老年人家用電子血壓計工效學設計

朱志娟，楊嬌蕊，盛芹芹

(華中科技大學機械科學與工程學院，武漢 430074)

1 引言

高血壓是當今社會嚴重危害人類健康的常見病和多發病，患病率隨年齡增加而顯著增高，嚴重威脅老年人的生命安全[1]。定時定期測量血壓,及時掌握血壓的變化情況，是預防和監測高血壓的有效措施[2]。20世紀90年代以來，中國老齡化趨勢攀升。重視、關懷老年人的身心需求成為推動中國老齡化社會走出窘境、實現“健康老齡化”目標的重大突破口[3]。老年人已成為市場不可或缺的購買力，而醫療產品是其關注度最高的方面[4]，針對老年人的醫療產品市場有著巨大發展空間。現國內市場的電子血壓計品牌、款式選擇少，外形、功能設計未滿足“關愛老年人”的要求，少有真正符合老年人個性化需求的醫療產品[5]。針對這些現狀，從老年人角度出發對家用電子血壓計進行設計改良,為同類產品提供了更直觀、更有價值的設計參考。

2 現有產品分析

隨著國民生活水平提高，人們的保健意識越來越強。同時,伴隨工業制造業的高度發達,家用醫療產品行業逐漸興起，然而我國家用電子血壓計的市場普及率仍相對較低[6]，家庭電子血壓計普及率在美國為50%，日本為60%，而中國僅有1.2%[7]。

表1 血壓計產品類型

現有的血壓計產品分為傳統血壓計和電子血壓計兩大類，見表1，圖1。在電子血壓計中，腕式、手指式的電子血壓計不適用于患有血液循環障礙的病人[8]，因此最主流的血壓計則是臂式電子血壓計。因此，本次研究中以臂式家用電子血壓計為研究對象。

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②

③

④

⑤

圖1 血壓計類型外觀

2.1 外觀及功能對比

為改良設計提供普遍性的參考規律，從尺寸、功能、配色和按鍵等方面對比主流品牌的上臂式電子血壓計，見表2。

通過對比，得出熱銷家用電子血壓計的普遍設計規律：(1)配色常用黑、白、灰、藍，淺色多于深色；(2)外形簡潔，多曲面的造型與倒圓角設計；(3)屏幕有傾斜度，范圍在30°～45°不等；(4)機體長度范圍100～200 mm，寬度范圍40～140 mm，高度范圍50～130 mm；(5)按鍵為2～7個，多分布于下側或右側；(6)屏顯信息量在3～8項，且按重要程度以字號大小區分；(7)少數血壓計有背光功能，顏色以黃、綠、藍為主。

表2 代表性上臂式電子血壓計的對比分析表

2.2 操作流程分析

通過現場觀察、視頻記錄等方式，對老年人使用上臂式電子血壓計的流程進行歸納，詳見圖2。

對產品使用過程圖片進行細節分析，結合外觀及功能對比，歸納出以下問題：(1)功能冗余；(2)按鍵間無明顯區分、辨識度低；(3)現有誤動作提示圖標警醒度低；(4)使用完畢后收納不規范，長期將導致臂帶折損率高、使用壽命下降。

3 老年人生理心理特征

3.1 老年人動作分析

進入老年期后，老年人的骨骼、肌肉力量等出現明顯衰退，一些年輕人輕而易舉實現的動作卻可能造成老年人的不便，通過觀察老年人使用臂式電子血壓計過程及拍攝記錄的方式，對其使用電子血壓計的一般動作進行分析歸納，總結涉及的人體部位和機身部分，進行針對性的改良，見表3。

表3 臂式電子血壓計使用動作拆解

3.2 老年人人體尺寸分析

電子血壓計作為老年人檢測健康狀況的基礎家用醫療設備，其尺寸設計占據了重要的地位。結合動作分析，老年人家用電子血壓計的尺寸設計主要涉及機身、按鍵、屏幕以及文字尺寸。其中機身尺寸為設計的基礎尺寸，長度和高度各取<老年男性第95百分位的數值，另進行尺寸修正，得到機身長度<189 mm，高度<110 mm。上述尺寸主要以《北京地區老年人人體尺寸測量》[9]的尺寸為依據，見表4。而重要按鈕尺寸應在18 mm～20 mm之間，屏幕傾斜度應在35°～75°之間，上述尺寸結果都需根據老年人人體尺寸確定，結果見表5。

表4 老年人人體手部尺寸(單位：mm)

3.3 老年人心理、生理特征

隨著年齡的增長和社會角色的改變，老年人心理上會產生“老而無用”的想法[10]，易出現消極孤僻、自卑壓抑的情緒，如孤獨感、缺乏安全感、懷舊與依戀感。同時表現出自我實現的需要、求實心理、求廉心理等。另一方面，老年人面臨感知能力退化、運動機能下降、神經系統功能變化等生理機能衰退的問題。如老年人手部力量會下降16%-40%，臂力下降約50%，光亮度辨別能力下降。記憶衰退、思維減少、反應遲鈍、行動緩慢、平衡控制能力降低[11]，使部分老人學習困難，但當學習內容與老人生活經驗密切相關時，這種難度會減少。

4 問卷調查

本研究采用問卷調查方法，調查對象為存在高血壓困擾的老年人，有效樣本數為31。其中男性13人，女性18人，45-60歲人數占12.9%，60-75歲人數占51.61%，75-90歲人數占35.48%。從用戶基本信息、功能與使用、外觀與配色、圖形界面與顯示和尺寸改良5個方面，得出老年人使用電子血壓計面臨的問題。

調查結果顯示：(1)在需求情況上：77.42%的老年人會使用家用血壓計自檢，超過90%的老年人家庭中有或打算購買家用電子血壓計；(2)在功能與使用方面：67.74%的老年人認為語音播報功能很重要，不需要增加其他附加功能，58.06%的老年人認為應該簡化操作步驟與流程；(3)在造型方面：74.19%的老年人認為圓形造型和方形帶圓角的造型更具親和力，51.61%的老年人對方形帶圓角的造型更具信賴感；(4)在配色方面： 93.55%的老年人喜歡淺色和淺灰色系的配色；(5)在圖形界面與顯示方面：96.77%的老年人認為開關機按鈕和血壓顯示很重要，54.84%的老年人認為誤動作提示是必要的信息；67.75%的老年人認為數字應該縱向排布，41.94%的老年人認為文字應居于屏幕外側；(6)在尺寸改良方面：74.19%的老年人認為文字尺寸需要增大，41.94%的老年人認為屏幕占機身面積比需要更大。

通過對問卷結果的分析，可以得出以下設計方面的原則：(1)老年人傾向操作簡便、功能實用、價格低廉的產品，為方便老年人單獨使用產品，應盡量避免復雜操作；(2)按鍵應適當簡化，刪減使用頻率低、識別度低的按鍵；次要信息移出屏幕，信息顯示方式以豎向排列為佳，“高壓在上，低壓在下”；(3)老年人傾向簡潔的外觀造型，應以市場現有的主流造型為導向，符合老年人的一般認知；(4)重點關注文字、屏幕和按鍵的尺寸，關注界面圖文顯示和整體收納、便攜性。

同時，結合訪談方法，對老年人、醫護人員展開訪談，進一步確定老年人往往追求簡單、大眾化的基本款造型，不追求過分夸張和新穎的造型，但對可以延長產品使用壽命，如臂帶保護性收納類的功能更有好感。淺色配色更符合醫療設備干凈衛生的產品語義，能增加老年人對醫療設備的信賴感。

5 產品工效學改良設計

5.1 設計目標

為提升產品使用體驗、明確產品的功能價值、延長產品使用壽命，使血壓計更符合老年人的生理特征和心理需求，進行深入設計構思，提出相對完整的產品改良設計方案。

5.2 外觀改良設計

血壓計外形尺寸為130 mm×200 mm×95 mm，屏顯平面與桌面呈35°夾角，握持凹槽的弦長為130 mm，臂帶收納槽的尺寸為130 mm×40 mm×95 mm。主機顏色為灰白色，按鍵顏色為湖藍色與深灰色，文字為帶有細銀邊輪廓線的灰黑色，誤動作提示閃爍指示燈光為熒光橙色，見圖3。

5.3 界面改良設計

屏幕尺寸為100 mm×130 mm，按鍵間距13 mm，其中主開關鍵尺寸30 mm×14 mm，且按鍵表面有波點紋理起伏。功能鍵尺寸18 mm×8 mm。提示文字高12 mm，數值高度從上至下為43 mm、43 mm和30 mm，見圖4。

表6 改良后的產品與主流產品對比表

從外形、功能和屏顯三方面，將改良后的血壓計與歐姆龍HEM-7211血壓計進行對比。通過對比可以發現：改良后的電子血壓計在外形尺寸上更符合工效學的要求，配色更符合用戶信賴心理；功能更加精簡和清晰易懂；屏顯信息更加主次分明，按鍵設計更為人性化，見表6。

6 討論

在基于工效學理論的基礎上，整合用戶痛點和用戶需求，從外觀、界面顯示與功能三個方面，總結出四點改良方向和對應的設計依據，見表7。在外觀上，調整了機體尺寸及比例；在界面上，設計、重新排布了字體與按鍵的尺寸、布局；在功能上，強調了主要功能、簡化了次要功能，增加了臂帶收納和握持輔助功能。

表7 改良設計的原因及依據

7 結語

基于人機工學理論的老年人家用電子血壓計改良設計，通過問卷法、訪談法、形態分析法、文獻研究法，分析老年人的人機工學數據，研究老年人對電子血壓計的需求，參考專業醫護人員的意見與要求，進行老年人家用上臂式電子血壓計的改良設計。主要成果如下：(1)基于工效學理論，分析了老年人在生理、心理上的使用需求，得到了科學的尺寸、配色依據；(2)通過觀察、訪談、問卷，歸納出了老年人的產品使用需求；(3)對比分析市面熱銷電子血壓計外觀和功能，觀察其使用過程的動作步驟，總結出對應的改良關鍵點，并提出了四點改良提案；(4)針對以上，提出具體的產品設計方案。

上述成果對老年人家用電子血壓計的創新設計、提升老年人家用電子血壓計產品價值、推進我國“健康老齡化”目標的實現具有積極意義。