医疗器械设计不同于普通产品设计,它直接关系到医生的工作效率和患者的生命安全。一个好的医疗器械,不仅要功能强大,还要安全可靠、易于使用。那么,在设计医疗器械时,哪些因素是最关键的呢?索果小编认为以下五个方面都是极其重要的。
1. 安全性永远是第一位的
医疗器械的核心价值是治病救人,因此安全性必须放在首位。设计时需要考虑:
零伤害原则:设备在正常使用或意外情况下都不能对患者或医护人员造成伤害。例如,手术电刀必须有绝缘保护,避免漏电;注射器的针头要有防刺伤设计。
防误操作机制:关键功能(如药物剂量调节)应有防错设计,避免因操作失误导致事故。比如,麻醉机的气体混合比例必须自动锁定,防止人为调错。
失效保护:即使设备出现故障(如断电或程序错误),也要确保患者安全。例如,呼吸机在断电时应能自动切换至备用电源或手动模式。
一个经典的例子是胰岛素笔的剂量调节旋钮——它通常带有清晰的刻度和“咔嗒”声反馈,确保患者不会因误操作而注射过量。

CT机外观设计
2. 易用性决定实际价值
再先进的医疗器械,如果医生或患者用起来很麻烦,它的价值就会大打折扣。因此,易用性是设计的核心考量之一:
符合操作习惯:医生在紧急情况下往往依赖肌肉记忆,因此器械的操作逻辑应符合行业惯例。例如,大多数手术钳的握持方式类似剪刀,新手医生也能快速上手。
减少操作步骤:关键功能应尽量简化,避免复杂菜单或多层设置。监护仪的重要参数(如心率、血氧)必须一眼可见,而不是隐藏在子菜单里。
适应不同用户:有些器械可能由医生、护士或患者本人操作,设计时要考虑不同人群的使用需求。比如,家用血糖仪的操作应比医院设备更简单,适合老年人使用。
苹果公司的产品设计之所以受推崇,正是因为“直觉化操作”,医疗器械也应追求类似的用户体验。
3. 可靠性是长期使用的保障
医疗器械往往需要在高强度、高频率的环境下工作,因此可靠性至关重要:
耐用性:手术器械每天可能经历数百次高温灭菌,材料必须耐腐蚀、抗老化。例如,骨科钻头的手柄通常采用钛合金,而非普通不锈钢。
稳定性:设备在长时间运行(如ICU监护仪24小时工作)时不能出现死机或数据丢失。
环境适应性:有些设备可能在极端条件下使用,如战地医疗、户外急救等,需要防尘、防水甚至防震设计。
日本的一些内窥镜品牌之所以备受信赖,正是因为它们的设备在数万次使用后仍能保持精度,减少了维修和更换的频率。

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4. 可制造性和成本控制
好的设计不能只停留在图纸上,还要能实际生产,并且价格合理:
可量产化:设计要考虑生产工艺,避免过于复杂的结构导致良品率低下。例如,一次性注射器的结构通常高度标准化,以降低生产成本。
模块化设计:高端设备可以采用模块化组件,方便维修和升级,降低长期使用成本。
平衡成本与性能:并非所有部件都需要最高端的材料,关键部位(如手术刀片)用高品质材料,非关键结构(如外壳)可选用性价比更高的方案。
举个例子,超声刀的手柄可能采用工程塑料以减轻重量和成本,但核心的振动部件必须使用特种合金以确保性能。
5. 符合法规和标准
医疗器械行业是高度监管的领域,合规性直接影响产品能否上市:
遵循国际标准:如ISO 13485(质量管理体系)、IEC 60601(电气安全)等,不同国家还有各自的法规(如FDA、CE、NMPA)。
临床验证:设计完成后必须通过严格的测试和临床试验,确保安全有效。
文档完整性:从设计到生产的每个环节都需要完整记录,以便监管机构审查。
许多初创公司虽然有好创意,但因不熟悉法规而导致产品迟迟无法上市,因此合规性必须从设计初期就纳入考虑。

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结语
医疗器械设计是一门平衡的艺术——要在安全性、易用性、可靠性、可制造性和合规性之间找到最佳方案。优秀的医疗器械不一定是技术最超前的,但一定是医生用着顺手、患者用着放心、医院买得起的。未来,随着人工智能、新材料等技术的发展,医疗器械的设计将更加智能化,但核心原则不会变:以用户为中心,以安全为底线。
索果设计:「长期服务:上海微创、美敦力、凯利泰、思路迪、昊海生物等。十年专注医疗实验室仪器的设计、落地和创新,设计覆盖产品开发全产业链:设计分析、外观设计、结构设计、ui界面设计、样机制作、小批量生产、模具开发、大批量生产等
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