无创医疗产品服务系统

与微创外科手术对皮肤造成的小面积损伤相比，无创外科手术则基于“0损伤”、“0创口”的原则，力求不在患者体表留下任何外露创口。清华美术学院工业设计系研究生倪可人在导师赵超教授的指导下，选取无创医疗中的典型技术案例——高强度超声聚焦消融手术（也称HIFU手术）作为切入点，深入研究了其技术特征与当前医疗设计趋势和宏观政策环境间的关系，并对于该技术现有的用户痛点及设计机会做了分析与梳理。

纵观外科医学尤其是外科手术的发展历程，经历着从巨创到微创，再到现在新兴的无创手术的变迁，显示出“创口最小化”是外科医学领域一直致力探索钻研的重要目标。与微创外科手术对皮肤造成的小面积损伤相比，无创外科手术则基于“0损伤”、“0创口”的原则，力求不在患者体表留下任何外露创口。当前典型的无创医疗模式有体外影像诊断、口服胶囊式检测内镜、冷冻消融、射频消融、超声波聚焦消融肿瘤等方式，均可在无任何外力入侵皮肤表面的情况下，为患者实施诊疗。无创医疗已成为临床外科医学发展的必然趋势之一。

本次课题研究中选取了无创医疗中的典型技术案例——高强度超声聚焦消融手术（也称HIFU手术）作为切入点，深入研究了其技术特征与当前医疗設计趋势和宏观政策环境间的关系，并对于该技术现有的用户痛点及设计机会做了分析与梳理。

高强度聚焦超声技术在20世纪中期被用于治疗神经紊乱疾病的探索，得益于技术的发展，当前HIFU技术已广泛应用于肿瘤的治疗。该技术由重庆医科大学超声医疗国家工程研究中心率先研究并投入应用，当前已与诸多医疗机构及医疗设备制造商合作，在全国范围内建成多个HIFU手术中心，以其鲜明的优势为广大肿瘤患者打造了更好的治疗体验。作为由中国团队率先投入研究并获得巨大成果的技术案例，对中国医疗卫生事业的发展具有深远而重大的意义。

HIFU手术的原理是将高强度的超声波穿透皮肤聚焦于人体内病灶靶点，利用热效应和空化效应使靶点组织失去生物学活性从而实现无创消融组织。由于超声波只能在介质中传播，当前的超声聚焦手术通常以水为介质。手术时将水置于患者腹部下方，使其腹部浸泡在水中以实现超声聚焦，因此，患者进行该手术时多采用俯卧位。当前该手术的适应症主要有子宫肌瘤、子宫腺肌病、乳腺纤维腺瘤等良性肿瘤，对于非空腔脏器的恶性肿瘤也有辅助治疗效果。在手术操作方面，医生通过计算机软件操作手术仪器上的治疗探头即可对患者体内病灶进行消融，仅需配置1～3名医护人员（包括1名医生、1名护士、1名机动麻醉师）即可完成整个手术流程。

综合来看，该无创医疗技术具备诸多优势：从患者方面来看，无创口带来更小的伤害和快的恢复速度;从医疗资源配置来看，因其感染风险小、人员配置少，可以更快速地建立多个低成本手术室;从医疗模式来看，高度信息化、数字化的操作方式可以最大化地保证远程医疗的可行性。总结出该技术的典型特征，再结合近些年来我国针对分级诊疗体系建设、先进医疗技术下沉等问题颁布的各项政策法规，倪可人提出一种“去中心化”的肿瘤手术治疗模式以对该技术未来的应用场景提供前瞻性的参考。同时，在对现有HIFU手术的医护人员及患者进行实地调研和访谈后得出一些现有痛点，例如患者在该手术过程中会出现不同程度的疼痛感和焦虑情绪，手术前及手术后的引导指示不够清晰明确，当前可实施该手术的医院较少等等，这些问题为后续在具体设计上改善用户体验提供了有力的支持。

最终确定的设计方向采用以产品设备设计为主，并附带环境设计与服务系统设计的方式来呈现。在产品设计方面，该解决方案中的治疗设备应注重产品与空间的融合，并在保持医疗属性的同时，适当的“去医疗化”，以营造更加温馨、舒适的氛围。同时，根据无创医疗的特点，该产品的设计语义应更多凸显“无创”所体现的温和感、安全感。因此，草图方案阶段多选取了温润柔和的圆形、曲面等造型来作为该产品在形态语义上的设计方向。同时，也考虑了从产品人机尺度、交互方式、CMF设计上增强用户体验，以及尝试利用投影等多媒体方式来营造更舒适的环境氛围，使患者产生移情，来缓解手术中的疼痛和焦虑情绪。

最终呈现的产品设备设计成果主要由手术治疗设备和手术辅助移动床两部分构成。承载患者的床板可以在辅助床和治疗设备间进行灵活的配准和移动，提高了整体手术流程的连贯性和操作便捷度。

面枕可以有效提高人在俯卧姿势下的舒适度，其高度和倾斜角度可自由调节，与移动床板上的胸垫相互配合后，可以从人机工学角度为患者提供更好的治疗体验。同时，面枕中内置VR眼镜，手部放置区域内置触控传感器，患者在治疗过程中可以通过互动VR视频转移对疼痛的注意力。分离式机构更好的保证了手术组件的易用性。

无创手术在治疗过程中会产生明显的疼痛感，且需要患者保持清醒以便与医生保持沟通。因此可以利用投影、VRAR、声音光效等多媒体技术，可以营造例如海洋、雨林等自然环境氛围，使患者产生移情，缓解对手术与疾病的恐惧感。舱门的开合结构与变色玻璃的运用，可以使设备在开放与沉浸两种模式间自由转换。

医护人员可以在辅助床上为患者进行术前准备工作，升降及滑轨结构可以使医护人员更加灵活的移动患者，并与手术设备进行高效配准，降低搬运患者的难度。接触面的形态符合俯卧姿势的人机工学，表面以细腻皮革包裹，可以有效增强患者的舒适度与体验感。

在OVUM无创手术产品服务系统中，“去中心化”的医疗服务模式使得手术治疗点分布在各地的社区医院，具体手术操作由医生远程进行。因此手术室环境采用温馨亲切的暖白色调与木材运用为主，使得环境与设备和谐统一，为患者带来更好的就诊体验。手术室面积控制在15平方米以内，以便于社区医院在短时间内快速搭建。

除去手术的设备及环境设计之外，倪可人也对去中心化模式下的无创医疗产品服务系统的整体流程做了简要的规划和梳理。首先患者可以在APP上上传自己的肿瘤确诊B超图像，等待远程医生进行问诊，患者在与医生初步会诊确定采用无创手术为治疗方案之后，即可在APP上预约最近的社区医院治疗点进行基础术前检查，同时社区医院会同步收到患者的治疗信息。在患者到达指定地点后，需要配合医生接受术前检查，并领取如导泻药、清肠物品等术前自我准备物资，配合医生完成术前信息录入工作，以更好地掌握手术进程。在术前检查之后，患者可以回到家中进行术前自我准备工作，配合APP的提醒事项及列表清单功能，可以帮助患者更好地完成术前准备。患者可以通过拍照和文字描述的方式上传自身的准备结果，并等待医生审核。审核成功后，即可收到手术时间及地点的预约短信，并按照提示前往社区医院治疗点进行手术。手术结束后，患者回到家中进行手术预后保养，APP中的医生答疑、预后指引、患者交流社区等功能可以帮助患者更快速的康复。

在设计成果的最后，倪可人对于整个服务生态系统进行了优化。总体来看，无创手术中心提供手术医生，社区医院提供陪护护士。手术中心可以将设备出售给社区医院，并收取长期的远程治疗服务费用。社区医院可以因此获得更高的医疗能力，并帮助无创医疗技术更快速地推广。如果社区医院负担不起相应的费用，可以由政府出资进行分级诊疗建设的扶持，政府也因此可以获得更大量的临床医疗数据，以投入到未来更加全面的医疗卫生事业建设中。患者则可以在离家最近的基层医疗卫生机构享受到更加专业的手术治疗。该服务系统的搭建可以在理论上验证“去中心化”手术模式的可行性。