浅谈医疗器械设计与人类工效学

　　摘要：论文主要介绍了医疗器械设计必然要考虑人类工效学的原因，以及人类工效学在医疗器械设计中的开展方法。希望能够为我国医疗器械设计和制造业相关人士提供一些参考。

　　关键词：医疗器械，人机功效学，设计

　　论文对医疗器械设计与人类工效学的结合关系进行了浅略的分析和研究，指出良好的医疗器械设计必然满足病人受用与医生使用的双向功能。

　　1、人类工效学的定义分类及研究方法

　　人类工效学的主要研究内容有四个方面。首先是对人体特征的研究，例如研究人体形态特性参数、感知特性、反应特性、劳动中的心理特征等，解决机械设备、工具、作业场所及用具的设计如何与人的生理、心理特点相适应。从而才可能为使用者创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。其次是对人机系统总体集成性的研究。人机系统工作效能的高低首先取决于它的总体设计。即在整体上使“机”与人体相适应。还有是对工作场所及信息交互系统的研究。主要表现在工作空间设计、座位设计、工作台或操纵台设计及作业场所总体布置等。这些设计需应用人体测量学和生理力学的知识和数据。最后，是对环境控制以及安全性能的研究。环境控制方面应保证照明、微小气候、噪声和振动等常见作业环境条件适合操作人员的要求。保护操作者免遭“因作业而引起的病痛、疾患、伤害或伤亡”也是设计者的基本任务。

　　医疗器械设计与人类工效学的要求紧密相关。相对于其他学科，医疗器械对产品的适应性要求更高。因为其他学科总体上来说是为了人类舒适、健康着想，而医疗器械的设计确是站在患者的生命角度考虑问题。

　　2、医疗器械的人类工效学特点

　　医疗器械是一种特殊的产品，它的设计在满足人类工效学的要求后，还要安全性和专业性。作为医治病人的工具，产品自身的安全性能是病人接受该产品的先决条件。产品本身必须满足如下几个要求：不能对病人康复造成不良影响，不能对病人造成心理压力和阴影。不能造成与使用部件可接受危险相关的、超过受益的任何危险。产品的专业性要求每一种病症对应一种产品，而这种产品也只对这种病症有很好的疗效。医护人员必须经过专业培训才能使用此类产品。这样做虽然有一些限制，却不容易发生医疗事故。

　　3、医疗器械的人机交互系统设计研究

　　首先，医疗器械必须简单易用。产品交互界面与人体尺寸、形状及用力配合。如，在硬件设计上，考虑大多数人操作的方便舒适，立式医疗器械的工作台面高度一般设置在850mm左右。对频繁使用的开关、旋钮等医疗器械的控制器，一般按人体数据的第50百分位数(P50)设计最佳工作区尺寸计，以使大多数操作者的作业过程感到高效和舒适。医疗器械的外观有必要进行适当的装饰，以提升亲和力。但是不能使过多的装饰因素影响人机交互信息的反馈与传递。

　　其次，医疗器械产品设计要符合人的使用习惯。产品的提示功能要有继承性，功能区与控制区的划分要符合以前或现在大多数器械的划分原则，不能特立独行和标新立异。如用红色表达“警示”或“危险”；用绿色表达“正常”或“安全”等；对于伤残及盲人患者，这些语义图形和色彩的一贯性设计更体现出设计者的人性化关爱，避免潜在医疗事故的发生。人性化的医疗器械显示信息要求认读快、准确性高、背光效果好、不易产生视疲劳，所以技术上多采用低明度、低纯度的中性色为背景色，以增强显示效果。

　　再者，医疗器械产品要防止操作者收到意外伤害或误操作。医疗器械的人机交互界面应以认知心理学为指导，以用户角度合理组织信息，使之尽量符合人的感知觉特性，并使界面本身能对操作者的操作过程进行引导，减少操作者不必要的认知资源占用，专心于更重要的任务。针对操作者的上机姿势，在医疗器械计算机的人机界面设计中，通过界面角度和高度的调节，避免用户长期手臂向前悬空以致的肌肉疲劳或手部腕管综合症；针对操作者感知错觉的规律和认知加工的局限性，医疗器械人机交互界面除了按键整齐排布、功能指示清晰明确，更可通过颜色、纹理、形状的变化为不同的操作提供相异的线索，并利用及时性反馈，为可能发生的误操作提供更改的时间和空间余地，使器械本身更为“聪明”，更为“人性化”。

　　最后，医疗器械产品应该便于清洗、保养及修理。在设计中充分考虑后期维护保养的要求，做到结构简单，功能丰富，保养便利。事实上，高品质的产品设计本身就是对后期维护保养得高度负责。对于医院管理者和医疗团队来说，医疗器械产品应该是诊断和治疗团队的一部分，产品的维修保养的时间金钱成本关系到整个团队的工作效率。

　　4、医疗器械心理情感交互设计研究

　　医疗器械在满足人们生理使用和适用后，也要满足人们心理情感预期要求。

　　一般而言，设计心理情感化的表达方式有如下两种：一是通过设计的形式要素(如造型、色彩、装饰、材料等)的变化，引发人积极的情感体验和心理感受。二是通过对设计物各类语义符号标识的形象化、规范化、统一化、使一件复杂的产品成为一件“自明之物”，提高操作的效率和使用的宜人性、安全性，使人感到亲切温馨，让人感受到人道主义的款款真情。其造型设计上，尽量避免产品给人产生的笨重、粗糙、冰冷的感觉，使用一些平行的线条，还有圆弧过渡，使产品造型活跃又不失整体感。医疗器械作为面对特殊群体的使用工具，它既要保证医护人员操作的安全、高效、舒适，又要使病人感受到缓减病痛的舒适和安慰。所以，在设计上应摈弃冷漠和毫无情感的形和色，尽力体现医疗器械的亲和力，营造一种“快乐医疗”的理念，真正体现医疗器械对人的关怀与尊重。

　　5、结语

　　外国医疗器械产品在我国市场上有极大竞争力的原因无外乎两点，一是有高技术条件作为支持，另一方面是有极强的亲和力。技术能力的储备不是一朝一夕的事，但是产品的亲和力设计确是我们只要敢做就能做到的。在医疗器械市场竞争日益激烈的今天，只有加强人类工效学在产品上的应用，才能受到医疗单位和病人的欢迎，才能在市场上站住脚。本文来自《人类工效学》杂志

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