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医疗健康领域人工智能应用的信任与接受度挑战:基于定量调查分析的芬兰人群研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Journal of Medical Internet Research 5.8
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本研究针对医疗健康领域AI应用面临的信任与接受度挑战,通过1100名芬兰参与者的网络调查数据,采用梯度提升树回归模型和SHAP解释方法,系统分析了人口统计学特征、人格特质和技术态度等因素对8类AI医疗场景接受度的影响。研究发现技术态度(technology_attitude)是预测接受度的首要因素,非侵入式监测设备接受度最高,同时揭示了AI知识水平与态度呈倒U型关系等非线性规律,为医疗AI的差异化推广提供了实证依据。
在医疗健康领域数字化转型浪潮中,人工智能(AI)技术正以前所未有的速度渗透到诊断、治疗和健康管理的各个环节。从活动监测到机器人手术,AI应用在提升医疗效率的同时,也面临着"最后一公里"的挑战——如何获得患者和消费者的真正信任与接受。尽管现有研究已证实技术接受度与信任密切相关,但关于不同医疗场景下影响因素的交互作用仍存在认知空白,特别是缺乏对人口特征、人格特质与技术态度等多维因素的系统分析。
针对这一科学问题,来自芬兰的研究团队在《Journal of Medical Internet Research》发表了一项开创性研究。该研究创新性地采用机器学习方法,突破了传统线性模型的局限,首次全面揭示了医疗AI接受度的非线性驱动机制。研究团队通过精心设计的网络问卷,收集了1100名芬兰参与者对8类AI医疗场景(包括5种非侵入式和3种侵入式应用)的评估数据,运用CatBoost梯度提升树算法构建预测模型,并结合SHAP(Shapley additive explanations)方法进行特征重要性解析。
关键技术方法包括:1) 基于ECCOLA伦理框架设计包含33个预测变量的问卷;2) 采用Lavaan进行验证性因子分析构建7个潜在变量;3) 使用CatBoost建模处理非线性关系;4) 应用SHAP方法量化特征贡献度;5) 通过Optuna进行超参数优化。所有分析均经过严格的交叉验证和置换检验。
研究结果呈现多重发现:
【测量构造验证】确认7个核心评价维度中,使用意向(Intention)与信任(Trust)相关性最高(r=0.808),而隐私关注与数据交换意愿呈显著负相关(r=-0.468)。
【总体特征重要性】技术态度(technology_attitude)成为最具预测力的变量(SHAP=0.78),远超具体应用场景的影响(SHAP=0.36)。人格特质中"杂乱粗心(disorganized_careless)"和"焦虑易怒(anxious_easilyupset)"特质与AI接受度呈正相关。
【应用场景分层】接受度呈现明显梯度:活动监测(activitymonitor)、营养监测(nutrition)等非侵入式应用构成第一梯队;机器人外科医生(robotsurgeon)和生物电子监测(bioelectric)居中;护理机器人(nursing)和心理监测(mentalmonitor)接受度最低。
【人口特征交互】发现显著的性别差异:女性对月经监测(menstrual)接受度更高(+0.1),而男性更倾向接受生物电子监测(+0.02)。年龄呈现非线性关系,70岁以上群体数据交换意愿异常升高。
【知识水平悖论】揭示AI知识(AI_knowledge)与接受度呈倒U型关系,知识水平中等者接受度最高,这与邓宁-克鲁格效应(Dunning-Kruger effect)形成有趣对照。
【伦理维度洞察】隐私关注(privacy)与制造商信息需求(manufacturer)高度相关(r=0.69),反映用户对技术透明度的双重诉求。
讨论部分深入剖析了这些发现的理论与实践价值。与传统认知不同,研究发现应用场景的差异影响小于预期,而基础技术态度成为决定性因素。这提示医疗AI推广应优先培养公众的技术素养,而非过度强调场景特异性。特别值得注意的是,人格特质的影响强度堪比技术相关变量,为个性化推广策略提供了新思路。研究还挑战了"专家最支持AI"的假设,揭示知识水平与态度间的非线性关系,强调适度教育的重要性。
该研究的创新性体现在方法学突破上,首次将SHAP解释技术应用于医疗AI接受度研究,成功解析了多因素间的复杂交互。例如发现技术态度对女性和低学历群体的影响存在"阈值效应",这些细微发现为精准干预提供了靶点。尽管存在样本局限于芬兰人群的局限性,但研究构建的分析框架具有普适价值。
这项研究为医疗AI的伦理部署提供了重要路线图:开发者需将人口特征、人格特质纳入设计考量;政策制定者应关注不同知识水平群体的差异化需求;医疗机构可采用研究中的预测模型作为决策辅助工具。随着AI在医疗领域的深入应用,这种以人为本、数据驱动的研究范式将持续为技术落地扫清认知障碍,最终实现人工智能与医疗健康的和谐共生。
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