在预防性心理健康中基于无引导的互联网认知行为治疗的具身会话代理:可行性和可接受性试点试验

简介

信息通信技术在精神卫生保健中的应用现状及其意义

在当今时代，生物学、心理学和社会模型的使用[1理解和支持心理健康问题是常见的，其中，认知行为疗法(CBT)是提供心理理解和支持的主要手段之一。由于CBT在一系列精神卫生保健相关领域的有效性得到证实，从改变日常习惯到精神疾病的专家干预，CBT已成为一种世界范围内使用的心理学方法，迄今为止已以各种形式提供，包括面对面、小组治疗和书籍(参考Westbrook, Kennerley和Kirk [2])。与此同时，长期以来一直存在患者不去看临床医生或不讨论他们的担忧的问题，即使有心理健康问题，对服务差距的研究，即对心理健康服务的需求和接受之间的差异，一直在进行[3.］．这背后的双重问题是支助提供者和从业人员无法接触到需要服务的人，以及服务用户无法获得服务。前者涉及与服务提供有关的隐私和成本问题，而后者涉及围绕精神病学和精神疾病的耻辱，以及关于获得支持的方法的偏好。

近年来，以互联网为基础的认知行为治疗(ICBT)和电脑化的认知行为治疗(CBT)越来越多地被用来填补服务空白，并解决与精神健康有关的各种问题，例如双相情感障碍[4，5]、焦虑障碍[6]，抑郁[7]、治疗依从性[8]，以及常见的精神健康问题[9］．根据Andersson发表的评论[10，11]，治疗师指导的ICBT是标准的，虽然它在抑郁、焦虑和身体症状这三个特征领域的疗效已被证明几乎等同于面对面的CBT，但非指导ICBT的疗效较低，辍学率高于指导ICBT的问题已经被提出。2016年，Huguet等人对与抑郁症相关的自助智能手机应用进行了系统综述[12，很明显没有合适的、基于证据的CBT和行为激活(BA)应用程序，也就是说，没有无引导的ICBT应用程序可用，尽管社会对应用程序的需求很大，可用的应用程序数量也很多。

具身对话代理的心理健康保健潜力

然而，考虑到服务提供成本是促使最初使用ICBT的因素之一，无指导ICBT是一个非常有吸引力的选择，因为不需要持续的人力临床资源。当从潜在的临床问题考虑时，治疗联盟问题可能是ICBT低疗效和高退出率问题的基础。治疗联盟被认为是一个不可或缺的元素，不仅是面对面的CBT，而且在所有形式的心理治疗中，就其作为治疗效果的共同因素的作用而言[13］．在非引导ICBT中形成的治疗联盟，被指出在“发展”和“维持”方面缺乏要素[14］．因此，人工智能(AI)技术，特别是具身对话代理(ECA)，可以想象作为一种有效的技术手段，以克服无引导ICBT中治疗联盟发展元素的缺乏。事实上，菲茨帕特里克等人已经报道了它在减轻抑郁症症状方面的功效[15]在他们的研究中，使用了一个完全自动化的基于CBT原则的文本响应代理。通过提供与主体自由对话的伪对话体验，治疗师-角色主体尤其允许在无引导的ICBT中发展治疗联盟，从而有助于提高疗效和降低辍学率。

eca是具有某种实施方式并向用户传递消息的电子代理[16］．eca与流行术语“聊天机器人”相关。基于代理的技术在精神卫生保健中的应用仍处于起步阶段。根据ECA在临床心理学中的应用范围回顾，他们一半以上的研究集中在与自闭症相关的治疗上，大多数应用仍处于开发和试点阶段[17］．此外，还有其他与检测和预防自杀行为有关的应用[18]、改变污名化态度[19]，以及心理健康访谈[20.］．此外，在心理干预方面，有一些著名的心理健康聊天机器人，如“Woebot”[21]和“苔丝”[22］．从历史上看，虚拟情感代理在严肃游戏中被用于医疗保健[23］．然而，其中大多数都局限于狭窄的上下文，不能实现复杂的自然语言交互[23］．因此，目前关于能够与传统ICBT进行文本交互的ECA的联合使用及其功效的信息不足。

在此背景下，目前的研究涉及评估一个具有ECA的应用程序在心理健康方面的可行性和可接受性，该应用程序能够基于文本的自由对话，可用于ICBT预防性心理健康。在此过程中，调查采用了非随机比较研究，鉴于研究报告了无制导ICBT的普遍无效和高辍学率[10，11]，以及目前普遍缺乏对ICBT中药剂使用的认识。虽然非随机前瞻性研究(nps)，如非随机比较研究，在证据质量方面不如随机比较研究，但它们提供了一些好处，如显著低的停药风险[24也能最经济地利用资源。此外，根据预防性心理健康措施的目标，采用积极和消极心理健康影响指数作为一般心理健康指标。

方法

基于互联网的无引导认知行为治疗方法

我们使用“SABORI”作为ICBT应用程序，这是第三作者实验室(东京大学)基于CBT和BA原则开发的自我护理应用程序，目的是预防心理健康问题。它是一款基于web的无引导ICBT应用程序，适用于公司员工、大学生和家庭主妇的智能手机、平板电脑或电脑浏览器。SABORI用户通过回答有关他们日常情绪和身体状况变化的问题来进行自我监控，随后收到与他们的回答相关的反馈和行为建议。用户在回答问题时的所有交互都只供用户选择选项;无法进行基于文本的交互。因此，通过促进自我监控和行为激活，改善自己的心理健康状态就变得有意为之了[25］．在这项工作中，我们改进和升级了SABORI应用程序上的交互内容，以实现更好的粘附性。两个主要原因如下。首先，由于应用程序中用户回答代理问题的格式，因此saborii的结构适合于添加对话风格的对话功能。其次，由于没有对照组的初步研究结果表明，抑郁组使用一个月后，由于行为激活，情绪有所改善[25]，他们认为增加自由式对话功能不太可能对用户产生不利影响。在本研究中，我们对SABORI进行了升级，在SABORI的行为建议部分增加了基于代理的自由式对话功能，并研究了其心理效应。多媒体附件1而且2在监控和行为建议期间显示自由式对话示例的截图。

基于网络的认知行为治疗中会话式对话能力的发展

首先，作者为包括本研究在内的整个研究计划寻求并获得了我们大学伦理审查委员会的伦理批准。大部分的开发和实施工作是由两名临床心理学大学讲师、一名信息工程专家和两名对话系统开发公司的专家完成的。本研究所使用的对话系统是一个人工智能技术系统，它包括作为人工智能引擎的多智能体系统，由多个智能体构建而成，每个领域都定义了单独的字典或规则。对话的基本结构是，代理首先向用户询问一个与行为建议相关的问题，然后对用户的输入进行响应，按照这个顺序，它自然过渡到saborii现有的行为建议(多媒体附件1而且2)．2016年9月至12月，构建了用于系统对用户输入进行分类和创建行为相关问题的本体。会话的基本知识也从互联网(如维基百科)收集。

自由式对话功能的人在循环改进

2017年3月，进行了一项初步研究，测试和提高自由式对话能力。通过让10名临床心理学专业的学生使用一个月，让它学习最初没有预测到的词汇和短语，以及改变系统的行为暗示方法，自由式对话能力被修改为形成自然的对话模式。此外，在此期间共收集用户输入1162例，本阶段系统响应成功率为66.52%。此外，响应成功率被确定为输入病例的总数，排除那些无法响应的病例。

此外，在初步研究中，当使用用户的纯输入提供行为建议时，模式的唯一性对于继续使用的用户是显而易见的，虽然系统意识到这一点，但从用户的角度来看，似乎没有发生任何变化，从而在许多用户中造成了系统没有意识到的印象。因此，考虑到系统的认知率和用户感知到的系统认知率之间的差异，尽可能使用官方名称，并改变回答，以强调自然对话的意识。

流程与参与者

2017年6月，一家互联网研究公司为招聘预计的ICBT应用用户提供了服务，同时注意寻找几乎相同数量的公司员工、大学生和家庭主妇。遴选过程概述于图1．

共有10963人收到了招聘通知，其中解释说:“SABORI是一种基于CBT的自我监控服务，在精神健康保健方面被公认为高效”，并附有概述应用程序的材料，并要求他们在“我想使用它”和“我不想使用它”之间做出选择。其中，在删除了8295名不希望使用该应用程序的人后，留下了2668人。在此之后，提供了两天多的解释性会议，以解释当前为期一个月的研究研究中的使用规则，即每两天使用一次以上的应用程序的情况，共计超过15天的使用。在去除2109名无法参与的个体后，剩下的559人组成了当前研究的实验样本。在一个月的使用期后，从研究后问卷中得到的427份回复显示，实验组中有191名参与者遵守了超过15天的使用规则(男性上班族46名，女性上班族34名，男性大学生13名，女性大学生13名，家庭主妇85名;平均年龄38.04岁[SD 10.75]岁)。共有236人使用该应用程序的时间不超过15天。此外，将无法参与一个月使用期的2109名个体指定为对照组，在收到几乎相同数量的研究后问卷回复时结束回复，形成263人的对照组(男性上班族51人，女性上班族53人，男性大学生26人，女性大学生40人，家庭主妇93人;平均年龄38.05 [SD 13.45]岁)。此外，治疗组的成员从互联网研究公司获得了相当于4美元的积分。 As a result, in response to the 6067 cases of user input accumulated during the study, the system’s response success rate significantly improved to 92.93%.

‎ 查看此图

措施

研究人员采用以下方法来确定参与者的心理健康状况。此外，共有48个与研究目的无关的量表项目，包括这里没有提到的项目，被删除。

世界卫生组织-五种幸福指数(WHO-5-J)

在这项研究中，我们使用了日文版的世界卫生组织五项幸福指数(WHO-5-J)，该指数由世界卫生组织开发;由北西兰精神科中心精神科研究小组发布[26];由阿瓦塔等人翻译[27］．根据世卫组织第五次系统综述，它可作为一种结果衡量标准，平衡治疗的预期和非预期效果;此外，该指数已成功应用于广泛的研究领域[28］．这是一个衡量积极心理健康的单因素量表，与身体方面有关，采用5项6点李克特量表。日文版本的信度和效度得到了Awata等人的证实[27］．它被用作利用总分的评估指标，指的是参与者过去两周的心理健康状况。

Kessler 10 (K10)，日文版

为了测量消极心理健康，Kessler等人[29]创建了一个与身体有关的单因素量表，采用李克特5分制，对10个项目进行评分。K10常被用作衡量日本民众心理困扰的适当尺度[30.，31］．日文版本的信度和效度得到Furukawa等人的证实[32］．这是利用过去两周的总分得出的效果指标。

抑郁行为激活量表(BADS)，日文版

Kanter等人开发的量表[33)，测量了四个因素:“激活”(BADS-AC)、“回避/沉思”(BADS-AR)、“工作/学习障碍”(BADS-WS)和“社交障碍”(BADS-SI)，超过25个项目采用李克特7分制评分。该量表旨在评估行为激活中的功能损伤、回避和激活。BADS在非抑郁样本[33]以及抑郁症状加重的样本[34］．日文版本的信度和效度得到Takagaki等人的证实[35］．该版本被用作超过7个项目的激活效果指数(BADS-AC)，以及超过8个项目的回避/反刍效果指数(BADS-AR)，其中每个子量表的总分用于过去两周。为了支持基于日常情绪和身体状况的行为激活，我们改进了SABORI应用程序，并假设对话风格的自由对话促进了行为激活并减少了回避。

结果

效果指标描述性统计

表1详细描述两组治疗前和治疗后评分的描述性统计。

双因素方差分析结果(组×时间)

进行双因素混合模型方差分析(ANOVA)，以调查每个影响指标、组(治疗组和对照组)和时间(治疗前和治疗后)根据每个量表(表2而且图2-5)．此外，误差条表示平均值的95%置信区间。

双向方差分析(组和时间自变量)结果表明，saborii对两个变量有影响:积极和消极的心理健康。WHO-5的结果表明，在时间上存在显著的主效应和相互作用，F_1452年= 5.79,P= .02点;F_1452年= 5.47,P=。分别02。在研究了各组每个水平的时间简单主效应后，发现治疗组有显著的简单主效应，F_1452年= 9.71,P= .002)。在K10上，时间上存在显著的主效应和交互效应，F_1452年= 5.43,P= .02点;F_1452年= 8.11,P=。005年,分别。再次，在研究了各组每个水平的时间简单主效应后，发现治疗组有显著的简单主效应，F_1452年= 11.57,P=措施。重要的是，双向方差分析(自变量:组×时间)发现行为激活的显著趋势，表明有一定程度的有效性的潜力。BADS-AC结果表明，时间有显著的主效应，F_1452年= 2.75,P= .098。对各组各水平简单主效应时间的调查显示，治疗组有明显的简单主效应趋势，F_1452年= 3.53,P= 0。06。在BADS-AR上未发现显著的主效应和交互效应。

‎ 查看此图

‎ 查看此图

‎ 查看此图

‎ 查看此图

讨论

对心理健康的积极和消极影响

因此，这可以被视为证据，表明基于代理的对话式心理健康自我保健应用saborii在广泛领域的初步功效，因为它对积极和消极的心理健康都有明显的影响。此外，研究了没有会话式对话功能的saborii版本的初步效果[25]发现它只改善了抑郁症的负面心理健康，而目前的研究表明，带有ECA的新版SABORI应用程序不仅有效于抑郁症，还适用于广泛的领域，包括预防性心理健康措施。基于代理的对话功能的添加潜在地影响了系统和用户之间的治疗联盟的加强。但在使用药物时，其影响因素以及治疗联合的组成因素还需要进一步的详细研究。Agent，尤其是ECA，是一种有潜力极大地改变传统心理健康支持措施的技术，通过使用它作为面对面访谈的替代品。这项研究的结果对未来的发展具有重要意义，因为它们表明有可能在无引导的ICBT中添加ECA，传统上因有效性低和证据缺乏而受到批评。但是，鉴于目前的效能水平还不充分，我们必须继续通过与教育心理学内容的联系，对基于对话的行为暗示特征进行最佳个性化，并利用本研究收集的数据进一步完善ECA的知识库，寻求提高效能的途径。此外，SABORI中的ECA专注于文本和图片，它们也可以具有音频和视觉功能。例如，将SABORI与智能音箱连接起来可以提高可用性并提高结果。

关于行为激活、回避和反刍的功效

行为激活效应弱的一个可能原因是当前研究的一个月使用时间框架。尽管新版本的saborii通过对话功能提供基于当前环境的行为建议，但这些功能充其量只是一种催化剂，其目的是，随着持续使用，用户将能够进行行为激活。然而，可以想象的是，一个月的时间框架对于自愿行为激活的发生来说太短了，所以效果永远不会延伸到执行行为建议的范围。未来的研究将需要调查行为激活在较长一段时间内是如何变化的，基于每月的使用量。

此外，与回避和反刍行为激活相关的因素没有发现影响。这可能有两个原因。首先，与行为激活相似，一个月的时间框架可能太短，无法引起行为变化，这表明有必要进行进一步的长期研究。第二，可以想象，使用健康的参与者可能促成了这一结果。由于新开发的SABORI旨在用作心理健康预防措施，因此它没有特定的受众限制。因此，考虑到行为激活治疗的主要目的是治疗抑郁症，而目前研究中使用的BADS作为效果指标也包含了许多与抑郁症相关的项目，在健康队列中可能无法充分衡量任何效果。因此，希望通过使用更适合于针对健康队列的心理健康预防措施的效果指数进行研究，更全面地检查ICBT与ECA应用的功效。

限制

这项研究是评估可行性和可接受性的试点试验，结果表明，这个版本的SABORI对预防心理健康有希望;然而，它也有一定的局限性。首先，不可能得出结论，ECA加强了治疗联盟;因此，需要进一步的研究来评估SABORI中使用者和代理人之间的治疗联盟。第二个限制与研究设计有关。本研究未显示saborii疗效对结果的确切影响。我们只比较了对照组和实验组，其中用户被指示使用SABORI。由于SABORI由ICBT和ECA组成，因此只需要实验组来阐明ECA的疗效。此外，由于目前的研究只涉及非随机比较，与随机比较研究的证据相比，它在证据质量方面无疑是较差的。因此，利用本研究的结果，有必要通过进行随机比较研究和添加不同的参与者组来寻求更高水平的证据。 Third, the study did not deal with a clinical population; therefore, it is impossible to conclude that the SABORI is useful for such populations. Thus, further research focused on a clinical population is necessary.

结论

目前的研究为SABORI提供的心理健康保健的可行性和可接受性提供了证据，SABORI是一种利用人工智能技术，特别是代理技术的自我保健应用。迄今为止，非制导ICBT未能引起人们的关注，被认为是无效的，辍学率很高[10，11］．然而，目前的研究表明，可以使用ECA来弥补ICBT的临床失败，如贫困的治疗联盟。如果对话代理的技术发展不断进步，有可能与代理形成一种可以与面对面治疗相匹敌的治疗联盟。预计代理技术的使用将极大地改变传统的主流精神卫生服务提供方式，并可能成为一项创新，拥有填补服务差距的秘密[3.］．此外，预计它将极大地促进临床实践，并越来越多地用于精神保健领域。