发表在gydF4y2Ba在gydF4y2Ba第21卷第7期(2019):7月gydF4y2Ba

本文的预印本(早期版本)可在以下网站获得gydF4y2Bahttps://preprints.www.mybigtv.com/preprint/13322gydF4y2Ba,首次出版gydF4y2Ba.gydF4y2Ba
社交机器人在心理健康和福祉研究中的应用:系统综述gydF4y2Ba

社交机器人在心理健康和福祉研究中的应用:系统综述gydF4y2Ba

社交机器人在心理健康和福祉研究中的应用:系统综述gydF4y2Ba

审查gydF4y2Ba

社会与社区融合研究项目,伊迪丝·诺斯·罗杰斯纪念退伍军人医院,贝德福德,美国马萨诸塞州gydF4y2Ba

通讯作者:gydF4y2Ba

Arielle AJ Scoglio,文学学士,公共卫生硕士gydF4y2Ba

社会与社区融合研究计划gydF4y2Ba

伊迪丝·诺斯·罗杰斯纪念退伍军人医院gydF4y2Ba

斯普林斯路200号,邮站116AgydF4y2Ba

贝德福德,妈,gydF4y2Ba

美国gydF4y2Ba

电话:1 781 687 4527gydF4y2Ba

电子邮件:gydF4y2Baarielle.scoglio@va.govgydF4y2Ba


背景:gydF4y2Ba技术辅助的临床干预在卫生保健领域日益普遍,其提议的目标往往是改善保健的获得和成本效益。目前提供干预措施的技术平台主要是移动应用程序和在线网站,尽管也在努力创造更个性化和具体化的技术体验。为了扩展和改进这些平台,机器人领域越来越多地被纳入如何提供技术辅助的、交互式的和响应性的心理健康和心理健康干预的对话中。社会辅助机器人(sar)是一种具有音频、视觉和运动能力的机器人技术平台,用于与个人进行社会互动,同时帮助他们管理自己的身体和心理健康。然而,关于在心理健康干预中使用SARs的经验证据或效用,我们知之甚少。gydF4y2Ba

摘要目的:gydF4y2Ba该综述综合和描述了精神卫生研究中SARs的新兴实证文献,并确定了在未来的研究和实践中改进的优势、劣势和机会。gydF4y2Ba

方法:gydF4y2Ba在Medline、PsycINFO、PsycARTICLES、PubMed和IEEE Xplore中搜索,在应用纳入和排除标准后,得到了12篇纳入最终评审的研究。摘要和全文评审由两位作者独立完成。gydF4y2Ba

结果:gydF4y2Ba对文献的系统回顾发现,研究中使用了5个不同的sar,以调查该技术解决心理健康和心理健康结果的潜力。SARs的心理健康应用研究主要集中在老年痴呆患者,依赖于可用性试验数据,方法有局限性。gydF4y2Ba

结论:gydF4y2Ba目前在心理健康方面的SARs研究在普遍性、范围和心理结果的测量方面受到限制。扩大这一领域研究的机会包括多样化研究人群、使用的SARs、临床应用、使用的措施以及这些应用的设置。gydF4y2Ba

J medical Internet Res 2019;21(7):e13322gydF4y2Ba

doi: 10.2196/13322gydF4y2Ba

关键字gydF4y2Ba



概述gydF4y2Ba

有充分证据表明,需要为心理健康问题提供支持的个人与接受治疗的人之间存在差距[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba-gydF4y2Ba4gydF4y2Ba].为了解决需要精神治疗的个人和接受治疗的人之间的治疗差异,精神卫生领域已经从只提供办公室临床护理,包括心理治疗、护理管理和药物等干预措施,扩展到在各种各样的环境和不同的界面平台上提供治疗。在提供家庭护理选择方面使用技术已经发现了潜在的[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]和挑战[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba].gydF4y2Ba

一项研究发现,技术辅助的支持和治疗可能对潜在患者和保健中心具有吸引力,因为远程保健提供方法可以改善获得机会,而且往往具有成本效益[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba].个人可能无法获得所需的护理有多种原因,包括缺乏可用的治疗师[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,缺乏交通工具[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,对参与精神卫生保健的耻辱感[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba],以及财务障碍[gydF4y2Ba11gydF4y2Ba].移动干预选项也可用于将面对面的临床治疗,如失眠的认知行为疗法或创伤后应激障碍的治疗扩展到家庭[gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba].同样,由于82%的美国成年人可以在家中上网或使用无线移动设备,在线干预措施有可能覆盖到那些否则可能无法获得精神卫生或其他临床护理的患者[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba].家庭技术平台试图满足这些人的需求,取代或补充亲自治疗[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba].gydF4y2Ba

在最初的项目开发之后,开发人员通常声称,技术支持的行为干预比面对面的选择更容易实施,不受旅行、当地资源、培训新从业者实施治疗模式或监测治疗保真度的限制[gydF4y2Ba16gydF4y2Ba].然而,创建和实现这样的系统可能很困难。例如,诊所和消费者在现实世界中使用某些移动医疗工具的情况仍然很低[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba即使是在评估了工具的可用性问题之后。与此同时,研究表明,移动健康工具可以帮助客户通过应用程序、临床门户和短信界面,在与慢性身心健康挑战相关的多种诊断中,自我管理自己的治疗和目标[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba].一些研究表明,已开发技术及其预期消费者之间的利用差距可能与参与有关[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba].gydF4y2Ba

尽管初步研究似乎很有希望,但移动医疗技术在治疗参与方面存在局限性[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba].目前的移动医疗技术往往依赖于干预策略,个人化和互动极少,包括手机应用程序和单向短信,缺乏心理健康干预的关键因素:实时互动参与、简单的用户体验、一个平台内的跨诊断能力和个性化反馈[gydF4y2Ba23gydF4y2Ba].直到最近,才开始推动开发和评估社交互动技术,如计算机动画虚拟治疗师,如何利用移动健康干预来支持问责,提供持续定制的反馈,并形成社会关系,以成功影响客户的健康[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba].因此,在心理健康干预中使用的移动健康平台有改善的需求和空间,以创造更以客户为中心和更吸引人的体验。gydF4y2Ba

社交机器人与幸福gydF4y2Ba

为了解决移动心理健康干预的参与和激励困难,研究人员已经开始探索使用动画角色和社交机器人作为个性化社交伴侣的可能性,以提供或补充行为干预[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba].社会辅助机器人(sar)是具有音频、视觉和运动能力的机器人技术平台。它们的目的是与人类使用者建立友好和有效的互动,另外的目标是向使用者提供帮助,并在生活质量方面取得可衡量的进步,通常与动机、康复或学习有关[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba].sar是具体化的,占据了世界的物理空间,而不仅仅存在于屏幕上,可以使用音频和/或封闭字幕与人类进行社交交谈,这取决于它们的设计[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba].必须指出,非典既是干预措施的平台,也是干预措施本身;它们可以学习并与个人进行社交,同时也可以向用户提供类似于移动应用程序的干预措施(如技能培训、健康跟踪)。它们可以通过多种感官选项(通常包括声音、视觉和触摸)吸引用户,这可以根据用户的喜好或个人身体能力为内容或交互创造多种模式[gydF4y2Ba29gydF4y2Ba].考虑到它们的多种能力,sar可能会将传统的应用程序和远程健康支持与交互式社交伙伴结合起来,为用户提供一个更有吸引力和响应性的平台。gydF4y2Ba

尽管有关SARs的研究仍处于早期阶段,但初步研究已报告,参与者对SARs的积极反应有助于与老年人增加锻炼相关的身体健康干预措施[gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba],透过自我报告SARs的有用性,以协助完成康复工作,改善心脏康复[gydF4y2Ba31gydF4y2Ba],并透过一名助理医生的药物提醒,改善药物管理[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba].这些特定的机器人被创造出来,作为任务、健康行为和亲社会互动的嵌入强化物,并在广泛的条件下使用。一项研究发现,非典可能有助于体重管理、激励和自我监控策略,与在线被动提供的相同治疗相比,持续的参与感更强。gydF4y2Ba26gydF4y2Ba].gydF4y2Ba

有限的证据表明,非典可以通过提供安慰或指导,帮助儿童群体的心理健康和福祉干预措施[gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba].此外,2013年一项聚焦于机器人增强治疗的心理结果的元分析表明,社交机器人可以作为治疗特定人群的辅助工具,尤其是儿童[gydF4y2Ba35gydF4y2Ba].社交机器人在成人人群中的作用是不同的,应该分别研究;儿童和青少年对机器人的反应往往不同,重点应该放在发展和基于技能的学习上(例如,支持儿童的游戏[gydF4y2Ba36gydF4y2Ba或协助患有自闭症的青少年[gydF4y2Ba37gydF4y2Ba])。然而,考虑到社交机器人的双重属性,即与用户建立个性化的情感关系,并协助设置、跟踪和支持用户实现特定目标,可以修改这些平台及其社交响应能力,以帮助成年人实现他们的心理和行为健康目标[gydF4y2Ba38gydF4y2Ba].不幸的是,人们对社交机器人的本质及其在帮助成年人心理健康方面的潜在用途知之甚少。gydF4y2Ba

社交机器人已用于儿童研究,通常涉及有发育障碍的儿童[gydF4y2Ba39gydF4y2Ba].然而,社交机器人在儿童和成人人群中的功能是不同的。针对儿童的研究集中在机器人作为适当行为的模型或从事手工任务的物理助手[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba].在针对成人的研究中,社交机器人的功能有更多的可变性,因此我们将搜索限制在成人人群中。gydF4y2Ba

鉴于机器人技术的快节奏特性,在成人心理健康研究中使用SARs以及近年来机器人和心理健康研究的发展有扩大空间。回顾关于使用社交机器人进行心理健康干预的现有实证文献,对于确定研究的当前状态并就未来的研究领域提出建议至关重要。本文对文献进行了系统的综述,试图综合使用社交机器人影响心理健康和心理福祉结果的研究,确定目前研究中的优势和劣势,并提出发展和探索的机会。gydF4y2Ba


本研究系统地综合了过去十年来研究社交机器人在心理健康和心理健康方面的应用的文献。机器人和人工智能领域正在迅速变化,这篇综述旨在反映这一领域的当前研究。我们试图回答这个问题:社交机器人是如何被用来增强成人心理健康服务的?我们于2018年6月20日在数据库Medline、PsycINFO、PsycARTICLES、PubMed和IEEE Xplore中进行了搜索。我们使用几个搜索词组合来搜索标题、摘要、关键词和文章中的文本:社会机器人* +心理健康、社会机器人* +咨询、社会机器人* +治疗、社会机器人* +心理治疗、社会辅助机器人* +心理健康、社会辅助机器人* +咨询、社会辅助机器人* +治疗、社会辅助机器人* +心理治疗。搜索词是在与合著者和研究馆员的协商下开发的。在我们的研究中,我们排除了以英语以外的语言发表的研究、2008年之前发表的研究以及专注于儿科人群的研究。除去重复的文章(n=9)后,该搜索共产生48篇文章供摘要审查。包含了每个数据库的精确搜索字符串gydF4y2Ba多媒体附件1gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

作者使用Covidence.org组织了综述,并进行了盲法摘要和全文综述。这次审查没有正式注册。两位作者独立审阅了所有摘要,并就是否纳入或排除有冲突的文章达成了共识。纳入标准是,这篇文章是一项实证研究,涉及收集人类参与者(年龄在18岁或以上)与社交机器人(旨在与用户形成辅助或情感连接的具体化机器人平台)之间直接交互的数据,作者明确表示,他们的研究集中在精神健康治疗人群(如精神病人)或使用了以精神健康为重点的干预(如动机性访谈)。纳入的研究必须报告一个或多个心理健康或心理健康结果,并收集数据,以衡量机器人与用户情绪、心理福利或舒适度的可能关系。虽然我们的搜索过程中没有包括心理健康这个术语,但在我们的审查过程中,很明显,明确旨在检查心理健康的文章实际上衡量的是幸福的各个方面,而不是特定的心理健康结构。因此,我们扩展了我们的纳入标准,包括心理健康结果的测量。在摘要评审过程中,有24篇文章被排除在外gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba.有2篇文章在评价摘要上存在差异,但通过一致同意解决了这一问题,表明评价者之间具有良好的可靠性。剩下24篇文章供全文审阅。同一两位作者独立审阅了所有24篇全文文章,并会面以协商一致的方式解决任何冲突。12篇文章被排除在全文审查阶段,因为它们没有使用实证设计(例如,这是一篇理论或评论论文)或研究的重点不是心理健康或福祉(例如,心理健康不是主要结果)。还有12项研究有待列入我们的最后审查。gydF4y2Ba

数据是从最后审评的12篇文章中提取的。具体来说,记录了有关人群的样本量和特征、研究设计、心理健康或福祉结果和测量、使用的机器人、实施的干预措施、研究结果和可能的偏差的详细信息。还确定了关于心理健康或福祉结果的定义和干预目的的细节。对研究进行方法学质量评估,但质量评估不用于排除任何研究。相反,质量评估的作用是识别研究中一致的弱点。从纳入的研究中提取所需信息最终被认为没有必要与个别研究作者联系。gydF4y2Ba

‎gydF4y2Ba
图1。系统评审的首选报告检索和评审图。gydF4y2Ba
查看此图gydF4y2Ba

总结gydF4y2Ba

我们综述中的12项研究使用了5种不同的社交机器人(Paro、NAO、CRECA、Betty和Haptic Creature),构成了机器人在心理健康方面的应用的3个主要领域:安慰/陪伴、减轻压力和激励。这些研究于2010-2018年发表在各种同行评审期刊上;发表了4份研究报告,会议论文。研究的样本量从2到248人不等;12项研究中有7项是在养老院的老年人群中进行的,2项是在大学生中进行的,2项是在医院工作人员中进行的,1项是从社区中招募的19至45岁的妇女。少数研究(n=3)关注年龄在45岁或以下的参与者。有三项研究没有使用临床心理健康样本,而是从社区或当地大学招募的参与者。这些研究之所以被纳入综述,是因为它们衡量了心理健康或幸福结果,如自我报告的焦虑或压力减轻。gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba描述了在我们的综述中收集的关于社交机器人对心理结果的影响的研究、样本、干预措施和主要发现。gydF4y2Ba

表1。主要证据来自系统综述。gydF4y2Ba
第一作者,年gydF4y2Ba 研究设计gydF4y2Ba 样本数量和特征gydF4y2Ba 机器人gydF4y2Ba 心理健康或福祉结果gydF4y2Ba 干预gydF4y2Ba 主要发现gydF4y2Ba
Bemelmans, 2015 [gydF4y2Ba41gydF4y2Ba]gydF4y2Ba post前(单次)gydF4y2Ba 71名老年痴呆症疗养院居民(年龄范围未报告)gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba IPPAgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba得分和情绪通过COOP/WONCAgydF4y2BabgydF4y2Ba由护理人员记录的图表gydF4y2Ba 准实验时间序列研究:与帕罗互动15分钟,同时经历不安或消极情绪gydF4y2Ba 对情绪和IPPA评分有显著正向影响gydF4y2Ba
Galvão戈梅斯·达席尔瓦,2018 [gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]gydF4y2Ba post前(单次)gydF4y2Ba 20名心理学专业学生(年龄18至62岁,大部分25岁以下)gydF4y2Ba NAOgydF4y2Ba 在评估运动动机的问卷中有24个开放式自我报告项目(作者创建)gydF4y2Ba 两期NAO锻炼动机性访谈实验室(两期间隔1周)gydF4y2Ba
  • 对机器人的积极评价是非评判性的gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 参与者“改变谈话”的增加gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 增强锻炼的动力gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
Kurashige, 2017 [gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]gydF4y2Ba post前(单次)gydF4y2Ba 12名男学生,年龄21至23岁(平均年龄未报告)gydF4y2Ba CRECAgydF4y2BacgydF4y2Ba 作者创建了自报告项目(15),涉及会话流、CRECA中的感知信任/可靠性和压力减轻gydF4y2Ba 动机性访谈,点头或不点头,围绕压力管理gydF4y2Ba
  • 积极评价与点头的对话gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 自我报告焦虑减轻gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
莱恩,2016年[gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 106年弗吉尼亚州gydF4y2BadgydF4y2Ba社区生活中心老年患者(年龄58 ~ 97岁,平均80岁)gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba 护理人员在研究人员创建的3个时间段(基线期、Paro治疗期、治疗后)跟踪表上观察行为和情绪gydF4y2Ba 老兵被积极地呈现或观察gydF4y2Ba
积极使用帕罗至少5分钟gydF4y2Ba
  • 观察到帕罗减少了消极行为和情绪状态gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 观察到帕罗诱发积极情绪状态指标的增加gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
Loi, 2017 [gydF4y2Ba45gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 45个床位,供年轻人使用gydF4y2Ba
神经精神状况,(居民年龄< 65岁,平均年龄未报告)gydF4y2Ba
贝蒂gydF4y2Ba 工作人员完成了非典前后的调查gydF4y2BaegydF4y2Ba患者福祉、生活享受和生活质量调查问卷(项目基于技术接受模型)gydF4y2Ba 贝蒂在那里呆了12周;通过对话、音乐、放松练习和游戏与居民互动gydF4y2Ba 工作人员报告说,贝蒂通过安慰、放松和改善住院医生的福祉,对病人很有帮助gydF4y2Ba
莫伊尔,2018年[gydF4y2Ba46gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 聚类随机对照试验gydF4y2BafgydF4y2Ba 在长期护理机构中患有痴呆症的居民(未报告平均年龄)gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba 工作人员报告患者舒适度和幸福感(定性访谈)gydF4y2Ba 在Paro、毛绒玩具和常规护理三个治疗组中,观察到Paro与老年居民之间的3次15分钟互动gydF4y2Ba 工作人员表示,使用帕罗作为老年患者的伴侣是有好处的,尽管帕罗不能安慰所有的患者gydF4y2Ba
Šabanović, 2013 [gydF4y2Ba47gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 10名老年痴呆症老人(年龄未报)gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba 研究人员录制了与他人积极互动的视频,并对互动进行编码gydF4y2Ba 居民们每周与帕罗交流7次gydF4y2Ba 观察到居民之间亲社会互动的增加gydF4y2Ba
Sefidgar, 2016 [gydF4y2Ba48gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 后置前(单疗程,主题内设计)gydF4y2Ba 女性38人,年龄19 ~ 45岁,平均23.8岁gydF4y2Ba 触觉的生物gydF4y2Ba SAM的自我报告gydF4y2BaggydF4y2Ba;STAI-6gydF4y2BahgydF4y2Ba 与膝盖上的触觉生物互动,比较不移动的填充动物复制品gydF4y2Ba
  • 与不呼吸的复制品相比,与心脏和呼吸频率相关的放松生物特征指标明显下降gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 参与者报告说,他们感觉更平静、更快乐gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
Valentí Soler, 2015 [gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 211例养老院痴呆患者,37例日托机构痴呆患者(共248例;年龄58 - 100岁,平均84.7岁gydF4y2Ba 帕罗,NAOgydF4y2Ba 工作人员报告了冷漠量表和QUALIDgydF4y2Ba我gydF4y2Ba规模gydF4y2Ba 比较与Paro、NAO和活狗3个月以上的交互作用gydF4y2Ba
  • NAO组和Paro组冷漠和易怒症状改善gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 帕罗组患者生活质量改善gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
和田,2010年[gydF4y2Ba50gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 2名老年人和1名护理人员,年龄未报告gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba 研究人员观察了情绪反应和行为(如微笑)gydF4y2Ba 护理人员在住院医生和帕罗之间进行30分钟的人工辅助互动(4次)gydF4y2Ba 观察到-有记录的1名参与者的积极行为增加(微笑,大笑),其他参与者没有显著变化gydF4y2Ba
和田,2012 [gydF4y2Ba51gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 12名老年参与者(平均年龄86.8岁)和9名护理人员(平均年龄28.1岁)gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba 记录参与者行为和情绪反应的观察表(研究者记录)gydF4y2Ba 与Paro的人工辅助交互;观察护理人员使用手动操作前和使用手动操作后的情况gydF4y2Ba 手工帕罗互动增加了满足感和积极的社会互动gydF4y2Ba
和田,2014 [gydF4y2Ba52gydF4y2Ba]gydF4y2Ba 张后gydF4y2Ba 在7间长者护理机构共64名长者(平均年龄86.5岁)gydF4y2Ba 帕罗gydF4y2Ba 观察表,记录感知到的参与者行为和情绪(焦虑,抑郁,攻击性)gydF4y2Ba 与Paro进行5个月以上的人工辅助互动gydF4y2Ba 在Paro互动后,护理人员观察到25名住院患者(39%)的可感知焦虑、抑郁或攻击性下降。gydF4y2Ba

一个gydF4y2BaIPPA:个别优先级问题评估。gydF4y2Ba

bgydF4y2BaCOOP/WONCA:初级保健合作信息项目/全科医生/家庭医生学院、学院和学术协会世界组织。gydF4y2Ba

cgydF4y2BaCRECA:上下文尊重咨询代理。gydF4y2Ba

dgydF4y2BaVA:美国退伍军人事务部。gydF4y2Ba

egydF4y2BaSAR:社会辅助机器人。gydF4y2Ba

fgydF4y2Ba随机对照试验。gydF4y2Ba

ggydF4y2Ba萨姆:自我评价模特。gydF4y2Ba

hgydF4y2BaSTAI-6:状态-特质焦虑量表。gydF4y2Ba

我gydF4y2BaQUALID:老年痴呆晚期患者的生活质量。gydF4y2Ba

机械设备gydF4y2Ba

大多数研究(n=8)使用了Paro,一个类似于小竖琴海豹的机器人,2个研究使用了NAO, 1个研究使用了CRECA(上下文尊重咨询代理),Haptic Creature和Betty。在gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba,提供5个社交机器人的图片和文字说明。总的来说,使用的机器人的外观符合他们的目的,帕罗和触觉生物像动物,因为研究人员旨在使用音频、视觉和触觉传感器模拟动物辅助治疗。人形sar (CRECA、Betty和NAO)也有音频、视觉和触觉传感器,但也使用额外的传感器与用户进行口头交流,以提供与放松或心理健康治疗(即咨询、动机性访谈)相关的互动。尽管所有的机器人都有有限的移动能力,但只有NAO能够行走,并在需要时采取站立姿势。机器人的重量相差很大,最重的有14磅(Betty),最轻的有6磅(Paro;有关长者身高/体重的资料)。gydF4y2Ba

‎gydF4y2Ba
图2。评论文章中使用的社交机器人:(a) Paro, AIST [gydF4y2Ba41gydF4y2Ba];(b)触觉生物[gydF4y2Ba48gydF4y2Ba],马丁·迪摄;(c) NAO, Aldebaran机器人;(d)贝蒂[gydF4y2Ba45gydF4y2Ba];及(e) CRECA [gydF4y2Ba43gydF4y2Ba].gydF4y2Ba
查看此图gydF4y2Ba
表2。评论文章中使用的社交机器人的描述。gydF4y2Ba
机器人gydF4y2Ba 外形及规格gydF4y2Ba 传感器gydF4y2Ba 用户交互gydF4y2Ba 目的gydF4y2Ba
帕罗gydF4y2Ba 帕罗是一只机械竖琴海豹,重6磅,长22.4英寸。Paro可以通过它的“安抚奶嘴”电池充电器充电。它的毛可拆卸,可清洗,蓬松,抗菌。美国食品和药物管理局已将Paro归类为“生物反馈医疗设备”,该平台不能由外部用户编程。gydF4y2Ba 有五种传感器:触觉,光,听觉,温度和姿势传感器,它可以感知人和它的环境。gydF4y2Ba 当它被触觉传感器触摸时,或者被姿势传感器抱着时,它可以感觉到。还可以识别声音的方向和文字,如它的名字,问候语,赞扬的音频传感器。他的声音模仿竖琴海豹。gydF4y2Ba 在活体动物可能带来治疗或后勤困难的设施中,Paro旨在为患者提供与动物治疗类似的安慰。帕罗可以用来安慰、陪伴或减轻压力。gydF4y2Ba
贝蒂gydF4y2Ba 贝蒂是一个个性化的、具有社会辅助功能的机器人,它的技术名称是伙伴个人机器人PaPeRo。贝蒂身高15.35英寸,体重约14磅。Betty是由公司外部的用户编程的。gydF4y2Ba 贝蒂有音频、触摸、运动和视觉传感器;具体来说,它配备了摄像头、麦克风、触摸板和扬声器。gydF4y2Ba 语音识别是与贝蒂互动的主要方式。该机器人还可以做出类似人类的手势,具有语音识别能力,可移动,并可以根据人的喜好(如书籍、游戏或音乐)进行编程。gydF4y2Ba 贝蒂可以用于激励、娱乐或陪伴。该机器人旨在提供类似人类的互动和互惠互动,同时也为用户提供镇静效果。gydF4y2Ba
NAOgydF4y2Ba NAO颜色鲜艳,有着大大的眼睛和人形外观。NAO身高22.8英寸,重12.1磅。它的默认步行速度是每小时0.2英里。机器人是完全可编程的。gydF4y2Ba 它有多个传感器,用于触摸、声音、语音和视觉识别。NAO还能够移动,具有跌倒和跌倒恢复能力。gydF4y2Ba NAO通过音频系统与用户交互,通常伴随着动作和灯光。它具有语音识别功能,与NAO的对话支持20种语言。gydF4y2Ba 它已被用于对发育障碍或残疾儿童的研究。NAO也用于激励或陪伴gydF4y2Ba
触觉的生物gydF4y2Ba Haptic生物是一种舒适的机器人,是基于人与动物交互模型设计的。它的特点是一个表情丰富的电子宠物(大猫大小)。它长12.9英寸,重5.5磅。该平台利用自定义编程,可根据要求提供给外部程序员。gydF4y2Ba 包括一个从社会心理学和人与动物互动文学发展而来的30项触摸词典。它能感知运动和触摸,并以耳朵僵硬、调节呼吸和振触觉呜呜声作出反应。gydF4y2Ba 用户仅通过触摸与“触觉生物”互动,机器人会通过移动和视觉提示做出反应,模仿放松的呼吸。gydF4y2Ba 通过触摸,它促进与使用者的情感互动,目的是减少焦虑,类似于动物辅助治疗。它也可以用于舒适或减压。gydF4y2Ba
CRECAgydF4y2Ba CRECA是“上下文尊重咨询代理”的缩写,它与屏幕上的咨询代理化身一起工作。该平台利用自定义编程,可根据要求提供给外部程序员gydF4y2Ba 该机器人与计算机和麦克风相连,通过自然语言处理实现语音功能。它还可以进行点头动作。gydF4y2Ba 它可以与用户对话,用继续讨论的提示响应客户机的语言,并点头验证用户的回答。gydF4y2Ba CRECA主要作为一个教育或激励机器人,可以模仿咨询师和客户之间的语言和非语言互动gydF4y2Ba

研究干预措施gydF4y2Ba

回顾的研究有两种类型的干预措施和不同的机器人交互频率。四项研究进行了一次实验室研究,以评估其SARs [gydF4y2Ba41gydF4y2Ba-gydF4y2Ba43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba],而大多数(n=8)在一段特定时间内将其SARS嵌入设施内,以评估其SARS对居民的影响。这些研究都没有在参与者的私人家中使用机器人。虽然纳入标准旨在捕捉以精神健康为重点的SAR研究和已确定有精神健康问题的人,但没有专门针对报告有心理诊断的人进行研究。gydF4y2Ba

在回顾的研究中,SAR被用作干预手段,参与者被评估与机器人的互动是否会导致幸福感或心理健康的变化。此外,尽管所有的研究都使用至少一个社交机器人作为健康或心理健康干预的主要平台,但[gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]使用了两个机器人,以比较活体动物Paro或NAO,作为为老年痴呆症患者提供安慰的模式。此外,有3项研究[gydF4y2Ba43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba]使用反应较慢的比较作为SARS的对照,包括毛绒动物比较(n=2)或不点头的CRECA比较(n=1)。少数研究(n=2)使用SAR作为平台,使用社交机器人进行动机性访谈,其中一项关注使用NAO进行锻炼动机,另一项关注使用CRECA减少压力[gydF4y2Ba43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba].剩下的10项研究关注社交机器人作为安慰、增加积极情绪或为参与者提供陪伴的手段,其中9项研究将机器人用于老年人或长期护理环境。gydF4y2Ba

研究设计与测量gydF4y2Ba

我们的综述显示,其中6项研究使用临床护理人员观察和测量与情绪和情绪相关的行为变化相关的结果,3项使用自我报告数据[gydF4y2Ba42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba,其中3个研究人员使用了追踪表[gydF4y2Ba44gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba50gydF4y2Ba报告情绪和心理健康结果。这些方法可能是被研究人群的人工制品,因为大多数研究涉及有认知问题的人,他们会使自我报告具有挑战性。此外,只有4项研究[gydF4y2Ba41gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba,gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]使用非研究创建的问卷,使用之前验证过的测量方法,如冷漠量表和晚期痴呆生活质量量表。尽管一项研究[gydF4y2Ba46gydF4y2Ba]采用了RCT(随机对照试验)研究设计,大多数研究(n=11)采用了前后设计,测量与SAR相互作用前后的心理健康变化或干预影响。gydF4y2Ba

心理健康结果gydF4y2Ba

总体而言,关于社会机器人提供的心理健康干预和互动的影响的结果从总体积极到好坏不一。大多数研究集中在机器人交互后与情绪和积极生活质量变化相关的症状减轻。大多数人(n=11)报告在社交机器人干预后情绪、舒适度或压力减轻有积极的提高,尽管2 [gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba50gydF4y2Ba的研究结果显示,帕罗是否能安抚养老院的居民,结果喜忧参半。针对老年人和痴呆症人群的7项研究,结果包括观察到的攻击性、满足感、焦虑和抑郁[gydF4y2Ba41gydF4y2Ba,gydF4y2Ba44gydF4y2Ba,gydF4y2Ba45gydF4y2Ba,gydF4y2Ba49gydF4y2Ba-gydF4y2Ba52gydF4y2Ba].然而,几乎所有研究的主要目标都是评估社交机器人在特定人群中的可行性或可用性。由于心理健康结果是次要的,这些研究是试点研究,很少使用心理计量学验证的措施,而是经常为特定的研究创建措施。gydF4y2Ba

两项研究报告了与生活质量相关的功能结果。这些研究特别关注身体健康和福祉,其中一项研究报告了锻炼的普遍积极影响[gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]还有一位报告说,在与社交机器人互动后,压力的身体指标有所下降,自我报告的情绪有所上升[gydF4y2Ba41gydF4y2Ba].最后,两项研究评估了社交机器人促进积极社会互动的方式,其中一项研究报告称,在与帕罗互动后,养老院的参与者和他们的护理人员之间的社会互动增加了。gydF4y2Ba51gydF4y2Ba],另一份报告指出,在帕罗被纳入养老院后,养老院居民之间的社会互动增加了[gydF4y2Ba47gydF4y2Ba].gydF4y2Ba


主要研究结果gydF4y2Ba

总的来说,我们的综述揭示了社交机器人的心理健康研究的新生性质。尽管人们对在心理干预中使用社交机器人越来越感兴趣,但研究这一应用的研究基础仍然非常有限。我们的12项综述研究包括使用5种不同的社交机器人来影响各种心理健康或福祉结果。大多数专注于为研究参与者提供舒适和陪伴(Paro, Haptic Creature)。少数研究使用sar来实施特定干预(例如,与NAO和点头CRECA的动机性访谈)。社交机器人提供的心理健康干预和互动的影响从总体积极到好坏参半,一些研究发现,在机器人互动后,情绪和生活质量发生了积极变化。gydF4y2Ba

这一综述表明,现有的SARs对心理健康潜在影响的研究在普遍性、范围和测量方面都有局限性。具体来说,几乎所有在这一领域进行的研究都发生在老年人护理机构或实验室环境中,参与者的双曲线分布范围从相当年轻(24岁以下)到养老院设施中的老年人(通常超过65岁)。我们的研究结果与先前有关在照顾长者方面使用SAR的研究结果一致[gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]),该研究发现这一领域的研究方法有限,以至于即使是乐观的研究结果也需要额外的复制,才能得出关于SAR有效性的明确结论。这也与我们的发现有关,即大多数回顾性研究使用了临床护理或研究人员报告的结果。具体来说,由于多项研究是针对患有痴呆或神经精神疾病的老年人样本进行的,观察数据可能被认为比自我报告数据更可行、更有效。同样,调查残疾老年人的照顾者可能比调查病人本身更可行。研究中缺乏经过验证的量表,这突显了这一领域的新生状态,以及需要进行进一步和更有条理的研究。gydF4y2Ba

根据本综述中包括的研究结果,社会机器人提供的干预可能是一种有前途的治疗老年人群慢性疾病和健康管理需求的方法。特别是,现有的数据表明,帕罗可能是一个有用的工具,以增加社会化和减少攻击性痴呆人群。然而,没有足够的证据表明这一发现可以推广到其他人群,甚至是没有痴呆症的养老院居民。此外,一些确定的研究是会议论文记录,这突出了研究的局限性。会议论文不一定要经过同行评审,可能表明有较高的偏见风险。gydF4y2Ba

限制gydF4y2Ba

这些研究结果的普遍性也受到研究特点的限制。许多研究的样本量非常小,这也限制了研究结果的普遍性。此外,纳入研究往往只有非常简短的干预措施和简单的前后研究设计,这可能使评估前后数据的差异变得困难,并排除了关于干预措施有效性的结论。在我们的搜索中,我们没有包括具体的心理健康诊断,因此一些使用SARs来针对非常具体的诊断,而不是更广泛地针对心理健康的研究可能被排除在外。此外,我们没有纳入只关注特定SAR发展的论文,因为我们只纳入了有参与者的研究。一般来说,社交机器人的概念也缺乏明确的定义,这可能导致文献中对sar的不同概念化。gydF4y2Ba

显然,需要对机器人进行更多的测试和编程,以便在家庭中协助病人的护理。尽管许多研究报告称,未来的目标是在家中使用社交机器人进行心理健康支持和干预,但目前还没有研究开始进行这种水平的家庭技术测试。在没有这样的测试的情况下,尚不清楚在家的心理健康伴侣、教练或激励者是否会对患者的生活质量产生强烈的积极影响,患者的抑郁、焦虑或其他精神疾病的健康状况在家里发生得最多。选择合适的SAR用于未来的研究,不仅需要回顾本研究,而且需要回顾用户所需的机器人特性。例如,许多机器人的重量超过10磅,如果需要提升SAR,这对于某些人群是禁忌的。为了协调干预措施的目的、用户和选择的机器人平台,这些考虑是必要的。gydF4y2Ba

在方法论上,社交机器人在心理健康干预方面有改进和扩展的空间。这一综述的结果表明,这一领域的几乎所有研究都是初步或试点研究,很少包括对心理健康结果的验证措施。通常,这类研究的主要目的是社交机器人的可用性、可行性和可接受性,心理健康措施次要于这一主要目标。心理健康结果通常被模糊地定义为观察到的焦虑或消极情绪症状的减少。扩大使用自我报告问卷或临床医生管理的措施与心理测量验证。此外,结果应与患者可能关心的治疗结果相一致,这可能包括功能能力、社会互动或自我报告的生活质量的增加。几乎所有回顾的研究都使用了单次机器人交互,这可能会使跟踪心理健康的变化变得困难。如前所述,许多研究包括有认知障碍的参与者,这可能使自我报告评估变得困难或不可能,因此它们使用了观察到的心理健康结果。然而,如果社交机器人提供治疗的目的是利用这种机器人的功能——中立的、异步的、随时可用的、能够个性化跟踪和反馈的功能——这样的测试和充分的测量对于创建以患者为中心的社交机器人是必不可少的。由于报告结果的方式存在异质性,我们无法进行荟萃分析,也无法就研究中可能存在的偏差得出结论。gydF4y2Ba

实践意义与未来研究gydF4y2Ba

在回顾了现有的关于社交机器人和心理健康的研究之后,很明显,有大量的机会来测试和衡量社交机器人对各种成人群体的心理健康治疗的有用辅助手段。目前的研究将心理健康结果作为次要重点,未来的研究应探索SARs在难以获得治疗的特定临床人群中的潜在益处。此类人群的例子可能包括生活在农村地区的患有慢性疼痛的退伍军人、有心理健康需求但不能在正常工作时间预约的个人、有交通问题的个人或在传统精神卫生保健环境中感到耻辱的个人。少数研究评估了sar的动机、陪伴和社会促进功能。在gydF4y2Ba表3gydF4y2Ba,我们强调了未来社会机器人的心理健康和临床应用研究的进一步建议和考虑领域。gydF4y2Ba

表3。对未来研究的考虑和建议。gydF4y2Ba
研究考虑gydF4y2Ba 建议gydF4y2Ba
内部效度gydF4y2Ba
  • 在试点研究的基础上改进和扩展方法gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 在试点可行性研究之后,使用经过验证的心理健康结果测量方法gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 考虑社会辅助机器人互动和心理健康结果之间的潜在中介因素,如可用性或技术问题gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
外部有效性和普遍性gydF4y2Ba
  • 扩展到痴呆和发育障碍人群之外,包括一系列年龄和诊断(特别关注那些目前可能无法获得所需护理的人)gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 探索社会辅助机器人在不同环境下的使用,从医疗设施到家庭机器人gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
理论的包含gydF4y2Ba
  • 使用现有的人机交互文献来说明研究目标和干预设计决策gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 将心理学理论嵌入到未来的研究中——比如对象关系——以探索个体心理健康的结果和反应,以及社会辅助机器人的感知效能gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
传播和翻译gydF4y2Ba
  • 将未来的研究扩展到能够参与更像人类的社会互动的机器人gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 考虑密切的、多学科合作(例如,临床医生、研究人员和机器人程序员之间),以允许迭代和响应式干预开发gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
文化问题gydF4y2Ba
  • 调查与技术舒适度、语言挑战和对社会辅助机器人的兴趣有关的社会文化信仰和差异对心理健康的影响gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba
  • 关注可能特别适合从社会辅助机器人中受益的特定心理健康人群gydF4y2Ba
  • ‎gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

我们的综述试图研究社交机器人是如何被用来影响一般的心理健康的,我们的综述的一个可能的限制是,我们选择在搜索过程中不包括特定的心理健康术语(例如,抑郁症)。此外,由于我们的研究主要集中在心理健康方面,产生的研究主要是评估幸福的各个方面,因此包括多个更具体的心理健康术语可能会产生不同的结果。gydF4y2Ba

总体而言,更好地整合和扩展社交机器人的心理健康影响,显然将补充心理学领域正在进行的推动,以更好地帮助在家中的客户进行支持性练习、目标跟踪和异步护理选项。尽管我们的回顾显示,SARs在心理健康研究中的应用还不广泛,但新的机器人和编程正在不断变化、适应和扩展。在精神卫生研究和精神卫生干预中使用严重急性呼吸系统综合症尚处于初期阶段,迄今仅限于测量和范围有限的特定人群。在这一领域有大量的发展、扩展和探索机会,将非典可用性和有效性数据作为推进该领域的下一步。gydF4y2Ba

致谢gydF4y2Ba

本材料是在伊迪丝·努尔斯·罗杰斯纪念退伍军人医院的资源和设施的支持下工作的结果。文章中所表达的数据的结果和解释是作者的唯一责任,并不一定代表退伍军人事务部的观点。gydF4y2Ba

利益冲突gydF4y2Ba

没有宣布。gydF4y2Ba

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鸡笼/ WONCA:gydF4y2Ba初级保健合作信息项目/全科医生/家庭医生学院、学院和学术协会世界组织gydF4y2Ba
CRECA:gydF4y2Ba情境尊重咨询代理gydF4y2Ba
IPPA:gydF4y2Ba个别优先级问题评估gydF4y2Ba
QUALID:gydF4y2Ba老年痴呆晚期患者的生活质量gydF4y2Ba
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特别行政区:gydF4y2Ba社会辅助机器人gydF4y2Ba
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弗吉尼亚州:gydF4y2Ba美国退伍军人事务部gydF4y2Ba


编辑:C·艾肯伯格;提交11.01.19;R Kok, E Hermes, C Pasarelu同行评议;对作者05.02.19的评论;修订版收到01.04.19;接受03.06.19;发表24.07.19gydF4y2Ba

版权gydF4y2Ba

©Arielle AJ Scoglio, Erin D Reilly, Jay A Gorman, Charles E Drebing。最初发表于《医疗互联网研究杂志》(//www.mybigtv.com), 2019年7月24日。gydF4y2Ba

这是一篇开放获取的文章,根据创作共用署名许可协议(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)发布,该协议允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制,前提是要正确引用最初发表在《医学互联网研究杂志》上的原始作品。必须包括完整的书目信息,//www.mybigtv.com/上的原始出版物链接,以及版权和许可信息。gydF4y2Ba


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