醫療器械設計中人機工程的運用

李雪梅 黨銘揚

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

關鍵詞：醫療器械；設計；人機工程；運用

科學技術水平的不斷進步，推動了醫療器械產品使用功能的逐步升級。相對于日常生活中的工業器械產品，醫療器械產品具有其自身的特點。如何提高醫療器械產品的可靠性是其設計的關鍵。雖然現代醫療器械產品的系統可靠性在不斷提高，但是由于各種人為因素的影響，依舊會出現少數醫療事故。對醫療器械產品進行人機工程學設計，能夠對其本身產生深刻的影響，并且能夠更好地保證醫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化和設計環境、系統、產品、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境、機之間存在的規律，以實現人-環境-機系統的優化。人機工程學是在對人-環境-機的特性認真研究的基礎上，將人和“物”共處的環境作為系統進行研究。在該系統中人、環境、機之間相互依存、相互作用的關系決定了系統的性能。醫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。科技的發展使醫療器械的操作控制與內部結構更加精準、精細，醫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，因此對醫療器械進行人機工程學設計，才能讓醫療器械更適合人進行操作，切實實現人機統一。

2醫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，使系統設計清晰合理；第二，動態的，各種產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，界面統一和協調，需要確保功能、環境和情感不能單獨存在。

2.2造型設計

醫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。大倒角和曲面能夠使醫療器械具有很強的親和力，比較圓潤。醫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，給患者或者醫護者安全感或者比較感興趣。造型需要融入于整體的環境。醫療器材形態設計的優劣，會影響患者和醫護者在心理，因此，在設計醫療器材的形態應該加經重視，好的形態能夠使患者和醫護者具有安全感。

2.3觸覺設計

按鈕是現代醫療器械產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展，操作者只需在操作面板上輕觸特定的標志區域就能夠實現功能轉換的目的。

2.4安全設計

安全是醫療器械設計的關鍵，安全設計應遵循以下3點：（1）產品本身不影響用戶的使用和健康；（2）產品設計和相關配置必須符合安全原則，并考慮相關行業的技術水平；（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。醫護人員和病人的心態也大不相同。這就需要我們應根據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，當前的醫療設備，在醫療器械的配色上，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、網絡技術的發展，人機界面學的發展，醫療器械中的人機工程技術會朝著以下幾個方向發展：（1）綠色醫療設計：它是在生態哲學的指導下，運用生態思維將物的設計引入“人-機-環境”系統，注重生態環境保護和可持續性發展原則，符合以人為本的設計理念；（2）虛擬人機工程：會出現虛擬人機顯示系統、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：隨著醫院信息化進展會出現協同工作的人機工程、人-人交互界面；（4）數字化人機工程：會出現人機工程分析系統、人機咨詢系統、服務分析以及人機評價系統等，評價系統可包括可視度評價、可及度評價、舒適度評價以及靜態勢力評價等；（5）智能化人機工程：會出現能夠自動學習的人機工程、自動優化人機智能系統等。

4結束語

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

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（作者單位：沈陽沈大內窺鏡有限公司）