呈現方式和性別對老年用戶使用和理解健康信息的影響

陶達，袁娟，曾吉紅，刁小風，曲行達

(深圳大學人因工程研究所，廣東省 深圳市 518060)

1 引言

由于慢性病的高發率[1]和日益老齡化的人口[2]，醫療護理領域正面對著巨大的挑戰。在中國，有3億人患有各種慢性疾病[3]，2.2億人年齡在60歲以上[4]。研究表明，個人健康指標(如：心率、血壓和血糖)的自我監測是各種慢性病(如高血壓和糖尿病)自我管理和滿足上述人群醫療護理需求的有效方法[5-6]。

隨著信息技術的快速發展，以消費者為導向的健康信息技術成為追蹤、記錄和管理消費者自我監測結果的便捷工具[7-9]。這些技術的普及使得消費者能更加容易以及頻繁地接觸到其自身的健康監測結果。典型的自我監測結果包括指標數值(表示當前指標水平)、測試名稱、測量單位和相關參考范圍等。消費者可以將監測結果與參考范圍進行比較以確定結果是否在正常范圍內。他們還可以將結果與健康個體的結果進行比較，以確定自身健康在人群中的狀態。然而，消費者通常難以理解這些健康信息，并對其作出正確的反應。其中很重要的一個原因是信息呈現方式不佳[10-12]。這種狀態會產生比較嚴重的后果，因為不恰當的信息呈現可能導致醫療護理過程中的混亂、挫折和中斷[13]，甚至導致藥物錯誤和不適當的醫療護理決策[14]。

事實上，有很多證據表明，消費者(尤其是那些數值能力和識字能力低的消費者)，難以理解定量的健康信息[15-17]。而老年人的情況可能更糟[15]，因為他們的記憶和認知能力已退化，受教育程度也較低，并且在解釋健康信息方面缺乏相應知識和技能[16,18]。這可能意味著對年輕人可行的健康信息呈現方法對老年人不一定適用。盡管老年人迫切需要了解自身健康狀況，但我們對他們的最佳健康信息呈現方式知之甚少。

健康信息呈現方式可以對信息的處理、評估和感知產生很大影響，這是一種稱為“代表效應”的現象[19]。傳統上，人們使用數字顯示和數據表的形式呈現信息，但人們逐漸認識到，圖形格式可能在提高消費者理解能力方面更具優越性[10-12,20-22]。例如，Zikmund-Fisher等人發現，與表格相比，數字線圖可以幫助患者區分實驗室檢測結果中的緊急和非緊急偏差，并能增加檢測結果的意義[12]。為了提高對醫療信息的理解和醫療決策，國際病患決策輔助標準委員會也強烈建議使用圖形呈現方式[23]。

使用圖形的一個優點是，它們能夠整合簡單的信息提示作為決策輔助工具來提高理解力。其作用機制是這些信息提示可以吸引人們的視覺注意力，這對于信息理解尤其重要[24]。眾所周知，眼動追蹤數據可以客觀地評估特定的視覺信息提示如何吸引視覺注意力[25-26]。在健康信息學領域內外都有各種信息提示，其中，顏色[12,20-21,27]、文字[12,20]和個性化信息提示[22,28]被廣泛使用。但總的來說，目前仍然缺乏足夠的實證研究來證明哪類信息增強方式或信息提示能最大限度地幫助用戶獲得必要的信息理解水平，以及這些增強方式是如何達到這一目的的。另外，目前也缺乏研究來描述消費者如何感知不同方式呈現的健康信息(例如某種信息增強方式是否對其健康護理有幫助)。此外，已有的健康信息學研究都沒有說明這些呈現方式是如何吸引和獲得用戶的視覺注意力資源從而影響用戶的信息理解[26]。最后，盡管一些研究包括老年人[10,21]，但幾乎沒有人專門研究過這一群體。而老年人的認知理解機制與年輕人不同；且其是對健康護理有迫切需求的人群，值得重點研究，這對老年人的健康信息呈現設計尤為重要。

本研究的主要目的是檢驗四種類型的圖形呈現方式(每種圖形格式包含不同的信息提示)對自我健康監測情境中老年用戶的理解、感知、視覺注意和偏好的影響。另外，研究還將探索這種影響是否存在性別差異。

2 方法

2.1 受測者

本研究從大學周邊社區招募了36名肢體和心智均正常、具有基本讀寫能力的老年人，平均年齡為65.8歲(標準差3.6)。其中男14人，女22人。大部分人為初中(67%)或大學教育(31%)經歷，一人為小學學歷(2%)。

2.2 實驗設計及變量

本實驗采用組內設計方式。組內因子即健康信息呈現方式(包括四種類型)。實驗測量指標包括客觀績效指標(任務完成時間、正確率)、主觀認知指標(感知風險、信息呈現方式的感知易用性和感知有用性、對能正確理解健康信息的自信程度和對信息呈現方式的滿意程度)以及老年用戶偏好。其中，感知風險(“基于以上呈現方式中的健康信息，您認為您的健康狀態風險多大？”)、感知易用性(“您認為這種呈現方式容易理解嗎？”)、感知有用性(“您認為這種呈現方式對您了解自身健康狀況有幫助嗎？”)、自信程度(“您對在這種呈現方式下能正確理解信息有多大信心？”)和滿意程度(“總的來說，您有多喜歡這種呈現方式？”)分別通過7分制量表測量。另外，我們通過Tobii X-120眼動儀記錄老年用戶的眼動指標(包括首次注視時間和總注視時間)。

2.3 實驗材料

本研究的醫療信息以提供給老年慢性病患者的血壓(高壓和低壓)和血糖(餐前血糖和餐后兩小時血糖)數據為對象進行圖形化設計。設計過程通過多輪老年用戶訪談和人因專家咨詢，以使設計的健康信息呈現方式能初步滿足老年用戶需求，符合一般人因工程設計原則。四種信息呈現方式均以條形圖呈現，測量的血壓血糖指標則以大號圓框標示于條形圖相應位置。四種類型描述如下：類型A，以黑白線框條形圖呈現測量的醫療數據(簡稱黑白條形圖)；類型B，在類型A基礎上，以彩色條形圖呈現測量的醫療數據，綠色表示正常值，紅色表示超出正常范圍的值(簡稱彩色條形圖)；類型C，在類型B的基礎上增加表示測量值是否正常的解釋說明性文字(簡稱文字增強條形圖)；類型D，在類型C的基礎上增加同性同齡人指標數據的解釋說明性文字(簡稱個性化增強條形圖，如圖1所示例)。

圖1 實驗測試的四種信息呈現方式示例(血糖指標)

實驗刺激包括2種測量指標(血壓、血糖)，每種測量指標又分為正常值和非正常值狀態，因此每種呈現方式下有16種刺激圖片。每個刺激圖片根據信息位置確定四個興趣區域(圖2)，以記錄眼動指標。前三個興趣區域為各種呈現方式中的信息提示區域(如興趣區1未個性化信息區域，興趣區2位顏色提示區域，興趣區3為文字提示區域)，最后一個興趣區(興趣區4)為正常值范圍參考信息區域。

圖2 興趣區域劃分示例

2.4 實驗流程

實驗程序以e-prime編制，通過戴爾一體機(23寸屏，分辨率1024*768)來呈現。實驗假設刺激圖片上呈現的是受測者本人的測量結果。實驗前，受測者被指導以舒適姿勢端坐于實驗屏幕前，并通過眼動儀校準測試，以便在實驗時記錄其眼動行為數據。受測者在完成前測實驗后進入主實驗。他們被要求觀察屏幕上呈現的刺激圖片，并盡可能準確地完成相應任務：(1)在圖片上尋找自己的測量指標，并按要求回答出具體數值(記為搜索任務)；(2)判斷該指標是否正常(記為判斷任務)。其中，各種刺激圖片以平衡對抗設計方式依次隨機呈現。另外，他們還需判斷每種刺激圖片呈現的健康信息的感知風險。實驗結束后，受測者填寫問卷，收集其他主觀認知、情感以及用戶偏好等數據。實驗約持續半小時。

2.5 數據分析

重復測量的方差分析用來分析健康信息呈現方式和性別對任務績效、感知風險、認知理解、情感及眼動指標的影響。由于性別樣本不平衡，故方差分析中采用Type II均方和處理數據。卡方檢定用來分析用戶對不同健康信息呈現方式偏好的差異性。數據用SPSS 22進行分析。

3 結果

3.1 客觀績效指標

表1和表2分別呈現了不同健康信息呈現方式和性別的任務完成時間和正確率。搜索任務中，健康信息呈現方式對時間(F(3,96)=0.45,P=0.717)和正確率(F(2.397,76.712)=1.34,P=0.269)均無顯著影響。判斷任務中，不同健康信息呈現方式的時間(F(3,96)= 0.10，P=0.970)和正確率(F(3,96)=1.94,P=0.129)也無顯著差異。雖然績效指標并無性別差異，但男性顯示出更快以及更加準確地完成任務的趨勢。性別與呈現方式之間無交互作用。

表1健康信息呈現方式和性別對任務完成時間的影響(s)

表2 健康信息呈現方式和性別對任務完成正確率的影響(%)

3.2 主觀認知指標

方差分析表明，健康信息呈現方式對感知易用性(F(3，102)=7.21，P<0.001)、感知有用性(F(3，102)=9.55，P<0.001)、正確完成任務的自信程度(F(3，102)=3.45，P=0.019)以及滿意程度(F(3，102)=14.64，P<0.001)有顯著影響，而對感知風險無顯著影響(F(3，96)=1.60，P=0.195)(見表3)。所有主觀認知指標均無性別差異。性別與呈現方式之間亦無交互作用。

表3健康信息呈現方式和性別對各主觀認知指標的影響

3.3 眼動指標

方差分析表明，健康信息呈現方式和性別對首次注視時間均無顯著影響，而不同興趣區域對首次注視時間有顯著影響(F(3，15)=5.39，P=0.010)(見表4)。區域4的首次注視時間顯著長于其他區域。不同健康信息呈現方式和性別對總注視時間均無顯著影響(F(3，15)=1.03，P=0.408)，而不同的興趣區域對總注視時間有顯著影響(F(3，15)=5.05，P=0.013)。區域4的總注視時間顯著小于其他區域。

表4健康信息呈現方式、興趣區域和性別對首次注視時間和總注視時間的影響

3.4 用戶偏好

表5展示了老年用戶對各種健康信息呈現方式的偏好分布情況。老年用戶更加偏好個性化增強條形圖(50.0%，χ2=12.67，P=0.002)。

表5 老年用戶對健康信息呈現方式的偏好分布

4 討論

以消費者為導向的健康信息技術方興未艾，這使得一般消費者能接觸到更多有關自身健康的醫療信息，如各種健康護理所需監測的醫療指標[9]。本文以慢性病自我護理系統所需的醫療健康信息為背景，探究了不同健康信息呈現方式對老年人使用和解讀自我健康監測信息的客觀績效和主觀認知理解的影響，并對相關眼動指標進行了實證研究。實驗結果表明不同的健康信息呈現方式對老年人的主觀認知理解和偏好都有不同程度的影響，而這種影響不存在性別差異。

我們發現，不論是信息搜索任務還是認知判斷任務，不同健康信息呈現方式能產生相差不大的任務績效。這可能是因為實驗并未對受測者完成任務的時間做出限制(比如并未要求用戶盡快完成任務)。比起效率，用戶更加注重正確率。這與實際中人們使用健康信息的情境也是相符的，即人們并不急于知道答案，而更加看重是否正確理解。這一結果說明包含較多信息的呈現方式也能讓老年用戶在較短時間(30s以內)，正確完成大部分任務(74%以上)。這實際上從側面反映了本研究中的圖形呈現方式能夠在增加信息量的前提下，不會增加老年用戶的認知負荷。因而此研究結果與前人研究中圖形呈現方式具有績效優越性的結論是一致的[10,11]。

我們的結果表明，健康信息呈現方式對老年用戶的主觀認知均有不同程度的影響。首先，我們發現健康信息呈現方式對老年人的感知易用性和感知有用性均有顯著影響，其中以包含文字和個性化信息提示的呈現方式，其感知易用性均要顯著高于黑白條形圖；包含顏色、文字和個性化信息提示的呈現方式，其感知有用性均要顯著高于黑白條形圖。這確認了顏色、文字和個性化信息提示在健康信息顯示方面的有效性[13]。其次，不同的健康信息呈現方式會影響用戶對自身解讀健康信息正確性的自信程度。包含文字和個性化信息提示的呈現方式，更能讓用戶肯定其任務的正確性。這可能是因為這些信息提示中表達了確定的信息來輔助他們的任務決策。而用戶對自身決策判斷的自信程度對其理解健康信息，進而進行針對性的健康護理十分重要。

本研究記錄了眼動數據來輔助探究老年用戶對健康信息的注意和理解。結果顯示，健康信息呈現方式對首次進入時間和總注視時間均沒有影響，而不同的興趣區域之間有顯著差異。圖片下方文字注釋區域的首次進入時間比其他區域更長，表明該區域比較不容易引起老年用戶注意，因此對文字注釋區域應當采取突出強調等方式使得老年用戶引起重視，才能幫助其正確理解信息。數值區域的總注視時間大于其他興趣區域，結合操作績效數據，個性化增強條形圖的任務完成時間較高，但是其正確率低于其他條形圖。這可能是因為老年用戶對數值區域產生了疑惑。因而未來研究可關注如何對健康數據本身或相關提示方式進行設計以提高老年用戶對這些數字的理解。

我們的研究結果對于消費者健康信息圖的設計具有理論和實踐意義。從理論上講，我們的研究確定了圖形格式的影響隨著信息提示的增加而變化。此外，研究結果強調了適當的圖形設計對提高老年人使用和理解健康信息的重要性。從實踐角度來看，我們的研究證明了不同圖形格式在各種測量指標方面的優缺點。設計者需要意識到通過使用不同的圖形格式會對消費者理解、感知、視覺注意力和偏好產生不同影響。特別是基礎圖在信息理解方面與其他圖相比，具有較高的效率和有效性，而且界面更簡潔。為了獲得較好的用戶感知，顏色和文本提示應一起使用，而不僅僅是顏色提示。雖然個性化信息可以增強消費者對易理解、有用性和信心的認知，并且受到消費者的青睞，但這些信息可能會導致風險感知水平的提高。因此，設計者在為消費者提供信息時要謹慎，以引起適當的風險感知。此外，設計者還應考慮在圖表中如何呈現和配置各種信息(如信息提示和參考信息)，以吸引和保持適當的視覺注意力，從而最大化圖表的有效性。最后，老年人對實驗中的各種圖表，都會在任務表現上遇到困難。因此，為老年人量身定制的呈現方式將有助于他們對健康信息的理解。

本研究亦存在一些局限，需要進一步的工作來進行完善。首先，本研究設計的幾種信息呈現方式較為類似，區分度不大，未來可考慮除了顏色和信息量變化之外的多種不同形式的呈現方式。其次，本研究信息基于大屏設備顯示，研究結論可能不能推廣到智能手機等小屏設備上。另外，與很多前人研究一樣[12]，本研究使用的是假想的健康數據，而非用戶自身真實數據。而用戶在真實數據情境下的反應可能不一樣，因此未來可通過臨床試驗進一步確認這些健康信息呈現方式的效果。最后，本研究招募的老年人基本具有初高中以上學歷，其知識水平要高于我國老年人的平均水平。因此實驗結果是否能推廣到知識水平較低的老年人群仍需進一步驗證。

5 結論

隨著消費者健康信息技術的發展，如何給老年人提供可用有效、容易理解的健康信息已經成為健康信息學領域的一個重要課題。我們的研究表明，不同的健康信息呈現方式對老年人的主觀認知理解及偏好均有顯著影響，這些影響沒有性別差異。通過顏色、文字和個性化提示信息等圖形化設計，包含較多信息的呈現方式也能取得和簡單圖形一樣好的操作績效，同時可以給老年人帶來更好的主觀體驗。老年人偏好于個性化的健康信息呈現方式。研究結果可為面向消費者的健康信息呈現方式的設計提供參考。