的可用性和可行性验证社交机器人迷你痴呆症患者和轻度认知障碍;一项协议

背景

社交机器人已经证明有前途的结果而言,增加了社会健康和福祉的痴呆症患者和轻度认知障碍。根据世界卫生组织的监测和评估数字卫生干预框架,可用性和可行性研究是至关重要的实现原型之前社会机器人和证明他们的有效性和效率。这纸协议的目的是详细的计划进行的可用性和可行性研究微型机器人基于循证建议方法。

方法

在这项研究中,一个实验设计和一个混合的方法,数据收集将被应用。20个参与者65岁以上老年痴呆症或轻度认知障碍将招募。八会话与机器人互动,以及定性和定量评估,将完成。这项研究将在实验室。伦理批准已获得。本研究将宝贵的微型机器人的发展及其实际部署在实际世界中,以及方法论的证据基础部门的社会机器人。

讨论

通过2022 - 2023年的冬天,这项研究的发现将接近进行传播。本研究将有助于提高循证方法用于研究的可行性和可用性社会机器人痴呆症患者和轻度认知障碍等可以学到什么来推进研究设计在未来。

根据欧洲年鉴2019老年痴呆症,约有980万人患老年痴呆症在欧洲,这个数字到2050年预计将翻一番,影响1880万人(1]。根据人口趋势,西班牙已经痴呆的发生率最高的国家之一,6.3%的60岁以上有疾病(2]。挪威和瑞典等北欧国家,以及美国、日本和英国,分享类似的担忧,促使他们采取重大步骤可能的解决方案。痴呆是一种最常见的神经退行性疾病造成恶化在内存中,思想,行为,和执行日常活动的能力。有限的社会互动和小型社交网络与痴呆的更快发展相互相关联,痴呆症患者在出现不良事件的风险更高(3]。痴呆引起显著的照顾者的负担和家庭,影响他们的健康4]。

在寻找创新痴呆护理策略,一个非常年轻的研究领域一直致力于为痴呆症患者社交机器人(PwD)。社会机器人是用来提高人们的幸福感,自治,和独立,从而使他们能够独立生活更长时间(5]。社会辅助机器人(SARs)可以被归类为服务机器人和机器人伴侣。伙伴机器人如胡椒,Nao,卓拉霍比特人,和爱宝经常研究,产生不错的效果在改善情绪和情绪等心理领域,参与、社会互动,为老年人参与,PwD (6]。这些互动机器人提供陪伴和增进社会交往,导致社会健康改善。特别是,帕罗和Nao擅长这个角色在一些研究中,减少孤独的感觉,和改善情绪和社会互动6,7,8]。尽管有前景的结果,没有强有力的证据基于社交机器人的有效性(神经)社会心理的结果9]。到目前为止,社会机器人认知的有效性和生活质量没有被证明(6]。结果如孤独的感觉也少了相比其他主观措施(6]。

为了确保社会机器人的效力和效率,我们必须首先确定他们是否被认为是可用的和可接受的潜在用户。物理、心理和行为因素与社会互动的机器人在研究中显示为用户的机器人的整体验收。社交机器人的技术特点发挥重要作用在可用性的措施,并根据Mitzner et al。10),可用性是一个完美的预测社交机器人的可接受性。

最近,马德里卡洛斯三世大学机器人实验室开发了一种plush-like桌面社交机器人,被称为“迷你”(11]。迷你旨在支持老年人,为老年人提供认知和社会刺激与神经退行性疾病,尤其是对那些有认知障碍。自动机器人可以通过语言和非语言交流与人类交互。微型机器人是一个研究平台,还没有商业化。先前的研究在社会机器人设计和开发建议社会机器人和定制的用户界面和特性机器人,PwD(的需求和喜好12,13]。此外,戴维et al。14]提出机器人开发人员和最终用户之间的偏好差异,鼓励研究人员最终用户参与社交机器人的设计和开发。因此,我们将进行一个试验研究对PwD和轻度认知障碍(MCI)患者探索迷你的可用性和可行性,以及其影响交互会话期间观察到的情绪。在本文中,我们描述了协议,将进行上述试验研究。

这个测试将有助于提高微型机器人的技术特性和功能、软件和用户界面。为个人实现机器人实现可行性后在诊所和研究设置必要的特性和功能已经添加/修改,使研究人员能够评估和有效性的影响在不同的场景和设置。我们相信,通过引发积极情绪和减少消极情绪,迷你有利于PwD和MCI。研究过程是基于标准协议项目:建议介入试验(指南)15]。

本研究的目的是评估1)的可用性和可行性的迷你机器人PwD MCI,和2)微型机器人的影响在实验室环境中观察到的情绪。目前的研究旨在回答下列问题:

目标

本研究的目的是评估1)的可用性和可行性的迷你机器人PwD MCI,和2)微型机器人的影响在实验室环境中观察到的情绪。目前的研究旨在回答下列问题:

1. 1)

   迷你被认为是可行的和可接受的PwD和MCI吗?

2. 2)

   迷你可用PwD和MCI在实验室?

3. 3)

   PwD, MCI向迷你的态度是什么?

4. 4)

   微型机器人的干预引发即时松材线虫病积极情绪和减少消极情绪和MCI吗?

5. 5)

   更改或修改迷你机器人所需的软件和硬件特性提高其可用性和可行性?

设计

我们将采用实验方法和混合法的数据收集在这个项目中,将持续一个月对每个参与者完成机器人交互会话。解决研究问题,将使用问卷调查来收集定性和定量数据,尺度,观察和访谈。研究小组将在招聘网站(选择潜在参与者n= 20)基于排除/入选标准。潜在的参与者和他们的近亲将介绍了关于这项研究的主题,并敦促签署同意书。主要和次要结果后将立即评估基线和交互会话。这个实验的方法是基于范围最近的一份研究报告(6)推荐的测试方法的可用性和可行性社会机器人。

参与者和设置

参与者的识别和招聘后,审判将由研究实验室的研究小组内部基础,萨莫拉、西班牙。我们将包括人们基于包含和排除标准。

入选标准:

• PwD和/或MCI

• 65岁以上

• 在西班牙读和写的能力

• 决策的能力

• MMSE评分≤24

排除标准:

• 不稳定的医疗条件。

理论框架

迷你的可用性和可行性的评估将基于以下模型:1)监测和评价数字卫生干预框架由世界卫生组织。这个框架的目的是指导数字卫生研究者理解数字的不同阶段的监控和实施健康干预措施和评估他们(16]。基于这个框架,可接受性研究是可行性中定义的概念。图1显示了评估和监测成熟度的迷你机器人从原型到实现阶段。2)Almere模型;这个模型是一个统一理论的扩展和适应接受和使用的技术(UTAUT)。在这个模型中,11个构念的定义来衡量水平的接受和有用的辅助社会代理幸运(17]。除了功能评价的技术,Almere模型评估社会interaction-related变量如认为社交能力和社会存在(17]。

员工培训

在干预之前,所有负责任的研究人员将收到迷你机器人培训大师。在这个训练,微型机器人将其功能,软件使用,投入运营,关掉维护和故障排除。他们将负责任何问题或问题关于机器人的功能。一致的数据收集,内部基金会的研究人员(IBIP)将培训研究人员关于数据收集的方法。

Pre-experimental阶段

这将是在一个可用性实验室和用户进行交互的微型机器人将被记录下来。用户将执行一系列任务和游戏在微型机器人半个小时在一个会话中。

开发严格监控参与者的交互和行为交互会话将单独进行。会议还将音频和视频记录进行进一步审查。每个参与者可能有一些先验信息技术和电信知识。在开始试验之前,参与者和他们的亲属旁边将被要求签署一份知情同意。的可用性会话,他们将不得不完成问卷,我们开发了基于可接受性和可用性Almere模型,一个适应的模型统一理论的接受和使用的技术,提出Heerink et al。17)以及系统可用性量表(18]。

实验阶段

在这一阶段将持续1个月,将收集的数据从参与者互动的微型机器人。会议期间,身体将由一个独立的观察者和观察报道纪录表。这些数据将会分析和评估服务的用户遇到的问题和困难实现机器人。

交互会话期间,一个独立的观察者观察到的速度使用OERS规模影响和情绪。

后来的阶段

可接受性和可用性问卷基于Almere模型将在审判结束后完成。来衡量对微型机器人的总体看法交互,将进行半结构化访谈。在为期一个月的干预,我们将研究微型机器人的功效提高积极情绪和减少消极的。早期干预的中间和最后部分period-10前几分钟和10分钟参与机器人将所有涉及情绪的观察。

交互会话

微型机器人

微型机器人是一个社会专门设计用于帮助和陪伴老年人在日常生活中在家里或在护理机构。机器人可以提供心理和认知刺激通过心理和认知任务和还提供了服务领域的娱乐和个人援助。迷你是一个轻量级、小型固定式机器人友好的外表覆盖着人造毛皮。是配备了一个麦克风的基于语音的沟通,在肩膀和腹部触摸传感器,允许用户交互与迷你身体,RGB-D摄像头从环境中提取视觉和深度信息,uOled的眼睛,和一个平板电脑,可以作为输入设备(通过固定菜单)和一个输出设备,显示照片、视频、音乐和其他应用程序。一个默认的一系列游戏和认知练习是安装在机器人,可以扩展和修改。迷你程序问一些问题,处理反应,并为用户提供反馈他们的表现(19,20.]。现在迷你在原型阶段(见图。2)。

交互场景

干预组,微型机器人将被应用在研究实验室。干预持续时间为每个参与者共有1个月。进行多个交互会话的原因是消除新奇的效果(21)的迷你机器人,可能影响到可接受性。干预活动的频率是每周两到三次基于参与者的可用性,为每个参与者进行了半个小时。一个初始化阶段将进行干预会话之前,让参与者熟悉机器人和学习如何与之交互。用户将执行一系列娱乐和记忆游戏,研究员将主持会议。MINI将启动与用户的交互通过触摸它的肩膀和口头鼓励他们选择一个活动平板电脑上显示。的互动将继续通过言语和非言语渠道。六个活动将在30分钟内完成,与此同时迷你会给反馈鼓励成功完成的任务和指导一再失败。

图3展示了用户界面和应用程序通过用户列表将与迷你。

资源

内部基金会萨莫拉,西班牙,将为本研究提供一个研究实验室为研究背景。马德里卡洛斯三世大学将提供微型机器人和负责系统的技术支持。人力资源和材料将由内部的内存诊所基金会萨莫拉(IBIP)。其他合作中心将萨莫拉的医院省级和萨拉曼卡大学的萨拉曼卡,西班牙。

测量

接受和可用性

验收和可用性将使用调查问卷的基础上测量Almere模型由Heerink [17)(补充文件1)。测量领域如下:焦虑、信任,态度,机器人的外观,个性的机器人/社会的存在,认为享受,易用性,社交能力,适应性和实用性,以及具体功能的机器人。有关声明已经由研究人员为每个区域(点,JMT)。五点李克特量表(强烈反对= 1,不同意= 2,中性= 3,同意= 4,强烈同意= 5)将利用分数每个语句。我们还将成熟的系统可用性度量可用性的规模(SUS) [22)由一个问题的问卷五点李克特量表(强烈反对= 1,不同意= 2,中性= 3,同意= 4,强烈同意= 5)5个受访者的回答选项;强烈同意强烈反对(补充文件2)。

观察到的情感

观察到的情绪将会通过观察到的情感量表测量(OERS) [23)(补充文件3)。以前叫明显影响评定量表OERS是一个观察工具评级两个积极情绪(快乐和通用警觉性)和三个负面情绪(愤怒、焦虑或恐惧和悲伤)。每一项伴随的症状列表相关的情感和绘图的脸证明情感。每一个情感表达的程度十分钟观察期间在1级(从不)到5(总是)(超过5分钟)。

定性测量

半结构化的物理和视频的观察参与者的情绪和交互将由研究人员。除此之外,个人采访参与者将获得深入的信息组织在他们的经历和对机器人的态度。并给出了面试问题表1。

分析

定量数据

统计分析的数据将通过IBM SPSS v.24执行。描述性统计的人口和个人数据将和组间比较。分析后的数据的正态分布和均匀性,重复测量方差分析(方差分析)将进行和干预的结果。如果分布假定不满足非参数方法(Mann-Whitney U测试,克鲁斯卡尔-沃利斯方差分析,Wilcoxon符号秩检验,斯皮尔曼相关系数的计算等)将被应用。

定性数据

主题的分析将对获得的数据进行集中小组面试使用Microsoft excel布劳恩和克拉克的六步方法24]如下;1)熟悉数据,2)生成初始密码,3)搜索主题,4)评论主题,5)定义主题,6)帐面价值。面试是转录后,编码的数据将由Nvivo 12软件和结果将是主题。表2和3演示的定量和定性评估的时间表和项目,分别。

本研究将社会机器人领域的一个重要贡献痴呆护理。我们的研究将成为第一个可用性和可接受性试验的迷你机器人研究实验室PwD和MCI。通过使用Almere模型,最完整的验收模型,观察,访谈,本研究的目的是,将捕获的可用性和可接受性的最重要的方面。借助试验的结果、设计师、开发人员和研究人员的机器人将能够进一步精炼迷你机器人未来广泛的有效性和实现。

小规模的功效研究将有价值的检查迷你机器人的影响直接的积极和消极情绪而生活互动。期间积极情绪和减少消极情绪的交互通过启用一个有意义的参与微型机器人将支持整个社会的健康和福祉PwD和MCI。

不适用。

AAL:

环境辅助生活

方差分析:

方差分析

信息通信技术:

信息和通信技术

MCI:

轻度认知障碍

OERS:

观察到的影响和情绪

PwD:

痴呆症患者

UTAUT:

统一理论的接受和使用的技术

不适用。

传播策略

本研究的结果将在可在冬季2022 - 23所示。研究结果将发表在开放获取国际科学专业、精神病学、痴呆、和技术期刊。由于这项研究是一个独特的项目的一部分,结果将在不同的项目网站上传播和相关平台。

这个项目是玛丽的一部分Skłodowska居里行动网络H 2020 MSCA ITN的创新训练,根据授权协议编号为813196。任何潜在的成本进行研究、材料、人力资源、和传播将覆盖。大学机器人实验室的马德里卡洛斯三世大学收到的资助项目:机器人优势种para Estimulacion运动方面,Cognitiva y Afectiva de至少(玫瑰),rti2018 - 096338 b - i00由Ministerio de Ciencia Innovacion y大学,西班牙政府;机器人的优势种对位mitigar拉索莱达y el aislamiento en至少(SOROLI) pid2021 - 123941 - oa - i00,由Estatal de Investigacion通讯社的记者(AEI) Ministerio de Ciencia e Innovacion,西班牙政府。资助者/赞助商没有参与研究设计和分析。

作者和联系

1. Psycho-Sciences IBSAL研究小组,萨拉曼卡大学,37007年,西班牙萨拉曼卡

   Aysan Mahmoudi美国手语,何塞米格尔Toribio-Guzman &马丁•曼努埃尔•弗朗哥

2. 研究和开发部门,伊比利亚Psycho-Sciences研究所的研究,内部基础,萨莫拉,西班牙

   Aysan Mahmoudi美国手语和何塞·米格尔·Toribio-Guzman

3. 老龄部门、荷兰精神卫生研究所和成瘾(Trimbos研究所),荷兰乌得勒支

   亨瑞特van der鱼子

4. 机器人实验室、系统工程和自动化、大学马德里卡洛斯三世大学,Av. de la大学30日雷加利斯,28911年,西班牙马德里

   Alvaro Castro-Gonzalez,玛丽亚Malfaz &米格尔Salichs

5. 精神病学和心理健康服务,协助复杂萨莫拉、萨莫拉,西班牙

   曼努埃尔·弗朗哥马丁

贡献

研究的概念:是,JMT MFM, HVR, ACG, MM,马斯。设计的协议:是,JMT HVR。设计的迷你机器人干预:点,JMT, ACG,毫米。监督和协调:MFM。马斯。招聘和审判管理:是,JMT。所有作者都阅读本手稿之前提交和批准。

相应的作者

对应到Aysan Mahmoudi美国手语。

伦理批准和同意参与

萨莫拉健康药物研究领域伦理委员会批准了研究协议下注册号574。可预见的风险和不便预期利益的研究都可以接受的。计划过程的信息和获得知情同意被认为是足够的。旁边的参与者和他们的亲属将要求研究开始前签署知情同意书。

同意出版

不适用。

相互竞争的利益

没有宣布的相互竞争的利益。

出版商的注意

施普林格自然保持中立在发表关于司法主权地图和所属机构。

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