引用本文: 周玉蘭, 舒曉, 楊子敬, 陳茜. 老年患者人工智能機器人使用意愿現狀及影響因素探究. 華西醫學, 2022, 37(9): 1340-1346. doi: 10.7507/1002-0179.202112114 復制
人口老齡化已成為 21 世紀全人類共同面臨的最重要的經濟衛生問題之一[1-4]。我國在短短 18 年的時間,便由成年型變成了老年型,目前老年人口數量已經超過 2 億[5]。據預測,在 21 世紀前 50 年期間,我國的老年人口數量將占世界總量的 1/5,而到 21 世紀后 50 年,我國的老年人口數量將位居世界第二[6-8]。我國人口老齡化現象凸出,而家庭照顧能力普遍下降,因而家庭和社會面臨嚴峻的照護壓力。近年來以機器人和智能技術為核心的智慧養老服務產業快速發展,其中以人工智能發展最為突出[9-10]。人工智能是一門能模仿和拓展人類智能的科學,其在醫學領域有著廣泛的應用前景和探索空間[11-13]。在國際上,以機器人和智能技術為核心的智慧養老服務產業將可協助老年人完成日常事務,監測老年人行為與健康狀況,提供陪伴等功能[14-17]。
2017 年 7 月,《新一代人工智能發展規劃》提倡大力推廣人工智能診療新模式的應用,建立高速精準的智能醫療體系,開發手術機器人、智能診療助手等[18]。然而,相關研究還只是處于起步階段[19-20]。作為最前沿的醫學高新技術,人工智能機器人尚未廣泛應用于我國老年人的保健服務中,這是一個認知和接受的過程,且我國尚缺乏老年人對人工智能機器人認知及使用意愿現狀的相關研究。因此,本研究通過調查四川大學華西醫院老年患者使用人工智能機器人的意愿及影響因素,擬為推廣人工智能機器人在老年人中的應用提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
2020 年 2 月—4 月采用方便抽樣選取四川大學華西醫院老年科住院病房、門診及體檢的老年患者作為研究對象。納入標準(全部滿足):① 年齡≥60 歲;② 認知及交流正常;③ 自愿參加該研究。排除標準(滿足任意一條):① 存在精神疾病者;② 生命體征不穩定者。本研究已通過四川大學華西醫院生物醫學倫理委員會審批。參與本研究的老年患者均知情同意。
1.2 研究方法
1.2.1 調查工具
該問卷以整合技術接受和使用模型(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology,UTAUT)[21]為基礎,在專家指導下制定、修改、完善。問卷由 5 個部分組成,包括:① 一般資料調查表:包括年齡(參考文獻[22]進行年齡分層)、性別、婚姻狀況、文化程度,健康狀況等。② Smilkstein 家庭關懷度指數問卷[23],包括適應度、合作度、成長度、情感度、親密度 5 個條目,分為 3 級評分:“幾乎沒有”為 0 分、“有時”為 1 分、“經常”為 2 分。0~6 分提示家庭功能有障礙,7~10 分提示家庭功能良好,均為客觀單選題。③ 老年患者人工智能機器人使用意愿評價表[21]。該評價表包括績效期望(2 個條目)、努力期望(3 個條目)、社會影響(3 個條目)、感知趣味(3 個條目)、感知風險(3 個條目)、有利條件(1 個條目)、使用意愿(4 個條目)共 7 個維度,19 個條目。采用 Linkert 5 級評分法(完全不同意=1 分,比較不同意=2 分,中立=3 分,比較同意=4 分,完全同意=5 分),總分 19~95 分,均為客觀單選題。得分越高提示該維度同意程度越高,反之則越低。④ 老年患者人工智能機器人的認知(知曉)情況,均為客觀單選題。⑤ 老年患者使用人工智能機器人的具體不利因素,為客觀多選題目。
本研究在正式調查前進行預調查,修改表述不明的條目后,形成正式問卷,預調查結果顯示其重測信度為 0.841,克朗巴哈系數為 0.933,問卷條目 I-CVI 為 0.833~1.00,S-CVI 為 0.92,具有較高信效度。
1.2.2 調查方法
本研究屬于橫斷面研究。調查問卷標注統一的指導語,研究者根據知情同意及自愿參與的原則向調查對象解釋研究目的,避開進食及治療時間,與調查對象面對面交流進行調查,問卷填寫后當場回收,對于填寫困難者由研究者代為填寫。問卷剔除標準(滿足任意一條):① 問卷內容缺失;② 作答呈明顯規律性。
1.3 統計學方法
所有數據在 Office Excel 2016 中錄入并保存。采用 SPSS 22.0 統計學軟件進行數據分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示。計數資料以頻數和百分比表示。兩獨立樣本比較采用 t 檢驗(方差不齊時采用 t’檢驗),而多組比較采用單因素方差分析(方差不齊時采用 Welch 近似方差分析)。以單因素分析中 P<0.10 及臨床分析有意義的因素為自變量,應用多重逐步線性回歸分析其影響因素(α進入=0.05,α剔除=0.10)并計算 95%置信區間。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般情況
本研究共發放問卷 460 份,回收有效問卷 446 份,問卷回收有效率為 96.96%。共納入老年患者 446 例。其中,男 244 例,女 202 例;年齡 60~104 歲,平均(72.33±9.68)歲;以有配偶(80.49%)、與家人一起居住(83.41%)、初中及以上文化程度(72.65%)、月收入少于 6000 元(69.96%)、視力或聽力較好(70.63%、72.42%)、“室內生活一般能自理,并能自行外出”(79.82%)、家庭支持良好(64.57%)的老年人為主要群體。見表1。

2.2 老年患者人工智能機器人使用意愿評價表的各維度均分
調查表明,使用意愿評價表各維度的條目平均分皆大于 3 分,提示老年患者的人工智能機器人使用意愿較高,且績效期望等較高。但另一方面,其社會影響及感知風險維度得分也較高,提示患者對人工智能機器人的接納程度尚處在較低水平。見表2。

2.3 老年患者人工智能機器人使用意愿的單因素分析
由表1 可見,不同年齡、婚姻狀況、居住情況、文化程度、目前健康狀態、目前視力情況、目前聽力情況、自理能力及家庭支持的老年患者人工智能機器人的使用意愿比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。
2.4 老年患者人工智能機器人使用意愿的多因素分析
將使用意愿評價得分作為因變量,單因素分析中 P<0.10 及臨床分析有意義的因素作為自變量,進行多重逐步線性回歸分析。將自變量中的連續性變量(年齡)以線性形式納入,將分類變量(婚姻狀況、居住情況、文化程度、目前健康狀態、目前視力情況、目前聽力情況、自理能力、家庭支持)進行賦值處理,以啞變量形式納入,各自變量賦值處理見表3。結果顯示,年齡、文化程度、家庭支持是使用意愿的影響因素(P<0.05)。方程的決定系數 R2=0.121,說明模型擬合效果尚可,見表4。


2.5 老年患者對人工智能機器人的認知情況
由表5 可見,老年患者中 60.76%聽說過人工智能機器人,但只有 28.03%的老年患者了解可以通過人工智能機器人進行醫療保健,僅 13.90%的老年患者使用過人工智能機器人服務。

2.6 老年患者使用人工智能機器人的具體不利因素
調查表明,多數老年患者(>60%)認為“價格太貴”“使用復雜,或不會使用”等因素可能降低其使用意愿,見表6。

3 討論
3.1 老年患者對人工智能機器人的使用意愿及認知現狀分析
3.1.1 老年患者對人工智能機器人的使用意愿現狀分析
老年患者對人工智能機器人的使用意愿普遍較強。本研究納入的 446 例老年患者對人工智能機器人使用意愿維度的條目平均分相對較高[(3.60±0.90)分],而社會影響[(3.35±0.87)分]及感知風險[(3.53±0.84)分]維度的條目平均分也普遍較高,提示老年患者雖然存在對人工智能機器人的使用意愿,但其對人工智能機器人這類新興技術可能存在不解、懷疑、謹慎等態度[24],且容易受到周圍環境的影響,較難堅持自身的意愿,這提示相關人員開展知識教育及普及、推動人工智能機器人的研發、保證使用安全的重要性。
本研究進一步對不同特征的老年患者進行分析,年齡、婚姻狀況、居住情況、文化程度、目前健康狀態、目前視力或聽力情況、家庭支持等因素對其使用意愿存在影響,這些因素與以往研究較為一致[25]。究其潛在原因,年齡較大的老年患者往往存在認知功能障礙、對新興事物接納程度較低、學習能力下降等情況,視力或聽力情況較差的患者難以準確理解人工智能機器人的語音及界面,家庭支持障礙的患者其自身意愿易受到家庭成員阻撓,與子女或孫子女居住的老年患者往往能接受更多的宣傳教育等。且上述因素中,年齡、文化程度、家庭支持為獨立影響因素,提示應重點根據這三類因素預估老年患者的使用意愿情況和制定宣傳教育方案。
3.1.2 老年患者對人工智能機器人的認知現狀分析
本研究調查顯示,老年患者對人工智能機器人的認知情況處于較低水平。在納入的 446 例老年患者中,雖然多數(60.76%)老年患者聽說過“人工智能機器人”這一概念,但是只有少數(28.03%)的患者了解人工智能機器人可用于醫療保健,更少數者(13.90%)實際使用過人工智能機器人,這提示人工智能機器人在我國老年醫療領域的應用尚未普及,其可用于醫療保健領域還未被老年患者廣泛了解和熟知。這與既往的研究結果相符,如已有調查顯示老年患者對移動醫療、微信平臺等電子平臺的使用率較低[22,26]。研發投入、推廣宣傳力度不夠可能是導致老年患者對人工智能機器人的認知情況較差的主要原因。
其次,多數患者(>60%)認為“價格太貴”“使用復雜,或不會使用”等因素可能降低其使用意愿,這一方面源自患者對人工智能機器人的認知程度較低,另一方面則因為人工智能機器人在老年醫療中的應用尚處早期,其性能尚存在較大改善空間[27-28]。
3.2 改善老年患者對人工智能機器人使用現狀的策略。
3.2.1 提高老年患者對人工智能機器人的使用意愿及認知水平
老年患者普遍對新興事物接納能力較弱、接觸信息的渠道較少,因而對人工智能機器人的困惑與疑問難以得到解答[29]。因此針對老年患者的宣教策略極為重要,如醫護人員定期或不定期在病房及門診舉行宣教講座,實施人工智能機器人實地操作演示,將錄制的宣教及演示視頻在醫院循環播放,發放圖文手冊等[30]。在宣教過程中,應充分考慮老年群體的特征,有針對性地實施推廣。并需考慮到老年患者受社會影響較大,其家屬或照護者也可被列入被宣教對象。
3.2.2 積極推動人工智能機器人的研發
目前,我國用于老年醫療的人工智能機器人的研發水平仍處于較低階段[31]。既往文獻回顧及臨床經驗表明,老年患者的對人工智能機器人需求是多樣化的,例如協助日常事務、監測行為和健康狀況、提供陪伴、協助出行等[14,32],因此,人工智能機器人的研發設計應注重其功能的多樣性。并且人工智能機器人對于存在視力聽力等感官障礙的老年患者而言操作難度更高,其操作的簡易度、使用的安全性等方面亟需改良以滿足不同老年患者的需求。
3.2.3 應意識到人工智能機器人推廣的局限性及人文關懷的重要性
對于符合年齡較大(80 歲以上)、視力聽力狀況極差(失明失聰)、自理能力極差(全天臥床生活)等因素的老年患者來說,推廣人工智能機器人的難度大,且人工智能機器人的各項功能可能對改善其生活質量或臨終質量的意義較小。此時,相比于缺少“人情味”的人工智能機器人,醫護人員對患者的人文關懷也許重要得多[33]。
本研究顯示,老年患者對人工智能機器人的認知情況尚處較低水平,其使用意愿主要受年齡、文化程度、家庭支持影響。此外,鑒于本研究調查范圍具有一定局限性,后續可繼續完善并深入開展多中心研究。但本研究也可為后續改善老年患者對人工智能機器人使用現狀的研究提供參考,建議可考慮不同年齡、文化、家庭支持老年人的個性化需求,推廣價廉、操作簡易的人工智能機器人,并采取多類措施推動老年患者對人工智能醫療的認知、接納、使用,才能切實改善老年患者的生活質量。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。
人口老齡化已成為 21 世紀全人類共同面臨的最重要的經濟衛生問題之一[1-4]。我國在短短 18 年的時間,便由成年型變成了老年型,目前老年人口數量已經超過 2 億[5]。據預測,在 21 世紀前 50 年期間,我國的老年人口數量將占世界總量的 1/5,而到 21 世紀后 50 年,我國的老年人口數量將位居世界第二[6-8]。我國人口老齡化現象凸出,而家庭照顧能力普遍下降,因而家庭和社會面臨嚴峻的照護壓力。近年來以機器人和智能技術為核心的智慧養老服務產業快速發展,其中以人工智能發展最為突出[9-10]。人工智能是一門能模仿和拓展人類智能的科學,其在醫學領域有著廣泛的應用前景和探索空間[11-13]。在國際上,以機器人和智能技術為核心的智慧養老服務產業將可協助老年人完成日常事務,監測老年人行為與健康狀況,提供陪伴等功能[14-17]。
2017 年 7 月,《新一代人工智能發展規劃》提倡大力推廣人工智能診療新模式的應用,建立高速精準的智能醫療體系,開發手術機器人、智能診療助手等[18]。然而,相關研究還只是處于起步階段[19-20]。作為最前沿的醫學高新技術,人工智能機器人尚未廣泛應用于我國老年人的保健服務中,這是一個認知和接受的過程,且我國尚缺乏老年人對人工智能機器人認知及使用意愿現狀的相關研究。因此,本研究通過調查四川大學華西醫院老年患者使用人工智能機器人的意愿及影響因素,擬為推廣人工智能機器人在老年人中的應用提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
2020 年 2 月—4 月采用方便抽樣選取四川大學華西醫院老年科住院病房、門診及體檢的老年患者作為研究對象。納入標準(全部滿足):① 年齡≥60 歲;② 認知及交流正常;③ 自愿參加該研究。排除標準(滿足任意一條):① 存在精神疾病者;② 生命體征不穩定者。本研究已通過四川大學華西醫院生物醫學倫理委員會審批。參與本研究的老年患者均知情同意。
1.2 研究方法
1.2.1 調查工具
該問卷以整合技術接受和使用模型(Unified Theory of Acceptance and Use of Technology,UTAUT)[21]為基礎,在專家指導下制定、修改、完善。問卷由 5 個部分組成,包括:① 一般資料調查表:包括年齡(參考文獻[22]進行年齡分層)、性別、婚姻狀況、文化程度,健康狀況等。② Smilkstein 家庭關懷度指數問卷[23],包括適應度、合作度、成長度、情感度、親密度 5 個條目,分為 3 級評分:“幾乎沒有”為 0 分、“有時”為 1 分、“經常”為 2 分。0~6 分提示家庭功能有障礙,7~10 分提示家庭功能良好,均為客觀單選題。③ 老年患者人工智能機器人使用意愿評價表[21]。該評價表包括績效期望(2 個條目)、努力期望(3 個條目)、社會影響(3 個條目)、感知趣味(3 個條目)、感知風險(3 個條目)、有利條件(1 個條目)、使用意愿(4 個條目)共 7 個維度,19 個條目。采用 Linkert 5 級評分法(完全不同意=1 分,比較不同意=2 分,中立=3 分,比較同意=4 分,完全同意=5 分),總分 19~95 分,均為客觀單選題。得分越高提示該維度同意程度越高,反之則越低。④ 老年患者人工智能機器人的認知(知曉)情況,均為客觀單選題。⑤ 老年患者使用人工智能機器人的具體不利因素,為客觀多選題目。
本研究在正式調查前進行預調查,修改表述不明的條目后,形成正式問卷,預調查結果顯示其重測信度為 0.841,克朗巴哈系數為 0.933,問卷條目 I-CVI 為 0.833~1.00,S-CVI 為 0.92,具有較高信效度。
1.2.2 調查方法
本研究屬于橫斷面研究。調查問卷標注統一的指導語,研究者根據知情同意及自愿參與的原則向調查對象解釋研究目的,避開進食及治療時間,與調查對象面對面交流進行調查,問卷填寫后當場回收,對于填寫困難者由研究者代為填寫。問卷剔除標準(滿足任意一條):① 問卷內容缺失;② 作答呈明顯規律性。
1.3 統計學方法
所有數據在 Office Excel 2016 中錄入并保存。采用 SPSS 22.0 統計學軟件進行數據分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差表示。計數資料以頻數和百分比表示。兩獨立樣本比較采用 t 檢驗(方差不齊時采用 t’檢驗),而多組比較采用單因素方差分析(方差不齊時采用 Welch 近似方差分析)。以單因素分析中 P<0.10 及臨床分析有意義的因素為自變量,應用多重逐步線性回歸分析其影響因素(α進入=0.05,α剔除=0.10)并計算 95%置信區間。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般情況
本研究共發放問卷 460 份,回收有效問卷 446 份,問卷回收有效率為 96.96%。共納入老年患者 446 例。其中,男 244 例,女 202 例;年齡 60~104 歲,平均(72.33±9.68)歲;以有配偶(80.49%)、與家人一起居住(83.41%)、初中及以上文化程度(72.65%)、月收入少于 6000 元(69.96%)、視力或聽力較好(70.63%、72.42%)、“室內生活一般能自理,并能自行外出”(79.82%)、家庭支持良好(64.57%)的老年人為主要群體。見表1。

2.2 老年患者人工智能機器人使用意愿評價表的各維度均分
調查表明,使用意愿評價表各維度的條目平均分皆大于 3 分,提示老年患者的人工智能機器人使用意愿較高,且績效期望等較高。但另一方面,其社會影響及感知風險維度得分也較高,提示患者對人工智能機器人的接納程度尚處在較低水平。見表2。

2.3 老年患者人工智能機器人使用意愿的單因素分析
由表1 可見,不同年齡、婚姻狀況、居住情況、文化程度、目前健康狀態、目前視力情況、目前聽力情況、自理能力及家庭支持的老年患者人工智能機器人的使用意愿比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。
2.4 老年患者人工智能機器人使用意愿的多因素分析
將使用意愿評價得分作為因變量,單因素分析中 P<0.10 及臨床分析有意義的因素作為自變量,進行多重逐步線性回歸分析。將自變量中的連續性變量(年齡)以線性形式納入,將分類變量(婚姻狀況、居住情況、文化程度、目前健康狀態、目前視力情況、目前聽力情況、自理能力、家庭支持)進行賦值處理,以啞變量形式納入,各自變量賦值處理見表3。結果顯示,年齡、文化程度、家庭支持是使用意愿的影響因素(P<0.05)。方程的決定系數 R2=0.121,說明模型擬合效果尚可,見表4。


2.5 老年患者對人工智能機器人的認知情況
由表5 可見,老年患者中 60.76%聽說過人工智能機器人,但只有 28.03%的老年患者了解可以通過人工智能機器人進行醫療保健,僅 13.90%的老年患者使用過人工智能機器人服務。

2.6 老年患者使用人工智能機器人的具體不利因素
調查表明,多數老年患者(>60%)認為“價格太貴”“使用復雜,或不會使用”等因素可能降低其使用意愿,見表6。

3 討論
3.1 老年患者對人工智能機器人的使用意愿及認知現狀分析
3.1.1 老年患者對人工智能機器人的使用意愿現狀分析
老年患者對人工智能機器人的使用意愿普遍較強。本研究納入的 446 例老年患者對人工智能機器人使用意愿維度的條目平均分相對較高[(3.60±0.90)分],而社會影響[(3.35±0.87)分]及感知風險[(3.53±0.84)分]維度的條目平均分也普遍較高,提示老年患者雖然存在對人工智能機器人的使用意愿,但其對人工智能機器人這類新興技術可能存在不解、懷疑、謹慎等態度[24],且容易受到周圍環境的影響,較難堅持自身的意愿,這提示相關人員開展知識教育及普及、推動人工智能機器人的研發、保證使用安全的重要性。
本研究進一步對不同特征的老年患者進行分析,年齡、婚姻狀況、居住情況、文化程度、目前健康狀態、目前視力或聽力情況、家庭支持等因素對其使用意愿存在影響,這些因素與以往研究較為一致[25]。究其潛在原因,年齡較大的老年患者往往存在認知功能障礙、對新興事物接納程度較低、學習能力下降等情況,視力或聽力情況較差的患者難以準確理解人工智能機器人的語音及界面,家庭支持障礙的患者其自身意愿易受到家庭成員阻撓,與子女或孫子女居住的老年患者往往能接受更多的宣傳教育等。且上述因素中,年齡、文化程度、家庭支持為獨立影響因素,提示應重點根據這三類因素預估老年患者的使用意愿情況和制定宣傳教育方案。
3.1.2 老年患者對人工智能機器人的認知現狀分析
本研究調查顯示,老年患者對人工智能機器人的認知情況處于較低水平。在納入的 446 例老年患者中,雖然多數(60.76%)老年患者聽說過“人工智能機器人”這一概念,但是只有少數(28.03%)的患者了解人工智能機器人可用于醫療保健,更少數者(13.90%)實際使用過人工智能機器人,這提示人工智能機器人在我國老年醫療領域的應用尚未普及,其可用于醫療保健領域還未被老年患者廣泛了解和熟知。這與既往的研究結果相符,如已有調查顯示老年患者對移動醫療、微信平臺等電子平臺的使用率較低[22,26]。研發投入、推廣宣傳力度不夠可能是導致老年患者對人工智能機器人的認知情況較差的主要原因。
其次,多數患者(>60%)認為“價格太貴”“使用復雜,或不會使用”等因素可能降低其使用意愿,這一方面源自患者對人工智能機器人的認知程度較低,另一方面則因為人工智能機器人在老年醫療中的應用尚處早期,其性能尚存在較大改善空間[27-28]。
3.2 改善老年患者對人工智能機器人使用現狀的策略。
3.2.1 提高老年患者對人工智能機器人的使用意愿及認知水平
老年患者普遍對新興事物接納能力較弱、接觸信息的渠道較少,因而對人工智能機器人的困惑與疑問難以得到解答[29]。因此針對老年患者的宣教策略極為重要,如醫護人員定期或不定期在病房及門診舉行宣教講座,實施人工智能機器人實地操作演示,將錄制的宣教及演示視頻在醫院循環播放,發放圖文手冊等[30]。在宣教過程中,應充分考慮老年群體的特征,有針對性地實施推廣。并需考慮到老年患者受社會影響較大,其家屬或照護者也可被列入被宣教對象。
3.2.2 積極推動人工智能機器人的研發
目前,我國用于老年醫療的人工智能機器人的研發水平仍處于較低階段[31]。既往文獻回顧及臨床經驗表明,老年患者的對人工智能機器人需求是多樣化的,例如協助日常事務、監測行為和健康狀況、提供陪伴、協助出行等[14,32],因此,人工智能機器人的研發設計應注重其功能的多樣性。并且人工智能機器人對于存在視力聽力等感官障礙的老年患者而言操作難度更高,其操作的簡易度、使用的安全性等方面亟需改良以滿足不同老年患者的需求。
3.2.3 應意識到人工智能機器人推廣的局限性及人文關懷的重要性
對于符合年齡較大(80 歲以上)、視力聽力狀況極差(失明失聰)、自理能力極差(全天臥床生活)等因素的老年患者來說,推廣人工智能機器人的難度大,且人工智能機器人的各項功能可能對改善其生活質量或臨終質量的意義較小。此時,相比于缺少“人情味”的人工智能機器人,醫護人員對患者的人文關懷也許重要得多[33]。
本研究顯示,老年患者對人工智能機器人的認知情況尚處較低水平,其使用意愿主要受年齡、文化程度、家庭支持影響。此外,鑒于本研究調查范圍具有一定局限性,后續可繼續完善并深入開展多中心研究。但本研究也可為后續改善老年患者對人工智能機器人使用現狀的研究提供參考,建議可考慮不同年齡、文化、家庭支持老年人的個性化需求,推廣價廉、操作簡易的人工智能機器人,并采取多類措施推動老年患者對人工智能醫療的認知、接納、使用,才能切實改善老年患者的生活質量。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。