Lääkehoidon ohjausta lapsille humanoidirobotti Naon avulla

Sosiaali- ja terveysala elää muutoksessa valtakunnallisen SoTe-uudistuksen edetessä ja väestön ikääntyessä. Palveluiden siirtyminen kunnilta kahdeksantoista maakunnan järjestettäväksi tarkoittaa palveluiden yhdistämistä, digitalisoimista ja terveydenhuollon toimintaympäristön muuttumista verkkopainotteisemmaksi. Samaan aikaan myös sosiaali- ja terveysalan henkilökunnan työn luonne on muuttunut asiantuntijaperustaisempaan ja monialaisempaan suuntaan, mikä näkyy monitieteellisen tutkimus- ja kehittämistyön ja näyttöön perustuvan hoitotyön korostumisena ja vahvistumisena. Työelämässä tapahtuvat muutokset voivat kuitenkin tarjota myös mahdollisuuden oman osaamisen ja oman työn kokonaisvaltaiseen kehittämiseen esimerkiksi automatiikan ja robotiikan avulla.

Ammattikorkeakoulut toimivat automatiikan ja robotiikan hyödyntämisen keskiössä, koska ne tarjoavat osaavaa työvoimaa sosiaali- ja terveysalan julkisen ja yksityisen sektorin käyttöön ja kehittävät myös itse tuotteistettavissa olevia vuorovaikutuksellisia ja älykkäitä teknologisia ratkaisuja opetuksessa ja työelämässä hyödynnettäviksi.

Robotit ovat jo arkipäivää

Hoivaroboteista on ennustettu vastausta sosiaali- ja terveysalalla lisääntyvään työvoimapulaan erityisesti ikääntyneiden hoitotyössä (Kangasniemi, Pietilä & Häggman-Laitila 2016). Robotiikkaa on tähän mennessä hyödynnetty yhä enenevässä määrin esimerkiksi tehostetussa palveluasumisessa, jossa robotit ovat tarjonneet ikäihmisille virkistystä, aktivointia ja kuntoutusta (Kallio 2016). Ikäihmisten hoidon interaktiivisuuden lisäämisestä on huolehdittu mm. Paro-hyljerobotin tai Justo-kissarobotin avulla.

Myös muuta työtä tukevia robotteja on käytetty jo pitkään sosiaali- ja terveysalalla hoitohenkilökunnan apuna. Robotit ovat auttaneet henkilökuntaa esimerkiksi erilaisten avustavien hoitotoimenpiteiden, lääkkeiden annostelun ja jaon sekä tavaroiden kuljetusten yhteydessä. (Kangasniemi ym. 2016.) Roboteilta edellä mainitut tehtävät ovat sujuneet helposti, nopeasti ja luotettavasti.

Lääketieteen käytössä olevat robotit ovat olleet lääkäreiden instrumentteina jo vuosia. Esimerkiksi yliopistosairaaloiden leikkaussaleissa robotit ovat auttaneet kirurgeja vaikeasti sairaiden potilaiden tarkkuutta vaativissa leikkauksissa ja tähystyskirurgisissa toimenpiteissä. Myös hoitotyössä käytettävä robotiikka on yleistynyt viime vuosina. Esimerkiksi potilaiden omahoitoon kehitetty robotiikka on mahdollistanut monien pitkäaikaissairauksien hoidon potilaan itsensä toteuttamana hänen omassa kodissaan. Tällöin potilas on voinut itse seurata omia elintoimintojaan ja muuttaa tarvittaessa omaa lääkehoitoaan esimerkiksi lääkeannoksia lisäämällä tai vähentämällä. (Kangasniemi ym. 2016.)

Robottiavusteista terapiaa on hyödynnetty onnistuneesti myös kuntoutuksessa. Esimerkiksi fysio- ja toimintaterapiassa potilaiden toimintakykyä on kyetty parantamaan ja ylläpitämään yksilöllisten robottiavusteisten kuntoutusohjelmien avulla (Nykänen 2010). Sosiaalisesti avustavista roboteista on puolestaan saatu hyviä kokemuksia esimerkiksi mielenterveystyössä. Robottien käyttö mielenterveyspotilailla on perustunut niiden tarjoamaan lohduttamiseen, valmentamiseen ja pelilliseen kumppanuuteen. (Rabbitt, Kadzin & Scassellati 2015.)

Varhaiskasvatuksessa ja perus- ja erityisopetuksessa on hyödynnetty STEM-pedagogiikan perustuvia opetusrobotteja monenlaisissa oppimisympäristöissä. Esimerkiksi kuurojen lasten koulun iltapäiväkerhossa kolmas- ja kuudesluokkalaisille oppilaille on opetettu onnistuneesti kommunikointia, yhteistyötä, kriittistä ajattelua, yhdessä toimimista ja luovaa ongelmanratkaistua LEGO® Mindstorms -robottityökalusarjan avulla erityisopettajien ohjaamina (Bennie, Corbett & Palo 2015).

Nao

Humanoidirobotti Nao on 58 senttimetriä korkea, ihmistä rakenteellisesti muistuttava robotti, jolle on mahdollista ohjelmoida erilaisia toimintoja, kuten esimerkiksi kuvien, esineiden ja puheen tunnistamista. Nao toimii myös interaktiivisesti, koska se pyrkii ottamaan katsekontaktin, jolloin sen kanssa voi keskustella, mutta sitä ei voi inhimillistää. Naolle voi myös opettaa uusia taitoja, kuten matematiikkaa, vieraita kieliä ja liikuntaa. (SoftBank Robotics Europe n.d.)

Naon ympärille on kehittynyt laaja, kansainvälinen käyttäjien ekosysteemi, joka sisältää ohjeita, videomateriaalia ja esimerkkejä erilaisista Naolle ohjelmoiduista sovelluksista. Naon käyttöönoton kynnys on siksi kohtuullisen matala. Naon ohjelmoinnissa käytetään visuaalisesti havainnollista, graafista ohjelmointitapaa, mikä omalta osaltaan nopeuttaa robotin käyttöönottoa. Tätä edesauttaa myös robotin kehitysympäristön sisältämä välitön simulointimahdollisuus sovellusta kehitettäessä.

Naosta saatuja myönteisiä kokemuksia astmaa sairastavilla lapsilla

Hämeen ammattikorkeakoulun Forssan yksikön sairaanhoitajaopiskelijat testasivat yhdessä Valkeakosken yksikön sähkö- ja automaatiotekniikan insinööriopiskelijoiden kanssa keväällä 2018 Nao-humanoidirobotin hyödynnettävyyttä astmaa sairastavien lasten lääkehoidon ohjauksessa.

Tutkimuksessa sairaanhoitajaopiskelijat ohjasivat astmaa sairastaville lapsille keuhkoihin hengitettävän astmalääkkeen inhalaatiotekniikkaa ja keuhkojen uloshengityksen huippuvirtausta mittaavan PEF-laitteen puhallustekniikkaa Nao-robotin avulla. Insinööriopiskelijat puolestaan ohjelmoivat robotin toimimaan ohjaustapahtumien sisältöjen mukaisesti lasten ikä ja kehitystaso huomioiden. Tutkimus toteutettiin erään eteläsuomalaisen sairaalan lastentautien poliklinikalla ja siihen osallistui yhteensä 17 lasta, jotka olivat iältään 6–12-vuotiaita.

Testauksesta saatujen tulosten mukaan Nao-robotin suorittama astmaa sairastavien lasten lääkehoidon ohjaus onnistui yleisesti ottaen hyvin. Astmaa sairastavat lapset suhtautuivat Naon toteuttamaan lääkehoidon ohjaukseen myönteisesti. Naon havainnollistama keuhkoihin hengitettävän astmalääkkeen ottotekniikka ja uloshengitystä mittaavan PEF-laitteen puhallustekniikka onnistuivat lapsilta hyvin. Lapset osoittivat lisäksi innostusta ja kiinnostusta robotin kanssa toimimiseen koko ohjausprosessin ajan.

Raportti Nao-robotin testauksesta saaduista tuloksista astmaa sairastavien lasten lääkehoidon ohjauksesta on luettavissa Sara Tainion ja Asta Talvion Hämeen ammattikorkeakoulun hoitotyön koulutusohjelmassa tehdystä opinnäytetyöstä (Tainio & Talvio 2018).

Robotiikan kehittämisessä ja käyttöönotossa huomioitavia seikkoja lapsilla

Robottiavusteisen teknologian yleistyessä on syytä ottaa entistä enemmän huomioon tilaajien ja tuottajien lisäksi myös robotiikkaa käyttävät asiakasryhmät ja heidän tarpeensa. Lasten käyttöön suunniteltua robotiikkaa tulisi jatkossa kehittää yhteistyössä lasten ja heidän vanhempiensa, kasvatus-, sosiaali- ja terveysalan sekä tutkimus- ja kehittämisorganisaatioiden asiantuntijoiden kanssa. Tällöin robotiikan tarjoamia mahdollisuuksia voitaisiin hyödyntää asiakaslähtöisemmin esimerkiksi varhaiskasvatuksessa ja perusopetuksessa sekä lasten hoitotyössä erityisryhmiin kuuluvia lapsia unohtamatta.

Lapsille robotiikkaa suunniteltaessa ja kehitettäessä myös erilaiset eettiset ja juridiset vastuukysymykset tulee selvittää huolella etukäteen ennen uuden robotin käyttöönottoa (Larjo 2018). Ihmistä muistuttavat robotit voivat esimerkiksi tunnistamaan lapsen tunteita, vaikka niillä itsellään ei ole tunteita. Eettinen ongelma syntyy, jos ihmistä muistuttava robotti toisaalta vetoaa lapsen tunteisiin ja toisaalta manipuloi lasta toimimaan tietyllä tavalla (Römpötti 2016).

Myös robotiikan käytöstä saatavan hyödyn tulee olla lapsen, hänen oppimisensa tai hänen saamansa hoidon näkökulmasta suurempi kuin robotiikan käytöstä mahdollisesti aiheutuva haitta. Esimerkiksi tietyssä ikä- ja kehitysvaiheessa olevalle lapselle suunniteltu ja kehitetty uusi teknologia voi olla yksittäisen lapsen näkökulmasta joko liian vaativaa tai liian helppoa, mikä vähentää lapsen omaa aktiivisuutta, motivaatiota ja huolellisuutta suoriutua annetusta tehtävästä päin vastoin kuin oli alun perin tarkoitus. (Kennedy, Baxter & Belpaeme 2015.)

Lisäksi lapsille suunnattujen robottien tulee olla materiaaleiltaan ja käyttöominaisuuksiltaan kestäviä ja turvallisia (Rönnqvist 2016). Niiden tulee suoriutua esimerkiksi lukuisista toistoista sekä putoamisista ja kaatumisista ilman vaurioitumisia ja hajoamisia sekä lapsille aiheutuvia loukkaantumisia ja vammautumisia.