医疗保健中辅助技术、机器人技术与自动化机器的融合：当前进展与未来展望

《Healthcare》：Assistive Technologies, Robotics, and Automated Machines in Healthcare: Current Advances and Future Perspectives

　　

辅助技术（Assistive Technologies）、机器人技术（Robotics）和自动化机器（Automated Machines）正在逐步重塑医疗保健（Healthcare）领域，在日益广泛的应用中为患者、照护者和医疗保健专业人员提供支持。辅助技术可促进独立性、沟通、安全、康复（Rehabilitation）和疾病管理，尤其是在老年人和患有慢性或致残性疾病的人群中。然而，其采用不仅取决于潜在临床获益，还取决于可用性（Usability）、可及性（Accessibility）、感知有用性（Perceived Usefulness）、成本、隐私（Privacy）、培训以及最终用户在设计和实施过程中的参与等因素。与此同时，机器人技术正在扩展其在医疗保健中的作用，尤其是在物理康复（Physical Rehabilitation）中；包括外骨骼（Exoskeletons）和其他机器人辅助设备（Robotic-Assisted Devices）在内的机器人系统正日益被研究用于支持功能恢复和患者自主性。近期证据提示，机器人设备可能在不同康复环境中产生有益效果，同时也强调临床验证（Clinical Validation）、可用性、成本效益（Cost-Effectiveness）及其适当整合到现有康复路径中的重要性。自动化（Automation）代表了这一转变的另一个重要维度。自动化（Automated）和半自动化（Semi-Automated）系统正日益用于支持医疗保健环境中的药物分配和调剂；证据提示其在安全性、效率和工作流程优化方面可能具有益处，同时也强调需要适当的实施和评估。综上所述，这些发展描绘了一个医疗保健格局，其中辅助技术、机器人技术和自动化机器日益重叠和互动，为患者照护和医疗保健服务创造新的可能性。正是在这一快速演变的背景下，特刊“Assistive Technologies, Robotics and Automated Machines in the Health Domain: Third Edition”得以发展。其目的是提供一个多学科论坛，用于讨论技术创新的贡献及其在医疗保健中的应用，涵盖辅助解决方案、机器人系统、自动化机器及其与新兴数字和智能技术的整合。特别关注技术发展与现实医疗保健需求之间的关系，包括临床适用性、可用性、安全性、人机交互（Human–Technology Interaction）、可及性以及对医疗保健专业人员和患者的潜在影响。该倡议还建立在以往各版处理相关主题的经验之上，这些经验凸显了科学界对这些技术及其在医疗保健中融合的兴趣日益增长。本合集通过汇集关于当前发展、应用、挑战和机遇的新视角和证据，进一步推动这一持续讨论。通过在共同医疗保健框架内连接不同技术领域，本特刊旨在促进更广泛地理解这些系统如何支持以患者为中心、高效和可持续的医疗保健演进。

研究背景：医疗保健中的辅助技术（Assistive Technologies）、机器人技术（Robotics）和自动化机器（Automated Machines）正在逐步重塑医疗保健领域，支持患者、照护者和医疗保健专业人员。辅助技术可促进老年人及慢性或致残性疾病人群的独立性、沟通、安全、康复（Rehabilitation）和疾病管理。然而，其采用不仅取决于潜在临床获益，还受可用性（Usability）、可及性（Accessibility）、感知有用性（Perceived Usefulness）、成本、隐私、培训以及最终用户参与设计和实施等因素影响。机器人技术在医疗保健中的作用不断扩展，尤其是在物理康复中，外骨骼（Exoskeletons）和其他机器人辅助设备（Robotic-Assisted Devices）被越来越多地研究用于支持功能恢复和患者自主性；近期证据提示其可能在不同康复环境中产生有益效果，同时强调临床验证、可用性、成本效益和整合到现有康复路径的重要性。自动化与半自动化系统越来越多用于支持药物分配和调剂，证据提示可能在安全性、效率和工作流程优化方面有益，但需要适当实施与评估。为应对这些发展，特刊“Assistive Technologies, Robotics and Automated Machines in the Health Domain: Third Edition”得以开展，旨在提供多学科论坛，讨论技术创新及辅助解决方案、机器人系统、自动化机器与新兴数字和智能技术的整合，并关注临床适用性、可用性、安全性、人机交互、可及性及对专业人员和患者的影响。

研究人员通过特刊形式汇集十二项科学贡献，涉及辅助技术、机器人技术、自动化、康复、人工智能（Artificial Intelligence, AI）和新兴数字医疗解决方案。六篇研究论文提供不同医疗与康复情境下技术解决方案的开发、评估和应用视角；三篇综述文章讨论辅助技术评估与应用；一篇为临床研究方案；两篇聚焦机器人及其与AI和康复交叉。研究结论显示，十二项贡献展示了特刊的多学科范围，以及辅助技术、机器人技术、自动化、AI、可穿戴设备（Wearables）、远程医疗（Telemedicine）和康复的融合；合集涵盖以用户为中心的调查、可用性评估、机器学习（Machine Learning, ML）、对话系统、劳动力培训、技术评估框架、多模态辅助解决方案、临床研究方案和证据综合。其意义在于将技术发展与用户、医疗保健和康复专业人员、临床路径及实际实施情境联系起来，支持以患者为中心、高效和可持续的医疗保健演进。

关键技术方法：该特刊汇集十二项贡献，方法学包括六项研究论文、三项综述、一项临床研究方案和两项机器人/AI相关综述。关键技术方法为：老年人移动障碍者对机器人淋浴喷头的淋浴障碍与交互偏好调查；AI驱动医疗保健价值框架；带时间验证的机器学习住院康复结局与住院时长预测；多模态老年人情感支持聊天机器人设计与试点可用性评估；MENA地区康复和医疗保健专业人员辅助技术培训混合方法研究；孕妇健康非功能性可穿戴服装原型平行组试点；AI赋能辅助技术评估批判性综述；四肢瘫痪创新辅助技术叙述性综述；神经疾病残疾辅助技术多模态整合叙述性综述；Wear-Smile可穿戴监测辅助远程医疗戒烟随机对照试验方案；医疗保健具身AI系统综述；脑瘫儿童和青少年步态与姿势平衡机器人和外骨骼治疗益处的系统综述概述。样本队列来源涉及MENA地区专业人员、孕妇健康原型和吸烟者。

研究结果：

1. 医疗保健中的辅助技术、机器人技术和自动化：不断演变的格局。通过特刊背景综述，得出这些技术正在重塑医疗保健，其采用受可用性、可及性、感知有用性、成本、隐私、培训和最终用户参与等因素影响；机器人用于康复需临床验证、成本效益和路径整合；自动化用于药物分配需适当实施与评估；辅助技术、机器人技术和自动化机器日益重叠互动。

2. 贡献概览。通过汇集十二项贡献，得出：六项研究论文分别涉及机器人淋浴喷头的用户需求与人机交互、AI驱动医疗保健价值框架、机器学习预测住院康复结局和住院时长、老年人多模态对话聊天机器人、MENA地区辅助技术培训建设专业队伍能力、孕妇健康非功能性可穿戴服装原型的可用性与接受度。三项综述分别涉及AI赋能辅助技术评估从技术性能转向辅助有效性、四肢瘫痪创新辅助技术、神经疾病残疾辅助技术的多模态整合。贡献10为Wear-Smile研究方案，即由可穿戴监测设备辅助的多学科远程医疗戒烟随机对照试验。贡献11为医疗保健具身AI系统综述，关注机器人感知、决策和临床影响。贡献12为机器人和外骨骼用于脑瘫儿童和青少年步态与姿势平衡治疗益处的系统综述概述。总体结论是特刊体现多学科范围及辅助技术、机器人、自动化、AI、可穿戴、远程医疗和康复的融合。

3. 未来研究与发展建议。通过总结上述贡献，得出未来研究应继续检查辅助、机器人、可穿戴、自动化和AI赋能技术与现实医疗保健需求，关注可用性、接受度、可及性、人机交互以及患者和医疗保健专业人员视角；AI赋能辅助技术和具身AI的评估应不仅考虑技术性能，还应考虑行为、交互和实际影响；需在不同用户和医疗保健环境中验证，并在现有临床和康复路径中评估；未来可研究AI、机器人、可穿戴、对话系统和远程医疗的整合，同时关注安全、可用性、专业培训和不同人群特定需求；多学科合作有助于支持技术可靠且与日常医疗实践相关的解决方案的开发与负责任实施。

讨论部分总结：未来研究与发展建议强调，应在现实医疗需求中继续评估辅助、机器人、可穿戴、自动化和AI赋能技术，重视可用性、接受度、可及性、人机交互和利益相关者观点；对AI赋能辅助技术和具身AI，应扩展评估维度至行为、交互和实际影响，并在不同用户和医疗环境中验证，纳入现有临床与康复路径；同时探索多种互补技术的整合，并关注安全、可用性、专业培训和特定人群需求，通过多学科协作促进负责任实施。

研究结论部分翻译：总体而言，这十二项贡献展示了特刊的多学科范围，以及辅助技术、机器人技术、自动化、人工智能、可穿戴设备、远程医疗和康复的融合。该合集涵盖从以用户为中心的调查和可用性评估到机器学习、对话系统、劳动力培训、技术评估框架、多模态辅助解决方案、临床研究方案和证据综合。在这些不同视角中，各项贡献将技术发展与用户、医疗保健和康复专业人员、临床路径以及辅助和智能技术被开发、评估和实施的实际情境联系起来。