医疗器械设计中人机工程的运用

李雪梅 党铭扬

摘要：随着科学技术的发展，医疗器械的使用也得到了广泛的应用。目前，虽然医疗设备的可靠性有了很大的提高，但由于人为因素的影响，医疗事故仍在实际应用中出现。人体工程学在醫疗器械设计中的应用，可以提高医疗器械产品的安全性和可靠性。鉴于此，本文主要分析探讨了医疗器械设计中人机工程的运用情况，以供参阅。

关键词：医疗器械；设计；人机工程；运用

科学技术水平的不断进步，推动了医疗器械产品使用功能的逐步升级。相对于日常生活中的工业器械产品，医疗器械产品具有其自身的特点。如何提高医疗器械产品的可靠性是其设计的关键。虽然现代医疗器械产品的系统可靠性在不断提高，但是由于各种人为因素的影响，依旧会出现少数医疗事故。对医疗器械产品进行人机工程学设计，能够对其本身产生深刻的影响，并且能够更好地保证医疗器械使用的可靠性和安全性。

1人机工程概述

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-环境-机系统的优化。人机工程学是在对人-环境-机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。

2医疗器械设计中人机工程的运用

2.1人机界面

对于计算机来说，人机接口是一个重要的组成部分。这是一个人和一台计算机之间的对话，是信息传输与交换媒体之间的接口。人机交互是研究人类和计算机之间的技术和相互作用的过程，人机界面包括功能性，环境性和情感性的人机界面。这三种类型的人机界面在分割方面是交互式和重叠的，而不是绝对的。人机界面设计应遵循以下原则：一是理性，运用感性与理性思维相结合的方法，分析定量与定性设计，使系统设计清晰合理；第二，动态的，各种产品在设计中应该有多种因素，无论是思维的进化还是情感的理解，以及空间和时间的转换，以及多维空间的概念等；三是多样化、设计要素需要多元化思考；第四，交互性，在设计界面的过程中，不仅是信息的传递，也是对人反馈的接受；第五，共性，界面统一和协调，需要确保功能、环境和情感不能单独存在。

2.2造型设计

医疗器械从整体的造型设计而言，尽可能利用大的倒角和曲面，来造型的要求得以有效地实现。大倒角和曲面能够使医疗器械具有很强的亲和力，比较圆润。医疗器械的部件在设计上尽量隐藏起来，有的部件隐藏不了，可以利用色彩或者造型来进行装饰，给患者或者医护者安全感或者比较感兴趣。造型需要融入于整体的环境。医疗器材形态设计的优劣，会影响患者和医护者在心理，因此，在设计医疗器材的形态应该加经重视，好的形态能够使患者和医护者具有安全感。

2.3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。

2.4安全设计

安全是医疗器械设计的关键，安全设计应遵循以下3点：（1）产品本身不影响用户的使用和健康；（2）产品设计和相关配置必须符合安全原则，并考虑相关行业的技术水平；（2）材料的选择，特别是易燃物质和毒物的选择，应特别注意物质和体液、细胞和生物组织。

2.5材质设计

由于材料内部组织和构造的不同，以及与人接触时的不同感觉，造成材料的不同质感。医护人员和病人的心态也大不相同。这就需要我们应根据材料的不同特性以及其带给人们的不同心理感受，选用合适的材质。避免大面积的金属材质。有时塑料材质会比金属更具有人情味，让病人更能接受。这也是目前的大部分医疗器械都采用塑料外壳的原因。尽量采用亚光表面处理来消除医疗器械较强的视觉冲击，同时又要考虑便于清洗的材质。

2.6色彩设计

对于医疗器械进行表面色彩的设计时，注重将流行感和时代感设计出来。色彩的“宜人性”，能够对患者的恐惧和心理的压力有所降低或者缓解，在设计色彩时非常重要。医护者在进行工作时，需要理性和冷静，与冷色特点比较符合，冷色对于患者诊疗时的恐惧和烦躁的情绪，也能够相对地进行缓解。所以，当前的医疗设备，在医疗器械的配色上，采用冷色设计的比较多。

3人机工程技术研究的发展趋势

在人机工程学中人机界面是最重要的一个研究分支，人机界面设计和开发已成为国际计算机界最为活跃的研究方向。随着计算机技术、网络技术的发展，人机界面学的发展，医疗器械中的人机工程技术会朝着以下几个方向发展：（1）绿色医疗设计：它是在生态哲学的指导下，运用生态思维将物的设计引入“人-机-环境”系统，注重生态环境保护和可持续性发展原则，符合以人为本的设计理念；（2）虚拟人机工程：会出现虚拟人机显示系统、虚拟人机工程设计、虚拟人、虚拟工程模型、虚拟诊所等；（3）信息化人机工程：随着医院信息化进展会出现协同工作的人机工程、人-人交互界面；（4）数字化人机工程：会出现人机工程分析系统、人机咨询系统、服务分析以及人机评价系统等，评价系统可包括可视度评价、可及度评价、舒适度评价以及静态势力评价等；（5）智能化人机工程：会出现能够自动学习的人机工程、自动优化人机智能系统等。

4结束语

综上所述，在设计医疗器械的过程中，人机工程学的应用至关重要，无论对于医疗器械的安全性能，还是应用的价值以及医疗事故的发生率都有重要影响。对于设计医疗器械的细节必须要重视，从而提高医疗服务的质量，进一步发展医疗卫生的事业。

参考文献：

[1]胡弟元.医疗器械设计中的人机工程设计研究[J].科技经济导刊.2018（08）.

[2]唐雪峰.人机工程在医疗器械设计中的应用[J].居舍，2017（05）.

[3]刘武.医疗器械设计中人机工程的运用[J].中国医疗器械信息.2017（03）.

（作者单位：沈阳沈大内窥镜有限公司）