醫(yī)療器械設計中人機工程的運用

李雪梅 黨銘揚

摘要：隨著科學技術的發(fā)展，醫(yī)療器械的使用也得到了廣泛的應用。目前，雖然醫(yī)療設備的可靠性有了很大的提高，但由于人為因素的影響，醫(yī)療事故仍在實際應用中出現(xiàn)。人體工程學在醫(yī)療器械設計中的應用，可以提高醫(yī)療器械產(chǎn)品的安全性和可靠性。鑒于此，本文主要分析探討了醫(yī)療器械設計中人機工程的運用情況，以供參閱。

關鍵詞：醫(yī)療器械；設計；人機工程；運用

科學技術水平的不斷進步，推動了醫(yī)療器械產(chǎn)品使用功能的逐步升級。相對于日常生活中的工業(yè)器械產(chǎn)品，醫(yī)療器械產(chǎn)品具有其自身的特點。如何提高醫(yī)療器械產(chǎn)品的可靠性是其設計的關鍵。雖然現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)品的系統(tǒng)可靠性在不斷提高，但是由于各種人為因素的影響，依舊會出現(xiàn)少數(shù)醫(yī)療事故。對醫(yī)療器械產(chǎn)品進行人機工程學設計，能夠對其本身產(chǎn)生深刻的影響，并且能夠更好地保證醫(yī)療器械使用的可靠性和安全性。

1人機工程概述

人機工程是一項研究人同系統(tǒng)中其他因素之間相互作用和應用的學科。人機工程專家研究的目的是優(yōu)化和設計環(huán)境、系統(tǒng)、產(chǎn)品、工作，讓其更加滿足人們需求。人機工程學研究的目的是揭開人與環(huán)境、機之間存在的規(guī)律，以實現(xiàn)人-環(huán)境-機系統(tǒng)的優(yōu)化。人機工程學是在對人-環(huán)境-機的特性認真研究的基礎上，將人和“物”共處的環(huán)境作為系統(tǒng)進行研究。在該系統(tǒng)中人、環(huán)境、機之間相互依存、相互作用的關系決定了系統(tǒng)的性能。醫(yī)療器械的間接或者直接作用決定了人機工程使用的安全性能。科技的發(fā)展使醫(yī)療器械的操作控制與內部結構更加精準、精細，醫(yī)療器械的可靠性能也得到了很大的提升。但是人的生理機能進化較小，因此對醫(yī)療器械進行人機工程學設計，才能讓醫(yī)療器械更適合人進行操作，切實實現(xiàn)人機統(tǒng)一。

2醫(yī)療器械設計中人機工程的運用

2.1人機界面

對于計算機來說，人機接口是一個重要的組成部分。這是一個人和一臺計算機之間的對話，是信息傳輸與交換媒體之間的接口。人機交互是研究人類和計算機之間的技術和相互作用的過程，人機界面包括功能性，環(huán)境性和情感性的人機界面。這三種類型的人機界面在分割方面是交互式和重疊的，而不是絕對的。人機界面設計應遵循以下原則：一是理性，運用感性與理性思維相結合的方法，分析定量與定性設計，使系統(tǒng)設計清晰合理；第二，動態(tài)的，各種產(chǎn)品在設計中應該有多種因素，無論是思維的進化還是情感的理解，以及空間和時間的轉換，以及多維空間的概念等；三是多樣化、設計要素需要多元化思考；第四，交互性，在設計界面的過程中，不僅是信息的傳遞，也是對人反饋的接受；第五，共性，界面統(tǒng)一和協(xié)調，需要確保功能、環(huán)境和情感不能單獨存在。

2.2造型設計

醫(yī)療器械從整體的造型設計而言，盡可能利用大的倒角和曲面，來造型的要求得以有效地實現(xiàn)。大倒角和曲面能夠使醫(yī)療器械具有很強的親和力，比較圓潤。醫(yī)療器械的部件在設計上盡量隱藏起來，有的部件隱藏不了，可以利用色彩或者造型來進行裝飾，給患者或者醫(yī)護者安全感或者比較感興趣。造型需要融入于整體的環(huán)境。醫(yī)療器材形態(tài)設計的優(yōu)劣，會影響患者和醫(yī)護者在心理，因此，在設計醫(yī)療器材的形態(tài)應該加經(jīng)重視，好的形態(tài)能夠使患者和醫(yī)護者具有安全感。

2.3觸覺設計

按鈕是現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)品控制裝置的主要方式，伴隨著電子技術水平的提升，按鈕控制器成為主要的輕型觸覺控制器。按鈕控制器不僅有開、關控制的功能，同時還具備轉換功能。伴隨著印刷電路的發(fā)展，操作者只需在操作面板上輕觸特定的標志區(qū)域就能夠實現(xiàn)功能轉換的目的。

2.4安全設計

安全是醫(yī)療器械設計的關鍵，安全設計應遵循以下3點：（1）產(chǎn)品本身不影響用戶的使用和健康；（2）產(chǎn)品設計和相關配置必須符合安全原則，并考慮相關行業(yè)的技術水平；（2）材料的選擇，特別是易燃物質和毒物的選擇，應特別注意物質和體液、細胞和生物組織。

2.5材質設計

由于材料內部組織和構造的不同，以及與人接觸時的不同感覺，造成材料的不同質感。醫(yī)護人員和病人的心態(tài)也大不相同。這就需要我們應根據(jù)材料的不同特性以及其帶給人們的不同心理感受，選用合適的材質。避免大面積的金屬材質。有時塑料材質會比金屬更具有人情味，讓病人更能接受。這也是目前的大部分醫(yī)療器械都采用塑料外殼的原因。盡量采用亞光表面處理來消除醫(yī)療器械較強的視覺沖擊，同時又要考慮便于清洗的材質。

2.6色彩設計

對于醫(yī)療器械進行表面色彩的設計時，注重將流行感和時代感設計出來。色彩的“宜人性”，能夠對患者的恐懼和心理的壓力有所降低或者緩解，在設計色彩時非常重要。醫(yī)護者在進行工作時，需要理性和冷靜，與冷色特點比較符合，冷色對于患者診療時的恐懼和煩躁的情緒，也能夠相對地進行緩解。所以，當前的醫(yī)療設備，在醫(yī)療器械的配色上，采用冷色設計的比較多。

3人機工程技術研究的發(fā)展趨勢

在人機工程學中人機界面是最重要的一個研究分支，人機界面設計和開發(fā)已成為國際計算機界最為活躍的研究方向。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術的發(fā)展，人機界面學的發(fā)展，醫(yī)療器械中的人機工程技術會朝著以下幾個方向發(fā)展：（1）綠色醫(yī)療設計：它是在生態(tài)哲學的指導下，運用生態(tài)思維將物的設計引入“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)，注重生態(tài)環(huán)境保護和可持續(xù)性發(fā)展原則，符合以人為本的設計理念；（2）虛擬人機工程：會出現(xiàn)虛擬人機顯示系統(tǒng)、虛擬人機工程設計、虛擬人、虛擬工程模型、虛擬診所等；（3）信息化人機工程：隨著醫(yī)院信息化進展會出現(xiàn)協(xié)同工作的人機工程、人-人交互界面；（4）數(shù)字化人機工程：會出現(xiàn)人機工程分析系統(tǒng)、人機咨詢系統(tǒng)、服務分析以及人機評價系統(tǒng)等，評價系統(tǒng)可包括可視度評價、可及度評價、舒適度評價以及靜態(tài)勢力評價等；（5）智能化人機工程：會出現(xiàn)能夠自動學習的人機工程、自動優(yōu)化人機智能系統(tǒng)等。

4結束語

綜上所述，在設計醫(yī)療器械的過程中，人機工程學的應用至關重要，無論對于醫(yī)療器械的安全性能，還是應用的價值以及醫(yī)療事故的發(fā)生率都有重要影響。對于設計醫(yī)療器械的細節(jié)必須要重視，從而提高醫(yī)療服務的質量，進一步發(fā)展醫(yī)療衛(wèi)生的事業(yè)。

參考文獻：

[1]胡弟元.醫(yī)療器械設計中的人機工程設計研究[J].科技經(jīng)濟導刊.2018（08）.

[2]唐雪峰.人機工程在醫(yī)療器械設計中的應用[J].居舍，2017（05）.

[3]劉武.醫(yī)療器械設計中人機工程的運用[J].中國醫(yī)療器械信息.2017（03）.

（作者單位：沈陽沈大內窺鏡有限公司）