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人机工程在医疗器械设计的应用

 论文栏目:医疗器械论文     更新时间:2017/1/6 10:03:28   

〔摘要〕科技的日新月异促进了医疗器械产品的不断升级,其可靠性亦得到了提升。但由于各种人为因素的影响,医疗事故仍时有发生。对医疗器械实施人机工程设计,能够有效保证医疗企业的安全性与可靠性。本研究对人机工程学进行分析,并深入研究人机工程在医疗器械中的具体应用,并对未来的发展趋势进行了剖析。

〔关键词〕医疗器械;人机工程;具体应用;人机界面;可靠性;安全性

在科技发展的推动下,医疗器械的使用功能得到了丰富。目前,医疗器械产品的可靠性虽然得到了很大的提升,但在实际应用中由于人为因素的影响,医疗事故仍时有发生[1]。在医疗器械设计中应用人机工程能够促进医疗器械产品安全性能与可靠性能提升,故我们针对人机工程在医疗器械中的应用进行了如下探讨。

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[2]。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人机工程在医疗器械设计中的具体应用

医疗器械的种类繁多,在对医疗器械进行设计时需要对多方面的因素进行分析。以人为中心的设计原则不仅能够让设计出的医疗器械能够容易理解与使用,同时还能减少医护人员的训练力度,增强医疗器械与人之间的亲和力。让医疗器械更加具有人性化,还能够减少患者焦虑、恐惧的不良情绪[3]。人性化设计的医疗器械能够提升医护人员的操作效率,确保操作的可靠性。不断完善产品质量,能够提高医疗设备对医护人员和患者的吸引力,进而提升医疗器械竞争优势。2.1人机界面人机界面是人与计算机进行信息交换、信息传递媒介对话的接口,是重要的计算机组成部分,而人机交互就是研究人和计算机之间互相影响的技术。人机界面可以分为环境性人机界面、情感性人机界面、功能性人机界面。人机界面的划分并不是绝对的,3种类型的界面存在重叠与交互。进行人机界面设计应当遵循以下几点原则:(1)合理性,在确保系统设计明确、合理的基础上,任何设计都必须进行定量分析;(2)动态性,每一个产品既需要多维空间理念,同时也需要空间、时间变换,以及思维认识、情感演变因素[4];(3)多样化,设计应当进行多样化考虑;(4)交互性,界面设计交互非常重要,其不仅是信息的传递,而且也是人接受程度的反馈;(5)共通性,界面应当确保协调、统一,环境、情感与功能不能单独存在。2.2安全性安全性能是医疗器械设计的关键,安全性设计应当遵循以下三点:(1)产品本身不会对使用者与被使用的健康产生影响;(2)产品设计以及相关配置必须满足安全原则,同时还应考虑到相关行业的技术水平;(3)材料的选择,尤其是涉及易燃物品和毒物,应特别注意材料与体液、细胞和生物组织的相容性。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作业空间设计医疗器械应当满足操作人员不同体型和操作姿势的需求,因此医疗器械需要通过增加各种附件配合主机。但是无限地扩展会导致生产成本增加,同时也导致设备维护难度提升。在设计医疗器械产品时,机构应当根据用户体型与操作的需求自动调节。这样不仅能够让患者接受非常舒适的治疗,减少患者治疗过程中的痛苦,而且还能提升医护人员操作的效率与可靠性。2.5材质设计不同材料的内部组织与构造存在一定的差异,质感也存在较大的差异。根据材料不同的特性和人们心理感受差异,合理的选择材质非常重要。医疗器械应当避免大面积的应用金属材质,与金属材质相比较,塑料材质亲和力更好,患者更容易接受,这也是大部分的医疗器械应用塑料外壳的原因之一。医疗器械应当采用亚光表面,因为亚光表面能够降低医疗器械强烈的视觉冲击,同时也能达到较好的清洗效果。

3未来发展趋势

未来医疗器械中人机工程技术的发展将会体现在以下几方面:(1)绿色医疗,在生态哲学指导下,注重可持续发展和生态保护,才能满足以人为本的设计理念;(2)虚拟人机工程,未来虚拟工程模型、虚拟人机工程设计、虚拟现实系统以及虚拟诊所等将会出现;(3)数字化人机工程,未来将会出现人机咨询系统、人机评价系统、服务分析系统以及人机工程分析系统等;(4)智能化人机工程,未来将会出现自动优化的人机智能系统和自动学习人机工程系统等。综上所述,在医疗器械设计中应用人机工程学,能够提升医疗器械的应用价值和安全性能,降低医疗事故的发生率。注重医疗器械设计细节,能够促进医疗服务质量提升和医疗卫生事业的进一步发展。

[参考文献]

[1]谌誉.浅述基于认知和人机工程心理学的医疗器械设计[J].科技信息,2009(20):334-335.

[2]张广林.探讨基本于人机工程学的医疗器械设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013(35):58-61.

[3]覃京燕,李丹碧林,李亦芒.医疗器械产品设计中的人文关怀要素初探[J].金属世界,2009(z1):153-157.

[4]吴新林.基于人机工程学的人性化医疗器械设计[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2014(12):123-125.

作者:赵恒 赵军辉 单位:山西省医疗器械检测中心

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