医疗器械设计中人机工程的运用

医疗器械设计中人机工程的运用

王云琴

沈阳东软医疗系统有限公司辽宁沈阳110167

摘要：随着社会发展、技术进步、产品更新、生活质量与效率的提高，目前，医疗器械产品的可靠性虽然得到了很大的提升，但在实际应用中由于人为因素的影响，医疗事故仍时有发生。人机工程主张将人体测量、劳动心理等方面运用于医疗器械设计中，旨在为患者提供更优质服务。所以应该在医疗器械设计中应用人机工程能够促进医疗器械产品安全性能与可靠性能提升，故我们针对人机工程在医疗器械中的应用进行了如下探讨。

关键词：医疗器械；人机工程；人—机—环境；

1人机工程学概述

1.1人机工程学概念

人机工程是一项研究人同系统中其他因素之间相互作用和应用的学科。人机工程专家研究的目的是优化和设计环境、系统、产品、工作，让其更加满足人们需求。人机工程学研究的目的是揭开人与环境、机之间存在的规律，以实现“人—机—环境”系统的优化。人机工程学是在对“人—机—环境”的特性认真研究的基础上，将人和“物”共处的环境作为系统进行研究。在该系统中人、环境、机之间相互依存、相互作用的关系决定了系统的性能。医疗器械的间接或者直接作用决定了人机工程使用的安全性能。科技的发展使医疗器械的操作控制与内部结构更加精准、精细，医疗器械的可靠性能也得到了很大的提升。但是人的生理机能进化较小，因此对医疗器械进行人机工程学设计，才能让医疗器械更适合人进行操作，切实实现人机统一。

1.2医疗器械中人机工程学的特点

1)围绕使用者进行设计。人机工程主张以方便使用以及确保使用效果为原则，基于该理念，可帮助医护人员对设备基本原理进行更加深入了解，确保操作技术的科学性与准确性。且能起到降低医护人员部分培训费用的支出，进而达到减少治疗费用的目的，增加设备与操作者以及患者间的亲和力。2）人机界面多样化。人机界面主要运用于人机之间进行信息传递，将人机工程运用于医疗设备设计中可，人机界面呈现多样性，能满足不同使用需求。a.结合实际情况来看，多部分医疗设备的使用操作者均为女性，在设计中结合操作对象相关人体测量数据，可使得设备操作速度、力度以及各类按钮位置更加人性化。b.对控制界面的颜色进行丰富。以往设计中单从使用性能的角度进行设计，使得控制界面颜色单一，不利于操作。而人机工程则在控制面板设计中融入对应色彩，例如指示灯以黄、蓝等为主，按钮则以绿、白、黑为主，可降低操作上的难度。c.有助于缓解操作人员视力疲劳。界面控制与操作按钮以及医院环境相协调，可降低检测人员视力疲劳，减少操作上的失误。3）人性化外形设计。受多方面因素影响，患者在面对医疗设备时会产生不同程度畏惧感。人机工程则将以往设备外形加以改进，以大曲面、大倒角为主，并做到对敏感部件进行隐藏，同时将外形色彩与周围环境相协调，可使患者产生安全感，缓解紧张、畏惧等负面情绪。4）合理选择材料。不同材料会使患者与操作人员产生不同感觉，从侧面对使用心态产生着影响。在设计中应尽量减少出现大面积金属材料，塑料更富有人情味，容易让人接受。在不影响使用效果的情况下，使用亚光表面处理。

2人机工程设计理念在医疗器械中的应用

2.1人机界面

对于计算机而言，人机界面是一个比较重要的组成部分，是人与计算机之间进行对话或者信息传递和交换媒介的接口。人机交互是对人和计算机以及其相互影响的技术进行研究。人机界面包括功能性和环境性以及情感性人机界面。三种类型的人机界面在划分上具有交互性和重叠性，而不是绝对的。设计人机界面所应该遵循的原则：其一，合理性，利用感性和理性的思维结合，分析定量和定性的设计，从而使明确而合理的系统设计得以有效地保证；其二，动态性，各种产

品在设计上应该有多重因素，既要有思维与情感的演变和认识，还要有变换的空间与时间，以及有多维的空间理念等；其三，多样化，设计因素需要进行多样化地思考；其四，交互性，在设计界面的过程中，既是信息的传达，又是对人反馈

的接受；其五，共通性，界面的统一和协调需要保证，功能与环境以及情感不能单独地存在。

2.2安全性

医疗器械的设计应该要以保证患者使用的安全性为目的，避免对患者造成不必要的伤害。如各大医院多功能医用手术床的设计，要求手术床的形体尺寸应该尽量地符合美学设计的原则，边角部位应该以倒圆角为主，从而可以有效地减少对患者的伤害。同时，手术床的设计要能够保证患者能够处于一种自然状态，满足手术的各种姿势的要求。尤其是现代医疗器械产品开始逐渐地朝着电动式方向发展，因而需对医疗器械的触觉操纵控制装置提出了一定要求。如按钮控制器的应用具有多功能，节省体力以及微型化等特点，因此其合理设置能够有效地节省患者的体力，从某种程度上可以让患者得到心理上的满足。

在设计医疗器械中，安全性能是关键的环节，设计安全性注意的几点：其一，对于被患者和医护人员，医疗器械本身不能对其的健康有影响；其二，设计医疗器械和有关的配置需要与安全原则相符合，对于有关行业技术的水平也应该考虑；其三，选择材料上，对于材料与细胞和体液及生物组织的互相容纳性应该注意，特别是毒物和易燃品。

2.3色彩设计

在对医疗器械进行色彩设计的时候，特别是对操控装置和显示面板，要注意色彩的时代感和流行感。在色彩设计的时候要注重色彩的宜人性，来缓解和降低病人的心理压力、不安和恐惧。在医疗器械产品的设计中，适当的采用低饱和度暖色会给人以温暖和关爱的感受。医护人员需要的是冷静与理性的工作环境，这刚好和冷色的特点相符合，冷色还能相对缓解病人在诊疗时的烦躁和恐惧情绪，因此，现有的医疗设备大多都采用冷色调医疗器械配色设计中，我们可以发现最多也就分了三种颜色。产品不同的色彩搭配也会给人不同的心理暗示，色彩的直接心理效应来自色彩的物理光刺激对人生理产生的直接影响：如白色给人以明快清新的感觉，能使人情绪稳定、心态平和。色彩还具有行业代表性，例如白色就是医疗行业的代表。良好的色彩搭配运用于医疗产品的设计中，不仅增加产品的外观效果和产品品味，还能凸现医疗产品的科技含量和人文关怀特性。

2.4触觉设计

按钮是现代医疗器械产品控制装置的主要方式，伴随着电子技术水平的提升，按钮控制器成为主要的轻型触觉控制器。按钮控制器不仅有开、关控制的功能，同时还具备转换功能。伴随着印刷电路的发展，操作者只需在操作面板上轻触特定的标志区域就能够实现功能转换的目的。

2.5作业空间设计

医疗器械应当满足操作人员不同体型和操作姿势的需求，因此医疗器械需要通过增加各种附件配合主机。但是无限地扩展会导致生产成本增加，同时也导致设备维护难度提升。在设计医疗器械产品时，机构应当根据用户体型与操作的需求自动调节。这样不仅能够让患者接受非常舒适的治疗，减少患者治疗过程中的痛苦，而且还能提升医护人员操作的效率与可靠性。

总结：在科技发展的推动下，医疗器械的使用功能得到了丰富。人们更加注重医疗器械产品的方便、舒适、可靠、安全和效率等各种指标的全方位的评价，很多进口医疗仪器也都提出了符合人机工程的设计。在以后的研发中，希望更注重医疗器械设计细节，能够促进医疗服务质量提升和医疗卫生事业的进一步发展。

参考文献

[1]王殊轶,钱省三.医疗器械设计中的人机工程设计研究[J].医疗装备,2005,18(6).

[2]何伟.医疗器械设计中的人机工程设计研究[J].科技风,2014,12(14).

[3]吴新林.基于人机工程学的人性化医疗器械设计[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2014(12).