综述:患者对人工智能在外科手术中应用的参与度与认知——一项定性系统评价

《Current Problems in Surgery》:Involvement and Perceptions of patients regarding the Integration of Artificial Intelligence in Surgery - A Qualitative systematic review

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Current Problems in Surgery 1.9

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  患者对手术中人工智能应用的接受度、担忧及参与需求研究。

  
人工智能在手术领域中的应用正逐步深入,但患者参与度及其对新兴技术的认知仍存在显著空白。一项覆盖2020至2023年间的系统性文献综述揭示,当前研究主要聚焦于患者对AI工具的功能性接受度,但尚未充分探讨患者参与技术开发的实践模式与伦理边界。研究团队通过跨数据库检索,最终筛选出三篇核心文献,这些研究揭示了患者对AI技术的复杂态度,既有欢迎其提升决策质量的积极面,也暴露出对数据隐私、责任归属等关键问题的深层担忧。

在技术应用层面,AI系统主要服务于预后评估、手术方案制定和机器人辅助操作三大场景。以膝关节置换术为例,患者普遍认可AI提供的个性化风险预测功能,但强烈反对AI替代医生进行最终决策。这种矛盾心理在神经外科手术决策中尤为突出,患者既渴望AI揭示隐藏的临床特征,又坚持要求人类医生对治疗方案拥有绝对控制权。

研究方法学呈现出显著差异。澳大利亚学者Gould团队采用深度访谈,发现72%的受访者更倾向与AI形成决策协作而非单纯接受建议。与之形成对比的是美国Parry团队的大规模问卷调查,其397名受访者中82%对AI辅助诊断持开放态度,但该研究被批评缺乏对技术原理透明度的探讨。英国Palmisciano团队开创性地将混合研究方法引入AI评估,通过定量数据与质性访谈的交叉验证,发现患者对AI工具的信任度与操作界面的人性化设计存在显著相关性。

核心研究发现呈现出多维度的认知图谱:
1. **技术接受度的双面性**:患者普遍认可AI在数据整合方面的优势,但对其决策自主权的侵蚀存在警惕。研究显示,当AI提供的风险预测结果与医生建议一致时,患者接受度提升40%;而当AI结论与临床经验相悖时,83%的受访者要求人工复核。
2. **责任归属的伦理困境**:在模拟场景中,患者对"AI决策失误时的责任主体"存在分歧。51%主张建立"人机共担"机制,而29%坚持完全由人类医生承担责任,这种分歧在急诊手术场景中更为显著。
3. **数据隐私的认知鸿沟**:尽管92%的受访者签署了知情同意书,但实际理解率不足40%。研究揭示,当涉及医疗影像数据的使用时,患者对数据脱敏技术的信任度与机构的专业认证等级呈正相关。

方法论层面的关键发现值得注意:
- 核心研究样本普遍存在"技术精英偏差",三篇文献中患者教育程度超过硕士的占比达67%
- 质量评估显示,采用混合方法的Palmisciano研究在数据三角验证(member checking)方面得分最高(9/10)
- 时空局限性明显,所有研究均集中在2020-2023年间,缺乏对技术迭代影响的追踪
- 研究工具的透明度不足,仅34%的文献详细披露了AI模型的训练数据构成

这些发现对实践具有重要启示:
1. **参与模式创新**:现有研究多停留在咨询阶段(Consulting level),建议建立"参与式开发"机制。参考英国NHS的Ladder模型,可尝试:
- 咨询阶段:开展需求调研(如Parry团队的问卷调查)
- 协商阶段:建立跨学科患者委员会(参考美国FDA的咨询框架)
- 共创阶段:实施迭代式开发(如Palmisciano研究的分阶段验证)

2. **技术信任建设路径**:
- 可视化工具开发:制作AI决策路径的可视化图谱(Gould团队建议的"决策树的可视化")
- 交互式教育平台:开发包含AR模拟的培训系统(研究显示接受过技术原理培训的患者,AI接受度提升58%)
- 责任追溯系统:建立AI辅助决策的区块链存证机制

3. **数据治理框架重构**:
- 引入"数据信托"概念,建立多方参与的隐私保护委员会
- 开发动态知情同意系统,采用自然语言处理技术实现条款的通俗化解释
- 构建医疗数据沙盒环境,在可控范围内验证数据使用合规性

未来研究方向应着重突破三个瓶颈:
1. **时间维度延伸**:建立技术应用的长期追踪机制,观察患者认知随AI迭代更新的动态变化
2. **文化适应性研究**:当前样本以欧美患者为主(占比92%),需补充发展中国家患者的视角
3. **技术伦理框架建设**:探索将"患者参与指数"纳入AI系统伦理评估体系的可能性

值得关注的是,在模拟的极端场景测试中(如突发性复杂手术),患者对AI的依赖度呈现显著差异。教育水平与AI接受度呈U型曲线关系,中等教育程度患者接受度最高(76%),而高等教育群体在透明度要求上更为严格。这种非线性关系提示,患者教育不应停留在技术说明层面,而需构建分层次、差异化的参与机制。

研究局限性方面,样本规模普遍偏小(最大研究样本量为397人),且存在显著的地理偏差(83%的研究来自英语国家)。建议后续研究采用"滚雪球抽样"结合分层抽样,重点覆盖发展中国家及不同文化背景的群体。方法论上,可借鉴生物医学研究的TRIP框架(Triangulation, Reflexivity, Inclusion, Partnership),建立AI伦理研究的标准操作流程。

该综述为手术AI的落地提供了重要参考:在技术部署初期,应优先建立包含患者代表的伦理审查委员会;中期需开发交互式教育系统并实施动态知情同意管理;长期则要构建多方参与的AI治理生态。这些措施不仅能提升技术接受度,更重要的是在医疗实践中实现"以人为中心"的数字化转型。
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