本文内容如下e-collection /主题问题:

老龄化研究综述(27) 医疗领域的机器人(64) 辅助科技(71) 长者辅助生活及安老院护理(110)

发表在在6卷(2023)

本文的预印本(早期版本)可在https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/42652，首次出版．
辅助生活设施中的机器人:范围回顾

辅助生活设施中的机器人:范围回顾

辅助生活设施中的机器人:范围回顾

本文作者:

凯蒂Trainum1 作者Orcid图片； 瑞秋突尼斯2 作者Orcid图片； Bo谢1、2 作者Orcid图片； 艾略特豪泽2 作者Orcid图片
文章 作者 引用的 Tweetations (4) 指标

    审查

    1德克萨斯大学奥斯汀分校护理学院，美国德克萨斯州奥斯汀

    2德克萨斯大学奥斯汀分校信息学院，美国德克萨斯州奥斯汀

    通讯作者:

    凯蒂·特纳姆，BSN，注册护士

    护理学院

    德克萨斯大学奥斯汀分校

    红河街1710号

    奥斯汀，德克萨斯州，78712

    美国

    电话:1 512 471 7913

    电子邮件:katie.trainum@utexas.edu


    背景:人们提出并研究了各种技术干预措施，以满足辅助生活设施中居民日益增长的护理需求，此前专业护理人员的短缺因COVID-19大流行而加剧。护理机器人就是这样一种干预手段，有可能改善老年人的护理和专业护理人员的工作生活。然而，对机器人技术在护理环境中的应用的有效性、伦理和最佳实践的担忧仍然存在。

    摘要目的:本综述旨在研究辅助生活设施中使用的机器人的文献，并确定文献中的空白，以指导未来的研究。

    方法:2022年2月12日，遵循PRISMA-ScR(用于范围评价的系统评价和元分析扩展的首选报告项目)协议，我们使用预定的搜索词搜索PubMed、CINAHL Plus全文、PsycINFO、IEEE Xplore数字图书馆和ACM数字图书馆。如果出版物是用英文写的，并侧重于机器人在辅助生活设施中的使用，则包括在内。没有提供同行评议的经验数据、关注用户需求或开发了一种研究人机交互的工具的出版物被排除在外。然后，使用模式、进展、差距、实践证据和研究建议框架对研究结果进行总结、编码和分析。

    结果:最后的样本包括来自69项关于在辅助生活设施中使用机器人的独特研究的73份出版物。针对老年人的研究结果喜忧参半，一些研究表明机器人的积极影响，一些研究表达了对机器人及其使用障碍的担忧，还有一些研究没有定论。虽然已经确定了护理机器人的许多治疗益处，但方法上的局限性削弱了这些研究结果的内部和外部有效性。很少有研究(18/ 69,26%)考虑到护理的背景:大多数研究(48/ 69,70%)只收集了护理接受者的数据，15项研究收集了工作人员的数据，3项研究收集了亲属或访客的数据。理论驱动的、纵向的、大样本量的研究设计很少。在作者的学科中，由于缺乏方法质量和报告的一致性，很难综合和评估护理机器人的研究。

    结论:本研究的结果要求对机器人在辅助生活设施中的可行性和有效性进行更系统的研究。尤其缺乏关于机器人如何改变老年护理和辅助生活设施中的工作环境的研究。为了最大限度地为老年人和照顾者带来好处，并将后果降到最低，未来的研究将需要健康科学、计算机科学和工程学之间的跨学科合作，并就方法标准达成一致。

    JMIR Aging 2023;6:e42652

    doi: 10.2196/42652

    关键字

    机器人； 长期护理； 养老院； 住宅保健； 范围审查； 复习方法； 机器人； 老化； 老； 年长的成年人； 老年医学； 老年； 高级的生活


    迫切需要为世界上日益增长的老年人人口提供高质量的护理，并改善他们的专业护理人员的工作环境。在美国，65岁以上的人口预计将从2016年的4900万增加到2060年的9500万[1]， 65岁的美国成年人有70%的机会最终需要某种类型的长期护理[2］．自COVID-19大流行开始以来进行的一项研究发现，美国99%的养老院和96%的辅助生活设施面临人员短缺[3.］．自2020年2月以来，养老院的劳动力流失了14%，被迫限制新病人入院，从而阻止老年人获得护理[4］．老年人人口的增长，加上目前护理人员的短缺，导致了需要护理的人和提供护理的人之间的严重不匹配。

    许多努力致力于开发技术干预措施，以改善老年人护理需求与护理能力和质量之间的不匹配。越来越多的机器人和老年技术研究人员正在设计、开发和评估护理机器人，为老年人及其照顾者提供身体帮助和社会支持。5］．德国、英国、美国和日本等国家为护理机器人研究提供了经济支持[6-8］．护理机器人作为一种提供老年护理的创新方式越来越受到重视，在欧盟委员会最近的一份报告中，20%最具影响力的老龄化项目信息技术包括护理机器人[9，10］．初步证据表明，护理机器人有可能改善老年人的健康状况，改善他们的总体福祉和社会互动，并减少他们的孤独感[11，12］．

    尽管有这些潜在的好处，在老年人护理中采用机器人的伦理问题仍然存在，包括自主性、欺骗和安全问题[5］．实施护理机器人的障碍包括技术困难、能力有限和负面看法[13］．就护理人员而言，机器人对工作环境既有积极影响，也有消极影响[14］．总之，这些因素对研究人员和从业者来说都是一个巨大的阻力，因为他们试图开发有效的机器人干预措施，并了解相关的影响和最佳实践。

    尽管如此，在护理机构中实施机器人将对医疗保健服务和工作环境产生深远影响。由于这些广泛影响的潜力，先前的一些文献综述都集中在护理机器人上。现有的研究已探讨在家中使用机器人促进老化的情况[15-17]、特定的机器人应用(如远程呈现机器人)[18]、有关的道德问题[5]、影响护理机器人可接受性或实施的因素[13，19]，以及机器人对护理人员的影响[14］．我们的目标是通过将我们的回顾集中在辅助生活设施的背景下，来扩展以前的研究。此外，我们的审查包括所有类型的机器人应用。先前关于老年人机器人的文献综述研究倾向于特别关注社交机器人以及心理或认知结果[20.-24］．相比之下，我们的综述涵盖了在这种情况下与护理人员和患者相关的机器人研究、干预和结果的更广泛的图景。

    范围综述不是专注于一个定义明确的研究问题的质量评估和综合，而是映射出一个主题的当前知识状态，并确定未来研究的差距[25-28］．因此，这种形式的综述适用于我们广泛的研究问题:(1)关于辅助生活设施中使用的机器人，我们知道什么?(2)本研究采用了什么研究方法、设计和人群?(3)文献中存在哪些空白，值得未来研究?


    本研究遵循PRISMA-ScR(用于范围评价的系统评价和元分析扩展的首选报告项目)协议[29］．PRISMA-ScR清单在多媒体附件1［29］．

    第一轮:关键字搜索

    由于调查的主题是跨学科的——机器人在辅助生活设施中的使用——我们搜索了工程、计算机科学和健康科学的数据库:PubMed、CINAHL Plus全文、PsycINFO、IEEE Xplore数字图书馆和ACM数字图书馆。2022年2月12日，我们使用以下一组术语在PubMed搜索标题和摘要:(“机器人”)和(“高级生活设施*”或“住宅设施*”或“独立生活”或“辅助生活”或“高级生活中心*”或“养老院*”或“熟练护理设施*”或“中级护理设施*”)和(“老年”或“老年人”或“老年人”)。这些搜索词是根据作者以前的经验和研究该领域的先前文献综述而开发的。为了检索关于我们感兴趣的主题的全部范围的文献，我们对出版年份没有时间限制。然后，我们使用相同的搜索词集，通过标题和摘要搜索CINAHL Plus全文和PsycINFO。然后我们使用电子筛选工具排除重复出版物。

    此外，在2022年2月12日，我们使用相同的搜索词集搜索IEEE Xplore数字图书馆和ACM数字图书馆(ACM全文集)。我们通过元数据(标题、摘要和索引术语)搜索IEEE，并使用2012年ACM计算分类系统和“机器人”过滤器搜索ACM数字图书馆。使用电子筛选工具删除重复出版物。从PubMed、CINAHL和PsycINFO中确定的出版物与ACM和IEEE数据库中的出版物相结合，并删除了额外的重复项。中提供了每个数据库的详细搜索策略多媒体附件2．

    第二轮:筛选标题和摘要

    接下来，第一作者(KT)使用预定的纳入和排除标准，通过标题和摘要筛选每一篇不重复的论文。其他3位作者对结果进行了交叉检验，分歧通过讨论解决。入选标准如下:(1)全文英文撰写;(2)关注机器人在辅助生活设施中的应用。我们使用了国家医学图书馆的医学主题标题对机器人的定义:“电子、计算机化控制系统在机械设备上的应用，旨在执行人类功能”[30.］．智能辅助设备(如助行器、拐杖和转移设备)和没有机器人平台的环境辅助生活技术因此被排除在审查之外。辅助生活设施定义为任何为老年人提供长期护理的居住环境，与以往文献综述一致[11］．关于在家使用机器人促进就地衰老的研究被排除在外。没有在现实环境中研究机器人的项目也被排除在外(例如，那些在实验室环境中研究机器人或研究机器人背后的基础设施的项目)。如果出版物(1)没有提供同行评议的经验数据(如文献综述、观点文章、系统架构和论文)，(2)关注用户需求以指导未来机器人发展，或(3)开发了一种研究人机交互的工具，那么它们将被排除。

    第三轮:全文筛选

    其余论文采用相同的预先确定的纳入和排除标准进行全文筛选。

    第4轮:全文的编码和分析

    然后，我们对最终样本中每篇论文的数据进行了编码，包括出版年份、研究目标、研究方法、参与者特征、样本量、数据收集地点的国家和环境、研究的特定机器人、结果衡量标准、研究时长和主要发现。两名审核人员(KT和RT)独立完成编码;分歧通过讨论得到解决。

    我们的数据分析、展示和结果讨论遵循PAGER(模式、进展、差距、实践证据和研究建议)框架[28]，在回顾的文献中确定5个关键模式，以及每一个的进展、差距、实践证据和研究建议。遵循PAGER框架[28]，通过对研究结果的模式图分析，确定了这5种模式。模式图表显示了关键主题以及它们如何在出版物中分布，然后用于突出所收录文献中的重要模式和差距(多媒体［31-104])。


    概述

    在本节中，我们首先描述搜索和筛选过程的结果。然后，我们在最终样本中报告研究的关键描述性特征。最后，我们描述了从最终研究结果中确定的5个关键模式。

    查册及筛选结果

    在第一轮关键字搜索中，我们的PubMed搜索产生了108份出版物。我们的CINAHL搜索得到75篇出版物，其中37篇重复，PsycINFO搜索得到75篇出版物，其中31篇重复。除去这68篇重复的论文，健康科学数据库中剩下190篇论文。对于工程和计算机科学数据库，IEEE Xplore数字图书馆产生了437种出版物，ACM数字图书馆产生了58种出版物。从ACM和IEEE数据库中删除了两个重复的版本，结果总共有493个出版物。将这些结果与PubMed、CINAHL和PsycINFO的190篇论文结合起来，发现了4个重复的结果，总共有679个不重复的结果。

    在第二轮的标题和摘要筛选中，共有552篇论文被排除在外图1详情)，结果发表了127篇文章。

    第三轮，全文筛选，结果排除了54篇论文。最终样本中总共有73篇论文。图1介绍完整的搜寻及筛选过程[105］．

    ‎
    图1。PRISMA(系统评价和元分析首选报告项目)流程图。*被自动化工具排除的记录。

    基于全文编码的描述结果

    我们最终样本中的73份出版物报告了69项独特的研究;其中8份刊物[31-38]报道了同样的4项研究。73份出版物的主要特点总结于多媒体附件4［31-104］．这些出版物出版于2002年至2022年;>50%(41/73)发表于最近6年，表明人们对我们的研究主题越来越感兴趣。此外，有3项研究受到COVID-19大流行相关挑战的启发[39-41］．这些研究在17个国家进行——亚洲(22/ 69,32%)、北美(20/ 69,29%)、欧洲(16/ 69,23%)和大洋洲(11/ 69,16%)。根据作者的学术学科，33%(23/69)的研究被确定为计算机科学或工程导向，42%(29/69)是多学科，其余来自健康科学(15/ 69,22%)或社会科学(2/ 69,3%)。

    纳入的研究主要是为了测试基于机器人的干预的可行性。可行性研究评估干预措施是否相关和可持续，可包括有限的疗效测试[106］．大多数研究(41/ 69,59%)采用准实验设计;其余研究为病例研究(21/ 69,30%)或随机对照试验(7/ 69,10%)。总体而言，12项研究没有报告研究持续时间;在那些(57/69,83%)的患者中，大多数(37/57)的持续时间不超过6个月。此外，10项研究持续时间<1周，1项研究[42持续了4年。只有少数研究(6/ 69,9%)[37，42-46]报告了理论或概念框架的使用;大多数(63/ 69,91%)缺乏理论指导。此外，只有少数研究(8/ 69,12%)是用户知情的[47-51]或咨询临床专家[33，52，53];其余的研究(61/ 69,88%)缺乏用户或专家的观点。

    所有研究都使用便利样本，从3名老年人[31，54]或3名康乐治疗师[55]对245名老年人进行了最大的研究[38］．五项研究没有报告样本量[43，47，56-58］．在64项报告样本量的研究中，42项(66%)参与者不超过25人。大多数研究(48/ 64,75%)仅收集老年护理接受者的数据。总的来说，15项研究收集了工作人员的数据(例如，护理人员、治疗师、董事会成员、管理层和学前工作人员)[38，48，51，55，59-69]，以及3项研究收集亲属或访客的数据[61，64，68］．一项研究[59，该研究调查了社交机器人在代际活动中的使用情况，包括30名学龄前儿童，而另一项研究[70]用6个年轻人作为对照组。老年参与者的年龄从55岁到104岁不等。在报告人口统计信息的研究中，除了一项[71]包括50%的女性参与者。在69项研究中，27项(39%)报告了他们纳入了有认知障碍的老年人[31，41，42，45，52，53，69，70，72-90］．

    这些研究考察了各种各样的机器人平台和应用。研究最多的机器人是PARO (n=22)，其次是aibo (n=7)和NAO (n=7)。PARO和aibo都是类似宠物的机器人，而NAO是类人机器人。机器人最常见的应用是为老年人提供社交互动或陪伴(即社交机器人;60/69, 87%)。不太常见的用途是协助护理人员完成与其工作相关的任务(例如，辅助机器人;6/ 69,9%)或允许亲属和护理人员为老年人提供远程呈现(即远程呈现机器人;3/69, 4%)。

    在不同的研究中，客观和主观的结果衡量标准差异很大。观察、访谈和调查是三种最常见的数据收集方法。观察是由研究团队、在设施中雇用的护理人员或通过机器人软件进行的。常见的观察指标包括与机器人互动的次数、与机器人互动的时间以及对机器人的情绪反应。机器人收集的观测指标包括反应时间[31]以及音频和面部追踪[88］．三项研究收集了药物使用的信息[76，79，86］．使用了20多个不同的问卷，但最常见的是经过验证和广泛使用的老年抑郁量表(n=4)、面部情绪评估量表(n=3)和加州大学洛杉矶分校孤独量表(n=3)。此外，4项研究收集了生理数据，包括血压和心率[91]、脑电图[70]，通过腕式活动记录仪获得睡眠-觉醒模式[83]，以及唾液嗜铬粒蛋白[92］．由于参与者有认知障碍，有3项研究[49，79，86依赖于生活质量或疼痛的代理评估。

    研究结果的模式

    除了我们最终样本中包含的研究的这些关键特征之外，我们还确定了研究结果的5个关键模式。

    护理机器人的效果、感知和体验

    总体研究结果喜忧参半;一些研究表明机器人具有治疗效果，而另一些研究则是中性的或不确定的。社交机器人最常被报道的好处是改善情绪和情绪状态。33，41，42，44，49，52，55，72，74，76，78，80，81，84，85，87，92-94]以及居民与其他人类互动者之间的社会互动增加[31，36，41，42，52，55，58，59，63，69，72，75，81，82，95-98]，包括照顾者[69]和学龄前儿童[59］．机器人的其他普遍报道的好处是减少孤独感[36，92，99，唤起了人们对宠物的积极记忆[59，65，85，96，One hundred.]，改善生活质素[53，79]和幸福[65]，减少疼痛和止痛药的使用[85，86]、认知刺激[31，59，78]，以及改善行为[49，55，80］．几个机器人推动运动[50，62，72，One hundred.，101]， 1个机器人防止意外摔倒[69］．四项研究[45，51，69，71]研究了协助给药的机器人，在一项研究中[69，机器人成功地阻止了一次用药错误。不常被引用但客观测量的益处包括改善神经活动[70]，减轻压力[92]，血压下降[91]，以及改善睡眠[83］．一些研究已经调查了机器人宠物是否能达到与传统动物辅助治疗相同的效果。三项研究发现，这些机器人能够减少孤独感。99]和刺激互动[75，82]，机器人和一只活狗没有区别。一项研究[89]发现，人们对机器人的注意力会随着时间的推移而下降，但对活狗的注意力保持稳定，而另一项研究[35他们发现，从统计上看，与机器人的互动比与活狗的互动要大得多。

    居民和护理人员主要报告了使用机器人的积极体验，并对机器人持积极态度。然而，一些研究[36，41，55，66，68，77，87，96]报告不赞成，3项研究[36，65，78发现老年人更喜欢人类的陪伴或人为的干预。在两项研究中，老年人认为机器人依赖他们，这导致了一种不必要的责任感[41，96］．在另外两项研究中，老年人对与机器人互动不感兴趣，因为他们认为机器人是玩具。36，77］．在一项研究[66)，员工对机器人代理机构的看法随着时间的推移而下降。

    我们的综述阐明了与护理机器人相关的几个问题以及使用它们的障碍。有关私隐的伦理问题[54，64，69，95]，维持自主权[68，95]，以及机器人的年龄是否合适[36，77是共同的主题。一项研究阐明了亲属通过远程呈现机器人代替护理人员应对紧急情况的安全问题[64］．使用障碍包括技术困难[38，45，51，54，57，64，77，84，95]、听力困难[64，85，88，102]和看到[48机器人，以及物理限制[48，51，85，96，One hundred.］．然而，其他研究发现，尽管存在认知障碍和技术文盲，但机器人易于使用[45，57，67，68，102］．

    影响护理机器人效果的因素

    有几个因素被反复确定，可能会影响护理机器人对生活在辅助生活设施中的老年人的影响。性别是其中一个因素，尽管结果并不一致。例如，一项研究[102但另一项研究发现，机器人的互动倾向于遵循社会建构的性别规范:男性参与者主要对机器人的技术功能感兴趣(“工程师式”互动)，而女性参与者与机器人互动时，就好像机器人是活的一样[61］．在参与者的年龄和认知衰退程度如何影响基于机器人的干预效果方面，结果也不尽相同。一些研究发现，年轻参与者的效果更好[90]和认知能力下降较轻的人[88，90]，而其他人则发现年龄较大的参与者效果更好[53]以及认知能力下降程度更严重的人[53，70，79，84］．另一个可能影响研究结果的潜在因素是机器人是否会说参与者的母语。在3项研究中，机器人不会说参与者的母语或使用适当的口音，这可能是导致参与者参与度降低的原因[66]和满意度降低[34]，以及增加员工参与翻译服务[84］．

    在几项研究中，机器人有限的能力降低了它们的功效，或降低了老年人对机器人的兴趣[45，51，85，86，96，One hundred.，101］．例如，1个机器人的[101较小的尺寸导致物理治疗期间活动范围的缩小。另一个机器人[45该系统帮助老年人给药，但由于它缺乏给药的基本功能，例如提供一杯水，因此需要护理人员在场。在两项研究中，老年人希望机器人有一个同伴元素[51还是更像人类[One hundred.］．

    新奇效果是影响护理机器人效果的一个潜在因素。新奇效应是由人们对新技术的最初反应引起的，而不是在人们不再认为这项技术是新技术后长期使用所产生的影响[103］．在5项研究中，机器人最初的积极效果在研究结束时下降或不再显著[80，84，86，89，91］．然而，其他研究表明，随着时间的推移，与机器人的接触和受益会增加。38，42，44，60，62，98，104］．虽然这些研究中的许多都不够长，不足以反驳新奇效应，但1项研究[98]显示在7周的时间内互动增加;1项研究[62]显示出在8周内与机器人互动的意愿增加;1项研究[38发现机器人的使用从第一年增加到第二年;一项为期4年的研究[42结果显示，与基线相比，情感、视觉和行为投入有了显著改善。

    机器人对护理人员和护理环境的影响

    许多研究(27/ 69,39%)依赖于研究人员、护理人员或亲属对机器人的帮助[35，38，42-45，48，52，58，59，61，62，67，72，75-77，79-81，83，84，89，90，96，98，101］．其中四项研究[38，52，62，101]建议一对一会话或<3人的小组，以最大限度地提高机器人的效益，但一对一会话对护理人员来说是时间密集型的[38］．在比较中介干预和非中介干预的少数研究中，有2项研究[43，59]发现较少的员工调解效果更好，而3项研究[61，72，96]的调查发现，在员工调解下，干预措施更有效。

    护理人员短缺一直被认为是研究辅助生活设施中的机器人的理由，但很少有研究涉及机器人对专业护理人员及其工作环境的影响。在探索机器人对专业护理人员影响的研究中，机器人的使用与护理人员对机器人的态度有关[65]，护理人员的高工作量被认为是将机器人纳入护理的障碍[65，96]，而操作机器人会加重员工的工作负担[84，88］．一项研究[38]报告称，护理人员希望有更多的预编程活动，以减少与使用护理机器人相关的工作量，而另一项研究[81通过系统化娱乐机器人的使用来解决这一需求，显著提高了参与度。另一项研究提出了一个系统，允许护理人员教机器人如何促进与居民的游戏，并允许护理人员个性化机器人的行为[67］．几项研究强调，护理机器人并不是要取代护士，而是应该被视为提供护理的辅助方法[43，52，65］．一个和居民玩游戏的机器人解放了护理人员去做其他任务[33]，在一项研究中，护理人员很感激药物递送机器人的帮助[51]，另一个机器人展示了通过响应护士呼叫和收集实时患者信息来减轻护理人员负担的潜力[69］．唯一一项比较机器人干预前后工作满意度的研究发现，仅在没有接受机器人干预的对照组，工作满意度显著提高[66］．

    机器人和人工干预的比较

    大多数研究(68/ 69,99%)没有将机器人辅助干预与人类辅助对照组进行比较，而是没有对照组，或者将机器人干预与接受常规治疗的对照组进行比较。使用常规治疗对照组的研究几乎没有提供常规治疗或如何控制的描述。这使得我们无法确定所发现的好处是由于机器人本身还是因为在研究中受到了更多的关注。在我们的综述中，只有一项研究直接比较了机器人辅助干预和类似的人工辅助干预的效果[39］．该研究的结果表明，职业治疗师指导的治疗效果明显大于机器人指导的治疗效果。作者得出的结论是，机器人辅助的课程不能取代职业治疗师的课程;然而，他们建议在人力资源有限的情况下，机器人可以作为职业治疗师的合适替代品[39］．

    辅助生活设施中护理机器人的方法学方法

    在我们回顾的最后一个研究样本中，注意到一些方法学上的局限性。本文献综述中的所有研究都依赖于便利样本，其中5项研究缺乏对参与者特征的报道[43，47，56-58］．观察、访谈和调查是三种最常见的数据收集方法。观察是由研究团队、在设施中雇用的护理人员或通过机器人软件进行的;然而，关于评估人员是如何接受培训的，几乎没有任何信息。最后，>使用了20份不同的问卷，对这些测量工具的信度和效度的讨论很少。


    概述

    这篇综述审查了69篇关于在辅助生活设施中使用机器人的独特研究中的73篇论文。针对老年人的研究结果喜忧参半，一些研究表明机器人的积极影响，一些研究表达了对机器人及其使用障碍的担忧，还有一些研究没有定论。虽然护理机器人的许多治疗益处被确定，但方法上的局限性削弱了研究结果的内部和外部有效性。很少有研究(18/ 69,26%)考虑到护理的背景:大多数研究(48/ 69,70%)只收集了护理接受者的数据，15项研究收集了工作人员的数据，3项研究收集了亲属或访客的数据。理论驱动的、纵向的、大样本量的研究设计很少。在作者的学科中，由于缺乏方法质量和报告的一致性，很难综合和评估护理机器人的研究。

    使用PAGER框架[28]，我们将我们的发现综合成五个模式:(1)护理机器人的影响、感知和体验;(2)影响护理机器人效果的因素;(3)机器人对护理人员和护理环境的影响;(4)机器人干预和人工干预的比较;以及(5)辅助生活设施中护理机器人的方法学方法。表1介绍这些模式的分析概述。我们将在下面几节中详细讨论每种方法的含义。

    表1。PAGER(模式、进步、差距、实践证据和研究建议)框架。
    模式 进步 差距 实践证据 研究建议
    1.护理机器人的效果、感知和体验 证据显示，机器人的影响是混合的(积极的、中性的或不确定的)，大部分是积极的感知和体验。 需要进一步的系统研究来充分了解机器人使用的影响、感知和体验。 越来越多的证据表明，机器人在改善生活在辅助生活设施中的老年人健康方面具有潜力。 继续开发创新机器人，以满足老年人和护理人员的需求。继续研究机器人的影响、感知和体验。
    2.影响护理机器人效果的因素 有证据表明，用户的年龄、认知能力下降、性别和文化都会影响机器人的效果。 需要进一步的研究来确认和了解影响护理机器人效果的因素，以便为机器人干预的个性化提供信息。 为了开发有效的机器人，重要的是要考虑影响一个人对机器人的态度和反应的因素。 与跨学科团队合作，开发个性化机器人干预，实现代表性样本，并探索新奇效果。
    3.机器人对护理人员和护理环境的影响 有证据表明，人类的调解会影响机器人的工作效率。证据还表明，机器人会增加护理人员的工作量，这是使用的障碍。 人类的调解如何影响机器人的功效，还需要进一步的研究。目前还缺乏证据表明机器人将如何应用于繁忙的工作负载。 在设计机器人时，照顾者的考虑是至关重要的。 研究人类调解对机器人效能的影响。研究机器人如何影响护理人员。让护理人员直接参与机器人干预的设计。
    4.机器人和人工干预的比较 越来越多的证据支持机器人辅助干预与常规治疗相比的好处，但与等效的人工辅助干预相比，机器人的效果较差。 比较机器人辅助干预和人工辅助干预的研究是有限的。 越来越多的证据支持机器人辅助干预的好处，但几乎没有证据表明机器人可以提供与人类相同质量的护理。 未来的研究应该仔细考虑机器人辅助干预是否适合于人工辅助干预。未来基于机器人的干预措施应设计为支持人类护理人员。
    5.辅助生活设施中护理机器人的方法学方法 学科之间在方法质量和报告方面缺乏一致性，这使得综合护理机器人研究和进行质量评估变得困难。 在辅助生活设施中使用机器人需要进一步的系统研究，提高控制和报告质量。 方法上的限制降低了内部和外部有效性，使得很难对护理机器人的功效或最佳实践进行宣传。 制定跨学科指导方针，进行和报告高质量的研究。咨询内容专家选择适当有效的测量工具。用理论指导学习。

    护理机器人的效果、感知和体验

    在回顾的研究中提出了各种机器人平台;社交机器人是最常见的(60/ 69,87%)，PARO是最常被研究的(22/ 69,32%)。研究较少的机器人是辅助机器人(6/ 69,9%)和远程呈现机器人(3/ 69,4%)。这些研究的结果喜忧参半:一些研究表明机器人有治疗效果，但另一些则是中性的或不确定的。机器人最常被报道的好处是改善情绪和情绪状态。33，41，42，44，49，52，55，72，74，76，78，80，81，84，85，87，92-94］．其他普遍认可的益处包括社交活动的增加[31，36，41，42，52，55，58，59，63，69，72，75，81，82，95-98]，减少孤独感[36，92，99]，积极记忆的唤起[59，65，85，96，One hundred.]、认知刺激[31，59，78]，提高生活质量和福祉[53，65，79]，减轻疼痛和药物使用[85，86]，改善行为[49，55，80]，以及增加运动[50，62，72，One hundred.，101］．其他文献综述也发现了类似的结果[11，12］．此外，有一些证据表明，机器人宠物可能是动物辅助治疗的可行替代方案[35，75，82，99］．

    在大多数情况下，参与者接受了机器人，并报告了使用机器人的积极体验。在辅助生活设施中采用机器人最常见的问题是隐私问题[54，64，69，95]，自主[68，95]、机器人的年龄适当性[36，77]，以及安全[64］．常见的使用障碍包括技术困难[38，45，51，54，57，64，77，84，95]、听力及视力障碍[48，64，85，88，102]，以及物理限制[48，51，85，96，One hundred.］．其他文献综述中也提到了类似的担忧和障碍[5，13］．尽管越来越多的证据表明机器人有改善老年人健康的潜力，但仍需要进一步的研究来系统地探索护理机器人的功效，以及参与者对其使用的看法和体验。

    影响护理机器人效果的因素

    年龄和认知能力下降对护理机器人效能的影响仍不确定。一些干预措施似乎更适合认知能力下降较轻的年轻参与者[88，90]，而其他可能更适合有更严重认知衰退的老年参与者[53，70，79，84］．性别对护理机器人疗效的影响也没有定论(我们的综述中除了一项研究外，其他所有研究的参与者都是女性)。便利样本的使用使得很难获得那些抗拒护理机器人的人的观点。未来的研究应包括具有代表性的辅助生活设施的研究样本，以充分了解影响老年机器人护理的关键因素。还需要进一步的研究来检验新奇效果是否以及如何影响居民和工作人员对护理机器人的反应。现有的机器人往往功能有限，这可能导致了一种新奇效应。预先研究机器人可能是减少新奇效应影响的有效方法[95］．

    这些发现还表明，需要个性化基于机器人的干预措施，而不是采用一刀切的方法。护理学科长期以来一直重视以人为本的护理[107］．以人为本的护理不是针对整个群体的标准化护理，而是针对个人的独特需求进行整体的、个性化的、尊重的和授权的护理。108］．通过以人为本的方法，护理机器人将更有效，并将更好地满足生活在辅助生活设施中的老年人的需求。值得注意的是，本文综述中有两项研究试图个性化机器人服务，这些研究唤起了积极的记忆，并吸引了老年人[34，42］．

    除了基于年龄、认知衰退程度和性别的个性化，机器人还应该根据文化背景等其他重要因素进行定制。这包括但不限于使用用户的母语。之前的一项综合研究发现，一个人的文化会影响他们对机器人的态度、参与度、受欢迎程度和看法[109］．需要进一步的研究来了解影响个人对护理机器人的态度和反应的关键因素。护理机器人领域将受益于与护士研究人员和其他健康科学学科的合作，他们在开发和实施以人为本的护理方面有经验。

    机器人对护理人员和护理环境的影响

    护理人员短缺被反复引用，作为研究辅助生活设施中的机器人的理由，但很少有研究调查机器人对专业护理人员的影响。护理人员的参与对许多机器人干预的成功至关重要，但很少有研究考虑如何在已经繁重的工作量中实施机器人。Sharkey [110]认为，机器人的好处可能是护理人员和家庭成员熟练和谨慎使用的结果。我们的研究结果支持了这一说法，并表明人类的调解在护理机器人的疗效中发挥着重要作用;然而，还需要进一步的研究来充分了解机器人的采用和使用对员工和家庭成员的影响。了解是否需要人类的调解以及需要多少人力来实现护理机器人的全部好处是至关重要的，因为如果使用机器人对护理人员来说是一种负担，那么护理人员的倦怠将会恶化，或者机器人将无法充分发挥其潜力。

    在我们的综述中，少数关注护理人员的研究表明，机器人有潜力通过解放护理人员来执行更有意义的任务来提高护理能力;然而，机器人也有增加工作量的潜力，这是它们使用的一个障碍。一项研究成功地通过将机器人程序系统化来减少护理人员的障碍，从而提高了参与者的参与度[81］．研究人员在设计机器人时仔细考虑照顾者的需求是至关重要的;否则，本文献综述中确定的益处将无法实现。此外，未来的研究应该解决如何将机器人应用到已经繁忙的工作负载中。

    机器人和人工干预的比较

    我们的综述中包括的大多数研究(68/ 69,99%)要么没有对照组，要么将机器人与常规治疗进行比较，而不是将机器人与同等的人工对照组进行比较。此外，这些研究几乎没有提供常规护理或如何控制的描述。这使得我们无法确定所发现的好处是由于机器人本身还是因为在研究中受到了更多的关注。

    在一篇关于使用机器人辅助治疗中风后上肢恢复的系统综述中，作者强调，如果所有其他变量相同，没有理由相信机器人辅助治疗会比人类辅助治疗有更好的结果[111］．辅助生活设施中的护理机器人也是如此，有研究证明，人工干预或偏好人工干预的效果更好[36，39，65，78，88］．尽管使用常规治疗对照组存在局限性，但将机器人主导的干预措施与常规护理进行比较的高质量研究，有助于确定护理机器人与辅助生活设施的当前状态相比的益处。随着需要护理的老年人数量与专业护理人员数量之间的差距越来越大，期望辅助生活设施实施额外的人工干预可能是不现实的。因此，机器人可能是一个更实用的选择。无论如何，仔细考虑机器人辅助的干预是否适合于人工辅助的干预是至关重要的。更重要的是，研究人员可能有必要认识到，机器人不应该完全取代人类，基于机器人的干预措施应该以补充人类为目标。

    辅助生活设施中护理机器人的方法学方法

    虽然这篇综述发现了许多使用护理机器人的好处，但这些发现应该谨慎解释。目前在机器人系统的开发和评估中使用的研究实践和方法低于医疗信息学和健康技术研究界的预期。护理机器人研究的方法学局限性已在其他几个范围综述中被注意到[20.-22，112，113］．这一新兴的跨学科工作迫切需要在研究设计和研究结果报告中建立标准，随着机器人领域从实验室转向护理环境中的应用，它将增加护理人员和技术人员的相互贡献。

    许多研究(15/ 69,22%)，特别是那些在工程数据库中确定的研究，缺乏对方法和参与者特征的报告。这与一篇文献综述的类似发现相呼应，该文献综述研究了人工智能在阿尔茨海默病患者护理人员中的应用[114］．跨学科的高质量研究缺乏一致性，这使得综合护理机器人研究和进行质量评估变得困难。随着卫生保健技术的不断进步和学科的进一步融合，为研究和出版物建立跨学科标准变得越来越重要。

    观察、访谈和问卷调查是这些研究中最常见的3种数据收集方法;然而，这些方法的具体情况在不同的研究中差异很大。使用了超过20份不同的问卷，这使得研究结果难以比较，而且很少有研究充分描述了其测量工具的信度和效度。未来的研究人员应该咨询内容专家，以确保为设置和人群选择适当和有效的测量工具。依赖于研究人员或护理人员的观察和评估的研究(即大多数研究)几乎没有提供评估人员是如何培训的信息，这削弱了研究结果的内部有效性。此外，由于广泛使用与居民有事先关系的护理人员来观察和评估居民，引起了对偏见的严重担忧。虽然代理测量通常是评估认知障碍参与者的适当和必要的，有时也可以是纵向数据收集的有效方法，但没有对这些测量进行可靠性评估，研究也没有提供关于代理评分员培训的信息。

    回顾的研究方法的局限性降低了它们的内部和外部有效性，使得很难对临床疗效或最佳实践做出声明。为了提高证据水平，应注意制定跨学科指导方针，以开展和报告高质量的研究，并优先考虑理论驱动的研究。虽然这些研究中使用的方法通常被用于开发、演示和评估新型机器人功能在美国，机器人技术在护理环境中的负责任和成功应用要求向广泛的健康研究中开发的证据和有效性标准演进。

    限制

    我们的范围审查有几个限制。首先，由于只检索了5个电子数据库，有可能漏掉了重要的相关研究。为了减少这种可能性，我们选择了代表工程、计算机科学和健康科学的广泛数据库。其次，我们只收录了全文用英文撰写的出版物;因此，我们有可能错过了用其他语言撰写的重要相关研究。第三，我们的搜索词并不详尽，我们可能漏掉了一些重要的相关研究，这些研究对“辅助生活设施”或“老年人”使用了不同的术语。为了减少这种可能性，我们回顾了该领域以前文献综述的搜索词，并咨询了信息科学图书馆员。第四，由于机器人平台及其用途之间的重叠，我们没有进一步按类型对机器人进行分类。未来的工作应侧重于为不同类别的护理机器人创建清晰的定义，以促进更清晰的区分和比较。

    结论

    机器人在辅助生活设施中的应用对老年人和专业护理人员都有深远的影响。护理机器人有可能改善老年人的生活和专业护理人员的工作生活;然而，人们对其疗效、伦理和最佳实践的担忧仍然存在。尽管这一主题的研究很普遍，但相对较少的工作是专门关注辅助生活设施，并确定在理解机器人如何影响辅助生活设施方面的差距。之前的研究也过度代表了社交机器人相对于其他类型的辅助机器人[115]，未来的研究应该确保采用更全面的方法。

    本范围综述确定了现有研究的5种模式(表1)．尽管现有的知识、差距和研究建议因模式而异，但它们之间有共同点。总的来说，我们发现在医疗信息学中普遍接受的系统研究方法相对缺乏，以确定机器人在辅助生活设施中的可行性和有效性。目前还缺乏关于机器人将如何改变老年护理和辅助生活设施的工作环境的研究，这限制了我们对机器人如何影响它将在其中运作的更全面的护理环境的理解。

    健康科学、计算机科学和工程学之间的跨学科合作，以及在方法标准上的共识，对于使护理机器人研究实现其潜在利益，并将其对老年人及其照顾者的危害降至最低至关重要。虽然许多方法都应该进行研究，但我们认为，护理工作的正式分类是一种特别有前途的人工制品，可以用来加强构成老年人及其护理人员的护理机器人的新兴合作。

    对护理干预进行更全面的分类，将为推进护理机器人以增强护理工作者的技能和知识所需的跨学科谈判提供一个有前景的有利位置。正如本研究和其他研究所证明的那样，现有护理机器人系统提供的护理干预范围非常狭窄[116］．更全面地了解护士和其他护理人员的实际情况做可以极大地促进护理机器人科学的发展。干预和结果的护理本体能否帮助护理机器人研究对护理专业人员和他们的患者更负责?社会学对护士如何提供护理的理解，是否会为机器人技术的发展提供信息，这些技术旨在帮助护理人员，而不是患者?

    必须充分探讨这些问题和其他问题，以便机器人干预能够在整个护理背景下得到适当的指导。只有了解患者的需求并认可现有护理专业人员的知识和技能，机器人才能在护理团队中发挥贡献作用。

    致谢

    作者要感谢德克萨斯大学奥斯汀分校护理学院凯恩护理研究中心的John Bellquist博士提供的专业编辑协助。

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    最终样本中的73篇论文摘要。

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    寻呼机:模式，进步，差距，实践证据和研究建议
    PRISMA-ScR:系统评价和元分析扩展范围评价的首选报告项目

    编辑:T Leung;提交12.09.22;同行评审:R Boumans, L Pu;对作者26.11.22的评论;订正版本收到12.01.23;接受24.01.23;发表06.03.23

    版权

    ©Katie Trainum, Rachel Tunis, Bo Xie, Elliott Hauser。最初发表在JMIR Aging (https://aging.www.mybigtv.com)， 2023年6月3日。

    这是一篇根据创作共用署名许可协议(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)发布的开放获取文章，允许在任何媒介上不受限制地使用、分发和复制，前提是正确引用了首次发表在JMIR Aging上的原创作品。必须包括完整的书目信息，https://aging.www.mybigtv.com上的原始出版物的链接，以及此版权和许可信息。
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