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體來解決復雜的問題。人工智能是一種計算機科學與生理智能的融合,使計算機的行為更像人類,卻比人類花費的時間要短得多,因此它被稱為人工智能。早在20世紀70年代中期國外就已經(jīng)開啟了服務機器人的研發(fā)。到今天為止人工智能已被應用于多個領(lǐng)域,成為推動經(jīng)濟發(fā)展和促進技術(shù)進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90年代,人工智能輔助護理已應用于國外的護理領(lǐng)域[1],在減輕護理人員勞動強度，彌補護理人力缺口，提升護理質(zhì)量等方面不斷凸顯優(yōu)勢。但目前在我國,人工智能在護理中的應用仍然處于起步階段[2],國內(nèi)的報道大部分都是國外人工智能護理應用成功的案例。本研究就目前人工智能輔助護理在我國應用的現(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士對人工智能輔助護理的了解及認知,指導人工智能輔助護理的實踐應用,為未來護理領(lǐng)域中人工智能輔助護理系統(tǒng)/機器人的設計和研究提供參考思路。

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

我國作為人口大國,病患多與護理人員短缺的問題一直得不到解決,人工智能護理領(lǐng)域有非常大的應用空間,但我國人工智能輔助護理的研發(fā)和應用起步都相對較晚,與西方發(fā)達國家相比差距仍然很大。盡管如此,國內(nèi)人工智能輔助護理在護理領(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)配中心進行,存在著一系列的問題:勞動強度大、人員緊缺、費力耗時、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器人在2005年進入某三級甲等醫(yī)院投入臨床使用,達到了積極的效果: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,有效地保護了操作者,從而降低了因靜脈藥物配制導致的職業(yè)損傷[3]。

1.2 吸痰

吸痰的時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又有效的吸痰。在重復繁雜的護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吸痰造成呼吸道梗阻加重病情甚至死亡;即使進行了吸痰操作,吸痰效果也有可能因護士年資差異或操作手法不同而難以保證,若操作不當甚至有可能會導致氣道損傷。西安交通大學第一附屬醫(yī)院“外科夢工廠”團隊自主研發(fā)的吸痰機器人通過穩(wěn)定的機械化操作,讓吸痰操作變得標準、規(guī)范、精準以及及時化,解決了由于操作原因?qū)е碌奈涤行院桶踩圆蛔愕葐栴},最大限度地彌補了傳統(tǒng)吸痰術(shù)所存在的缺陷和問題;該吸痰機器人可根據(jù)病人情況設置不同的吸痰參數(shù)來實現(xiàn)個體化吸痰操作從而進一步保證了吸痰的有效性;可以降低護士工作強度以及工作時間,為護士節(jié)約時間去完成其他的護理工作。吸痰機器人應用范圍很廣,主要適用于長期需要進行機械通氣和頻繁吸痰者,涉及很多科室諸如重癥監(jiān)護病房(ICU)、呼吸內(nèi)科、康復科等,也適用于在麻醉過后拔除氣管插管后的吸痰操作,吸痰機器人在各級醫(yī)院、康復醫(yī)院、養(yǎng)老院和家庭護理中均適用,因而十分適合推廣[4]。

1.3 導診

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,這會導致一個問題:前來就診的病人或家屬的年齡、文化、認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,缺乏健康認知,依從性差。導診護士的作用是在門診幫助病人如何快速準確地找到合適的醫(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,導診護士每天的工作就是對這些重復的問題反復講解,這類工作除了費時、費力和效率低以外,不停重復同樣的工作和回復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態(tài)度問題。人工智能導診機器人應該可以緩解大部分問題,利用語音識別和機器學習技術(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,大部分重復的問題導診機器人就能解決,實在解決不了的再求助人工服務,這樣不僅減少人力物力的浪費,也避免了因耐心問題導致的服務態(tài)度問題。因此可見,人工智能可將護理人員從繁雜而又重復的簡單技術(shù)中解放,不僅提高了護理人員的工作效率和準確度,又避免了不必要的護患接觸,這與傳統(tǒng)的護理模式截然不同[5-6]。在國內(nèi)同樣有通過人工智能在門診的應用取得積極效果的例子,西安交通大學口腔醫(yī)院在新型冠狀病毒肺炎疫情期間通過應用預檢分診信息系統(tǒng)使得病人分診效率提升了125%,避免了不必要的護患接觸,極大地降低了分診時可能引起的的交叉感染風險[7]。目前,導診機器人已在北京市、浙江省、廣東省等直轄市/省的多地醫(yī)院得到廣泛應用[8]。

1.4 護理康復

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重匱乏的康復護理治療師是現(xiàn)存的主要矛盾。通過康復機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]設計了一款針對腦卒中病人的下肢康復機器人,該機器人可以訓練病人的坐臥姿勢,把虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合將訓練的積極性提高。李龍飛等[10]設計了一套全新的腦控主被動協(xié)同刺激康復訓練方法,大大提高了卒中病人的訓練效率和積極主動性,應用前景良好。目前,隨著康復護理學科越來越受到重視,護理康復機器人的研發(fā)逐漸變成關(guān)注的熱點,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

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

1.6 智能監(jiān)測

即時監(jiān)測病人的生命體征和治療反應是護理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而,護士對于護理環(huán)節(jié)中病人生理參數(shù)的細微變化很難立即察覺,進而很難依據(jù)病人生命體征變化在第一時間對相關(guān)護理器械進行快速調(diào)整或開展相應護理工作。南京信息工程大學研發(fā)的遠程健康護理系統(tǒng)能夠?qū)w溫、血壓和心率等參數(shù)進行智能監(jiān)測并進行異常報警,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,使病人得到及時高效的護理[12]。

對護理過程中相關(guān)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和回溯也是保障護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、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)進行差錯記錄和統(tǒng)計分析,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,同時降低了差錯率[14]。

1.7 護理決策

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

1.8 護理教育

護理教育是護士培養(yǎng)、進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,其逐步在護理教育進程中發(fā)揮作用。廣西中醫(yī)藥大學通過教學研究發(fā)現(xiàn),臨床教學機器人在護生教學中能有效提高護生專注力,提升其技能掌握度,護患溝通能力訓練對護理專業(yè)學習至關(guān)重要[17]。

2 我國應用人工智能輔助護理面臨的問題及思考

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

2.1 護患關(guān)系

縱觀過去幾十年護理技術(shù)的發(fā)展,護理領(lǐng)域引進的技術(shù)像人工智能一樣越來越先進。護理這個專業(yè)最初是在19世紀形成的,當時的護士是全職手動的護理人員[18]。多年來,護理隨著先進技術(shù)的涌入發(fā)生了巨大變化。諸如電子體溫表、遠程生命體征監(jiān)測儀器、智能藥柜等先進儀器大大減低了護士的工作量。科技使護理治療在多方面得到了提升,使病人更加安全,但代價是減少了護患的互動,隨著智能接入不斷推進,原有護理工作流程中的護患交流機會可能會進一步減少。而護患的互動對于病人的治療與恢復來說卻又是至關(guān)重要的,機器雖然可以模擬護理人員照護病人,但不能給予病人真實的情感傳遞和人文關(guān)懷。機器長期替代人會大大減少護患間的情感溝通,病人會慢慢出現(xiàn)社會孤立及尊嚴受損等,從而影響病人的心理健康[19-20]。未來的研究需進一步探討機器人在護患關(guān)系中的地位及給護患關(guān)系帶來的改變等,構(gòu)建新的護患關(guān)系模式。護理人員應基于此深入開展基于智能介入的人文護理模式研究,更加注重實施人文護理,加強與病人溝通,深化人文關(guān)懷,避免機器與系統(tǒng)的“冰冷”延伸至護患關(guān)系,是由人工智能來支持護理工作,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,人工智能護理機器人的研發(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,人工智能護理機器人的應用場合大部分在受護理對象的私人空間(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險,這可能帶來一系列法律問題。目前人工智能護理機器人的應用尚缺乏相應制度、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,護理機器人對視頻監(jiān)護時產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)進行實時采集、傳輸、分析就有可能會帶來隱私被泄露的擔憂,因此相應的智能養(yǎng)老監(jiān)護系統(tǒng)產(chǎn)品在其問世和應用時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段和無盲區(qū)視頻監(jiān)控所帶來的不安?，F(xiàn)實中,老年人的心理健康問題經(jīng)常被忽視,長期使用護理機器人的老年人容易出現(xiàn)社會孤立現(xiàn)象而導致護理對象尊嚴受損,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感;人工智能護理在減輕子女護理負擔的同時也會降低子女的責任感,減少子女與父母面對面交流的時間,增加老年人內(nèi)心的空虛感。未來的人工智能護理的發(fā)展除了發(fā)展技術(shù)以外,更應該逐步制訂、修改和豐富相應的法律法規(guī),得到國家的安全支持,從保護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理真正具有生命力的關(guān)鍵[22]。

2.3 技術(shù)與安全性

護士作為醫(yī)療工作者中占比例最大的人群,在理論上應該從人工智能技術(shù)中受益最多。然而,在整個醫(yī)療界整體上來說護理界采用新技術(shù)的速度是相對緩慢的,無論從全世界報道還是國內(nèi)報道來看人工智能在護理中的應用仍然被認為處于起步階段[23]。其具體原因是人工智能的開發(fā)和部署在護理和醫(yī)學(如達·芬奇機器人)之間存在差距。事實也證明,關(guān)于人工智能在護理方面應用的文章相對在醫(yī)學方面要少得多[24]。因此,盡管護士是醫(yī)療團隊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,人工智能護理在國內(nèi)開展較晚,目前，可實現(xiàn)的功能有語音圖像識別、深度學習和交互傳感等,但受制于技術(shù)的原因,功能越復雜技術(shù)要求就越高,而對應的產(chǎn)品價格就越昂貴,人工智能護理機器人目前存在著費用昂貴、審批周期長以及風險高等弊端,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)揮其在護理領(lǐng)域的潛力。

3 總結(jié)與展望

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