人工智能技术在临床护理中的应用问题及展望

涂爱清，曾铁英

（华中科技大学同济医学院附属同济医院，湖北 430030）

随着时代的发展，科学技术的不断改进，人们迫切地希望把有限的时间和精力放在更有价值和意义的事情上。人工智能（artificial intelligence,AI）在理论和技术上的日益成熟，使得更多的人能从一些机械烦琐的事情中解放出来做更为重要的事。人工智能自1956年起已有60 多年的历史，它是通过了解智能的实质，模拟、延伸人的智能而产生能与人类的智能相似并做出反应的一系列智能人工系统，包括机器人、图像识别、语言识别、自然语言理解等[1]。随着公众健康意识的提高和人们对高水平医疗技术和优质护理服务的迫切需求，人工智能技术在医疗服务方面的应用也越来越广泛，2017年我国印发的《新一代人工智能发展规划》及《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020年）》提出重点发展人工智能技术，并将其提升到国家战略高度[2]。人工智能在临床护理中的应用可协助护士完成护理工作中一系列复杂烦琐的工作，使护士将更多的时间和精力投入病人的疾病照护管理中。本研究对人工智能在临床护理方面的应用及问题进行综述，包括识别病人健康问题、参与病人治疗过程、促进病人身体康复、辅助病人日常生活、陪伴病人等方面，旨在促进人工智能技术在临床护理中更好的应用。

1 人工智能技术在临床护理中的应用

1.1 识别病人健康问题 医疗大数据快速增长是促进人工智能技术在医疗领域飞速发展的原因之一，医疗大数据中一部分包括了日常活动中人们产生的与身体健康有关的数据，这些数据为智能健康管理提供了发展空间，与此同时，可以通过智能健康管理发现病人身体产生疾病的风险，帮助病人识别健康问题，尽早地采取措施规避疾病发生的风险或防止疾病继续发展[3]。人工智能技术在对病人的慢性疾病管理方面具有一定的作用，利用智能可穿戴设备通过提醒、监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]。智能可穿戴设备利用先进的传感设备对病人进行远程监测，可用于健康监护和疾病早期筛查，如BASUMA 可远程监测病人的血氧饱和度、心电图等基本的生理信号，KNOEME 可通过蓝牙组网远程监测心率、体力活动等，且准确率较高[5]。智能药箱机器人则可以提醒病人准时准剂量服药，提高病人的用药依从性[6]。利用人工智能技术帮助自制力较强的糖尿病病人监测血糖水平，能有效提高病人自我管理能力降低低血糖发生的风险[7]。总之，人工智能技术在识别病人健康问题中可发挥至关重要的作用，正确利用人工智能技术可帮助病人识别健康问题，做到早发现、早诊断、早治疗。

1.2 参与病人治疗过程人工智能技术在参与病人治疗过程中可确保治疗的准确性，利于病人恢复健康，主要体现在核查病人信息、配药输液、通过语音视频进行健康宣教等方面。通过移动智能终端规定的流程时间执行医嘱，扫描病人腕带信息和药物信息的二维码进行双重核对，提前录入部分电子护理文书，提升了治疗安全性和准确性又提高了护士的工作效率和质量[8]。人工智能技术中包含智能机器人的应用，配药机器人配置静脉药物具有安全、快速、经济的特点,可以减少化疗药物等高风险药品的危害，也可规避护士配制及抽吸药液过程中所造成的锐器伤害[9]。机器人进行静脉配液能严格做到无菌操作并可以非常准确的完成消毒、开瓶、抽吸、灌注等多道工序，且一个人可以同时操作3 个或4 个机器人，不仅能减少化疗药在配置过程中对医务人员造成的危害还可以提高配药的效率[10]。基于互联网和人工智能发展的智能化远程输液及监测系统也在临床护理中取得了良好的应用效果，提高工作效率的同时也提高了病人满意度[11]。在病人床旁配备智能平板设备不仅便于护士核对病人信息，还可通过图片、视频、音频等影像资料对病人进行健康宣教，节省了健康宣教的人力资源，还通过视频还原模拟现实生活，提高了健康宣教的质量，优化了医疗服务的流程[12]。

1.3 促进病人身体康复人工智能技术在促进病人康复的应用在医疗护理工作中也较为常见。人工智能技术将传统康复与机器人技术结合起来，对人体的一些功能进行替换或辅助病人的行动，在康复医疗中发挥至关重要的作用。智能康复机器人在康复方面的应用较多，目前根据其功能分为上肢康复机器人、下肢康复机器人、手指康复机器人及步态康复训练机器人4类[13]。如上肢便携式康复机器人可用于改善上肢的精细动作，协调手部动作，协助行走直立，从而提高生活质 量[14]。Lopez⁃Samaniego 等[15]通过对7例有认知和 身体障碍的老年人的个案研究发现智能机器人不仅可以促进身体和认知康复，还可以制定个体化的康复计划和生物学检测。人工智能技术在病人康复护理中的应用有利于提高病人的生存质量、基本生活水平和社会参与能力。而我国人工智能技术在病人康复护理中的应用也取得了很大的成果，如清华大学研发的神经康复机器人、北京大学研发的小腿义肢“风行者”和被评为“北京市创新医疗器械”的机器人“大艾”[16]等在促进病人的身体康复中取得良好的效果。人工智能技术在病人康复护理中的应用提高了康复训练的效果，有利于病人肢体功能的恢复和病人生活质量的提高，同时还能最大限度地降低护理工作人员的劳动强度。

1.4 辅助病人日常生活 智能病房投入使用可以提高病人的舒适度，它可自动调节病室的温度、湿度及灯光亮度，还可智能播放舒缓的轻音乐使病人的心情得到放松[17]。在护理工作中还会将人工智能技术运用在帮助病人进食、协助病人沐浴更衣、辅助病人转运、帮助病人传递物品等日常生活方面。膳食护理机器人主要给因疾病导致不同程度功能障碍及手部活动不灵活的病人进食提供便利，使病人不愿麻烦别人的焦虑情绪得到缓解，同时极大减轻了护理人员的工作负担，如机器人Handy 1[18]，通过激光定位食物来辅助病人进食。人工智能技术还运用于对病人的基础生活护理中，如躺椅式洗浴机器人使病人能够在半躺状态下搓背，可智能调节水温及搓背力度等，还可自动烘干人体[19],智能排泄护理仪可以自动感应人体排泄物并对其进行清理、烘干和计量等,能有效减少护理时间[20]。人工智能技术在病人的转运方面的应用主要针对肢体功能障碍的病人，以避免对病人造成进一步损伤[21]，护理机器人RIBA⁃Ⅱ能弯曲并抬起重80 kg 的病人且能确保病人的安全[22]，运输辅助机器人Resyone[23]可将床转换为电动轮椅，机器人Robear[24]也可以将老人从床上带到轮椅上为日常生活提供基本护理，SAM 具有看门的功能，还可导航、监控、远程监测摔跤风险等。人工智能技术中的智能物品传输在运用无线网络的基础上，通过传感器探测物体，按照规划路线进行物品传递，机器人HOSPIc[25]、TUG[26]、Swisslog[27]等都可以帮助病人传递物品，不仅方便了病人，还能使医护人员将更多的精力从繁杂的事务中转移到病人的疾病恢复和心理关怀上。

1.5 陪伴病人人工智能技术不仅可以辅助病人的日常生活，监测病人的健康状况，同时还可以陪伴病人，为其提供心理慰藉。养老机器人充分地体现了人工智能技术在促进病人心理健康方面的应用，其可分为伴侣机器人和服务机器人[28]，机器人“左拉”具有19种语言的语音合成功能，可以针对不同语言的病人，它可以陪病人锻炼、跳舞、讲笑话等，幼年海豹机器人Paro[29]可以激励有特殊需求的病人，能模仿真实的宠物和病人互动。除此之外机器猫（NeCoRo）和机器泰迪熊（CuDDler）也可以很好地陪伴病人，有效改善病人孤单寂寞等消极情绪，为病人提供陪伴倾诉等精神及心理需要。在我国，陪伴型机器人的发展和应用同样也取得了一定成就，如上海多扶智能科技公司研发“全智看护”护理机器人，结合APP 软件客户端，既能满足病人日常生活需要，又能与客户端进行相互有效的反馈[30]。更多功能更加全面的智能陪伴型机器人正在开发和试验阶段，一旦他们投入实际应用，为病人提供很大便利的同时也可以在很大程度上减轻照护者的负担。

2 人工智能技术在临床护理应用中存在的问题

2.1 临床护理过程中对人工智能技术的依赖 如今人工智能技术遍布社会生活的各个领域，也有人提出对于人工智能在护理方面的应用中人工智能是否将取代护士的疑问。虽然人工智能能够模拟人的智力给出反应，但它仅限于有条件思维，对于无条件思维及在情感上、在逻辑思维的灵活性上与人类还是存在较大差异，人工智能可以模拟护士达到照护病人基本生活的目的，但如果长期使用人工智能技术，缺少护患沟通，不利于对病人的感情传递及心理关怀，还有可能造成病人缺乏社会参与，与现实社会脱节，觉得自己被孤立，给病人带来不良的心理暗示使病人出现自卑抑郁等情绪。

2.2 伦理问题人工智能技术虽日益成熟，但在使用过程中会涉及很多伦理问题。人工智能是计算机科学的一个分支，存在个人隐私数据泄露的隐形风险，采集后的数据存储、分析、使用，数据应该保存多久，谁拥有可以访问的权利，这些都是面对隐私方面的伦理问题[31]。人工智能技术在临床护理应用中出现的伦理问题也体现在不是所有的病人都能够接受人工智能技术为他们提供的服务，人工智能技术所提供的服务会暗示病人某种身体功能障碍或机能丧失，不能完全做到维护每位病人的尊严，人工智能技术的不断发展还会造成照顾者的角色弱化，降低其社会责任感不利于社会和谐。

2.3 法律问题 在临床护理工作中，病人所产生的数据类型不仅有文字资料还包括视频和音频资料，然而目前尚缺乏保护病人个人隐私数据安全的法律体系。法律要求医疗机构及其医务人员应对病人的隐私进行保密，但人工智能并不具备独立意识，其法律地位也尚不明确，当人工智替代人类为病人服务造成错误诊断或错误操作时，是医疗机构或是医务人员应该对造成错误承担法律责任，是个值得思考的问题。为了人工智能技术可以更好地投入临床护理的应用中，还有很多的法律问题，比如是否侵犯病人的知情同意权、隐私权、自主选择权等[30]，都有待思考和解决。

3 展望

随着人工智能技术的发展和大数据时代的到来，人工智能技术的发展不仅可以为病人的日常生活提供便利还可以减轻护理工作人员的负担，同时可暂时缓解就医人群不断增加而护理人力资源不足的医疗现状。人工智能技术在临床护理中的应用应该赋能于护理人员而不是替代护理人员，人工智能技术在临床护理方面的应用需要落实到具体的设计中，要符合以病人为中心的生物⁃心理⁃社会的现代医学模式的发展，体现出针对不同对象的以人为本的人性化护理服务，对病人进行全程的、连续性的护理，满足病人身心发展的需求，促进病人疾病的恢复，在此基础上最大限度地减轻医护人员的工作负担，使其从繁杂的事务中解放出来，将关注点投放到病人的疾病治疗和心理关怀上。相关社会机构及政府部门应从技术发展、监管体系及政策引导等方面解决人工智能技术在临床护理中存在的问题，克服技术瓶颈降低价格使其成果能惠及更多需要的病人，完善相关的法律法规，明确人工智能的法律身份及出现失误时承担法律的主体，并在保护病人隐私的基础上充分利用医疗大数据发展人工智能技术以更好地服务于病人，使人工智能技术的应用在临床护理的应用中发挥巨大潜能。