【文献导读】以智能手机为载体的健康照护聊天机器人促进慢性疼痛自我管理：1项探索性随机对照研究

来源

Hauser-Ulrich S, Künzli H, Meier-Peterhans D, et al. A Smartphone-Based Health Care Chatbot to Promote Self-Management of Chronic Pain (SELMA): Pilot Randomized Controlled Trial[J]. JMIR Mhealth Uhealth, 2020, 8(4): e15806. doi: 10.2196/15806.

以智能手机为载体的健康照护聊天机器人促进慢性疼痛自我管理：1项探索性随机对照研究

1. 背景 

慢性疼痛是一种普遍存在的医疗状况，对社会、身体、精神和经济都有很大的负面影响。目前，管理慢性疼痛的心理学方法包括旨在实现自我管理、行为改变和认知改变的干预措施，而不是治愈疼痛本身。研究已被证明，认知行为疗法（cognitive behavioral therapy，CBT）是治疗慢性疼痛最有效的标准疗法。作为认知行为疗法的一部分，心理教育显示出其积极的治疗效果，并能有效地对抗慢性化的过程。心理教育可以增加患者对自身病情的了解，从而提高依从性，帮助患者更好地应对疾病。

尽管在多模式治疗方法上达成了一致，根据WHO研究表明，认知行为疗法通常没有得到充分的应用，许多患者没有接受认知行为疗法作为多模式治疗的一部分。这些差距主要归因于治疗师不熟悉CBT的要素，缺乏合格的提供者，或者唯一可用的提供者位于太远的地方，无法提供现场咨询时间。更多的障碍包括缺乏时间，财政资源不足，以及对患者在其疼痛管理中的角色误解。研究表明，有些患者在学习新的应对策略方面并不成功，对实施心理策略仍持怀疑态度。

借助信息技术的慢性疼痛管理干预措施变得越来越流行，它为克服这些治疗障碍提供了一个潜在的解决方案，因为它们很容易获得，并具有成本效益。它的优势包括减少等待时间、匿名性及在使用时间和地点方面的灵活性，这些干预措施无处不在，其技术能力越来越强，并被广泛接受。

以健康为重点的会话代理(即模仿与人交流的计算机程序)最近引起了学术界和工业界的兴趣，在接受度和工作联系方面取得了可喜的成果。如果会话代理扮演沟通伙伴的角色，化身为数字教练，那么沟通风格将影响关系建立的过程，从而影响治疗的效果。

然而，以智能手机为载体提供的慢性疼痛管理干预措施的证据有限。Shamekhi等证明，当基于家庭的会话代理与医疗小组访问一起使用时，可有效促进压力管理。然而，据我们所知，没有任何研究调查了以智能手机为载体的会话代理作为独立干预的有效性。因此，我们开发了painSELfMAnagement（SELMA），它是一个基于文本的用于慢性疼痛的自我管理健康照护聊天机器人。

TBHC是一个会话代理，支持卫生专业人员通过简单的文本信息和媒体对象(如视频、播客)，以无处不在和全自动的方式提供循证干预措施。TBHC的目的是提供治疗，以移情的方式传达治疗目标和任务，以提供治疗和增加工作关系。在这种背景下，描述了SELMA的设计和实施，SELMA是一种为期8周的基于智能手机的TBHC干预，用于持续或周期性疼痛患者的自我管理，并介绍了1项探索性随机对照试验的结果，评估有效性、接受度和依从性。

2. 目的

本研究的目的有2个：（1）描述设计和实施，开展为期2个月的以智能手机为载体的聊天机器人painSELfMAnagement（SELMA）认知行为疗法TBHC干预，用于持续或周期性疼痛患者的疼痛自我管理；（2）介绍1项探索性随机对照试验结果，评估其有效性、改变行为的意图影响、疼痛持续时间、工作同盟关系、接受度和依从性。

3. 方法 

3.1 干预措施

SELMA提供从第1天到第21天的心理教育，每天7条，每天的短信序列遵循相同的结构：最初的问候、心理教育输入、主要课程和告别。心理教育提高人们对疾病的了解，同时减少不安全感和恐惧感。这种方法进一步创造了透明度，减少了对生物-心理-社会疼痛疗法的刻板印象，同时加强了治疗动机和自助潜力。从第22天开始到结束，SELMA提供处理应对策略CBT干预模块，以及遵循相同结构的功能失调认知和情绪：最初的问候、介绍、主要课程、通过练习的指导、告别。18个干预模块中的每1个都由2～4个消息序列组成。根据消息序列是否包含练习，大约需要5～30分钟才能完成。

3.2 内容设计和时间表

SELMA登陆界面显示，随后提供了干预时间表的概述，提到了应用心理治疗的重要性，以及诊断在疼痛管理中的重要性。参与者还被告知该项目不应作为标准治疗的替代方案，并敦促用户在必要时拨打紧急电话。在第1周，参与者了解疼痛日记的效果，并被指导在接下来的2周内使用日记。与此同时，直到第3周结束，SELMA提供了基于参与者在强度和持续时间方面的投入的心理教育信息。SELMA解释了慢性疼痛、认知、情绪、社会影响和慢性化的过程。在第4～8周，SELMA提供各种干预模块。根据参与者的兴趣，他们可以在6个模块中选择，功能失调的认知、行为和情绪(如压力、疼痛恐惧、焦虑)，处理各种应对策略(如活动、资源、正念、接受)。

路径参数在程序过程中会发生变化，这取决于用户对先前知识和兴趣的输入（疼痛强度、疼痛持续时间和首选干预模块）。

3.3 技术构想

在技术上，SELMA是用MobileCoach开发的，这是一个用于设计和评估移动TBHCs的开源软件平台。这个平台允许干预作者设计与谈话和工具范式一致的（完全自动化和基于脚本的）数字健康干预措施。这个平台允许干预者设计与谈话和工具范式一致的（完全自动化和基于脚本的）数字健康干预措施。SELMA提供了1个简单的基于聊天的界面，有预定义的答案选项，可以用来与参与者交流（“谈话”）。为了与参与者建立社会关系和工作联盟，SELMA的语言风格是基于这样的假设：人际关系的亲密程度与病人和聊天机器人之间的依恋关系呈正相关。SELMA的对话风格可能会影响关系的建立过程，并通过使用表情符号和一些幽默感来模仿真实的人类聊天对话。支持性的计算机代理已经被积极地感知到了。

3.4 信息结构和提醒事项

SELMA发送的每条短信也是一个通知。如果SELMA应用程序关闭，SELMA发送的信息，那么将始终触发通知。这些通知是粘性的，意味着它们显示在通知仪表板上，从而起到提醒作用。如果应用程序已经被打开，那么就不会触发额外的通知。为了减少干预的负担，没有使用额外的提醒（如文本信息）。此外，如果应用程序被关闭并且没有点击推送通知，或者应用程序没有在前台运行但没有提供答案（通常为48小时），那么SELMA就会从下一个消息序列开始。即使参与者忘记打开应用程序或阅读信息（不点击推送通知或不点击回答选项），SELMA也会显示错过的信息，以及下一个信息序列。这一机制确保参与者可以通过简单的后滚来阅读SELMA的所有信息，包括错过的信息。此外，这种方法与之前的工作一致。

3.5 实施过程

每个信息序列都以热情的问候开始，聊天机器人询问参与者的情绪，并以移情的方式回答（如：欢迎回来，亲爱的。很高兴今天有你和我在一起）。为了支持建立工作联盟、用户参与和动机，SELMA通过提及先前的任务和活动来解决参与者的责任问题，并激励参与者重复练习。除了这个基于聊天的信息传递界面，还提供了支持干预内容的工具。例如SELMA在基于聊天的界面中提供音频剪辑或视频剪辑。

4. 结果 

4.1 受试者参与情况

2018年5月5日—8月12日，共有311次下载，其中126人完成了T0筛查（纳入标准和知情同意），其中11人不符合标准。由此产生的115个样本开始了T1筛选，13人在此阶段中止了筛选。在筛选过程结束后，共有102名参与者通过Mobile Coach自动随机进入干预组（59/102，57.8%）或对照组（43/102、42.2%）。

4.2 基线：受试者人口统计学变量

基线筛查：102名受试者人口学统计信息和临床变量情况。

4.3干预疗效

在T2阶段，干预组与T1阶段相比，疼痛强度明显降低，效果大小为中等偏大，幸福感明显提高，效果大小为中等。

4.4 改变行为的意向

改变行为的意向与疼痛相关的损伤以及疼痛强度之间存在明显的正相关。  

4.5 工作同盟关系

干预组在WAI-SR的3个维度（依恋关系、目标一致、任务一致）中的平均值，以及干预组和对照组在干预前后依恋关系的平均值比较结果。在T2，各组在依恋关系的水平上有明显的差异。

4.6 接受度

从定量和定性两方面分析了接受程度，显示了大多数用户的积极反馈。总的来说，24/38（63%）的参与者完全同意或同意他们使用该应用的乐趣，18/38（47%）完全同意或同意该应用很有用，31/38（84%）同意它很容易使用。

图1显示了参与者对“你最喜欢这个应用程序的什么？”问题的回答的主题图。在数据驱动的分析中，在应用程序的积极方面出现了2个主要的主题：过程和内容。参与者的评论显示了他们对与TBHC SEL的同理心和负责任的互动的赞赏。

图2显示了参与者对“应用程序中哪些地方需要改进”问题的回答的主题图。互动和内容被认为是主要的主题。一个主要的批评是，没有选择输入自由文本作为患者自己的评论。

5. 结论

SELMA是一项可行的干预方案，主要体现在积极的反馈和对未来修订的宝贵建议上。在下一步调整SELMA时，应考虑参与者改变行为的意图或更均匀的样本（如具有特定类型的慢性疼痛）。

导读思考

该研究报告了以智能手机为载体的健康照护聊天机器人的开发、设计及临床应用。该机器人程序设计特色之处在于充分考虑患者的偏好特征并实施精准化、个性化干预，为今后APP的开发及设计提供了借鉴意义；研究中充分考虑到如何促进电子产品与患者互动，增加与电子产品的粘合性；此外，该研究采用定量和定性数据对干预效果进行评价。

导读推荐文献

[1] Schmidt CO, Raspe H, Pfingsten M, et al. Back pain in the German adult population: prevalence, severity, and sociodemographic correlates in a multiregional survey[J]. Spine, 2007, 32(18): 2005-2011. [doi: 10.1097/BRS.0b013e318133fad8]

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[3] Shamekhi A, Bickmore T, Lestoquoy A, et al. Augmenting Group Medical Visits with Conversational Agents for Stress Management Behavior Change. In: de Vries PW, editor. Persuasive Technology: Development And Implementation Of Personalized Technologies To Change Attitudes And Behaviors[J]. PERSUASIVE 2017, Lecture Notes In Computer Science, vol 10171. Cham: Springer, 2020: 55-67.

导读供稿：智慧护理专委会

导读思考：钱会娟　上海市第六人民医院

审阅：庹焱

版式编辑：朱晓珺

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