人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理中的應(yīng)用問題及展望

涂愛清，曾鐵英

（華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院，湖北 430030）

隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)，人們迫切地希望把有限的時(shí)間和精力放在更有價(jià)值和意義的事情上。人工智能（artificial intelligence,AI）在理論和技術(shù)上的日益成熟，使得更多的人能從一些機(jī)械煩瑣的事情中解放出來做更為重要的事。人工智能自1956年起已有60 多年的歷史，它是通過了解智能的實(shí)質(zhì)，模擬、延伸人的智能而產(chǎn)生能與人類的智能相似并做出反應(yīng)的一系列智能人工系統(tǒng)，包括機(jī)器人、圖像識(shí)別、語言識(shí)別、自然語言理解等[1]。隨著公眾健康意識(shí)的提高和人們對(duì)高水平醫(yī)療技術(shù)和優(yōu)質(zhì)護(hù)理服務(wù)的迫切需求，人工智能技術(shù)在醫(yī)療服務(wù)方面的應(yīng)用也越來越廣泛，2017年我國印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》及《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》提出重點(diǎn)發(fā)展人工智能技術(shù)，并將其提升到國家戰(zhàn)略高度[2]。人工智能在臨床護(hù)理中的應(yīng)用可協(xié)助護(hù)士完成護(hù)理工作中一系列復(fù)雜煩瑣的工作，使護(hù)士將更多的時(shí)間和精力投入病人的疾病照護(hù)管理中。本研究對(duì)人工智能在臨床護(hù)理方面的應(yīng)用及問題進(jìn)行綜述，包括識(shí)別病人健康問題、參與病人治療過程、促進(jìn)病人身體康復(fù)、輔助病人日常生活、陪伴病人等方面，旨在促進(jìn)人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理中更好的應(yīng)用。

1 人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理中的應(yīng)用

1.1 識(shí)別病人健康問題 醫(yī)療大數(shù)據(jù)快速增長是促進(jìn)人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域飛速發(fā)展的原因之一，醫(yī)療大數(shù)據(jù)中一部分包括了日?；顒?dòng)中人們產(chǎn)生的與身體健康有關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為智能健康管理提供了發(fā)展空間，與此同時(shí)，可以通過智能健康管理發(fā)現(xiàn)病人身體產(chǎn)生疾病的風(fēng)險(xiǎn)，幫助病人識(shí)別健康問題，盡早地采取措施規(guī)避疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)或防止疾病繼續(xù)發(fā)展[3]。人工智能技術(shù)在對(duì)病人的慢性疾病管理方面具有一定的作用，利用智能可穿戴設(shè)備通過提醒、監(jiān)控等能大大提高病人的自我管理能力，提高疾病管理的效果[4]。智能可穿戴設(shè)備利用先進(jìn)的傳感設(shè)備對(duì)病人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，可用于健康監(jiān)護(hù)和疾病早期篩查，如BASUMA 可遠(yuǎn)程監(jiān)測病人的血氧飽和度、心電圖等基本的生理信號(hào)，KNOEME 可通過藍(lán)牙組網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測心率、體力活動(dòng)等，且準(zhǔn)確率較高[5]。智能藥箱機(jī)器人則可以提醒病人準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)劑量服藥，提高病人的用藥依從性[6]。利用人工智能技術(shù)幫助自制力較強(qiáng)的糖尿病病人監(jiān)測血糖水平，能有效提高病人自我管理能力降低低血糖發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[7]。總之，人工智能技術(shù)在識(shí)別病人健康問題中可發(fā)揮至關(guān)重要的作用，正確利用人工智能技術(shù)可幫助病人識(shí)別健康問題，做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療。

1.2 參與病人治療過程人工智能技術(shù)在參與病人治療過程中可確保治療的準(zhǔn)確性，利于病人恢復(fù)健康，主要體現(xiàn)在核查病人信息、配藥輸液、通過語音視頻進(jìn)行健康宣教等方面。通過移動(dòng)智能終端規(guī)定的流程時(shí)間執(zhí)行醫(yī)囑，掃描病人腕帶信息和藥物信息的二維碼進(jìn)行雙重核對(duì)，提前錄入部分電子護(hù)理文書，提升了治療安全性和準(zhǔn)確性又提高了護(hù)士的工作效率和質(zhì)量[8]。人工智能技術(shù)中包含智能機(jī)器人的應(yīng)用，配藥機(jī)器人配置靜脈藥物具有安全、快速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),可以減少化療藥物等高風(fēng)險(xiǎn)藥品的危害，也可規(guī)避護(hù)士配制及抽吸藥液過程中所造成的銳器傷害[9]。機(jī)器人進(jìn)行靜脈配液能嚴(yán)格做到無菌操作并可以非常準(zhǔn)確的完成消毒、開瓶、抽吸、灌注等多道工序，且一個(gè)人可以同時(shí)操作3 個(gè)或4 個(gè)機(jī)器人，不僅能減少化療藥在配置過程中對(duì)醫(yī)務(wù)人員造成的危害還可以提高配藥的效率[10]?；诨ヂ?lián)網(wǎng)和人工智能發(fā)展的智能化遠(yuǎn)程輸液及監(jiān)測系統(tǒng)也在臨床護(hù)理中取得了良好的應(yīng)用效果，提高工作效率的同時(shí)也提高了病人滿意度[11]。在病人床旁配備智能平板設(shè)備不僅便于護(hù)士核對(duì)病人信息，還可通過圖片、視頻、音頻等影像資料對(duì)病人進(jìn)行健康宣教，節(jié)省了健康宣教的人力資源，還通過視頻還原模擬現(xiàn)實(shí)生活，提高了健康宣教的質(zhì)量，優(yōu)化了醫(yī)療服務(wù)的流程[12]。

1.3 促進(jìn)病人身體康復(fù)人工智能技術(shù)在促進(jìn)病人康復(fù)的應(yīng)用在醫(yī)療護(hù)理工作中也較為常見。人工智能技術(shù)將傳統(tǒng)康復(fù)與機(jī)器人技術(shù)結(jié)合起來，對(duì)人體的一些功能進(jìn)行替換或輔助病人的行動(dòng)，在康復(fù)醫(yī)療中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。智能康復(fù)機(jī)器人在康復(fù)方面的應(yīng)用較多，目前根據(jù)其功能分為上肢康復(fù)機(jī)器人、下肢康復(fù)機(jī)器人、手指康復(fù)機(jī)器人及步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人4類[13]。如上肢便攜式康復(fù)機(jī)器人可用于改善上肢的精細(xì)動(dòng)作，協(xié)調(diào)手部動(dòng)作，協(xié)助行走直立，從而提高生活質(zhì) 量[14]。Lopez?Samaniego 等[15]通過對(duì)7例有認(rèn)知和 身體障礙的老年人的個(gè)案研究發(fā)現(xiàn)智能機(jī)器人不僅可以促進(jìn)身體和認(rèn)知康復(fù)，還可以制定個(gè)體化的康復(fù)計(jì)劃和生物學(xué)檢測。人工智能技術(shù)在病人康復(fù)護(hù)理中的應(yīng)用有利于提高病人的生存質(zhì)量、基本生活水平和社會(huì)參與能力。而我國人工智能技術(shù)在病人康復(fù)護(hù)理中的應(yīng)用也取得了很大的成果，如清華大學(xué)研發(fā)的神經(jīng)康復(fù)機(jī)器人、北京大學(xué)研發(fā)的小腿義肢“風(fēng)行者”和被評(píng)為“北京市創(chuàng)新醫(yī)療器械”的機(jī)器人“大艾”[16]等在促進(jìn)病人的身體康復(fù)中取得良好的效果。人工智能技術(shù)在病人康復(fù)護(hù)理中的應(yīng)用提高了康復(fù)訓(xùn)練的效果，有利于病人肢體功能的恢復(fù)和病人生活質(zhì)量的提高，同時(shí)還能最大限度地降低護(hù)理工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.4 輔助病人日常生活 智能病房投入使用可以提高病人的舒適度，它可自動(dòng)調(diào)節(jié)病室的溫度、濕度及燈光亮度，還可智能播放舒緩的輕音樂使病人的心情得到放松[17]。在護(hù)理工作中還會(huì)將人工智能技術(shù)運(yùn)用在幫助病人進(jìn)食、協(xié)助病人沐浴更衣、輔助病人轉(zhuǎn)運(yùn)、幫助病人傳遞物品等日常生活方面。膳食護(hù)理機(jī)器人主要給因疾病導(dǎo)致不同程度功能障礙及手部活動(dòng)不靈活的病人進(jìn)食提供便利，使病人不愿麻煩別人的焦慮情緒得到緩解，同時(shí)極大減輕了護(hù)理人員的工作負(fù)擔(dān)，如機(jī)器人Handy 1[18]，通過激光定位食物來輔助病人進(jìn)食。人工智能技術(shù)還運(yùn)用于對(duì)病人的基礎(chǔ)生活護(hù)理中，如躺椅式洗浴機(jī)器人使病人能夠在半躺狀態(tài)下搓背，可智能調(diào)節(jié)水溫及搓背力度等，還可自動(dòng)烘干人體[19],智能排泄護(hù)理儀可以自動(dòng)感應(yīng)人體排泄物并對(duì)其進(jìn)行清理、烘干和計(jì)量等,能有效減少護(hù)理時(shí)間[20]。人工智能技術(shù)在病人的轉(zhuǎn)運(yùn)方面的應(yīng)用主要針對(duì)肢體功能障礙的病人，以避免對(duì)病人造成進(jìn)一步損傷[21]，護(hù)理機(jī)器人RIBA?Ⅱ能彎曲并抬起重80 kg 的病人且能確保病人的安全[22]，運(yùn)輸輔助機(jī)器人Resyone[23]可將床轉(zhuǎn)換為電動(dòng)輪椅，機(jī)器人Robear[24]也可以將老人從床上帶到輪椅上為日常生活提供基本護(hù)理，SAM 具有看門的功能，還可導(dǎo)航、監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)測摔跤風(fēng)險(xiǎn)等。人工智能技術(shù)中的智能物品傳輸在運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過傳感器探測物體，按照規(guī)劃路線進(jìn)行物品傳遞，機(jī)器人HOSPIc[25]、TUG[26]、Swisslog[27]等都可以幫助病人傳遞物品，不僅方便了病人，還能使醫(yī)護(hù)人員將更多的精力從繁雜的事務(wù)中轉(zhuǎn)移到病人的疾病恢復(fù)和心理關(guān)懷上。

1.5 陪伴病人人工智能技術(shù)不僅可以輔助病人的日常生活，監(jiān)測病人的健康狀況，同時(shí)還可以陪伴病人，為其提供心理慰藉。養(yǎng)老機(jī)器人充分地體現(xiàn)了人工智能技術(shù)在促進(jìn)病人心理健康方面的應(yīng)用，其可分為伴侶機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人[28]，機(jī)器人“左拉”具有19種語言的語音合成功能，可以針對(duì)不同語言的病人，它可以陪病人鍛煉、跳舞、講笑話等，幼年海豹機(jī)器人Paro[29]可以激勵(lì)有特殊需求的病人，能模仿真實(shí)的寵物和病人互動(dòng)。除此之外機(jī)器貓（NeCoRo）和機(jī)器泰迪熊（CuDDler）也可以很好地陪伴病人，有效改善病人孤單寂寞等消極情緒，為病人提供陪伴傾訴等精神及心理需要。在我國，陪伴型機(jī)器人的發(fā)展和應(yīng)用同樣也取得了一定成就，如上海多扶智能科技公司研發(fā)“全智看護(hù)”護(hù)理機(jī)器人，結(jié)合APP 軟件客戶端，既能滿足病人日常生活需要，又能與客戶端進(jìn)行相互有效的反饋[30]。更多功能更加全面的智能陪伴型機(jī)器人正在開發(fā)和試驗(yàn)階段，一旦他們投入實(shí)際應(yīng)用，為病人提供很大便利的同時(shí)也可以在很大程度上減輕照護(hù)者的負(fù)擔(dān)。

2 人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理應(yīng)用中存在的問題

2.1 臨床護(hù)理過程中對(duì)人工智能技術(shù)的依賴 如今人工智能技術(shù)遍布社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，也有人提出對(duì)于人工智能在護(hù)理方面的應(yīng)用中人工智能是否將取代護(hù)士的疑問。雖然人工智能能夠模擬人的智力給出反應(yīng)，但它僅限于有條件思維，對(duì)于無條件思維及在情感上、在邏輯思維的靈活性上與人類還是存在較大差異，人工智能可以模擬護(hù)士達(dá)到照護(hù)病人基本生活的目的，但如果長期使用人工智能技術(shù)，缺少護(hù)患溝通，不利于對(duì)病人的感情傳遞及心理關(guān)懷，還有可能造成病人缺乏社會(huì)參與，與現(xiàn)實(shí)社會(huì)脫節(jié)，覺得自己被孤立，給病人帶來不良的心理暗示使病人出現(xiàn)自卑抑郁等情緒。

2.2 倫理問題人工智能技術(shù)雖日益成熟，但在使用過程中會(huì)涉及很多倫理問題。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，存在個(gè)人隱私數(shù)據(jù)泄露的隱形風(fēng)險(xiǎn)，采集后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、使用，數(shù)據(jù)應(yīng)該保存多久，誰擁有可以訪問的權(quán)利，這些都是面對(duì)隱私方面的倫理問題[31]。人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理應(yīng)用中出現(xiàn)的倫理問題也體現(xiàn)在不是所有的病人都能夠接受人工智能技術(shù)為他們提供的服務(wù)，人工智能技術(shù)所提供的服務(wù)會(huì)暗示病人某種身體功能障礙或機(jī)能喪失，不能完全做到維護(hù)每位病人的尊嚴(yán)，人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展還會(huì)造成照顧者的角色弱化，降低其社會(huì)責(zé)任感不利于社會(huì)和諧。

2.3 法律問題 在臨床護(hù)理工作中，病人所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)類型不僅有文字資料還包括視頻和音頻資料，然而目前尚缺乏保護(hù)病人個(gè)人隱私數(shù)據(jù)安全的法律體系。法律要求醫(yī)療機(jī)構(gòu)及其醫(yī)務(wù)人員應(yīng)對(duì)病人的隱私進(jìn)行保密，但人工智能并不具備獨(dú)立意識(shí)，其法律地位也尚不明確，當(dāng)人工智替代人類為病人服務(wù)造成錯(cuò)誤診斷或錯(cuò)誤操作時(shí)，是醫(yī)療機(jī)構(gòu)或是醫(yī)務(wù)人員應(yīng)該對(duì)造成錯(cuò)誤承擔(dān)法律責(zé)任，是個(gè)值得思考的問題。為了人工智能技術(shù)可以更好地投入臨床護(hù)理的應(yīng)用中，還有很多的法律問題，比如是否侵犯病人的知情同意權(quán)、隱私權(quán)、自主選擇權(quán)等[30]，都有待思考和解決。

3 展望

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，人工智能技術(shù)的發(fā)展不僅可以為病人的日常生活提供便利還可以減輕護(hù)理工作人員的負(fù)擔(dān)，同時(shí)可暫時(shí)緩解就醫(yī)人群不斷增加而護(hù)理人力資源不足的醫(yī)療現(xiàn)狀。人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理中的應(yīng)用應(yīng)該賦能于護(hù)理人員而不是替代護(hù)理人員，人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理方面的應(yīng)用需要落實(shí)到具體的設(shè)計(jì)中，要符合以病人為中心的生物?心理?社會(huì)的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的發(fā)展，體現(xiàn)出針對(duì)不同對(duì)象的以人為本的人性化護(hù)理服務(wù)，對(duì)病人進(jìn)行全程的、連續(xù)性的護(hù)理，滿足病人身心發(fā)展的需求，促進(jìn)病人疾病的恢復(fù)，在此基礎(chǔ)上最大限度地減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，使其從繁雜的事務(wù)中解放出來，將關(guān)注點(diǎn)投放到病人的疾病治療和心理關(guān)懷上。相關(guān)社會(huì)機(jī)構(gòu)及政府部門應(yīng)從技術(shù)發(fā)展、監(jiān)管體系及政策引導(dǎo)等方面解決人工智能技術(shù)在臨床護(hù)理中存在的問題，克服技術(shù)瓶頸降低價(jià)格使其成果能惠及更多需要的病人，完善相關(guān)的法律法規(guī)，明確人工智能的法律身份及出現(xiàn)失誤時(shí)承擔(dān)法律的主體，并在保護(hù)病人隱私的基礎(chǔ)上充分利用醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展人工智能技術(shù)以更好地服務(wù)于病人，使人工智能技術(shù)的應(yīng)用在臨床護(hù)理的應(yīng)用中發(fā)揮巨大潛能。