医疗器械产品的可持续生命周期设计研究

摘    要：基于可持续生命周期设计理论，分析儿童医疗器械产业发展现状，通过造型精简化、功能人性化、结构标准化、绿色环保化、产品专利化、文化创意化，开展儿童医疗器械产品的设计，推动医疗器械特色小镇建设。

关键词：可持续生命周期设计;医疗器械;儿童产品

一、儿童医疗器械产业发展现状

医疗器械产品是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件。⑴现阶段，我国一些特色小镇儿童医疗器械产业发展存在的问题：（1）低端产品多，中高端产品少。许多企业生产的医疗器械产品主要为包括儿童注射器在内的低端一次性医疗器具，而智能诊断仪器、家用智能医疗器械、可穿戴医疗设备等适应各类人群的中高端设备生产少，产业链短，利润薄。（2）产品同质化严重，企业之间各自为政，恶意竞争，打价格战，利润少。（3）原创产品少，技术创新体系尚未构建。

二、基于产品可持续生命周期设计理论提升特色小镇儿童医疗器械产品品质和竞争力的路径

1.产品可持续生命周期设计理论

产品可持续生命周期设计，就是基于自然环境可持续发展、文化可持續发展角度，围绕产品的横向与纵向生命周期而开展的设计。所谓产品的横向生命周期即原材料的采集、生产、贮存、运输、报废到回收利用的全过程;所谓产品的纵向生命周期是指某类产品能否在历史的长河中具有持续的生命力，这就与文化的认同和传承有关。因此，它要求从市场需求开始就考虑产品全生命周期的各个环节，以产品材料的选取、降低成本、缩短上市时间、文化传承、优化功能、生产制造、贮存、运输、消费、售后服务、报废回收利用等为目标函数，求得设计的最佳平衡点。

实现产品可持续生命周期设计，需要开展创意设计，创意就是追求一种与众不同的结果。基于儿童医疗器械产品设计，笔者以为，创意设计就是基于可持续生命周期设计理念和创造性思维，整合造型、功能、结构、文化、生态、专利等多种要素的设计的过程与结果。创意设计具有革命性、颠覆性、超前性等特点，它对于提升特色小镇儿童医疗器械产品设计的附加值、产业竞争力和促进儿童医疗器械产业转型升级将发挥巨大的作用。

众所周知，制造业的核心是设计，而设计的成功源于好的创意。创意设计能够创造财富，美国苹果、韩国三星、德国奔驰等公司都是依靠优秀的创意设计跻身世界顶级品牌。在制造业中，儿童医疗器械产业是非常重要的一员，笔者以为，当特色小镇医疗器械及其产业发展到一定阶段的时候，就应该避免单纯依靠产量、价格、政策等优势来进行竞争，需要基于产品可持续生命周期设计理论，通过创意设计来实现特色小镇儿童医疗器械产品品质的独特性、唯一性和不可替代性，推动我国特色小镇儿童医疗器械产业的快速健康发展。

2.提升特色小镇儿童医疗器械产品品质和竞争力的路径

拥有一大批创新的儿童医疗器械产品是特色小镇儿童医疗器械产业发展壮大的必备条件，而要拥有一大批创新的儿童医疗器械产品就离不开设计。针对我国特色小镇儿童医疗器械产品设计创新不足的现状，笔者研究梳理了基于产品可持续生命周期设计理论，通过创意设计提升特色小镇儿童医疗器械产品品质和竞争力的“六大路径”，希望通过这些路径和相关案例，可供特色小镇儿童医疗器械研发企业提升儿童医疗器械产品品质借鉴，弃劣扬优，形成特色小镇产业集群优势。

（1）造型精简化

满足治疗技术的需要是儿童医疗器械产品造型设计的原则。造型精简化，是指在满足产品功能的前提下，通过设计将儿童医疗器械产品的材料、结构、零部件等精炼、简化到最少的程度，应用“黄金分割法”，体现几何美，达到主辅层次清晰、局部整体协调、空间布局合理和形式功能统一的设计效果，表达出最深的设计内涵。精简化，是儿童医疗器械产品造型设计的特点和原则，体现出时代的科学水平和审美观念，是儿童医疗器械产品设计是否成功的重要标志之一。如飞利浦VitaBreath 便携呼吸设备设计，其清晰的外形线条，淡雅的色彩渲染，给儿童予流畅明快的视觉感受;合理的人机尺度，唯一的启动按钮，极为精简，让儿童使用起来方便舒服。

（2）功能人性化

儿童医疗器械产品功能人性化，就是指医疗器械产品设计以儿童的生理、心理需求为导向，产品服务于儿童，产品有温度、带情感。事实上，功能人性化，既是激起消费者购买儿童医疗器械产品欲望的最好卖点之一，也是儿童医疗器械企业研发新产品应该遵循的原则和开拓新市场应该注意的重要问题。儿童医疗器械产品功能人性化主要体现为：（1）方便。方便就是儿童医疗器械产品设计在符合人机工程的基础上，既方便医护人员使用，又不给儿童带来恐惧害怕的心理感受。如，GE公司的Discovery IGS 740移动智能血管机，设计上舍弃了常用的天吊装置而采取了无轨设计，让医生与儿童的距离更接;C-型臂孔设计符合解剖学原理，既便于医生操作，也让儿童更加舒服。（2）智能。智能就是设计中将儿童医疗器械产品与计算机和网络技术应用结合起来，让儿童医疗器械产品能够更为精准地发挥作用，服务于儿童。如一些机器人手术系统的创意设计，医生只需要将其所要做的各种动作通过传感器传递给机器手臂，机械手臂就可以模拟医生的动作同步完成整个治疗过程，而且非常稳定准确，减少对儿童身体的损害。一些公司把监测儿童心率和体温的医疗器械设计成可爱的动物造型，当儿童紧握动物的手时，传感器就会感应到儿童的触摸，可在3-4秒内迅速衡量儿童的心率、含氧量、体温等指标，并将相关数据无线传输到父母手机的移动应用上。（3）定制。定制就是根据儿童的需求开展的个性化的产品创意设计与制作。据调查，目前，3D 打印的膝关节、髋关节、关键骨等儿童骨科器材类器械已投入使用。

（3）结构标准化

儿童医疗器械产品各个组成部分之间的连接关系就是儿童医疗器械产品的结构。一件儿童医疗器械产品的功能会影响到它的结构设计，同样它的结构设计也会影响到功能的实现，功能与结构相辅相成，相互制约。儿童医疗器械产品结构设计应该尽量优先满足产品功能的需要，考虑生产工艺可行性和成本，以取得最佳的效果，而要取得最佳的效果，结构标准化不失为一条有效的途径。结构标准化，就是指按照规范性标准，设计出可以共同或重复使用的儿童医疗器械产品及其零部件。儿童医疗器械产品结构标准化体现为：（1）模块化。模块化是儿童医疗器械产品标准化的高端呈现。模块化设计是指用极少的结构组合方法，往复已有标准化的产品，达到以少变应多变应不变的设计效果。模块化设计可以有效节约儿童医疗器械企业的生产成本、缩短生产周期、减少不必要的品种和让产品结构更加紧凑。（2）可拆卸。可拆卸是指儿童医疗器械产品的连接结构和零部件可快速拆卸。可拆卸设计有助于儿童医疗器械企业产品标准化的推广，可以让儿童医疗器械产品分离更加简单快捷，生态环保;可以降低儿童医疗器械企业生产成本，延长儿童医疗器械产品的生命周期，方便儿童使用。（3）安全性。安全性是检测儿童医疗器械产品结构标准化设计是否达标的重要依据。要实现儿童医疗器械产品的安全性，就要减少产品使用过程中人为操作失误可能导致的儿童人身伤害事故。事实上，儿童医疗器械产品达不到安全性，标准化也没办法实现。（4）情趣化。情趣化似乎与标准化相矛盾，其实不然，情趣化可以让儿童医疗器械企业生产的标准化产品具有情感色彩;可以有效激起家长的购买欲望，产品牢牢占领市场;可以让儿童在使用中产生积极的情感共鸣，从而具有持久的生命力。如一些公司设计的儿童麻醉罩，颜色鲜艳，外观就像一个多媒体耳机，不同的是麦克风换成了可以遮住口鼻的面罩，面罩连接游戏中心，孩子一旦带上面罩，麻醉剂就会通过面罩释放出来，孩子可以在愉快的游戏状态中进入麻醉状态，一觉醒来，手术已经结束。

（4）绿色环保化

随着人们健康意识的不断增强，绿色环保已成为特色小镇儿童医疗器械产品设计的重要原则。绿色环保体现为：（1）节能。节能是儿童医疗器械企业产品是否环保最直接的体现和长远发展的战略需要。儿童医疗器械产品节能设计，主要是通过减少儿童医疗器械产品生命周期各个环节的损失和浪费来实现的。如，上海医疗器械（集团）有限公司通过将高温加热改为中温加热生产的手术器械系列产品，有效地提高了包括儿童手术器械在内的各类手术器械的质量，降低了能耗，实现了节能减排与环境保护双丰收，并获得了国家发明专利。（2）再制造。再制造是对已磨损的儿童医疗器械产品零部件重新修复并达到使用标准的过程。再制造让標准化产品生命周期得以延伸，它有利于减少儿童医疗器械企业产品的材料消耗，保护环境。

（5）产品专利化

实践证明，专利作为一种提升特色小镇儿童医疗器械企业核心竞争力的战略资源，可以快速撬动市场，实现儿童医疗器械产品价值的最大化。如果儿童医疗器械企业拥有一大批核心专利，那就一定能牢牢掌握市场话语权，因此，专利保护可谓是特色小镇儿童医疗器械企业发展的生命线，是特色小镇儿童医疗器械企业产品原创性设计获得法律保护的重要途径，是形成特色小镇儿童医疗器械企业原创品牌的重要保障。事实上，积极开发儿童医疗器械新产品，注重专利保护，企业由此获得成功的例子不胜枚举。如，上海微创医疗器械（集团）有限公司设计的全球首个药物靶向洗脱支架系统，可用于儿童治疗之中，申请了专利，拥有完全自主知识产权，在市场上供不应求。反观一些儿童医疗器械生产企业，由于还处于起步阶段，科研力量弱，缺乏创新技术，在高利润引诱下不惜铤而走险，仿制他人产品，侵犯他人专利，既给被侵权企业造成名誉上的损失，也给企业自身带来利益的损害，丢失市场份额。

（6）文化创意化

设计是连接物质世界与精神世界的纽带，设计之所以能够改善人的生活环境，提高人的生活品质，推动社会文明的进步，让世界变得丰富多彩，是由于设计注重文化创意。文化创意是一种以优秀文化为支撑， 充分发挥人的想象力，实现人的意图的破旧立新的创造性活动。面对儿童的健康需求，在特色小镇儿童医疗器械产品设计加强文化创意已成为一种趋势。事实上，国内外许多知名儿童医疗器械企业在儿童医疗器械产品的设计中，会针对不同儿童的文化审美习惯，采取不同的设计对策。如，日本设计师把孩子们熟悉的可爱的卡通形象绘制在X光仪器上，让X光仪器变得不再冷酷;美国设计师把Buzzy止痛器械的造型设计成能够吹冷气和发出声音的滑稽可爱的卡通人，以此转移儿童患者对注射的恐惧感，都表明设计师已不是简单地设计X光仪器、止痛器械等医疗器械产品，单一地考虑产品的功能，而注重到了儿童的审美文化习惯等因素，将文化创意与儿童医疗器械产品设计联系起来。

三、结论

基于产品可持续生命周期设计理论，通过创意设计，实现造型精简化、功能人性化、结构标准化、绿色环保化、产品专利化、文化创意化，可以让特色小镇儿童医疗器械产品达到流畅舒适、使用方便、减少成本、减少污染、核心技术受到保护和品质得到提升的效果，有效提升了特色小镇儿童医疗器械产品的品质和竞争力。

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课题项目：本文系江西省社会科学“十三五”（2017年）规划项目的研究成果。（项目编号：17YS11）

作者简介：王东（1969-），男，江西广昌人，华东交通大学艺术学院，主要从事美术与设计艺术教育及理论研究。