社交機器人干預對老年人心理健康影響的Meta分析

楊思源 郭麗敏 賈媛 吳茜 孟繁潔

(天津中醫(yī)藥大學研究生院，天津 300193)

老年人口數(shù)量的不斷增長、老年護理配套設施不完善、承擔老年保健護理服務的人手不足都將給我國老年護理帶來新的壓力和挑戰(zhàn)〔1，2〕。健康老齡化不僅關注老年人的身體狀況，還包括老年人的心理健康。隨著科學技術的創(chuàng)新和發(fā)展，陪伴型機器人干預已成為老年護理的新領域。目前，機器人輔助主要分為兩類，一種是服務型機器人，主要是幫助日常生活的活動〔3〕。另一種是陪伴型機器人，它能改善使用者的心理狀態(tài)，其中應用得較多的有日本索尼生產的AIBO(愛博、艾博)〔4〕、PARO(海豹機器人)〔5〕。與傳統(tǒng)的藥物治療相比，社交機器人干預對老年人的心理健康的治療效果顯著且很少產生副作用〔6〕，被視為老年人動物輔助治療(AAT)的替代品和促進老年人社交互動、參與的一種重要手段〔7〕。社交機器人不僅能豐富老年人的日常生活，治愈心靈，有效改善老年人心理健康，還能節(jié)省護理資源、減少照顧者負擔且不受文化差異影響。在許多發(fā)達國家的老年照護中心，社交機器人已經占據重要地位〔8〕。本研究旨在探討機器人干預對老年人心理健康的影響。

1 資料與方法

1.1納入標準 (1)研究類型：隨機對照試驗(RCT)，無論是否使用盲法；(2)研究對象：年齡≥60歲的老年人；(3)干預措施：試驗組僅采用社交機器人干預，對照組為常規(guī)護理(如閱讀、玩具貓等)或控制機器人(與試驗組機器人外形相似，但不能進行交流、活動等)；(4)結局指標；主要結局指標為加州大學洛杉磯分校孤獨量表(UCLA)、癡呆抑郁量表(CSDD)評分；老年抑郁量表(GDS)評分次要結局指標包括：激惹量表(BARS)評分、癡呆焦慮量表(RAID)評分、寵物依戀量表(LAPS)評分、精神狀態(tài)評估量表(MMSE)評分、阿爾茨海默癥生活質量測評量表(QUALD)評分等。

1.2排除標準 重復發(fā)表、會議論文、無法獲得全文的文獻。

1.3文獻檢索策略 計算機檢索PubMed、Web of Science、Embase、Cochrane Library、PsycINFO、IEEE Digital Library、Proquest和CNKI中社交機器人對老年人心理影響的RCT,檢索時限為自建庫至2019年1月1日，采用主題詞與自由詞相結合的方式，并追蹤相關參考文獻，以避免漏檢。具體檢索策略以PubMed為例：#1="socially assistive robot"〔Title/Abstract〕 OR "social assisted robot" 〔Title/Abstract〕 OR "companion robot" 〔Title/Abstract〕 OR "assistive robot" 〔Title/Abstract〕 OR "nursing robot" 〔Title/Abstract〕 OR "artificial intelligence" 〔Title/Abstract〕 OR AI 〔Title/Abstract〕;#2="the old" 〔Title/Abstract〕 OR older 〔Title/Abstract〕 OR elderly OR "aged care" 〔Title/Abstract〕 OR "geriatric nursing" 〔Title/Abstract〕;#3="psychological care" 〔Title/Abstract〕 OR "psychological health" 〔Title/Abstract〕 OR "mental health" 〔Title/Abstract〕 OR "emotional health" 〔Title/Abstract〕;#4=#1 AND #2 AND #3。

1.4文獻篩選與資料提取 2名研究者按納排標準獨立篩選文獻，對符合標準的文獻進一步閱讀全文，提取內容包括文獻第一作者、年份、國家、樣本數(shù)量、干預措施、對照措施、干預持續(xù)時間、干預地點和結局指標。

1.5文獻質量評價 根據Cochrane Handbook〔9〕對納入的文獻進行方法學質量評價。如遇分歧則通過討論協(xié)商解決。

1.6統(tǒng)計學分析 利用RevMan5.3軟件對提取的數(shù)據資料進行統(tǒng)計學分析，計數(shù)資料采用比值比(OR)，連續(xù)性變量采用均方差(MD)或標準化均差(SMD)，其置信區(qū)間均為95%CI。若結果存在異質性(P>0.10，I2>50%)，使用隨機效應模型，并對異質性的來源進行分析解釋說明。反之則使用固定效應模型。

2 結 果

2.1文獻檢索流程及結果 最終獲得10篇文獻〔10～19〕，語種均為英文。篩選流程見圖1。

圖1 PRISMA納入文獻篩選流程

2.2納入文獻的基本特征及方法學質量評價 最終納入10個RCTs，共509例研究對象(試驗組=254例，對照組=255例)，均為英文文獻，涉及7個國家，其中來自美國〔10,19〕、澳大利亞〔12,18〕、新西蘭〔13,17〕各2篇，日本〔11〕、西班牙〔15〕、挪威〔14〕、丹麥〔16〕各1篇；8篇文獻〔12～19〕說明隨機的方法，2篇〔10,11〕文獻僅提及隨機，未具體描述隨機的方法；3篇文獻〔12,15,18〕實施分配隱藏；1篇文獻〔18〕實施盲法；10篇文獻〔10～19〕均報道了基線資料具有可比性；10個RCTs的干預措施均僅為社交機器人干預，包括日本制造的AIBO〔10〕，人形機器人〔11〕及PARO〔12～19〕，見表1。納入10篇文獻的偏倚風險和各條目所占百分比情況見圖2、圖3。

圖2 納入的10篇文獻的偏倚風險

圖3 納入的10篇文獻各條目所占百分比

表1 納入的10篇文獻的基本特征

2.3Meta 分析結果

2.3.1社交機器人對老年人抑郁的影響 7篇RCTs〔11～14,16，17,19〕，共274位老年人，統(tǒng)計學異質性(P=0.20，I2=30%)，固定效應模型Meta分析結果顯示，社交機器人組的抑郁評分明顯優(yōu)于常規(guī)護理組〔SMD=-0.46,95%CI(-0.70～-0.21),Z=3.67,P=0.000 2〕，見圖4。按研究對象的不同人群分為3個亞組：亞組1為社交機器人對老年癡呆患者的抑郁影響；亞組2為社交機器人對混合人群(既有健康老年人，又有老年癡呆人群)的抑郁影響；亞組3為社交機器人對健康老年人的抑郁影響。其中4個研究〔12～14,19〕報告了老年癡呆人群的抑郁評分，統(tǒng)計學異質性為(P=0.23，I2=30%)，故采用固定效應模型，結果表明，社交機器人對老年癡呆人群與對照組相比，能改善抑郁的評分，差異有統(tǒng)計學意義〔SMD=-0.49,95%CI(-0.80～-0.18),Z=3.08,P=0.002〕。2個研究〔16，17〕報告了干預組對混合人群的抑郁評分，結果表明，差異有統(tǒng)計學意義〔MD=-1.22,95%CI(-2.25～-0.19),Z=2.32,P=0.02〕。1個研究〔11〕報告了健康老年人的抑郁評分，結果表明，尚不能證明社交機器人對健康老年人抑郁情況的影響〔MD=-0.30,95%CI(-0.68～0.08),Z=1.54,P=0.12〕。

圖4 社交機器人治療老年抑郁的Meta分析森林圖

2.3.2社交機器人對老年人激惹的影響 3篇RCTs〔14,17,18〕，共216位老年人，統(tǒng)計學異質性為(P=0.13，I2=50%)。固定效應模型與隨機效應模型Meta分析結果均穩(wěn)健，差異有統(tǒng)計學意義〔MD=-5.12,95%CI(-7.44～-2.80),Z=4.33,P<0.000 1〕，見圖5。按研究對象的不同人群進行亞組分析。1個RCT〔17〕報告了社交機器人對混合人群的激惹影響，Meta分析結果表明，試驗組與對照組的激惹評分相當，差異無統(tǒng)計學意義〔MD=1.70,95%CI(-5.36～8.76),Z=0.47,P=0.64〕。

圖5 社交機器人治療老年人激惹的Meta分析森林圖

2.3.3社交機器人對老年人焦慮的影響 2篇RCTs〔12,19〕，共79位老年人,統(tǒng)計學異質性為(P=0.32,I2=0%),固定效應模型Meta分析結果顯示，社交機器人組治療老年人焦慮方面顯著優(yōu)于常規(guī)護理組，差異有統(tǒng)計學意義〔MD=1.95,95%CI(1.74～2.16),Z=17.92,P<0.000 01〕，見圖6。

圖6 社交機器人治療老年人焦慮的Meta分析森林圖

2.3.4其他結局指標

2.3.4.1健康老年人的結局指標 Meta分析結果顯示，社交機器人對健康老年人在寵物依戀、孤獨方面均明顯優(yōu)于對照組(均P<0.001)。但認知水平的得分與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 健康老年人的其他結局指標

2.3.4.2老年癡呆人群的其他結局指標 Meta分析結果顯示，社交機器人干預組的抗精神藥物使用劑量明顯低于對照組(P<0.001)。但認知水平和生活質量評分，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 患有癡呆的老年人群的其他結局指標

3 討 論

本研究結果表明，社交機器人干預對老年人心理健康有積極的影響，但根據亞組分析顯示，社交機器人對不同人群的干預效果也有所差異。社交機器人干預對老年人心理健康的影響效果優(yōu)于常規(guī)護理，能顯著降低老年人抑郁、激惹、焦慮評分及寵物依戀、孤獨、抗抑郁藥物使用劑量方面均優(yōu)于對照組。分析原因可能是，由于老年人失去家人、朋友、社會角色和身體功能等因素很容易產生抑郁〔20〕，還有一些患有癡呆癥等其他精神疾病的老年人，他們因疾病患有各種精神和行為障礙。而老年護理人員在與老年人交流的同時，由于缺乏共同的話題或因為疾病的原因不能配合活動，護理人員發(fā)現(xiàn)與老年人溝通很困難，從而對老年人及其照顧者的生活質量都有負面影響〔21〕。隨著科學技術的發(fā)展，各種類型的陪伴型機器人，有人性、動物形或具有獨特外觀的機器人被開發(fā)出來與人類互動，這些機器人像生命體一樣，在接受外界刺激的同時，帶著目的和動機獨立行動。它們的身體有著豐富的視覺、觸覺和聽覺等傳感系統(tǒng)。皮膚表面有著柔軟的觸覺傳感器，在使用者觸摸時檢測到位置和力，還能根據使用者與他們互動時的表情判斷他們的心情。機器人通過其可愛的外表，獨特的行為動作(跳舞、與老年人做游戲等)，身體互動(如撫摸、擁抱、親吻等動作)來刺激人類的不同感官，提高老年人的語言和運動能力，增加了歡樂，有助于減少其抑郁、激動和焦慮心理，對非常喜歡和社交機器人互動的使用者尤其如此，從而減少精神藥物使用的劑量〔19，22，23〕。日本學者〔24〕發(fā)現(xiàn)，干預后的老年人其尿液中的17-酮類固醇硫酸鹽和17-羥基皮質類固醇結果顯示老年人的壓力反應有效改善，克服壓力的能力也有所提高。此外，在團體活動中，社交機器人還充當了老年人與其他老年人、護理人員或其他照顧者互動的媒介，幫助他們放松和保持與世界的聯(lián)系。

本研究納入文獻的樣本量較少，混合人群中有癡呆和健康的老年人，患癡呆程度不同。納入文獻的研究對象數(shù)量較少、干預時間較短。

此外，學者Tanaka等〔11〕對患有癡呆的老年人使用磁共振成像(MRI)檢測發(fā)現(xiàn)，與社交機器人互動后，對老年人的額葉皮質有良好影響，對于患有癡呆的老年人，有50%的皮層神經元活性因子在與機器人互動時得到改善，證明可以改善癡呆患者的額葉皮層和記憶功能。其改善認知功能的機制可能是，交流機會的增加有助于良好的認知結果，而溝通是維持動機的必要條件，動機改善認知功能。因此，與機器人生活在一起所帶來的動機增加，有助于減少老年癡呆癥患者的激惹行為，減少言語攻擊和焦慮的發(fā)作，增加社會交往，有助于提高認知能力，與本研究的結論一致。由于研究選擇的樣本量小，研究對象與機器人生活的時間較短，且操作步驟不統(tǒng)一，不足以充分評估機器人對認知功能的影響。

納入的10篇文獻〔10～19〕均未報告社交機器人對老年人產生不良反應及安全問題。這些機器人都是經過上萬次安全和耐用性測驗，它們的皮膚具有抗菌耐臟的特點，避免了細菌滋生和傳播，為防止有心臟起搏器的人群受到影響，機器人內部設計有電磁屏蔽，以保證使用者的安全。根據一項調查研究〔24〕結果顯示，人們對社交機器人的評價較高，在許多國家都被廣泛接受并占有重要地位，表明其不受文化差異影響。機器人柔軟的外表，有趣的動作，愿意與老年人互動使得它們很容易被老年人所接受。并且，它們的設計簡單，只有一個電源開關和充電器，可以隨時隨地使用，甚至不需要任何專業(yè)知識和陪護人員在場，從而大大減少經濟成本及護理人員和其他照顧者的負擔。

本系統(tǒng)評價存在的局限性有：(1)納入的研究語言僅為中英文，可能存在檢索不全的風險；(2)納入文獻的研究對象、干預實施步驟尚不完全統(tǒng)一、疾病程度也不相同，可能對結果造成影響。

綜上，由于我國老齡化的加速及養(yǎng)老護理人員的短缺，老年人的心理護理也是養(yǎng)老護理的工作重點之一。社交機器人不僅能豐富老年人的生活，治愈其心靈，有效改善老年人心理健康，還能減少照顧者負擔、不受文化差異影響，具有為老年人提供心理健康服務，節(jié)省護理人力資源和提高老年護理質量的巨大潛力，隨著科學技術的不斷發(fā)展，未來將社交機器人應用于我國老年護理領域是一個新興的領域。不過，受納入文獻的質量和數(shù)量的局限，今后還需規(guī)范統(tǒng)一、大樣本、更完善的研究論證上述結論，并確定社交機器人治療老年人心理健康的具體干預措施步驟。