医疗器械设计中的人机工程设计

刘洪生

摘要：随着我国社会进步和经济发展，各类医疗器械产品的科技含量逐渐增加，但是在人机工程方面的设计还有欠缺。本文就对医疗器械人机工程设计展开研究和探讨。文中主要提到了医疗器械人机工程学的设计原理以及内容，分析了医疗器械相关产品的特征，并且提出了医疗器械设计要遵循“以人为本”的理念，从医疗器械人机界面开始做研讨，简单的阐述了其设计使用原则以及对医疗器械人机工程发展的前景进行探索分析，医疗器械中的人机工程设计在医疗器械中占据着非常重要的地位，这对于设计医疗器械产品的发展具有重要意义。

关键词：医疗器械;设计;人机工程

前言

随着社会科学技术飞速发展，产品更新速度越来越快，人们的生活质量普遍提高，所以会更加重视产品的舒适度，便捷度和使用效率。人机工程设计是一项综合研究，要考虑到各方面的指标加上人所具备的功能去设计机器，从而确保在使用时能够达到人机高度配合。

1.概述

简单地说人机工程学主要研究的就是人和机器系统的相互关系以及作用原理，从而达到优化升级机器系统和人类工作效率的学科，目的是为了满足人们的使用需求。

1.1医疗器械中的人机工程学特点

人机工程有三个要素，分别是人、机器、环境。这三个要素缺一不可相互依存，共同决定着系统的总体性能。医疗器械是直接的作用在人机工程的使用安全以及质量的基础上。随着科技不断向前发展，我国医疗器械内部结构和操作控制设计的越来越精密，有了更高的可靠性和安全性，但是有关人机工程设计并没有很大的突破和进步，我们的任务就是使医疗器械更加适合人类使用，从而达到人机高度协调统一。

1.2医疗器械设计中的人机界面设计

在ISO13407国际标准中明确了交互系统“以人为本”的指导方针。以人为本的设计观点提出，就意味着医护人员和病人都要积极参与到医疗器械的设计过程中，并且明确双方需求，将医护人员、技术功能、病人的任务进行合理分配，清楚哪些事情是由器械完成的，哪些是要人工操作的。设计观点本着“以人为本”的理念，其中主要包括产品说明、设计方案、使用范围、设计评价等。人机界面的设计就是在人操作计算机进行信息交换和传递的纽带，界面分类有功能性、情感性、环境性等，不同类型的界面可以相互叠加，也可以单层使用。在使用人机工程时需要遵循四个原则，分别是动态性原则、交互性原则、合理性原则和多样化原则。医疗器械的人机界面设计就要在这四个原则的支持下进行同时还要考虑到双面设计。所谓的双面设计就是既要考虑到医护人员的人机界面又要考虑到患者的人机界面。对于医护人员来说需要注重的是高度紧张状态和工作压力，患者界面设计要充分考虑到患者精神脆弱、易怒等心理特点。

2.主要设计内容

2.1产品设计方案阶段

从产品的本身出发以及环境和人的角度进行相关分析，同时还要考虑人的能力限度和机器操作安全等因素制定设计产品方案，制定出一个产品模型，再加入人机工程学中的人体模型等数据对模型进行充实改造，模拟产品完成优化以后可以进行后续的各项实验，可以把实验结果同步在人机工程学上做对比，便于后续数据调整。

2.2产品规划阶段

进入到规划阶段的产品要充分考虑到产品、环境、人这三者的关系，合理分配医疗产品的功能关系。

2.3产品技術设计阶段

技术设计是整个产品的核心环节，在设计时要考虑人的心理特点和生理机能。从人的视野度、尺寸参数、肢体等各个方面综合评估，以便于全面准确地分析医疗产品零件的尺寸更好地投入使用，医疗产品设计一定要严格要求不得马马虎虎，所以要严格控制每一个设计参数细节，根据参数制作模型。不仅要对产品进行参数测评，还需要进行操作人员活动范围、舒适度、操作便捷度等各个方面进行考量，根据调查结果所得预测出产品在投入使用期可能会发生的问题并给予相关解决方式，针对这些问题再对产品进行相应修改。

2.4产品整体设计阶段

在产品的整个设计过程中，充分运用人机工程的相关理论对产品进行全面细致的分析，保证产品适用于实际操作，故障维修方便以及使用环境安全，使得产品的使用功能和效率上都可以达到最优化。

3.人机工程设计理念在医疗器械中的应用

人机工程设计理念，可以有效提高我国医疗器械产品市场价值和使用价值。例如国外的 Sturlgart 设计中心在每年评选优质医疗器械时，人机工程的评判标准是产品尺寸、外形和人体能否达到高度统一;产品操作是否顺手;各操作单元设计是否符合实际需求;使用者能否避免操作意外伤害;产品清洁保养是否方便。只有人机达成高度默契，才能让人机产生一种微妙的关系，产品在现实使用时也会更加便捷。通过外观、界面设计等多方面进行改进，不断与患者与操作人员的实际需求靠近。

3.1以人为中心的设计意义

用以人为本作为设计理念，可以很大程度上减少医疗成本，便于医护人员的日常操作，也可以快速提高操作人员对产品的熟悉度，使得医疗器械更具有人性化，从而减少患者在治疗中的恐惧感，提升医疗器械的操作安全性和可靠性，把产品优势最大化。

3.2 人机工程设计界面的分类

在上文提到人机界面可以分为功能性人机界面，环境性人机界面以及情感性人机界面三类。任何一个产品或者是室内外环境作用都不能脱离环境因素而存在，环境的物理条件和精神分为是不能忽视的人机界面因素。

4.结束语

综上所述，医疗器械中的人机工程设计需要考虑多方面的因素，这些因素往往掺杂着复杂和不确定性。全面系统地考虑设计医疗器械设计程序有利于提高器械质量，提高在同类产品中的竞争力，在市场中占据有利地位。如今医疗科技持续进步，患者对于医疗服务也提出了更高的要求。医疗器械很大程度上影响着医疗服务质量并且还影响着疾病治疗效果。由此可见，提升医疗器械的综合质量有必要被纳入到医疗行业发展的整个过程中，以便为患者提供更优的服务。

参考文献

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（作者单位：迈卓泰科（天津）医疗科技有限公司）