老年人家用电子血压计工效学设计

朱志娟，杨娇蕊，盛芹芹

(华中科技大学机械科学与工程学院，武汉 430074)

1 引言

高血压是当今社会严重危害人类健康的常见病和多发病，患病率随年龄增加而显著增高，严重威胁老年人的生命安全[1]。定时定期测量血压,及时掌握血压的变化情况，是预防和监测高血压的有效措施[2]。20世纪90年代以来，中国老龄化趋势攀升。重视、关怀老年人的身心需求成为推动中国老龄化社会走出窘境、实现“健康老龄化”目标的重大突破口[3]。老年人已成为市场不可或缺的购买力，而医疗产品是其关注度最高的方面[4]，针对老年人的医疗产品市场有着巨大发展空间。现国内市场的电子血压计品牌、款式选择少，外形、功能设计未满足“关爱老年人”的要求，少有真正符合老年人个性化需求的医疗产品[5]。针对这些现状，从老年人角度出发对家用电子血压计进行设计改良,为同类产品提供了更直观、更有价值的设计参考。

2 现有产品分析

随着国民生活水平提高，人们的保健意识越来越强。同时,伴随工业制造业的高度发达,家用医疗产品行业逐渐兴起，然而我国家用电子血压计的市场普及率仍相对较低[6]，家庭电子血压计普及率在美国为50%，日本为60%，而中国仅有1.2%[7]。

表1 血压计产品类型

现有的血压计产品分为传统血压计和电子血压计两大类，见表1，图1。在电子血压计中，腕式、手指式的电子血压计不适用于患有血液循环障碍的病人[8]，因此最主流的血压计则是臂式电子血压计。因此，本次研究中以臂式家用电子血压计为研究对象。

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③

④

⑤

图1 血压计类型外观

2.1 外观及功能对比

为改良设计提供普遍性的参考规律，从尺寸、功能、配色和按键等方面对比主流品牌的上臂式电子血压计，见表2。

通过对比，得出热销家用电子血压计的普遍设计规律：(1)配色常用黑、白、灰、蓝，浅色多于深色；(2)外形简洁，多曲面的造型与倒圆角设计；(3)屏幕有倾斜度，范围在30°～45°不等；(4)机体长度范围100～200 mm，宽度范围40～140 mm，高度范围50～130 mm；(5)按键为2～7个，多分布于下侧或右侧；(6)屏显信息量在3～8项，且按重要程度以字号大小区分；(7)少数血压计有背光功能，颜色以黄、绿、蓝为主。

表2 代表性上臂式电子血压计的对比分析表

2.2 操作流程分析

通过现场观察、视频记录等方式，对老年人使用上臂式电子血压计的流程进行归纳，详见图2。

对产品使用过程图片进行细节分析，结合外观及功能对比，归纳出以下问题：(1)功能冗余；(2)按键间无明显区分、辨识度低；(3)现有误动作提示图标警醒度低；(4)使用完毕后收纳不规范，长期将导致臂带折损率高、使用寿命下降。

3 老年人生理心理特征

3.1 老年人动作分析

进入老年期后，老年人的骨骼、肌肉力量等出现明显衰退，一些年轻人轻而易举实现的动作却可能造成老年人的不便，通过观察老年人使用臂式电子血压计过程及拍摄记录的方式，对其使用电子血压计的一般动作进行分析归纳，总结涉及的人体部位和机身部分，进行针对性的改良，见表3。

表3 臂式电子血压计使用动作拆解

3.2 老年人人体尺寸分析

电子血压计作为老年人检测健康状况的基础家用医疗设备，其尺寸设计占据了重要的地位。结合动作分析，老年人家用电子血压计的尺寸设计主要涉及机身、按键、屏幕以及文字尺寸。其中机身尺寸为设计的基础尺寸，长度和高度各取<老年男性第95百分位的数值，另进行尺寸修正，得到机身长度<189 mm，高度<110 mm。上述尺寸主要以《北京地区老年人人体尺寸测量》[9]的尺寸为依据，见表4。而重要按钮尺寸应在18 mm～20 mm之间，屏幕倾斜度应在35°～75°之间，上述尺寸结果都需根据老年人人体尺寸确定，结果见表5。

表4 老年人人体手部尺寸(单位：mm)

3.3 老年人心理、生理特征

随着年龄的增长和社会角色的改变，老年人心理上会产生“老而无用”的想法[10]，易出现消极孤僻、自卑压抑的情绪，如孤独感、缺乏安全感、怀旧与依恋感。同时表现出自我实现的需要、求实心理、求廉心理等。另一方面，老年人面临感知能力退化、运动机能下降、神经系统功能变化等生理机能衰退的问题。如老年人手部力量会下降16%-40%，臂力下降约50%，光亮度辨别能力下降。记忆衰退、思维减少、反应迟钝、行动缓慢、平衡控制能力降低[11]，使部分老人学习困难，但当学习内容与老人生活经验密切相关时，这种难度会减少。

4 问卷调查

本研究采用问卷调查方法，调查对象为存在高血压困扰的老年人，有效样本数为31。其中男性13人，女性18人，45-60岁人数占12.9%，60-75岁人数占51.61%，75-90岁人数占35.48%。从用户基本信息、功能与使用、外观与配色、图形界面与显示和尺寸改良5个方面，得出老年人使用电子血压计面临的问题。

调查结果显示：(1)在需求情况上：77.42%的老年人会使用家用血压计自检，超过90%的老年人家庭中有或打算购买家用电子血压计；(2)在功能与使用方面：67.74%的老年人认为语音播报功能很重要，不需要增加其他附加功能，58.06%的老年人认为应该简化操作步骤与流程；(3)在造型方面：74.19%的老年人认为圆形造型和方形带圆角的造型更具亲和力，51.61%的老年人对方形带圆角的造型更具信赖感；(4)在配色方面： 93.55%的老年人喜欢浅色和浅灰色系的配色；(5)在图形界面与显示方面：96.77%的老年人认为开关机按钮和血压显示很重要，54.84%的老年人认为误动作提示是必要的信息；67.75%的老年人认为数字应该纵向排布，41.94%的老年人认为文字应居于屏幕外侧；(6)在尺寸改良方面：74.19%的老年人认为文字尺寸需要增大，41.94%的老年人认为屏幕占机身面积比需要更大。

通过对问卷结果的分析，可以得出以下设计方面的原则：(1)老年人倾向操作简便、功能实用、价格低廉的产品，为方便老年人单独使用产品，应尽量避免复杂操作；(2)按键应适当简化，删减使用频率低、识别度低的按键；次要信息移出屏幕，信息显示方式以竖向排列为佳，“高压在上，低压在下”；(3)老年人倾向简洁的外观造型，应以市场现有的主流造型为导向，符合老年人的一般认知；(4)重点关注文字、屏幕和按键的尺寸，关注界面图文显示和整体收纳、便携性。

同时，结合访谈方法，对老年人、医护人员展开访谈，进一步确定老年人往往追求简单、大众化的基本款造型，不追求过分夸张和新颖的造型，但对可以延长产品使用寿命，如臂带保护性收纳类的功能更有好感。浅色配色更符合医疗设备干净卫生的产品语义，能增加老年人对医疗设备的信赖感。

5 产品工效学改良设计

5.1 设计目标

为提升产品使用体验、明确产品的功能价值、延长产品使用寿命，使血压计更符合老年人的生理特征和心理需求，进行深入设计构思，提出相对完整的产品改良设计方案。

5.2 外观改良设计

血压计外形尺寸为130 mm×200 mm×95 mm，屏显平面与桌面呈35°夹角，握持凹槽的弦长为130 mm，臂带收纳槽的尺寸为130 mm×40 mm×95 mm。主机颜色为灰白色，按键颜色为湖蓝色与深灰色，文字为带有细银边轮廓线的灰黑色，误动作提示闪烁指示灯光为荧光橙色，见图3。

5.3 界面改良设计

屏幕尺寸为100 mm×130 mm，按键间距13 mm，其中主开关键尺寸30 mm×14 mm，且按键表面有波点纹理起伏。功能键尺寸18 mm×8 mm。提示文字高12 mm，数值高度从上至下为43 mm、43 mm和30 mm，见图4。

表6 改良后的产品与主流产品对比表

从外形、功能和屏显三方面，将改良后的血压计与欧姆龙HEM-7211血压计进行对比。通过对比可以发现：改良后的电子血压计在外形尺寸上更符合工效学的要求，配色更符合用户信赖心理；功能更加精简和清晰易懂；屏显信息更加主次分明，按键设计更为人性化，见表6。

6 讨论

在基于工效学理论的基础上，整合用户痛点和用户需求，从外观、界面显示与功能三个方面，总结出四点改良方向和对应的设计依据，见表7。在外观上，调整了机体尺寸及比例；在界面上，设计、重新排布了字体与按键的尺寸、布局；在功能上，强调了主要功能、简化了次要功能，增加了臂带收纳和握持辅助功能。

表7 改良设计的原因及依据

7 结语

基于人机工学理论的老年人家用电子血压计改良设计，通过问卷法、访谈法、形态分析法、文献研究法，分析老年人的人机工学数据，研究老年人对电子血压计的需求，参考专业医护人员的意见与要求，进行老年人家用上臂式电子血压计的改良设计。主要成果如下：(1)基于工效学理论，分析了老年人在生理、心理上的使用需求，得到了科学的尺寸、配色依据；(2)通过观察、访谈、问卷，归纳出了老年人的产品使用需求；(3)对比分析市面热销电子血压计外观和功能，观察其使用过程的动作步骤，总结出对应的改良关键点，并提出了四点改良提案；(4)针对以上，提出具体的产品设计方案。

上述成果对老年人家用电子血压计的创新设计、提升老年人家用电子血压计产品价值、推进我国“健康老龄化”目标的实现具有积极意义。