医疗电子器械设计中人机工程的运用

丁立峰

摘 要：科技背景下的医疗电子器械设计，功能更加丰富，应用可靠度也得到提升，但是医疗电子器械在使用中由于人工操作或内部的结构设计存在问题，也会导致其实际的使用效果受到影响，在医疗电子器械设计中运用人机工程学的知识，是综合了生理学、心理学和医学领域的专业知识，使医疗电子器械设计和使用更加具有人性化和适用性的特点，对于医疗电子器械、人工操作和机械环境三者之间的协调关系发展具有重要作用。本篇文章在此基础上，主要对医疗电子器械设计中人机工程的运用方法和运用效果等进行研究和分析。

关键词：医疗电子器械；设计；人机工程；心理学；人性化特征

中图分类号：R197 文献标志码：A

不同的医疗电子器械结构设计、功能特性、使用方法以及应用领域均不同，在操作中，因人工因素、环境因素等容易导致医疗电子器械的故障，甚至发生安全事故。人机工程学是一项综合性较强的交叉学科，涉及的内容要素较多，在不同领域中应用广泛，将人机工程学运用在医疗电子器械设计中，对于提高医疗电子器械产品使用的安全性具有重要作用。关于医疗电子器械设计中运用人机工程的主要方法和要点内容等均需要从实践分析的角度展开综合化的研究与探讨。

1 人机工程在医疗电子器械设计中的主要运用方面

1.1 人机界面

医疗电子器械设计中运用人机工程，其中的人机界面是对计算机和人的信息进行交换、传递，连接媒介接口，人机界面是计算机系统中的重要组成内容，研究人机交互技术对于人机工程在医疗电子器械设计中的运用效用提升具有重要意义。人机界面包括情感性、功能性和环境性3种，但是这种划分并不是绝对的，3种形式的人机界面是交互和重叠的。人机界面设计中，要求明确系统设计的方向，定量分析主要的设计内容，并利用多维空间理念，形成计算机界面中的时间变换和空间变换，纳入情感演变因素和思维认识因素等，要求保证人机界面设计的合理性、动态性、多样化和交互性。

1.2 医疗电子器械安全性设计

医院的医疗电子器械使用方向、结构构造、性能特点以及具体的操作方法方面均具有不同的要求，在设计的过程中，要结合人机工程中的医学、生物学和人体学知识，保证设计合理和使用安全。医疗电子器械安全设计，要求医疗电子器械产品在与人体接触的过程中，不能对使用者和被使用者造成身体健康方面的损害，同时设计医疗电子器械，在产品配置上也要符合安全性原则，考虑到同行业水平，选择优质、环保材料，毒物、易燃物品不可作为医疗电子器械制造材料，同时还要注意控制医疗电子器械材料和细胞、体液、生物组织之间的相容性。

1.3 触觉功能设计

医疗电子器械产品的控制，一般会设置专门的控制装置，其中以按钮控制为主，这种按钮控制人工操控的便利化程度和智能化水平均不高，要滿足人机工程学的要求，可以对其进行触觉设计。随着电子技术水平的不断提升，轻型触觉控制器再替代传统的按钮控制器，设计这种控制器，开关功能具备，且转换功能突出。医疗电子器械的操作人员在操控面板上对特定的标志区域进行轻触，就能完成按钮的功能转换，这种触觉功能应用在医疗电子器械中，开关控制转换更加快捷，符合人的使用操作习惯。

1.4 作业空间

人机工程学主要是对人、机器和环境关系进行进一步的研究，在保证三者关系协调的基础上，促使医疗电子器械的设计和使用更加符合人的心理需求和生理特点。由于医疗电子器械的类型和应用领域不同，因而在基本构造和空间布置上也具有较大的差别，但是设计的医疗电子器械要根据人体工程学的原则，保证不同体型的机械操作人员在不同的操作姿势情况下，均能够有效操控设备。在设计医疗电子器械时，对其增加设置各种类型的附件，配合主机的使用。

1.5 材质选用

由于医疗电子器械材料的内部构造和组织内容具有一定的差异性，因而质感差别也较大，因而要根据人们的生理需求和心理感受合理选择材料。医疗电子器械设计可以尽量避免大面积地使用金属材料，替代使用塑料材料，这是因为塑料材料具有良好的亲和性，更易于人们接受，医疗电子器械外壳使用塑料材料的成本也更低，另外，医疗电子器械使用亚光表面，也减少了机器设备对人的视觉冲击，清洗起来也更加方便。

2 医疗电子器械设计中人机工程的创新运用趋势分析

2.1 绿色环保技术

科技的不断应用和发展，促使医疗电子器械的升级，医院使用不同型号和功能的医疗电子器械，能够提高疾病诊断和治疗的有效率。医疗电子器械在实际应用中，要提高设备的可靠性，要求对其功能设计、结构设计等部分进行优化，运用人机工程，减少和防止医疗事故的发生。人机工程学研究人、机器和环境之间的关系，因而在医疗电子器械设计和使用的过程中，要求医疗电子器械外形特点和内部构造不能对人的安全和健康产生损害，同时医疗电子器械材料也要具有环保性特点。随着绿色环保和经济可持续发展理念的不断深入，未来的医疗电子器械设计中运用人机工程的理念，更加注重对环保技术的运用。

2.2 虚拟技术

医疗电子器械设计中运用人机工程是指在研究方法和评价手段方面综合性地运用美学、医学、心理学、工程技术、人体测量学和生理学方面的知识，对医疗电子器械的工作方式、工作器具和工作环境进行指导性设计和改造，保证医疗电子器械作业更加健康、安全、高效和舒适。虚拟技术在不同领域中的应用，能够根据数据分析建立模型，输入相关数据后进行模拟分析，在医疗电子器械设计中，使用虚拟技术，可以根据人机工程的数据调研结果，对虚拟人机工程进行更加全面而深入的研究。

2.3 数字技术和智能技术

医院在疾病诊断和治疗中会使用不同的医疗电子器械，这些医疗电子器械能够直接或间接地作用于人体 ，器具、设备、仪器类型多样，功能丰富，能够高效、准确地完成校准、体外诊断等。运用人机工程学的知识，对医疗电子器械进行科学化和人性化的设计，能够显著提高医疗电子器械的使用安全性。在医疗电子器械设计中，应用数字化技术是将数字化人机工程中的人机评价系统、人机资讯系统、人机工程分析系统以及服务分析系统等综合运用在产品设计中，对医疗电子器械产品内容的特性和结构要点实施综合分析，通过智能化测算，提高医疗电子器械设计的合理性。未来信息技术和科技技术的不断发展，将促使医疗电子器械设计水平提高，在医疗电子器械设计中，对人机工程的相关理论知识和设计指导原则进行充分运用，对于提高医疗电子器械质量标准和医疗作用具有重要意义。

结语

医疗电子器械应用不需要通过免疫学、药理学或代谢等方式完成医疗诊治工作，对人的身体损伤小，但是在医疗效用方面却具有重要的辅助作用，同时医疗电子器械在疾病诊断、治疗、预防、缓解和监护中，要注意控制仪器设备的操作手法，检查人体样本、妊娠控制、生命维持以及生理过程代替时，尽量避免不良因素的干扰。在对医疗电子器械进行设计的过程中，需要对器械设备的结构、性能等予以优化，综合性地运用人机工程学知识，使医疗电子器械产品设计和使用符合人体生理结构特点，对人体、机器、环境之间的规律正确把握，提升医疗电子器械设计、运用的安全性能。人机工程在医疗电子器械设计中的运用，对其内部结构的计量、分析和控制更加精准，在人机统一中促使医疗电子器械更加适合人的操作，研究人机工程学，对医疗电子器械设计优化和应用进步等也具有重要的促进作用。

参考文献

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[2]万萱，万依依，朱晓明.形态与功能融合的医疗电子器械创新设计研究[J].包装工程，2017，38（4）：138-142.