門診靜脈采血自動按壓止血器設計研究

摘要：針對門診人工靜脈采血現狀，從產品設計的角度，探究提高止血質量，優化患者體驗的設計途徑。采用觀察法收集現場及患者信息，通過用戶旅程圖洞悉患者痛點和需求，使用層次分析法計算各項設計要素的權重。提出能夠幫助患者解放雙手、正確按壓、防止屈肘的止血器設計構想，并完成“自動按壓止血器”的概念設計。首先，止血產品應該由患者獨立使用，患者的“無意識”屈肘需要作為重要痛點在設計中充分考慮；然后，止血產品應該實現自動按壓功能，其止血質量可以根據各項設計要素的權重進行把控。

關鍵詞：觀察法；用戶旅程圖；層次分析法；產品設計；靜脈采血；按壓止血

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2024）16-0121-05

Abstract：Aiming at the current situation of manual outpatient venous blood collection， this study explores design ways to improve the quality of hemostasis and optimizes the patient experience from the product design perspective.Used the observation method to collect scene and patient information， gained insights into patient pain points and needs through the customer journey map， and used the hierarchical analysis process to calculate the weights of each design element. Proposed a design concept for a hemostat that helps patients to free their hands， press correctly， and prevent flexing of the elbow， and completed the conceptual design of the ‘Automatic Compression Hemostat’.First， hemostasis products should be used independently by patients， and patients’ unconscious elbow flexion needs to be fully considered as an important pain point in the design； then， hemostasis products should realize the function of automatic compression， and its hemostasis effect could be controlled according to the importance of each design element.

Keywords：Observation method； Customer journey map； Analytic hierarchy process； Product design； Venous blood collection； Hemostasis by compression

引言

門診靜脈采血是一項高頻且基本的臨床護理操作，由于侵入性特點，采血后常見的疼痛、血腫、淤青等不良事件會大幅降低患者的采血體驗感。為了減少不良事件，優化患者體驗，各界學者，一方面不斷探索更高效、安全的新型采血方式，試圖從根本上解決現有采血相關問題；另一方面，針對人工采血現狀，提出了多種改善患者按壓止血不佳的方案。然而，非人工的全新采血方式還需要進一步驗證和完善，基于現狀的改良措施大多僅適用于“理想化”采血場景，難以在緊張、繁忙的采血場景中應用。

因此，本研究將從產品設計的角度，嘗試減少門診靜脈采血后按壓止血相關的不良事件，提升患者采血過程的體驗感，并為同類設計研究提供有益參考。

一、研究現狀

《靜脈血液標本采集指南》[1]推薦的止血方法為：伸直手臂，用無菌棉簽、棉球或紗布覆蓋穿刺部位，按壓穿刺點5min，直至出血停止。在臨床護理實踐中，大量老年、服用抗血小板藥物等情況下的患者，采血后面臨較高的并發癥風險，其止血操作難度大，按壓時間長[2]。另有實驗證明，即使止血功能正常的患者，按壓10min也能夠起到更好的止血效果，并明顯降低不良事件的發生率[3]。由此可見，提高止血質量、優化采血體驗的需求仍然普遍存在，應該得到更多關注。

在新型采血方式探索方面，盡管靜脈采血機器人可以有效減少采血后的不良事件[4]，學者們也從多個技術角度不斷提升其綜合性能[5-6]，然而自動、智能采血的廣泛應用，還有待靜脈采血機器人的產品化和全面普及，在此之前，人工仍是目前主流的采血方式。

在按壓止血用品創新方面，現有研究成果主要集中于護理學領域。這些止血用品針對性強，具有更好的止血作用。根據按壓方式的不同，可以分為“手動按壓”的貼類用品[7]和“自動按壓”的帶狀用品[8-9]。總體來看，現有按壓止血用品相關研究主要存在以下特點。

其一，研究結果適用性不強。上述止血用品都需要由護理人員操作或協助患者使用，并不適用于快速輪替的門診采血現場。

其二，研究過程缺少對患者需求的深入挖掘。現有研究更多出于對止血效果和操作規范的考慮，沒有對患者的行為能力、情緒感受等進行充分調研。

其三，止血類創新用品的功能定義不明確。止血貼和止血帶各具優缺點，如何權衡利弊，選擇手動按壓還是自動按壓等問題，現有研究并未形成共識。

其四，止血類創新用品的效用控制標準過于籠統。當設計、制作一款止血用品時，應該從哪些方面切實把控該用品的止血質量，現有研究尚未給出具體建議。

最后，止血類創新用品缺乏產品設計的專業性。目前，使用的止血用品多由一線護理人員自制而成，雖具實用性，但造型、工藝、標準等還存在明顯不足。

綜上所述，本研究將在人工采血背景下，立足于采血現場客觀情況，全面、深入地體察患者痛點和需求。基于此，從產品設計專業角度，確定按壓止血產品的功能定義，并操作化其效用控制層面的設計內容，嘗試創設具有現實指導意義的按壓止血產品。

二、研究方法與設計調研

（一）研究方法

門診靜脈采血是一項場景性較強的任務，采血現場包含著大量重要數據，考慮到研究對象的特點，本研究主要采用觀察法作為調研方法。同時，鑒于觀察法存在信息獲取分散、采集缺乏深度、方法整合不足等問題[10]，本研究將用戶旅程圖作為調研工具貫穿數據收集和分析的全過程，以完善可能出現的調研缺失。另外，在根據患者痛點、需求推導出設計定位后，本研究使用層次分析法對各項設計要素計算權重，并梳理出清晰的設計思路。最終，基于上述研究結果完成產品概念設計。

（二）設計調研

出于地緣性考慮，本研究選擇在四川某綜合型三甲醫院（以下簡稱H醫院）展開調研。該醫院涵蓋專科、專病門診200余種，服務患者數量眾多且分布全國各地，能在一定程度上減少諸如疾病種類、人口學等變量的干擾，提高調研數據的信度和效度。

1.調研計劃：本研究在正式觀察前對H醫院的4個采血點進行了同步、分組地開放式預觀察，根據預觀察結果和前期文獻資料制訂出調研計劃，其中觀察地點限定在H醫院的入院中心采血大廳及其周邊；觀察時間是每日上午7：30-10：00，持續1周；觀察內容為采血現場及人員情況，重點關注醫患行為、交互、狀態等；觀察范圍僅限于采血現場的“可見”流程，不涉及血液樣本運送和檢驗等。此外，在正式觀察中，需要酌情安排非正式訪談以減少現場觀察盲區和遺漏的信息，并及時驗證關鍵性假設。

2.調研過程：正式觀察是具有半結構化特征的非參與式觀察，依照調研計劃執行，同時保留動態調整的空間。為了快速捕捉、記錄患者的行為和狀態，正式觀察設有以采血任務步驟為框架的“觀察記錄表”，供觀察者勾選和填寫。第二日觀察結束后，經過數據匯總分析，研究團隊識別出任務的“關鍵時刻”[11]，并聚焦、細化了調研內容；從第三日開始，觀察者對現場抽血患者增加了情景訪談，并通過患者引薦，在接下來幾日內以電話或微信方式陸續對目標患者進行回顧訪談。最終，在計劃時間內完成了各類數據的收集。

3.信度和效度：本研究通過人員部署、渠道設置和數據量把控3個方面來確保調研的信度和效度。首先，共設有3個觀察小組，每組配備3位觀察者。在正式觀察前，所有觀察者經培訓就患者行為識別、評價標準達成統一；在正式觀察期間，組內、組間每日會進行交流、核對，并篩選出共性數據。通過以上操作，盡可能避免了個體差異對數據的影響。其次，正式觀察包括現場觀察、情景訪談和回顧訪談，所得數據的互證程度會影響其效力，以此排除干擾變量。最后，自正式觀察的第四日起，以及第18位受訪者結束訪談后（受訪總人數為26），已無“新概念”出現。觀察者持續調研直至調研結束，確認已達到理論飽和。

三、調研發現與設計構想

（一）調研發現

1.關鍵時刻：采血任務的“關鍵時刻”是，從交接棉簽到結束按壓。在排除護理人員手工操作偏差的情況下，當采血現場環境、設施等客觀條件相同時，該時段包含了患者參與度高、可以決定止血質量及患者體驗感的全部核心步驟。

2.目標人群：結合觀察和訪談發現，除了血管條件差、凝血功能異常的患者外，“自理能力、活動耐受力低”和（或）“需要長期密集檢測血液指標”的患者，其按壓止血質量和過程體驗也需要被重點關注。其一，較差的身體狀態難以長時間保持準確的按壓姿勢，甚至阻礙按壓行為實施。這類患者通常須由他人協助，期間交互失誤率高、止血效果差，能夠正確、有效的止血是其基本訴求。其二，長期頻繁接受穿刺的血管，由于間歇時間短，更容易發生不良事件且危害性更高。這類患者通常按壓經驗豐富，因為了解按壓操作的重要性，所以希望得到更簡便、高質量的止血途徑。

因此，根據調研所得兩類目標人群的特點，本研究概括出兩個典型用戶角色：體弱患者張大爺和慢病患者韓女士，見圖1。

3.用戶旅程圖：本研究始于以“采血”為任務的患者可見全旅程，聚焦至以“止血”為任務的“關鍵時刻”，既能確保研究的全局把控，也能達到擬解決問題所需的研究精度。經過對各類調研數據的分析和整合，以按壓止血為任務，解構其階段和步驟，設立兩位患者為主角，再現其行為、情緒體驗、痛點、機會等，最終完成用戶旅程圖的繪制，見圖2。

如圖所示，止血任務被劃分為按壓前、中，后三個階段。其中，“按壓前”患者的行為由護理人員主導，患者影響度較低，該階段未進行步驟細分；“按壓中”是止血任務的核心階段，包含“拔針與交接棉簽、離座，離場與按壓至止血”3個重要步驟；“按壓后”則直接對應“結束按壓”這一步驟。另外，由于張大爺的很多行為由其子代勞，故將父子視作一個整體進行討論。總體而言，兩位患者因為自身特點、有無他人協助，以及在按壓時處于靜置或移動等方面的差異，展現出兩種不同的典型旅程序列。

在行為方面，兩位患者在同一基本行為框架中表現出不同的具體行為，隨之面臨各自的問題并呈現出不同的狀態，相較之下，張大爺全旅程行為不夠流暢、失誤更多。

在情緒體驗方面，張大爺情緒波動大、負性程度高，體驗感較差，韓女士雖然總體情緒體驗較為平穩、中性，但在特定狀況下，其情緒的負性程度同樣很高，基于峰終定律，韓女士的采血體驗感也存在很大提升空間。

在痛點方面，首先，因占用雙手而造成的“行動不便”既共性又高頻，能夠直觀反應患者狀態，是按壓過程中最本質的問題。其次，“按壓移位、揉搓針孔、壓力不均衡”等，都是患者按壓操作有誤的具體表現。最后，根據“伸肘按壓法”[12]要求，按壓過程不宜屈肘，因此“屈肘”也被列為患者痛點，屬于按壓姿勢的范疇。從現場觀察發現，該痛點具有特殊性，排除認知和依從性等原因，“無意識”屈肘常在患者注意力不集中時發生，難以僅憑患者自身能力完全避免。

在機會方面，與痛點基本對應，呈現出類似的分布特征，一些機會措施能夠單獨或聯合緩解多個痛點。其中，“自動按壓”可以很大程度改善“行動不便”這一核心痛點；就正確操作而言，“固定按壓”不僅能緩解“按壓移位、揉搓針孔”等多個痛點，還可以與自動按壓結合，進一步減少患者雙手不空的種種不便；同時也為“衡值壓力”提供了保障。此外，“被動型”的“穩固手肘”有望成為避免“屈肘”的可靠方式。

將情緒體驗、痛點和機會結合來看，用戶旅程圖存在兩處值得注意的問題：其一，韓女士的個性痛點所對應的機會措施并無特殊性，可以不單獨考慮；其二，盡管“拔針/交接棉簽”的痛點大多來自張大爺，并且未出現于其他步驟，但作為止血行為的開端，期間的痛點不僅對患者情緒干擾嚴重，還會直接影響后續按壓質量，對應機會措施也與產品易用性密切相關。另外，基于包容性設計理念[13]，若以滿足體弱患者需求為標準增加產品的包容性，能讓更多依從性高、行動能力正常的普通患者獲益。因此，對于“拔針/交接棉簽”步驟的痛點及其機會措施也應該予以重視。

4.設計定位：本研究在充分考慮護理人員工作強度大、患者人均采血時間少，以及棉簽仍是常用的按壓媒介等采血現狀后，基于患者痛點和需求，探索得出提高止血質量，優化患者體驗的途徑，即：以不改變現有流程、醫患雙方行為的方式，創設一款由患者獨立使用，能夠解放雙手、正確按壓、防止屈肘的按壓止血器。其主體功能的分析詳情，見表1。

此外，為了確保患者便捷、高效、安全地使用產品，止血器還必須具備易用性、規范性和舒適性方面的設計考慮。

（二）設計構想

由于用戶旅程圖是對于典型用戶在特定任務中普遍行為及其狀態的還原，主要基于用戶（患者）立場進行搭建[14]，一定程度上，可能缺乏專業性建議和可實施性把關。因此，在產品的“需求-功能-結構”轉化過程中，為了獲得更確切的設計依據，由患者需求推導出設計定位后，還需要運用層次分析法，對各項設計要素進行權重劃分，提出止血器效用控制的具體標準，以實現其功能與結構（形態）的準確映射。

1.設計要素的層次分析（AHP）

（1）建立層次結構體系：本研究根據止血器的設計目標，對設計要素進行分類，建立層次結構體系，包含目標層（設計目標）、準則層（設計目標的支撐原則）及指標層（達到設計目標所需的設計要素），見表2。

（3）一致性檢驗：在SPSSAU軟件的數據分析中，判斷矩陣B、B1和B2的CR值都小于0.1，滿足一致性檢驗；另外，判斷矩陣B3和B4作為二階矩陣（RI值為0無法計算CR值）直接滿足一致性檢驗。因此，5個判斷矩陣的權重計算皆具有一致性。

（4）權重評價及重要程度排序：通過SPSSAU軟件使用“和積法”計算準則層、指標層分別的權重，將各指標層權重乘以所在準則層權重得出其綜合權重，再根據各指標層綜合權重大小進行排序，見表3。

2.設計思路

層次分析結果顯示，“易用性”是重要程度僅次于功能性的支撐原則，“高容錯性”是最重要的設計要素，而“計時提醒”的重要性最弱，關于其他設計要素的權重情況與預期差異較小，不作贅述。可見，層次分析結果基本驗證了本研究的階段性結論，同時也對其進行了補充和完善。據此，止血器在效用控制層面的詳細設計內容部署如下：

其一，針對“解放雙手”需求的自動按壓，以及針對“防止屈肘”需求的穩固手肘，是止血器最重要的兩項功能性要素，在設計過程中應該首先被實現。

其二，針對“正確按壓”需求的固定按壓、定位準確、衡值壓力，對于止血器的重要性逐一降低，在設計過程中需要根據具體情況綜合設定。

其三，高容錯性在13項設計要素中權重顯著，直接影響按壓行為的流暢程度，應該作為指導性要素貫穿止血器的整個設計過程。

其四，使用簡單和操作快速，關乎于止血器在門診現場的適用情況，需要在產品交互流程中明確體現。

最后，作為醫療輔助產品，衛生、消毒等要求在止血器設計權衡時，可以適當優先于功能性和易用性要素。另外，其余設計要素酌情考慮即可。

四、設計實踐

（一）產品概述

根據上述設計思路，本研究嘗試提出概念設計方案。“自動按壓止血器”是智能采血普及前，符合就醫現狀的醫療輔助產品，由醫療機構提供，患者自愿有償選用。止血器通過造型、結構以及材質特性實施自動按壓，滿足患者門診靜脈采血后解放雙手、正確按壓、防止屈肘的止血需求。

（二）產品主體功能映射

止血器整體呈對稱造型，能夠應對患者左右手的無差別操作。器身為空心扁圓桶狀，由上下部件構成。為了增強產品語義與使用方式的契合度[15]，并提高穿戴后的穩定性，止血器采用了上窄下寬的整體造型，見圖3。

止血器以閉合狀態固定于手肘，當器內空間與手肘厚度形成高差時，墊層因其材質特性受壓發生形變，并隨之擠壓穿刺點，起到自動按壓和固定按壓的止血作用，實現患者按壓過程的解放雙手；同時，器身采用扁圓桶造型可以支撐手肘關節使其難以彎曲，具有穩固手肘的效果，屆時幫助患者在按壓中防止屈肘。另外，非人力按壓的方式能夠提供衡值壓力，結合固定按壓、定位準確，共同滿足患者正確按壓的需求。關于止血器的詳細操作，以及易用性的具體表現，將在下文的產品交互流程中展開說明。

（三）產品易用性體現

止血器的使用簡單且快速，符合患者的行為規律和按壓習慣。患者可以僅用單手一氣呵成地實現全部操作，見圖4。

第一步，棉簽交接。在止血器展開狀態下，將上層部件貼放于穿刺部位（手肘窩），代替手指按壓棉簽，完成醫患交接。

第二步，廣泛施壓。先輕抬手臂，再施力于下層部件，利用彈簧結構快速閉合止血器使其夾住手肘，屆時墊層貼合穿刺部位、輕壓棉簽，達到自動、固定按壓及穩固手肘的效果。

第三步，集中按壓。離手時，根據棉簽方向順勢微調滑塊位置，大致對齊既完成穿戴，滑塊擠壓墊層，墊層緊壓棉簽，實現對于穿刺點的集中按壓。

患者完成上述操作后，按壓全過程無需手持、便攜自如，待時間充分即可打開止血器，結束按壓。

回顧止血器的交互流程，在接收棉簽時，患者可能由于緊張無法“一壓即準”；在后續按壓過程中，也可能發生棉簽移位等誤操作情況。為了提高止血器的容錯性，本方案適當增加了墊層寬度和滑塊尺寸，以擴大接觸和施力面積，確保即使棉簽位置存在偏差，也能始終處于有效按壓范圍內。另外，采用前、后共兩次按壓的模式也能進一步提高產品的容錯性。

（四）產品可行性和有效性分析

從功能映射和交互流程可以看出，當棉簽與手臂夾角接近90度時，止血器可能無法順利使用。研究發現，縱壓法（棉簽平行血管走向按壓于穿刺點及上方）能起到更好的止血效果[16]，因此，護理人員在拔針前通常會將棉簽大致沿靜脈走向放置。當然，人工操作難免有偏差，但止血器的橫向寬面造型亦可包容約160°的范圍，能適配大多數情況。另外，止血器的效果與按壓力度密切相關。研究表明，按照采血后常見按壓面積（1cm2）計算，按壓所需壓力值為20.4g（類似一枚1元硬幣重量）[17]。止血器在固定于手肘后，墊層對棉簽的壓力已基本符合該要求，即使發生特殊情況，也可在集中按壓環節自行調整。

（五）產品規范性說明

止血器在衛生方面的考慮，主要通過材料選用實現。根據采血現狀，無論何種按壓方式，手指都是間隔棉簽施力，并未直接接觸穿刺點，同時采血注意事項也沒有對患者手指的衛生和消毒提出明確要求。因此，止血器通體選用醫療級材料，可擦拭、水洗，消毒后可循環使用，即已達到產品衛生方面的基本要求。

除了上述設計要素外，為了提高產品的通用性，止血器根據人機參數設定了S、M、L 3種規格，可供患者選擇。

（六）產品總結

“自動按壓止血器”作為本研究的意向產品，不僅將空間擠壓轉為自適應按壓，并且順應患者行為方式打造無負擔操作，還從廣泛施壓到集中按壓進行雙重保障。此概念設計方案雖然還有待完善，卻已在設計構想物化的基礎上，展現出工作原理巧妙、使用過程自如、止血質量可靠的設計優勢，再配合產品簡易的造型和工藝特點，深化后的設計方案可以實現批量生產和使用。

結論

綜上所述，本研究立足于門診靜脈采血現狀，經過系統調研和分析，提出止血器的設計構想并完成概念設計。其中，研究的創新價值主要體現在兩方面：首先，本研究開創性地指出止血產品應該由患者獨立使用，也率先揭示了“無意識”屈肘是患者止血過程的重要痛點；其次，在現有成果的基礎上，本研究明確了止血產品以“自動按壓”為核心的功能定義，借此梳理得出止血產品在止血質量把控層面的具體設計內容。

在本次研究中，面對安全性與客觀性并重的醫療服務場景，由于研究目標的側重差異，不同于臨床醫學（護理學）更關注患者的獲益情況，設計學通常更強調患者（用戶）的需求滿足和體驗感提升。因此，當從產品設計角度幫助患者完成某項任務時，需要洞察患者任務全程所面臨的具體問題和綜合困境，融合其顯性需求和隱性需求，基于此才能提出切實有效的設計措施。

最后，需要說明的是，本研究主要面向以棉簽為按壓媒介的采血任務，對于使用棉球或其他媒介按壓的止血場景，因其交互流程存在差異，研究成果并不完全適用。另外，本研究更側重于現狀剖析、需求挖掘和設計構想，文中第四部分的設計方案還處于概念設計階段，旨在為相關研究提供產品示意，暫未深入推敲和測試評估。在后續的研究中，將進一步細化止血器的結構和CMF設計，嘗試搭建相關產品服務系統，并且對該系統可能涉及的環境、經濟可持續方面進行深入研究。

基金項目：教育部產學合作協同育人項目“產教融合背景下產品設計專業育人路徑的探索”（項目編號：230722220507241）；2022年度“四川省高校哲學社會科學重點研究基地”：“工業設計產業研究中心”的課題《鄉村振興視角下的少數民族地區產品文創化策略研究-以康巴藏區農副產品與工藝類產品為例》（項目編號：GYSJ2022-14）

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