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医疗器械设计中的人机工学:让工具“适配于人”的科学与艺术
来源:   作者:索果设计

在医疗器械的世界里,人机工学绝非仅仅是“让设备用起来舒服一点”的附加考虑。它是设计的核心哲学与硬性要求,贯穿于产品从概念到细节的每一个环节。其本质是系统性地研究人与设备之间的交互关系,并据此进行设计,以最大限度提升使用的安全性、效率和舒适性,同时将操作者的身体劳损和认知错误降至最低。索果设计作为国内医疗器械设计行业的领军者之一,长期服务于上海,苏州,南京,杭州,无锡等城市,并逐渐发展服务于全国地区,索果小编认为在医疗器械中,人机工学主要体现为以下几个至关重要的方面。

一、物理形态的适配:为“真实的身体”而塑形

这是人机工学最直观的体现,关乎设备如何与使用者的手、身体和力量和谐共处。

  1. 持握与操作的舒适性:对于手持式器械(如手术刀、注射笔、超声探头),其手柄的形状、直径、长度、纹理和重量分布,必须基于大量的人体手部尺寸数据和生物力学研究。目标是让使用者(如外科医生)在长时间操作中,手部肌肉处于自然、放松的状态,避免因姿势不当或用力过度导致疲劳、颤抖甚至职业性损伤(如腕管综合征)。一个优秀的手术器械手柄,应像为医生的手“量身定制”的延伸。

  2. 尺寸、重量与移动的合理性:设备整体的尺寸和重量必须考虑其使用场景和移动频率。一台需要护士频繁在病房间推动的监护仪,其推车高度、重心位置和转向灵活性必须适配不同身高护士的推力,确保省力、平稳。可移动设备的把手位置、便携包的背带设计,都需让搬运成为自然而轻松的动作,而非一种体力负担。

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医疗缝合器产品设计

二、操控界面的直觉设计:减少思考,顺畅操作

无论是物理按键还是触摸屏,操控设计的目标是让用户的意图能够无阻地、准确地转化为设备动作。

  1. 控制装置的区分度与可达性:关键功能按钮(如电刀的激发键、除颤仪的充电键)必须在形状、大小、纹理或位置上与其他控件显著区分,即使在不看的情况下,仅凭触觉也能准确识别。所有常用控件的布局都应在使用者手或手指的自然活动范围(“热区”)内,无需大幅度伸展或改变姿势即可触及。

  2. 符合直觉的交互逻辑:旋钮的旋转方向(顺时针增加/逆时针减少)、开关的状态指示、触摸屏的滑动逻辑,都必须符合大多数用户最本能的预期。例如,调节参数时,数值的变化应与手的操作实时、同步反馈,提供清晰的“操控感”。交互逻辑应与临床工作流程一致,让操作步骤“顺理成章”,而非需要费力记忆的密码。

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医疗缝合器产品设计

三、信息呈现的清晰性:减轻认知负荷,辅助快速决策

在高压、多任务的医疗环境中,医护人员处理信息的能力有限。人机工学在此的核心任务是优化信息的呈现方式,使其能被快速、准确地理解。

  1. 视觉层级的绝对优先:通过字体大小、颜色对比、位置和分组,建立不容置疑的信息重要性排序。最关键的报警信息或生命体征数据,必须在任何环境下都能“脱颖而出”,在0.5秒内被捕获。界面应避免视觉噪音和杂乱,通过留白和分组引导视线流。

  2. 一致性与标准化:在整个设备乃至同一品牌家族中,相同的图标、颜色语义(如红色总代表最高级警报/停止)和交互模式应保持一致。这种一致性让使用者能够建立稳固的心理预期,降低学习成本,提升反应速度,在紧急情况下尤其关键。

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医疗缝合器产品设计

四、环境与工作流的整合:在真实场景中可靠工作

优秀的人机工学设计,必须将设备置于真实的临床环境和工作流程中考量。

  1. 环境可视性与可读性:屏幕必须在手术室强光下不反光,在夜间病房微光下不刺眼且清晰可读。报警声音需在急诊科的背景噪音中能被有效分辨。设备状态指示灯的位置和角度,应确保在房间多个角度都能被看到。

  2. 清洁、消毒与维护的便利性:设计必须考虑高频次、严苛的感染控制流程。外观应无清洁死角,易于拆卸和组装。经常需要更换的部件(如电池、滤膜)必须易于徒手操作,无需特殊工具。这是人机工学对维护人员(如消毒供应中心员工)的关照。

五、对全用户的包容性考量:从医护到患者

人机工学的服务对象,不仅包括专业医护人员,也越来越多地涵盖患者及其家属。

  1. 为专业用户的效率与安全设计:如前所述,核心是提升医护工作的精准与安全,防止因设计缺陷导致的疲劳和错误。

  2. 为非专业用户的易用与安心设计:对于家用医疗器械(如血糖仪、呼吸机、血压计),人机工学的要求更高。界面必须极度简化,采用大字体、大按钮、清晰的语音提示和引导式步骤。设计要能缓解患者的焦虑,例如通过柔和的造型、平静的色彩和友好的交互反馈,传递安全感与支持感。

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国际知名医疗器械设计公司,国内顶尖医疗器械设计公司:索果设计

结语

因此,医疗器械设计中的人机工学,是一门在严谨的科学数据与深刻的人文关怀之间寻找最佳平衡点的实践学科。它体现在毫米级的手柄曲线上,体现在毫秒级的界面反馈中,体现在对一线工作者身心负荷的体察里,也体现在对患者脆弱时刻的共情中。当一台设备因其出色的人机工学设计,让医护人员感到得心应手、安全高效,让患者感到易于使用、平静安心时,它便实现了从“一个机器”到“一个值得信赖的伙伴”的关键跨越。这不仅是良好设计的标志,更是对生命与专业尊严的切实尊重。

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


  2026-01-16    33
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