文摘
考虑到人口迅速老龄化,兴趣是生长在机器人,使老年人保持住在家里。我们进行了一项系统回顾和批判性评价的科学文献,从1990年到现在,在老年护理机器人的使用。关键研究问题如下:(1)什么是可用机械设备的范围,使老年人保持移动,独立,和安全吗?(2)什么是证据证明机器人设备有效地使老年人独立生活在社区居住吗?以下数据库搜索相关文献161篇文章的初始收益率。标题和摘要的文章然后检查来确定是否适合包含由2个独立的人。42篇文章符合问题1的标准。其中,4篇文章符合问题2的标准。结果表明,机器人是目前帮助老年健康人群和残疾人保持独立和安全检查和社会联系。大多数研究都是在实验室和医院开展的诊所。 Currently limited evidence demonstrates that robots can be used to enable people to remain living at home, although this is an emerging smart technology that is rapidly evolving.
1。介绍
全世界人口快速老化发生,大部分老年人宁愿呆住在家里的1]。大多数老年人经验一至三慢性疾病(2),在非常发达的时代,脆弱、残疾和社会隔离是常见的。同时有增加医疗服务提供者的要求由于家庭和社区服务的可用性较低,低e-health和智能技术的医疗专业人士,和健康老龄化的劳动力3]。尽管许多老年人表达他们渴望呆在自己家里的熟悉的社会环境4],许多不能这样做由于障碍,静止和社会隔离。许多老年人住在家里是谁跌倒高危和伤害并报告难以获得卫生保健服务当他们需要他们(5]。
正如以前讨论的罗和卡恩(6成功的老化需要三大支柱的定义。首先,有一个低可能疾病和/或残疾的疾病;第二高的认知和生理功能能力;和三个,前两个在生活中积极参与。在影响成功的老化,特别是nexus积极参与生活,需要发展,和访问,智能技术来监控和维护健康和幸福,以及链接与社区老年人和医疗专业人员。一个领域技术迅速发展的是机器人。机器人可以提供服务,比如家里清洁,设备操作、安全监测。这些“服务机器人”可以出色的监测,监测,和日常生活的基本任务,但他们缺乏人工智能。莫里斯et al。3)认为需要“智能”机器人技术不仅满足个人的需要,但也可以学习和修改他们的行为根据主人的要求。尤其对老年人需要与他们的机器人保持流动性,健康,安全,和社会联系。
服务机器人目前包括商业化家用机器人,如self-navigating吸尘器,拖把,分别称为Roomba和Scooba [7]。服务机器人还包括“宠物”或社交机器人,如爱宝机器宠物狗,帕罗机器人宠物海豹,和类似的机器人使用的动物“宠物疗法”来帮助老年人保持流动性,和保持活跃8]。为医院服务机器人也被开发出来。这方面的一个例子是在德国iWARD项目(9),模块化设计的机器人已经被改编为不同的角色独立生活,健康和安全。他们也可以在一个团队服务的需要,医疗和其他卫生专业人员如远程咨询和员工之间的沟通在不同的病房。
文献揭示了一些误解机器人与人类互动的可能性。例如,流行的观点认为,机器人技术只适用于个人当他们被禁用(10]。然而,有一个小但是越来越意识到机器人技术还可以补充当前卫生保健服务提供通过监测老年人在他们的家庭环境11),协助他们安全动员和预防跌倒12]。叙事文学评论机器人在医疗保健的作用8,11- - - - - -13)或社会救助机器人(14)之前完成主要推测未来的机器人在健康。本系统综述的目的是识别特定的循证研究回答问题来解决潜在的机器人技术监测老年人的健康和福祉和协助活动的日常生活。另一个目的是审查的程度目前机器人技术测试和用于老年人的家庭环境。
2。方法
我们确定了两个关键问题的系统回顾文献解决机器人在家庭环境和老龄化。(1)什么是可用机械设备的范围,使老年人保持移动,独立和安全吗?(2)有什么证据证明机器人设备有效地使老年人独立生活在社区居住吗?
在可能的情况下,在每个数据库,搜索所有的话题都限制在同行评议的出版物在1990年1月- 2012年2月,发表在英语。我们包括人类参与者45岁以上,人们普遍认为许多慢性疾病可能从这个年龄大约开始发病。这个老年人的更广泛的定义是通过作者,由网格定义标题的定义“中年”45 - 64岁,“年龄”(65 - 79年)和“80 +岁”和“老年人”的理解是一个异质群体。作者也接受了“家”的定义设定个人的居住地(15]。这包括机构提供住所和照顾特殊需要,如退休村庄和老年护理设施提供低保健服务,服务集成房屋,并支持住宿。
回答问题1,随机对照研究,准实验研究和比较研究,没有并发控制,病例分析和可行性研究,系统和一般的评论文章、和政府报告(区域)相关话题包括识别可用的技术。下列出版物被排除在纸:叙事评论,描述性或叙述论文的数据,limited-review会议论文集和抽象,更高的学位论文研究(博士/硕士),本科生研究论文和书籍(荣誉)。
回答问题2、数据提取和质量评估主要是进行符合问题1的标准的研究,然而这些研究被要求证明测试和/或数据收集已经完成在家里(或模拟)环境。
数据库搜索仅限于研究评估人类和那些用英语发表,包括:网络科学,科学直接、MEDLINE、美国,斯高帕斯,CINAHL,扩大版的累积护理和盟军的健康指数EBSCO卫生,澳大拉西亚的医学指标,国家图书馆,康复研究(美国)和宝库。
两个独立的、训练有素的评论家评价收益率文章的标题和摘要的决策规则入选标准。每一篇文章的标题是扫描和两个评论者独立排除不相关主题的文章。文章的全文,然后获得数据提取,分类根据国家卫生和医学研究委员会(NHMRC)准则的证据水平(16),每一篇文章的质量评估使用波动和黑色[52)质量评价工具。波动和黑色是专门选择评估的文章,因为它可以用于实验和准实验研究设计。两个独立的评论家进行数据提取每篇文章和质量评估。缺乏对包含产品协议,数据提取,或者分级对质量标准由双方协议一致。
3所示。结果
图1说明了文章的崩溃后,预定的纳入和排除标准。排斥的主要原因是文章描述,不包含数据提供的证据有效性、可行性、有效性。表1显示技术的研究提供了证据帮助老年人。
文章针对问题1的收益显示,机器人技术是目前帮助老年人和残疾人。这些没有“智能”机器人本身,没有人工智能接口,这些文章的多数是下肢外骨骼技术。机器人外骨骼的外面四肢的安装,而不是内部固定使用外科手术方法和供应的能量(或能量)的一部分肢体运动。“Lokomat”是最广泛的测试对下肢外骨骼机器人(25,27,29日,33,37,48,49)试验其适用性作为行走的支持结构。其他技术协助步行和流动包括机器人步行和机器人导航系统(30.,38]。这些系统,如“圭多”,扩展在non-motorised沃克框架,个人可以控制运动的速度,但也获得环境反馈,通过传感器,协助避障和导航通过门口。
上肢技术既包括上肢外骨骼系统导向臂动作和触觉visuomotor反馈系统协助赔偿感觉障碍和视觉障碍。“MIT-MANUS”visuomotor制导系统中,是最上肢机器人系统的利用,特别是对中风的人康复(17,19,21,24,35]
表2显示问题的文章符合入选标准2。到目前为止,四个调查测试机器人在一个家里,住宅保健设置,或模拟的家庭环境。一般来说,这些研究表明,机器人能够帮助老年人在家庭环境与流动问题。然而,这些数据只是提出低到中度的证据和研究质量水平52]。岛田et al。40]调查有效性的下肢外骨骼装置使用张后一组设计老年健康的女性在一个独立的家庭生活设施。与其他机器人下肢,比如Lokomat这是一个相对较大的驱动的步态矫正法自动化运动疗法,外骨骼技术的研究是更小、更紧凑。本研究报告改善步行速度和减少能量消耗(由于健身收益)后3个月的每周2会话持续时间(90分钟)的辅助行走使用外骨骼技术与年长的女性。Spenko et al。28]调查个人移动机器人援助的有效性与传感器引导老年走动的人远离障碍。分析技术是难以解释的有效性只有描述性数据了。火箭et al。32)提出了一个描述的使用案例研究上肢机器人教练在一位老妇人两年轻偏瘫。改善运动机能被报道在近端肌肉手臂较远的手,改变大脑皮层代表受灾地区的地图是塑料改编的暗示。然而,这些皮质表征变化和运动性能的变化没有联系半局部麻痹的上肢。最后,最近的一项研究由卡尔森和Demiris [51]证明了改进轮椅移动时结合机器人接口(协作控制)相比,当参与者控制手动轮椅没有机器人的帮助。而且这些作者表明,通过自我报告的问卷调查,参与者发现操纵轮椅少精神在协作控制要求。
4所示。讨论
这个系统的回顾了机器人仍然是一个新兴领域的应用为居住社区老年人健康和康复。尽管这些研究是一个较低的设计质量,迄今为止的证据表明,机器人研究广泛应用于工程实验室和在较小程度上,在临床的设置。只有很少数量的控制临床试验评估的影响实现机器人技术在家里为了可能协助日常生活活动、家庭护理、家庭维护和家务,安全,安全,检测,或社会互动。此外,所有的机器人的研究了成本的设备,讨论了用户安全隐患,设备是否可以大规模生产,或接受老年人等社会问题在他们的家庭环境。
同样值得注意的是,本文的研究集中在机器人技术的应用为目的的运动康复的人损伤和残疾引起的疾病如关节炎、背痛、平衡障碍,中风或脊髓损伤。迄今为止没有研究客观测量机器人技术的潜在应用程序监控设备在家里设置。人工智能可能可以用来测量健康状况的“主人”,提供提醒采取特定的药物;或提供应急程序的一个不良事件如滑,旅行,或者下降。
一项研究在本文展示了运动能力增加当健康老年参与者利用机器人外骨骼行走训练在“家”(40];然而研究仅限于只有一组,没有直接比较的同龄对照组参加步行计划没有外骨骼,很难严格评估的有效性的使用机器人外骨骼在这项研究。此外,后续数据不立即采取措施,因此不可能确定的长期有效性技术协助保持独立。
然而,本文证明了机器人技术的应用发展得更远比公众感知机器人事业的能力。机器人技术研究中,尽管是方法论上弱(52),展示了功能功能改善上、下肢功能的缺失,或协助在室内环境中流动。在表中给出的机器人技术的范围2表明现在的技术进步,,回家试验这些不同的机器人技术将在不远的将来进行。
一个限制是,非英语语言研究的排除在外。因此有可能对家庭环境测试机器人的研究已经完成,但并不包括在本文发表在除英语之外的其他语言。本文的第二个限制是由作者决定排除机械干预使用有关认知衰退/成功的大脑衰老。的确,最近的评论已经讨论了机器人的使用认知老年人医疗保健(3];然而,本文的主要目的是审查证据,机器人技术在解决物质流动性减少残疾,丧失独立在家里。此外,虽然本文的范围之外,因此也排除在外是纳米技术的出现。合理的建议,在纳米技术方面的研究进展(也称为纳米机器人)53]在家里可能会减少危害。机器人将会改善,在许多不同的方向,重点帮助老年人独立生活和安全的家园,并享受优质的生活在他们的社区。
最近发布的(2012年4月)活得更长。澳大利亚联邦政府(的生活更好的报告54在应对生产力委员会的报告在照顾年长的澳大利亚人55]建议的主要扩张家庭护理支持服务,尽管这些在很大程度上是作为强化病例管理服务概念化。然而,老年人住房和保健行业在澳大利亚推进新技术的快速吸收,帮助老年人独立生活在家里和在支持住宿协会推出的一个新的全国宽带网络(55]。
机器人可能是最新的一个技术领域已经进入了家庭护理市场,此前主要为应用程序开发在重工业和急性健康。展望未来,然而,家里的机器人应用潜力是敞开的。的一些主要障碍与开发成本,新设计的人工智能应用程序,和更大的鼓励跨学科融合所涉及的许多研究领域现在新的机器人技术的发展。在澳大利亚在这个时间点上,国产机器人应用进展有限,考虑到大量的基础设施需要在启动阶段(56]。
的研究综述,可以提供许多重要的建议如下:
4.1。应用研究家庭环境
从当前系统综述证据表明机器人需要在家庭环境进行研究。到目前为止,只有四个研究已经试图在家庭环境进行研究[28,32,40,51]。这些研究已经证明了积极成果,提供一个好的理由考虑机器人实验室或医院诊所以外的环境。
4.2。多元化的机器人
大多数的机器人技术研究发现在当前评论是针对运动康复。然而,老年人口的健康生活为有效监控包括提示和提醒。机器人技术的发展应包括技术,可以为药物提供温和的提醒,不断扫描环境,确保不发生,和有一个协议,建议有关部门如果一个事件发生。同样,机器人有可能允许社会连通性提供公司对于老年人独自生活的人来说,或者作为连接接口与家人和朋友使用现有的技术(例如,Skype)。
4.3。降低成本
最后的建议是调查的方法降低成本的技术。如本文所示,机器人技术仍在发展和试验阶段。这将是预期的商业开发和批量生产,这些成本将大大降低。然而,目前成本似乎是一个障碍对广泛采用的机器人的家庭环境。
总之,这个系统综述表明,机器人技术有可能帮助老年人和残疾人保持移动和生活安全、健康的生活在家里。健康的进一步研究和培训和残疾的劳动力需要采用机器人是一种有效的常规,在家庭环境和现实选择。证据表明,机器人已经存在协助运动,避障,和功能康复,但需要进一步发展为安全监测意识到他们的全部潜力,瀑布,和社会联系。未来的机器人设计需要考虑开发从不同的角度来看,不仅考虑辅助流动,也是人工智能接口与老年人交流,监控他们的健康,提供药物提示,鼓励锻炼,为他们提供信心维持独立生活。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项工作是支持宽带社会研究所的资助(ib)。作者要感谢艾琳女士Hickingbotham协助初步数据收集。