基于智能化的胰島素注射器產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步以及醫(yī)療水平的提升，智能化的醫(yī)療產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了打破現(xiàn)有胰島素注射器產(chǎn)品設(shè)計(jì)的局限性，更好地滿足用戶對(duì)于胰島素注射器產(chǎn)品的多方面需求，從而進(jìn)行基于智能化的胰島素注射器產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究。文章從胰島素注射器產(chǎn)品現(xiàn)狀出發(fā)，通過分析胰島素注射器智能化設(shè)計(jì)原則等，從多角度展開智能化的胰島素注射器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路，解決現(xiàn)有的胰島素注射器存在的問題并加強(qiáng)胰島素注射器的應(yīng)用性。

關(guān)鍵詞：智能化;胰島素注射器;產(chǎn)品設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）04-0067-02

智能化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以是已有產(chǎn)品在有基礎(chǔ)認(rèn)知前提下與智能科技結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，也可以是新興智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)，兩者都是緊跟時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)需要所出現(xiàn)的設(shè)計(jì)產(chǎn)物。智能化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以應(yīng)用于不同領(lǐng)域，例如智能家居系統(tǒng)、智慧醫(yī)療、智能化教育、智能產(chǎn)業(yè)鏈等都是對(duì)智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的已實(shí)現(xiàn)化應(yīng)用，而對(duì)于新興產(chǎn)品的智能化應(yīng)用則有著無(wú)限的提升空間與發(fā)展?jié)撃堋?/p>

胰島素注射器智能化設(shè)計(jì)是將胰島素注射器進(jìn)行智能化改造，在保證注射功能的前提下對(duì)胰島素注射器進(jìn)行智能優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過智能化提升產(chǎn)品性能使胰島素注射器更好地應(yīng)用于治療中，為用戶帶來(lái)更佳的體驗(yàn)。

1 胰島素注射器產(chǎn)品的現(xiàn)狀

由于目前還尚無(wú)根治糖尿病的方法，而注射胰島素是治療糖尿病最重要的手段之一，同時(shí)也是最后手段，注射胰島素在很多情況下是需要長(zhǎng)期或終身使用的。龐大的患病人數(shù)基數(shù)，以及糖尿病不能根治的性質(zhì)，決定了患者對(duì)于胰島素以及胰島素注射器的需求量極大。現(xiàn)如今，臨床常見的胰島素注射器主要為胰島素專用注射器、胰島素注射筆、胰島素泵和無(wú)針注射器這四類，淘汰了最原始的普通注射器。科技的進(jìn)步、生活水平的提高推動(dòng)著胰島素注射器的發(fā)展。胰島素專用注射器是最簡(jiǎn)單并且常用的注射器械。筆式的胰島素注射器可以將胰島素以筆芯的形式置入注射器當(dāng)中，根據(jù)使用量的不同可以進(jìn)行多次注射，主要解決的是胰島素注射操作便捷度以及攜帶的問題，這種革命性的設(shè)計(jì)將胰島素注射器推向一個(gè)新的高度。胰島素?zé)o針注射器無(wú)論國(guó)內(nèi)外都已上市銷售，胰島素?zé)o針注射器體現(xiàn)出科技水平的提升，不同于其他使用方式或便捷程度等革新，胰島素?zé)o針注射器屬于技術(shù)上的發(fā)展。

胰島素專用注射器、胰島素注射筆、胰島素?zé)o針注射器這三種非持續(xù)性注射的注射工具，是一個(gè)連續(xù)發(fā)展現(xiàn)階段共同存在并使用的產(chǎn)品。在形態(tài)上的變化比較局限，除了胰島素泵以外其他都屬于圓柱形態(tài)，形態(tài)與形態(tài)之間僅局限于線條上的變化，沒有更大形態(tài)上的設(shè)計(jì)突破，設(shè)計(jì)思維比較固化。同時(shí)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度慢，很少體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)的優(yōu)化，缺少智能化方面的設(shè)計(jì)。對(duì)于其中部分存在帶有智能性質(zhì)的胰島素注射器，雖然有注射科技技術(shù)上的表現(xiàn)，但沒有智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，智能化在胰島素注射器設(shè)計(jì)中比較缺失同時(shí)也意味著有發(fā)展前景。

2 基于智能化的胰島素注射器產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則

2.1安全性

安全感是主觀訴諸于客觀的感覺，具有安全感的手持醫(yī)療產(chǎn)品能給使用者帶來(lái)情緒上的愉悅[1]。一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)首要考慮因素就是安全性，尤其是醫(yī)療類的產(chǎn)品，更要秉承安全性的設(shè)計(jì)原則，給用戶帶來(lái)足夠的安全感。安全性決定著產(chǎn)品是否能夠保證正常的使用，不對(duì)用戶造成安全上的威脅與隱患，安全性也是用戶考慮選擇使用的前提。智能化的胰島素注射器與普通的注射器相比，更需要注重內(nèi)外部各部件的安全性，包括元件與元件之間合理化安排、保證內(nèi)部元件的穩(wěn)定性、內(nèi)部電子元件的質(zhì)量和配合元件的外觀設(shè)計(jì)考量。

2.2實(shí)用性

在實(shí)現(xiàn)智能化的同時(shí)，要保證功能的實(shí)用性。對(duì)于胰島素注射器而言，智能化只是使產(chǎn)品進(jìn)一步發(fā)揮實(shí)用功能的附加手段，使注射過程更加便于用戶使用，幫助用戶完成注射。因此，智能化的應(yīng)用不能掩蓋了本身的實(shí)用性，要以注射胰島素的實(shí)用功能為主。

2.3可操作性

在用戶操作姿勢(shì)要符合人機(jī)合理使用性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的操作活動(dòng)空間與操作狀態(tài)應(yīng)在手的可及范圍內(nèi)完成，防止因操作產(chǎn)品姿勢(shì)不當(dāng)引起的肌肉損傷[2]。智能化的胰島素注射器能夠使用戶有更好的體驗(yàn)性，但由于智能因素這種新事物的加入，對(duì)于部分用戶需要時(shí)間來(lái)接納。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要注重可操作性，使操作簡(jiǎn)化，不能因?yàn)橹悄芑募尤敕炊共僮鞲鼜?fù)雜且難以理解。

3 基于智能化的胰島素注射器產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路

3.1注射針自動(dòng)更換設(shè)計(jì)

在中國(guó)糖尿病藥物注射技術(shù)指南（2016年版）中明確指出所有型號(hào)一次性注射筆用針頭僅限一次，在完成注射后應(yīng)立即卸下，當(dāng)患者自我注射時(shí)，套上外針帽后廢氣而不應(yīng)留置在胰島素筆上[3]。注射針自動(dòng)更換設(shè)計(jì)可以從兩方面進(jìn)行考慮，一是對(duì)于針頭拔出、扔掉再放置的方式進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì);二是對(duì)于針頭單純更換，不考慮扔出的問題的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，這兩者都是注射針自動(dòng)更換設(shè)計(jì)的可應(yīng)用方向。而在一份對(duì)于糖尿病患者胰島素注射針頭使用認(rèn)知狀況的調(diào)查結(jié)果中，41.5%的糖尿病患者不知道胰島素針頭是一次性使用，患者對(duì)其反復(fù)使用的危害認(rèn)識(shí)不足。77.8%患者不知道反復(fù)使用會(huì)堵塞針頭，86.9%患者不知道反復(fù)使用針頭容易引起血糖波動(dòng)，75.6%患者不知道反復(fù)使用同一針頭會(huì)造成針[4]。這份調(diào)查結(jié)果證明了用戶對(duì)于針頭的更換還存在一定的知識(shí)盲區(qū)。對(duì)此，可以利用智能化的純自動(dòng)化操作的特性，通過多種可實(shí)現(xiàn)方式對(duì)注射針頭自動(dòng)更換。這種自動(dòng)更換的裝置可以強(qiáng)制性更換針頭，避免了用戶因?yàn)檎J(rèn)知不足導(dǎo)致的錯(cuò)誤使用從而造成身體上的傷害。

3.2注射劑量智能化設(shè)計(jì)

對(duì)于注射劑量智能化的設(shè)計(jì)可以分為兩個(gè)側(cè)重點(diǎn)，一是針對(duì)抽取胰島素的過程，二是針對(duì)注射胰島素的過程?，F(xiàn)在使用的專用的胰島素注射器每次使用前需要抽取規(guī)定量的胰島素，在抽取的過程中，抽取劑量的多少完全由用戶通過觀察刻度線來(lái)確定。如果抽取時(shí)視線不是水平方向，很容易造成抽取劑量過多或者過少，從而導(dǎo)致胰島素的間接性浪費(fèi)。針對(duì)于這一問題，可以通過智能化進(jìn)行個(gè)性化的劑量抽取設(shè)計(jì)，保證劑量的準(zhǔn)確性。以諾和筆4為例，注射劑量一共設(shè)置了60個(gè)單位用量，最小用量為1單位，注射前可在1～60單位之間根據(jù)需求進(jìn)行選擇。但調(diào)節(jié)劑量的過程還是通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)注射推鍵變換活塞位置來(lái)調(diào)節(jié)注射劑量，并且在每次注射前都需要調(diào)節(jié)。智能化可以通過注射劑量的一次設(shè)置后自動(dòng)注射出設(shè)定劑量的方式來(lái)應(yīng)用。對(duì)于這兩個(gè)可實(shí)現(xiàn)的劑量智能化設(shè)計(jì)方向，能夠減少注射過程的操作步驟，利用智能形式替代眼部觀察，尤其是對(duì)視力不佳的患者在劑量調(diào)節(jié)問題上的解決。

3.3智能胰島素保存

如果采取胰島素在注射器中存放使用方式，需要考慮內(nèi)部胰島素的保存問題?，F(xiàn)有的對(duì)于保存方面沒有過多的手段，主要是放在注射器中自行保存，開封的胰島素在室溫25°C的環(huán)境下保存即可。但在冬季或夏季室外出行時(shí)，很難保證胰島素周圍溫度。用戶在出行時(shí)需要考慮如何在高溫或低溫的條件下攜帶胰島素注射器，給出行帶來(lái)不便。智能化的保存可以從溫度調(diào)節(jié)方面為切入點(diǎn)應(yīng)用到胰島素注射器當(dāng)中，智能的溫度調(diào)節(jié)使注射器中胰島素的溫度均衡，保證胰島素的溫度環(huán)境。

3.4智能化提醒系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在胰島素注射的過程中需要反饋信息來(lái)使用戶對(duì)于操作進(jìn)行程度有認(rèn)知，在注射完畢和拔針時(shí)的反饋尤為重要。當(dāng)前通過活塞的按壓程度以及通過用戶自行讀秒數(shù)后再進(jìn)行拔針的。自動(dòng)注射設(shè)計(jì)需要在注射完畢后有提示功能，給用戶一定的反饋，在注射完畢時(shí)和拔針時(shí)，用戶只需根據(jù)提示進(jìn)行下一步操作即可。當(dāng)然，智能的提示設(shè)計(jì)也可以應(yīng)用于非注射過程中。在生活中，注射時(shí)間、對(duì)于藥劑剩余量以及使用情況等的提醒都是能夠提升用戶體驗(yàn)感的。智能化的提醒系統(tǒng)能夠在更大程度上便于用戶的使用，避免使用過程或其他必要操作的遺忘。

3.5智能化數(shù)據(jù)分析記錄

胰島素注射器的智能數(shù)據(jù)化主要是將數(shù)據(jù)化的系統(tǒng)與胰島素注射器結(jié)合，以注射器為中間的媒介來(lái)對(duì)用戶的使用情況進(jìn)行數(shù)據(jù)上的記錄。這種智能化的數(shù)據(jù)記錄可以應(yīng)用于胰島素注射時(shí)間、注射次數(shù)、累計(jì)注射量等的記錄，通過智能數(shù)據(jù)化的處理形成直觀的分析圖表，進(jìn)行參考解讀。同時(shí)，這種記錄也有利于醫(yī)護(hù)人員對(duì)于患者情況的了解，進(jìn)行數(shù)據(jù)上的分析。現(xiàn)在對(duì)于胰島素的使用及注射情況基本都是通過問卷調(diào)研的形式進(jìn)行調(diào)查，對(duì)于調(diào)查人數(shù)方面有一定數(shù)量上的局限性。在產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)的信息處理為用戶信息的交互提供了技術(shù)支持，是產(chǎn)品智能化和信息化創(chuàng)新的重要途徑[5]。因此，在另一方面，智能化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)如果能夠?qū)⒂脩舻氖褂脭?shù)據(jù)上傳到統(tǒng)一的空間，將數(shù)據(jù)集中化并針對(duì)性的數(shù)據(jù)記錄，有利于社會(huì)調(diào)查、科技研究的發(fā)展以及能夠幫助胰島素注射器進(jìn)行進(jìn)一步的升級(jí)設(shè)計(jì)。

3.6智能輔助功能

胰島素的智能輔助功能設(shè)計(jì)具有很大的發(fā)展空間。智能輔助功能與胰島素注射器的結(jié)合能夠使用戶在使用過程中有更好的體驗(yàn)感。血糖是診斷糖尿病的唯一標(biāo)準(zhǔn)，出于糖尿病的病理性質(zhì)，糖尿病患者需要經(jīng)常對(duì)血糖進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控?；颊哂袑?duì)于胰島素需求的同時(shí)也需要其它設(shè)備進(jìn)行血糖的監(jiān)控檢測(cè)，兩者之間的關(guān)聯(lián)比較密切，可以將血糖檢測(cè)功能作為胰島素注射器的輔助功能。智能化的輔助功能也可以應(yīng)用于其他方面，比如注射角度的智能指導(dǎo)功能。對(duì)于注射胰島素而言，由于不同注射針的針頭長(zhǎng)度、注射位置等原因，進(jìn)針的角度也會(huì)45°、90°等的不同角度，智能化的角度選輔助可以幫助用戶在注射時(shí)找到正確的角度。

4 結(jié)語(yǔ)

智能化設(shè)計(jì)是跟隨時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步而進(jìn)行的。智能化的胰島素注射器設(shè)計(jì)，是基于傳統(tǒng)胰島素注射器的創(chuàng)新，將技術(shù)發(fā)展體現(xiàn)在胰島素注射器的更新設(shè)計(jì)上。合理的智能化胰島素注射器產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠更好地幫助患者進(jìn)行注射治療，提高用戶體驗(yàn)性，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介

宮金弟/1999年生/女/遼寧沈陽(yáng)人/本科/研究方向?yàn)橹悄芑a(chǎn)品設(shè)計(jì)研究（遼寧大連116052）