誤的發(fā)生。人與藥物在配制過程中完全隔離,有效地保護(hù)了操作者,從而降低了因靜脈藥物配制導(dǎo)致的職業(yè)損傷[3]。

1.2 吸痰

吸痰的時(shí)效性和有效性是傳統(tǒng)吸痰缺陷主要的兩個方面。具體表現(xiàn)為難以為大部分病人保證及時(shí)又有效的吸痰。在重復(fù)繁雜的護(hù)理工作中常常會忽視吸痰操作,每年大概有10萬人次因未能及時(shí)吸痰造成呼吸道梗阻加重病情甚至死亡;即使進(jìn)行了吸痰操作,吸痰效果也有可能因護(hù)士年資差異或操作手法不同而難以保證,若操作不當(dāng)甚至有可能會導(dǎo)致氣道損傷。西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院“外科夢工廠”團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的吸痰機(jī)器人通過穩(wěn)定的機(jī)械化操作,讓吸痰操作變得標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、精準(zhǔn)以及及時(shí)化,解決了由于操作原因?qū)е碌奈涤行院桶踩圆蛔愕葐栴},最大限度地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)吸痰術(shù)所存在的缺陷和問題;該吸痰機(jī)器人可根據(jù)病人情況設(shè)置不同的吸痰參數(shù)來實(shí)現(xiàn)個體化吸痰操作從而進(jìn)一步保證了吸痰的有效性;可以降低護(hù)士工作強(qiáng)度以及工作時(shí)間,為護(hù)士節(jié)約時(shí)間去完成其他的護(hù)理工作。吸痰機(jī)器人應(yīng)用范圍很廣,主要適用于長期需要進(jìn)行機(jī)械通氣和頻繁吸痰者,涉及很多科室諸如重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)、呼吸內(nèi)科、康復(fù)科等,也適用于在麻醉過后拔除氣管插管后的吸痰操作,吸痰機(jī)器人在各級醫(yī)院、康復(fù)醫(yī)院、養(yǎng)老院和家庭護(hù)理中均適用,因而十分適合推廣[4]。

1.3 導(dǎo)診

目前,國內(nèi)大醫(yī)院的門診分診系統(tǒng)越來越互聯(lián)網(wǎng)化和智能化,早已不再是傳統(tǒng)的人工方式,這會導(dǎo)致一個問題:前來就診的病人或家屬的年齡、文化、認(rèn)識和理解力的參差不齊,且大部分都對疾病和醫(yī)院的不甚了解,缺乏健康認(rèn)知,依從性差。導(dǎo)診護(hù)士的作用是在門診幫助病人如何快速準(zhǔn)確地找到合適的醫(yī)生就診,提高病人就診的效率。門診每天面對的病人量大且提出的問題基本重復(fù),導(dǎo)診護(hù)士每天的工作就是對這些重復(fù)的問題反復(fù)講解,這類工作除了費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和效率低以外,不停重復(fù)同樣的工作和回復(fù)同樣的問題也會使人的耐心消耗殆盡,稍有不耐心病人也會抱怨服務(wù)態(tài)度問題。人工智能導(dǎo)診機(jī)器人應(yīng)該可以緩解大部分問題,利用語音識別和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),收集與病人對話后提出的問題,形成有效決策,加以人工輔助,即可給予病人幫助,大部分重復(fù)的問題導(dǎo)診機(jī)器人就能解決,實(shí)在解決不了的再求助人工服務(wù),這樣不僅減少人力物力的浪費(fèi),也避免了因耐心問題導(dǎo)致的服務(wù)態(tài)度問題。因此可見,人工智能可將護(hù)理人員從繁雜而又重復(fù)的簡單技術(shù)中解放,不僅提高了護(hù)理人員的工作效率和準(zhǔn)確度,又避免了不必要的護(hù)患接觸,這與傳統(tǒng)的護(hù)理模式截然不同[5-6]。在國內(nèi)同樣有通過人工智能在門診的應(yīng)用取得積極效果的例子,西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院在新型冠狀病毒肺炎疫情期間通過應(yīng)用預(yù)檢分診信息系統(tǒng)使得病人分診效率提升了125%,避免了不必要的護(hù)患接觸,極大地降低了分診時(shí)可能引起的的交叉感染風(fēng)險(xiǎn)[7]。目前,導(dǎo)診機(jī)器人已在北京市、浙江省、廣東省等直轄市/省的多地醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用[8]。

1.4 護(hù)理康復(fù)

在國內(nèi),隨著日益加劇的人口老齡化現(xiàn)象,因腦卒中或者各種意外導(dǎo)致的偏癱和截癱病人越來越多,而日益增多的下肢殘障病人和嚴(yán)重匱乏的康復(fù)護(hù)理治療師是現(xiàn)存的主要矛盾。通過康復(fù)機(jī)器人可以部分緩解這樣的矛盾,目前該技術(shù)在國內(nèi)已嶄露頭角,史小華[9]設(shè)計(jì)了一款針對腦卒中病人的下肢康復(fù)機(jī)器人,該機(jī)器人可以訓(xùn)練病人的坐臥姿勢,把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合將訓(xùn)練的積極性提高。李龍飛等[10]設(shè)計(jì)了一套全新的腦控主被動協(xié)同刺激康復(fù)訓(xùn)練方法,大大提高了卒中病人的訓(xùn)練效率和積極主動性,應(yīng)用前景良好。目前,隨著康復(fù)護(hù)理學(xué)科越來越受到重視,護(hù)理康復(fù)機(jī)器人的研發(fā)逐漸變成關(guān)注的熱點(diǎn),對于病人心理、生理的健康重建產(chǎn)生了積極影響。

1.5 轉(zhuǎn)運(yùn)

物品傳遞和病人轉(zhuǎn)運(yùn)是護(hù)理工作中不可避免的組成部分。然而,大量往復(fù)工作會耗費(fèi)護(hù)士大部分體力,長期搬運(yùn)病人亦會致使護(hù)士產(chǎn)生嚴(yán)重的腰肌損傷,且徒手搬運(yùn)可能對病人造成繼發(fā)性損傷,轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人可以大大減輕護(hù)士的體力消耗,降低不必要的損傷風(fēng)險(xiǎn),目前轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人在國內(nèi)仍屬于受試階段,距離大量投入實(shí)踐應(yīng)用中仍需要一定時(shí)間,如中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基于接觸點(diǎn)相對靜止技術(shù),發(fā)明了一款全自動遙控控制的換乘轉(zhuǎn)運(yùn)護(hù)理機(jī)器人,受試者中有85%對該款機(jī)器人效果感受很好,無不適及疼痛感受[11],較好地適應(yīng)了該類護(hù)理需求。通過智能機(jī)器人介入,一定程度緩解了護(hù)理工作中的重體力活動,將護(hù)士從中解放出來,使其將精力投入到更專業(yè)、精細(xì)的護(hù)理工作中。

1.6 智能監(jiān)測

即時(shí)監(jiān)測病人的生命體征和治療反應(yīng)是護(hù)理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而,護(hù)士對于護(hù)理環(huán)節(jié)中病人生理參數(shù)的細(xì)微變化很難立即察覺,進(jìn)而很難依據(jù)病人生命體征變化在第一時(shí)間對相關(guān)護(hù)理器械進(jìn)行快速調(diào)整或開展相應(yīng)護(hù)理工作。南京信息工程大學(xué)研發(fā)的遠(yuǎn)程健康護(hù)理系統(tǒng)能夠?qū)w溫、血壓和心率等參數(shù)進(jìn)行智能監(jiān)測并進(jìn)行異常報(bào)警,提出的智能圖像分析算法能識別出病患是否出現(xiàn)痰堵癥狀,使病人得到及時(shí)高效的護(hù)理[12]。

對護(hù)理過程中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和回溯也是保障護(hù)理工作正常開展的關(guān)鍵,人工智能主要通過信息智能維護(hù)、流程管理和多傳感融合監(jiān)測等方面發(fā)揮作用。蘇州大學(xué)通過建立醫(yī)院靜脈用藥調(diào)配中心智能差錯管理系統(tǒng)進(jìn)行差錯記錄和統(tǒng)計(jì)分析,有效支撐了靜脈用藥集中調(diào)配質(zhì)量管理[13]。上海市普陀區(qū)中心醫(yī)院將智能貼簽、退藥、配液、責(zé)任追溯、分揀引入靜脈用藥調(diào)配中心自動化系統(tǒng),工作效率得以提升,同時(shí)降低了差錯率[14]。

1.7 護(hù)理決策

護(hù)理決策是指護(hù)理人員用自身積累的知識、護(hù)理經(jīng)驗(yàn)以及本能對一個需要護(hù)理的病例從生理社會等各方面進(jìn)行分析后確定護(hù)理問題和護(hù)理實(shí)踐的一個全過程。護(hù)理決策作為日常護(hù)理工作中最復(fù)雜的部分,大部分護(hù)理人員在做出決策時(shí)都會承受很大壓力,因此,基于人工智能技術(shù)的護(hù)理決策將大大減輕護(hù)理人員的這種壓力,目前在國內(nèi)已有投入實(shí)踐應(yīng)用的例子。首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院研發(fā)了一款為重癥監(jiān)護(hù)服務(wù)的智能決策支持信息系統(tǒng)[15],該系統(tǒng)具備智能糾錯、提醒、趨勢分析、預(yù)備警示、醫(yī)護(hù)信息共享等功能,在系統(tǒng)支持下不同年資護(hù)士的護(hù)理評估及時(shí)性、準(zhǔn)確性,護(hù)理措施落實(shí)率和連續(xù)性都得到了提升;決策支持系統(tǒng)在腦卒中病人的護(hù)理實(shí)踐中也得到了應(yīng)用[16],該類系統(tǒng)主要在腦卒中護(hù)理中的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、照護(hù)方案推薦、自動提示和告警等方面發(fā)揮作用。

1.8 護(hù)理教育

護(hù)理教育是護(hù)士培養(yǎng)、進(jìn)修及能力提升的重要環(huán)節(jié)。鑒于人工智能技術(shù)具備情景高仿真重建、數(shù)據(jù)跟蹤與分析能力,其逐步在護(hù)理教育進(jìn)程中發(fā)揮作用。廣西中醫(yī)藥大學(xué)通過教學(xué)研究發(fā)現(xiàn),臨床教學(xué)機(jī)器人在護(hù)生教學(xué)中能有效提高護(hù)生專注力,提升其技能掌握度,護(hù)患溝通能力訓(xùn)練對護(hù)理專業(yè)學(xué)習(xí)至關(guān)重要[17]。

2 我國應(yīng)用人工智能輔助護(hù)理面臨的問題及思考

盡管人工智能會在未來護(hù)理領(lǐng)域帶來許多好處,減少護(hù)士重復(fù)繁雜的工作,提升護(hù)理的質(zhì)量,但人工智能在護(hù)理領(lǐng)域應(yīng)用的過程中面臨的一系列問題。

2.1 護(hù)患關(guān)系

縱觀過去幾十年護(hù)理技術(shù)的發(fā)展,護(hù)理領(lǐng)域引進(jìn)的技術(shù)像人工智能一樣越來越先進(jìn)。護(hù)理這個專業(yè)最初是在19世紀(jì)形成的,當(dāng)時(shí)的護(hù)士是全職手動的護(hù)理人員[18]。多年來,護(hù)理隨著先進(jìn)技術(shù)的涌入發(fā)生了巨大變化。諸如電子體溫表、遠(yuǎn)程生命體征監(jiān)測儀器、智能藥柜等先進(jìn)儀器大大減低了護(hù)士的工作量?？萍际棺o(hù)理治療在多方面得到了提升,使病人更加安全,但代價(jià)是減少了護(hù)患的互動,隨著智能接入不斷推進(jìn),原有護(hù)理工作流程中的護(hù)患交流機(jī)會可能會進(jìn)一步減少。而護(hù)患的互動對于病人的治療與恢復(fù)來說卻又是至關(guān)重要的,機(jī)器雖然可以模擬護(hù)理人員照護(hù)病人,但不能給予病人真實(shí)的情感傳遞和人文關(guān)懷。機(jī)器長期替代人會大大減少護(hù)患間的情感溝通,病人會慢慢出現(xiàn)社會孤立及尊嚴(yán)受損等,從而影響病人的心理健康[19-20]。未來的研究需進(jìn)一步探討機(jī)器人在護(hù)患關(guān)系中的地位及給護(hù)患關(guān)系帶來的改變等,構(gòu)建新的護(hù)患關(guān)系模式。護(hù)理人員應(yīng)基于此深入開展基于智能介入的人文護(hù)理模式研究,更加注重實(shí)施人文護(hù)理,加強(qiáng)與病人溝通,深化人文關(guān)懷,避免機(jī)器與系統(tǒng)的“冰冷”延伸至護(hù)患關(guān)系,是由人工智能來支持護(hù)理工作,而不是被人工智能取代[2]。

2.2 倫理和法律

人工智能護(hù)理出現(xiàn)的倫理問題主要集中在老年人群。目前無論是國內(nèi)還是國外,智能養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)都剛起步,人工智能護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)仍在初級階段,所帶來倫理問題尚未得到重視。人工智能護(hù)理涉及的倫理問題主要有兩個大的方面。首先是隱私問題,人工智能護(hù)理機(jī)器人的應(yīng)用場合大部分在受護(hù)理對象的私人空間(如臥室、洗手間等),這類數(shù)據(jù)均屬于隱私數(shù)據(jù),將大大增加泄露的風(fēng)險(xiǎn),這可能帶來一系列法律問題。目前人工智能護(hù)理機(jī)器人的應(yīng)用尚缺乏相應(yīng)制度、規(guī)范和法律法規(guī)的約束,存在著是否侵犯病人的知情同意權(quán)、隱私權(quán)、自主選擇權(quán)等法律問題[21]。舉個例子,護(hù)理機(jī)器人對視頻監(jiān)護(hù)時(shí)產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳輸、分析就有可能會帶來隱私被泄露的擔(dān)憂,因此相應(yīng)的智能養(yǎng)老監(jiān)護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)品在其問世和應(yīng)用時(shí)就會受到了各界的廣泛質(zhì)疑,使用者在不得已使用的過程中會每天糾結(jié)于對老人日常起居全時(shí)段和無盲區(qū)視頻監(jiān)控所帶來的不安?，F(xiàn)實(shí)中,老年人的心理健康問題經(jīng)常被忽視,長期使用護(hù)理機(jī)器人的老年人容易出現(xiàn)社會孤立現(xiàn)象而導(dǎo)致護(hù)理對象尊嚴(yán)受損,而過多的自動化會大大減少老年人的社交活動從而增加老年人心理上的空虛和孤獨(dú)感;人工智能護(hù)理在減輕子女護(hù)理負(fù)擔(dān)的同時(shí)也會降低子女的責(zé)任感,減少子女與父母面對面交流的時(shí)間,增加老年人內(nèi)心的空虛感。未來的人工智能護(hù)理的發(fā)展除了發(fā)展技術(shù)以外,更應(yīng)該逐步制訂、修改和豐富相應(yīng)的法律法規(guī),得到國家的安全支持,從保護(hù)病人隱私及給予病人精神慰藉入手。緩解和調(diào)節(jié)老年人的心理問題,增加老年人的幸福感才是人工智能護(hù)理真正具有生命力的關(guān)鍵[22]。

2.3 技術(shù)與安全性

護(hù)士作為醫(yī)療工作者中占比例最大的人群,在理論上應(yīng)該從人工智能技術(shù)中受益最多。然而,在整個醫(yī)療界整體上來說護(hù)理界采用新技術(shù)的速度是相對緩慢的,無論從全世界報(bào)道還是國內(nèi)報(bào)道來看人工智能在護(hù)理中的應(yīng)用仍然被認(rèn)為處于起步階段[23]。其具體原因是人工智能的開發(fā)和部署在護(hù)理和醫(yī)學(xué)(如達(dá)·芬奇機(jī)器人)之間存在差距。事實(shí)也證明,關(guān)于人工智能在護(hù)理方面應(yīng)用的文章相對在醫(yī)學(xué)方面要少得多[24]。因此,盡管護(hù)士是醫(yī)療團(tuán)隊(duì)決策過程中不可或缺的一部分,但他們往往被排除在技術(shù)發(fā)展之外,這可能導(dǎo)致人工智能在醫(yī)療方面的部署、發(fā)展和利用沒有最大化。此外,人工智能護(hù)理在國內(nèi)開展較晚,目前，可實(shí)現(xiàn)的功能有語音圖像識別、深度學(xué)習(xí)和交互傳感等,但受制于技術(shù)的原因,功能越復(fù)雜技術(shù)要求就越高,而對應(yīng)的產(chǎn)品價(jià)格就越昂貴,人工智能護(hù)理機(jī)器人目前存在著費(fèi)用昂貴、審批周期長以及風(fēng)險(xiǎn)高等弊端,大大制約了醫(yī)院和病人使用的積極性。而且人工智能隱藏的安全問題仍缺乏相應(yīng)政策、制度約束[19]。所以,未來的發(fā)展方向要讓人工智能充分發(fā)揮其在護(hù)理領(lǐng)域的潛力。

3 總結(jié)與展望

人工智能在我國護(hù)理領(lǐng)域的關(guān)注度越來越高,應(yīng)用前景良好,可開發(fā)的空間大,提高了我國護(hù)理質(zhì)量和水平,目前，人工智能在我國護(hù)理領(lǐng)域初步取得的效果值得肯定。但伴隨人工智能在護(hù)理領(lǐng)域中的逐漸開展與應(yīng)用中也將帶來許多問題。護(hù)士要正確看待這些問題及轉(zhuǎn)變觀念:在護(hù)理領(lǐng)域?qū)⑹褂眯碌娜斯ぶ悄芗夹g(shù)來繼續(xù)承擔(dān)目前護(hù)士重復(fù)煩冗的工作。新的技術(shù)為護(hù)士節(jié)約更多的時(shí)間和精力,但對護(hù)士的護(hù)理目標(biāo)及護(hù)理質(zhì)量要求仍然不會改變,護(hù)士應(yīng)該用新的思維方式去護(hù)理病人:將自己的護(hù)理經(jīng)驗(yàn)、護(hù)理知識和護(hù)理技能融入新的技術(shù),護(hù)士將成為信息整合者、健康教練以及人類關(guān)懷的傳遞者,是由人工智能來支持護(hù)理工作,而不是被人工智能取代。