医疗器械设计的最全综述
苹果公司的成功,其工业设计是重要因素。医疗器械的设计也尤其重要。
什么是医疗器械设计?医疗器械设计其实就是一个逐步求精和细化的过程。其主要的目的就是设计出一种能满足市场需求的产品。这样的产品既要达到预定功能要求,还要拥有良好的性能、生产成本低,并且将它的价值最大的发挥。同时对医护人员及患者提供更多的帮助。因为我们正在开发的以及已经投入市场的产品,全世界数百万人每天都在与之互动。那是些完全有机会改变和拯救生命的产品。这些产品可能在市场上市几年或更长时间,时时刻刻影响着人们管理自己的健康或他人的健康的方式。中国市场在2012年就已经是全球第四大医疗器械市场,市场规模达到140亿美元,20%以上的增长速度下,中国很快就有望成为全球第二大医疗器械市场。在规模和市场份额之外,医疗器械的自主创新也获得了越来越多的关注。面对病痛、衰老、死亡这些充满负能量的情绪,为了保证质量与流程,医疗产品设计有太多繁文缛节的限制。好的设计可以维系产品和用户之间的情感,为用户带来愉悦的切身体验,医疗器械设计也不例外。
在医疗器械行业,工业设计的重要性日益突显。对于医疗器械供应商而言,如果不对工业设计给予足够的重视,其所研发生产的医疗器械产品就有可能跟不上时代的步伐,满足不了人们的不断提高的生理需求和心理需求,最后逐渐被市场淘汰。当前,医疗器械设计呈现出人性化、智能化、现代化等多元化的发展趋势,比如眼科手术显微镜的设计:充分考虑了主镜、摆位、脚位开关、照明等细节因素,设计符合人工体学,操作简便舒适。胃内窥镜的设计要充分考虑到医用人员的使用需求,并兼顾患者的情感需求,整体结构紧凑,采用高清显示屏,人机交互界面设计人性化,易学易懂,方便用户的操作和信息读取,提高了设备的适用性、安全性和使用舒适度。医疗设备软件开发解决方案,要专注于质量,可追溯性,合规性和安全性。市场上出现了越来越多新颖独特、亲和美观、人机舒适的医疗设备,为人提供更为安全健康的医疗服务。从工业设计层面来说,医疗器械产品设计应以人为本,充分体现出对人类的关怀。人文关怀的理念不仅表现在它们的企业文化中,也贯彻于其产品设计的整个过程。比如:如飞利浦,“创新让生活更美好”;西门子,“立足技术创新,打造个性化医疗服务”;通用电气(GE),“关爱先行”;迈瑞,“医心一意,汇智未来”等。 高品质的医疗器械设计和设备的设计是很重要的,以确保功能,质量和美观。工程师需要合适的工具,开发新产品,降低成本,满足需求,增加创新。好的工业设计,机电系统设计,机械和机电仿真可以提高生产率,从而导致: 1.降低产品开发时间 2.物理样机的数量的减少 3.提高设计效率 4.降低医疗设备的设计和原型开发时间 。好的医疗器械产品设计,有一些统一相通的地方,如易用性,更广泛的使用性和把患者放在第一位。
因此,医疗器械设计人员必须做出经得起时间考验的决定,这样才能设计出适合最广泛用户群体的产品。我们如何确保我们所做的决定能产生设计良好的产品?医疗器械设计领域的出现并非是一蹴而就的,它也经历了时间的沉淀。我们不是第一代面对这些问题的设计师,早在上世纪七十年代有一位对工业设计领域有巨大影响力的设计师之一迪特尔·拉姆,面对同样的问题提出了设计应满足的十条要求。医疗器械设计师可以从他的设计方法中学到很多东西。
一、医疗器械设计一般要求:
1、出现故障时,要保证使用者的人身安全,避免意外事故。
2、当产品出现损坏时,能够及时和明显的提醒使用者,发出损坏指令,避免患者继续应用。
3、医疗器械的日常接触部位应尽量完善,加强对操作中的保障措施,避免磨损、划伤等情况的出现。
4、搭配精密性的系统,能让它的准确率和安全性更高更高。医疗器械是一个仪器,作为医疗用品,任何一个小的误差都将导致对病情的误判,所以产品设计公司在医疗器械项目的设计中最需要的为机器搭配一个精密的集成的系统。
5、医疗器械设计的安全性要求
医疗器械在日常应用广泛的原因在于,该项产品具有较高的安全性。因为它的应用领域实际上是非常广泛。除了可以辅助对医疗领域上的研究工作,也能改变医疗工作的现状,同时也可以有效的改变患者的生活方式,是具备积极意义的一个产品。不过在医疗器械的设计中产品设计公司要谨记它的安全性。
二、医疗器械设计的要素
1. 简单优雅的用户界面
医疗器械需要包含了最佳用户界面或者似乎直观的使用操作。毕竟,易于操作的产品可能会减少错误并鼓励经常使用。
比如这个产品,描述为“连接的药丸盒”,会把根据剂量要求指示,旨在帮助解决患者遵守处方药治疗方案的低比率常见问题。对药物进行分类后的药盒递送给患者。这个产品的功能会确定发生药物漏服时,发送提醒,并为重复忽视服药的患者提供指导。比如智能胰岛素输送系统产品描述为“流式注射和跟踪过程”。糖尿病是另一个可以从减少复杂度中获益的医疗保健系统领域。智能胰岛素输送系统是一款智能型胰岛素笔,融合了剂量计算,剂量报警和电子记录剂量的功能。
2 . 以患者为中心
在医疗保健方面,患者正在变为越来越见多识广的消费者,清楚地了解在护理期间他们自己的需要应该放在最重要的位置。有些通过把技术直接应用于患者身上的一种方式,优先考虑患者的舒适度,把患者放在第一位。比如开放区域支持系统(OASUS)为所有年龄段的用户提供了负担得起的小区域康复训练空间,可防坠落,并提供重量支撑平板步行训练。它允许无限制的前后,侧向和旋转,并为儿童和成人提供行走辅助治疗。患者进行辅助支持和康复,同时也可以到患者的家里和工作场所提供康复支持。“它有能力在任何地方、任何时间提供[物理治疗],并改变生活。”
3. 简化程序步骤
手术通常是由团队进行的协同努力,但一些公司则专注于减少手术过程中需要的人数,这可以使一台手术或快速手术做得更加容易或更快捷。比如PrecisionPoint Transperineal Access System,适用于前列腺的自由手术穿刺活检。该系统旨在与经直肠超声探头联合使用,在局部麻醉下的手术环境中通过会阴提供对前列腺的引导。“ PrecisionPoint系统能够减少感染机会的功能对于护理人员、患者和诊所来说都是很有好处的。”“该系统提供了更直观的视线访问前列腺活检,允许医生减少探找和查询,并以更加完善和改进过的方式指导手术。
4. 对整体医疗体系的影响
医疗设计强调了技术如何降低成本并提高医院的效率。随着医疗保健在改革中的重点突出,医疗器械产品被置于预防并发症,缩短住院时间,节省医疗卫生系统支出的位置。比如一种可充电的小型助听器,被设计为可以挂在耳道中,通过去除电池更换的需要,有可能帮助佩戴者节省花费开支。采用隐形设计。从外观上来看,看起来更像是一条正在起飞的鱼,而其展开的“翅膀”为特殊纤维材料,能够帮助助听器停在耳道外部。并且更为重要的是,这些展开的纤维材料并不会将整个耳道堵满。这样的设计不仅保证了声音的有效传播,还可以增加整个耳道的透气性,佩戴舒适度极高。
三、良好医疗器械设计原则
1.好的设计是创新的
DR:创新的可能性,无论如何也没有用尽。技术的发展总是为创新设计提供新的机会。但是,创新设计总是伴随着创新技术的发展而发展,而它本身就不可能是目的。
STOM:在这样一个规避风险的行业中,创新可能是一项挑战。其他类似行业的创新在提高医疗设备的实用性方面有巨大的潜力,但我们不应该为了它而增加技术。创新应该集中在满足实际需求和利用新技术的好处上,而不是强迫它进入不需要它的产品。
2.好的设计是有用的
DR:买一种产品是为了使用。它必须满足一定的标准,不仅是功能,而且是心理和审美。好的设计强调了产品的有用性,而忽略了任何可能会削弱它的东西。
STOM:医疗产品的设计是为了做一项非常重要的工作。它们既不是观赏性的,也不是欲望的对象。好的设计侧重于识别和解决关键的“要做的工作”,以一种与使用该产品的人的生活相一致的方式。
3.好的设计是审美的
DR:产品的美学质量是它的有用性不可或缺的一部分,因为我们每天使用的产品都会影响到我们的人和我们的幸福。但是只有执行得好的对象才能是美丽的。
STOM:医疗产品的外观和感觉会影响与用户的情感联系。从根本上讲,美学应该由产品的功能驱动,但在适当的情况下,可以用来吸引用户并唤起特定的情感。
4.好的设计是可以理解的
DR:它澄清了产品的结构。更好的是,它可以让产品畅所欲言。充其量,这是不言自明的.
STOM:医疗产品必须是直观的第一次和重复使用。它应该容易学习和容易记住。在整个生命周期中,它应该实现高度的安全可用性。它应该尊重用户不同的认知能力。
5.好的设计是不引人注目的
DR:达到目的产品就像工具。它们既不是装饰物,也不是艺术品。因此,他们的设计应该是中立的和克制的,为用户的自我表达留出空间。
STOM:医疗产品应该无缝地融入用户的生活方式。虽然有提供安全关键信息和防止错误使用的要求,但必须考虑如何在用户周围的“其他”产品的背景下看待该设备。
6.好的设计是诚实的
DR:这并不能使产品比实际更有创意、更强大、更有价值。它并不试图用无法兑现的承诺操纵消费者。STOM:医疗产品不能承诺超过它所能提供的。在符合使用的情况下,持之以恒和坚持是至关重要的。产品不应试图隐藏任何负面的方面,它提供的治疗或服务,或用户的信任可能受到影响。
7.好的设计是持久的
DR:它避免了时尚,因此永远不会显得过时。不像时尚的设计,它持续了很多年-即使在今天的抛弃社会中也是如此。
STOM:医疗产品不能坚持最新的时尚和趋势,因为上市的时间太长,更新的成本往往令人望而却步。颜色,特征和细节,可能会“老化”,应该仔细地证明和限制在设备的部分最容易更新,如标签,图形,包装和图形用户界面。
8.好的设计是彻底的,直到最后的细节
DR:没有任何事情是武断的,也不能听天由命。在设计过程中要注意和准确,以表示对用户的尊重。
STOM:医疗产品的设计从用户开始到结束。用户需要在使用之前、期间和之后感到自信,而质量和对细节的关注将有助于鼓励这种信心。应该采用严格的设计过程,以确保只满足真正的需求-应该花费时间来完善功能和交互的最小数量。
9.好的设计是环保的
DR:设计对保护环境做出了重要贡献。它在整个产品生命周期内保存资源并将物理和视觉污染降到最低。STOM:由于医疗部门往往不可能回收利用,因此应考虑产品的总体影响以及用于生产该产品的材料和制造工艺。例如,架构是否能够支持部分重用,或者设计的简单性是否可以减少所用材料的数量。
10.好的设计是尽可能少的设计
DR:少,但更好-因为它专注于本质方面,而产品没有非必需品的负担。回到纯洁,回到简单。STOM:我们应该在医疗产品设计的各个方面努力做到简洁和优雅,在设计过程中,每一个功能都必须被证明是正确的。如果它们对于提高可用性、吸引力或牢固性并不重要,则应该删除它们。我们不应该试图通过增加肤浅的美学细节来修饰产品。我们创造的产品不应该感到“设计过度”。
四、如何分析医疗器械产品的设计及设计需求
1.性能指标
对于细分医疗器械领域,不同类型的仪器在设计最初就要查阅相关的医疗器械标准.
下面以全自动发光免疫分析仪YY/T 1155-2009为例,标准内明确规定了:
1.1反应区温度控制的准确性和波动度:温度准确性应在设定值的+-0.5℃内,波动度不超过1.0℃;
1.2.分析仪稳定性:分析仪开机处于稳定工作状态后第4h、第8h的测试结果与处于稳定荛状态初始的测试结果的相对偏倚不超过+_10%;
1.3.批内测量重复性:批内测量重复性(CV,%)≦8*;
1.4.线性相关性:在不小于2个数量级的浓度范围内,线性相关系数(r)≧0.99;
1.5.携带污染率应≦10-5(十万分之一)。
这些特殊的性能指标,规定了仪器在设计需求转化时,需要考虑很多与此具体参数相关性能指标,这些细分的项目功能指标需要逐一核对并转化为我们的设计需求。
2.医学及通用国家标准
设计当中有很多医疗相关的国家标准,诸如医疗器械通用规范,具体的设计细则,行业标准。对这些不同类别的医疗器械,参考的器械标准,对我们的设计有很大的指导意义,同时也是提前对注册和测试要求的需求的提前准备和提炼。
3.机械系统设计的需求提取方法
项目需求要转化为机械系统的设计需求,主要是为了在实际使用仪器的过程中考虑机器的执行动作,以及机械动作来代替人的替代性;并且在需求提炼时,需要考虑机械系统的设计是采用全自动的方式,即全部动作用机器来全流程的实现;还是半自动的动作也即机器在使用过程中,是否需要人力去实现某些特定的动作和操作步骤,用以完成我们需要达到机器的性能来必须实现的操作动作及光机电液等的实现动作。这当中我们就要进行全自动,半自动的分析,分析全自动的可行性及部分全自动的可行性,或者手动机构的实现的可行性或者相关的风险,成本,来进行一个设计需求的动态提取。在设计需求提取过程中,也就是一个设计暗箱系统的模型。模型的输入端一边是项目的需求,输出端另一边是设计的需求的提炼,这当中设计需要解决的暗箱即是机械系统的可行性设计,运用光机电系统手段进行方案的可行性验证设计,以达到我们项目需求的预期目的。这当中具体的实施方法适当的时候需要进行国内外专利分析,并需要对典型竞品进行系统分析,以便在最小的代价下提炼出我们所需要的设计需求,来实现我们所要的设计目的。
4.工业设计的需求
工业设计的需求作为产品实现必不可少的一环,有如下4个设计点需要去提炼。
4.1.漂亮的外衣;
工业设计的第一要务是进行漂亮的产品外衣的设计,也即是外观的设计需求的提炼;外观需要的是形还有色和标识文字的协调处理。
4.2.工业设计需求需要创新的是人机工程的考虑;
所达到的设计需求能方便医护工作人员进行更好的检测,并考虑人员的使用习惯,使用的方式,及使用的场景。
工业设计的精华是人机工程的分析,应用创新性的操作解决方案来处理所遇到的用户问题。并在设计过程中,考虑工程的可制造性,成本最优,风险最小化。
4.3.工业设计外围设计需求的提取;
外围需求支撑系统:软件,硬件电气,各种外设的考虑及考虑相关EMC及安规;
软件需求有时候会与整机的产品的设计外观有关联性,需要考虑整体协调及整体的产品系列化,整体的形象识别度,整体的UI界面,及整机的用启使用诉求。
4.4.工业设计需求的难点、突破点和高水平的设计在于用亲和简洁的设计语言去颠覆我们的观念。
上述四个维度简洁的提取了项目的设计需求,用以我们在面对项目需求时,能有一个指导性的思想来进行条理的分析实际的设计问题,以便我们更好的更加顺利地为医疗产业和事业而服务。当然,在实际的研发过程中,还有一些设计要素需要仔细考量和参照,如供应链,测试环节,及其它的光,机,电,液等因素,这些因素共同影响和组成了我们设计要素和需求。
最后,我们把这些研发的设计的需求提炼后,一个总的指导原则就是成本考量及取舍,可制造性可维护性。总的设计原则是保证医疗器械的产品的设计质量,一切以质量为代价去追求产品成本的设计我们相信都是在耍流氓。
五 、医疗器械设计常用的软件
1 、AutoCAD
AutoCAD软件是由美国欧特克有限公司(Autodesk)出品的一款自动计算机辅助设计软件,可以用于绘制,二维制图,和基本三维设计,通过它无需懂得编程,即可自动制图,因此它在全球广泛使用。
AutoCAD尽管有强大的图形功能,但表格处理功能相对较弱,而在实际工作中,往往需要在AutoCAD中制作各种表格,如工程数量表等,如何高效制作表格,是一个很实用的问题。AutoCAD能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。绘图辅助工具。AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线,对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点,而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。
2、 Autodesk Moldflow
Autodesk Moldflow Adviser作为Autodesk数字化样机解决方案的一部分,为客户提供了一个简便易用的工具,使其能够在加工制造前对设计方案进行模拟评估以及优化处理。减少潜在的设计失误,缩短产品的开发周期,降低开发成本。
Moldflow整体解决方案随着塑料工业以及和塑料相关产业的蓬勃发展,塑料行业的竞争日趋激烈,一方面原材料价格及人力成本不断上涨,另一方面产品的销售价格不断下降而产品的质量、功能等要求不断的提高,交货周期要求更短。
3 、Pro/Engineer
Pro/Engineer操作软件是美国PTC公司旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。
Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,不像一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。
4 、SolidWorks
SolidWorks是基于Windows系统下的原创的三维设计软件。其易用和友好的界面,能够在整个产品设计的工作中,SolidWorks完全自动捕捉设计意图和引导设计修改。在SolidWorks的装配设计中可以直接参照已有的零件生成新的零件。不论设计用“自顶而下”方法还是“自底而上”的方法进行装配设计,SolidWorks都将以其易用的操作大幅度地提高设计的效率。
用户不仅用SolidWorks软件来解决一般的零部件设计问题,越来越多的用户开始用SolidWorks软件处理系统级的大型装配设计,对大型装配体上载的速度也是要求越来越高。面对用户的需要,SolidWorks公司的研发部门设法从不同的角度对大型装配体的上载的速度进行了改进,包括分布式数据的处理和图形压缩技术的运用,使得大型装配体的性能提高了几十倍。
5 、Unigraphics NX
UG(UnigraphicsNX)是Siemens PLMSoftware公司出品的一个产品工程解决方案,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。
UnigraphicsNX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求,提供了经过实践验证的解决方案。UG同时也是用户指南(userguide)和普遍语法(Universal Grammer)的缩写;
利用NX建模,工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状,并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。
6 、Cimatron
Cimatron是著名软件公司以色列Cimatron公司旗下产品,Cimatron在中国的子公司是思美创(北京)科技有限公司,如今Cimatron已经归于美国3D Systems公司麾下。
Cimatron公司推出的全新中文版本CimatronE10.0,其CAD/CAM软件解决方案包括一套易于3D设计的工具,允许用户方便的处理获得的数据模型或进行产品的概念设计。10.0版本在设计方面以及数据接口方面都有了非常明显的进步。
今天在世界范围内的四千多客户在使用Cimatron的CAD/CAM解决方案为各种行业制造产品。这些行业包括:汽车、航空航天、计算机、电子、消费类商品、医药、军事、光学仪器、通讯和玩具等行业。
7 、 Mastercam
Mastercam是美国CNCSoftwareInc.公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件。它集二维绘图、三维实体造型、曲面设计、体素拼合、数控编程、刀具路径摸拟及真实感摸拟等多种功能于一身。它具有方便直观的几何造型。Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam9.0以上版本还有支持中文环境,而且价位适中,对广大的中小企业来说是理想的选择,是经济有效的全方位的软件系统,是工业界及学校广泛采用的CAD/CAM系统。
Mastercam不但具有强大稳定的造型功能,可设计出复杂的曲线、曲面零件,而且具有强大的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。
8 、CATIA
CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。自1999年以来,市场上广泛采用它的数字样机流程,从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。
CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。无论是实体建模还是曲面造型,由于CATIA提供了智能化的树结构,用户可方便快捷的对产品进行重复修改,即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改,或者是对原有方案的更新换代,对于CATIA来说,都是非常容易的事。
CATIA提供了完备的设计能力:从产品的概念设计到最终产品的形成,以其精确可靠的解决方案提供了完整的2D、3D、参数化混合建模及数据管理手段,从单个零件的设计到最终电子样机的建立;同时,作为一个完全集成化的软件系统,CATIA将设计,工程分析及仿真,数控加工和CATweb网络应用解决方案有机的结合在一起,为用户提供严密的无纸工作环境。
9 、 Delcam
Delcam公司是世界领先的专业化CAD/CAM软件公司。DelcamPlc总部位于英国名城Birmingham,是伦敦股票交易所上市公司。Delcam软件的研发起源于世界著名学府剑桥大学,经过四十多年的发展,Delcam软件系列横跨产品设计、模具设计、产品加工、模具加工、逆向工程、艺术设计与雕刻加工、质量检测和协同合作管理等应用领域。Delcam最新的软件研发在英国和美国同时进行,客户超过四万家,遍布世界八十多个国家和地区。
作为一个具有四十多年历史的集设计、制造与测量和管理为一体的,注重研究、开发和技术服务的CAD/CAM软件公司,Delcam深深知道,一切为用户着想是Delcam成功的关键。为此,Delcam不仅为用户提供领先的软件解决方案,并通过遍及世界的80多个国家和地区的350多个技术支持分支机构,为各地用户提供最高水准的技术支持,确保Delcam以最快的响应速度解决用户的任何问题。
10 、Edgecam
Edgecam是由英国Planit开发研制的自动化数控编程软件。Edgecam可与当今主流CAD软数据件集成,并且实现无障碍的数据传输。充分发挥了实体与刀具路径之间的关联,如实体的几何特征(如:高度、深度、直径)在三维软件中被修改,只需将刀具路径进行更新即可,而无须重新编辑。Edgecam针对铣切、车削、车铣复合等加工方式提供了完整的解决方案。
六 、医疗器械设计应坚持人性化情感设计
在工业设计领域,闭门造车、苦研产品已经不能适应时代的发展,产品设计的重心逐渐从功能设计转移的用户体验上来。在这样的背景下,医疗器械设计也发生了一些喜人的变化,由过于强调功能原则转变为在重视功能原则的基础上强调尊重人的情感。
医疗器械作为现代医疗的一个重要领域,是提高医学科学技术水平的基本条件,也是现代化程度的重要标志。广义的医疗设备包括医疗器械及家用医疗设备,包括血管造影高压注射器、监护仪、心电监护仪、医疗台车、医疗推车、腹部治疗仪、膝关节治疗仪、云跑步机、医疗智能手环、体温计、多用途药箱等。然而,医疗器械的设计研发并不是一个简单的过程,而是复杂繁琐的。它不仅需要关注医疗器械设计的细节,还需要关注多个方面的内容。比如,在进行推注高压注射器设计时,设计师需要从定位、创新性能、使用感受、细节体验等多个维度出发,充分考虑简单易操作的LCD触摸屏及机架的人性化结构,才能完成集简单、安全、灵动于一体的自动推注高压注射器;在进行监护仪设计时,设计师要根据用户需求特点,为致力于通过多项技术和服务创造更美好的生活的GE公司设计了监护仪;在进行膝关节治疗仪设计时,设计师需要通过市场调研,结合客户需求,对一些年长或者脚关节有炎症的人群进行多次的分析和考察,分别从舒适,安全,以人为本的角度根据人体膝盖的结构量身定做了佩带舒适,密闭性良好,内部结构设计促进组织再生加速炎症消散的膝关节治疗仪……
医疗器械是用于人类诊断、预防、监护、治疗或通解疾病以及保健等的特殊产品,其发展不仅是国家经济发达的重要标志,同时也是人类改善生存环境能力的体现。我国的医疗产品设计不仅起点低,还过分追求短暂的商业利益,过于强调功能原则而对产品造型情感因素在医疗产品中的作用认识匮乏、模糊,以及医疗产品造型设计的信息传递未被提升到重要位置,设计出来的医疗产品往往呆板、冰冷,基本没有人的情感特征,在国际市场上也缺乏竞争力,难以生存。而当设计使产品在外观、肌理、触觉对人的感觉是一种美的体验或使产品具有了人情味时,产品就有了情感,有了亲和力。医疗产品的情感化设计,就是通过医疗产品的形状、色彩、界面等造型要素,将情感融入医疗产品中,遵行人的情感活动规律,把握医护人员与病人的情感内容与表现方式,用符合人情味的产品造型去求取医护人员与病人在心理上的共鸣,产生喜欢和愉悦的态度,从而使医护人员减少工作失误、病人减轻心理病痛。如幻想设计的监护仪,其流畅圆润的曲线造型特征,充分体现了形态与功能的和谐,形态准确反应产品的每个部分功能,外观设计大方美观富有亲和力,能够同时满足人们的使用需求、审美需求以及心理需求。
在以人为本的社会,医疗器械应该给病人安全感、温馨感,让病人感到人性温暖的关怀。故而,医疗器械设计应该坚持以人为本的原则,在重视功能和经济原则等的基础上强调尊重人的情感,强调情感化设计,换取人们对医疗产品的亲近感和信任感,医疗产品就会更具人情味和亲和力,从而给病人以安慰,消除心理不安,提高心理承受能力,达到积极配合治疗的目的。同时,也可以提高国内医疗器械的国际竞争力,推进医疗器械设备国际化的进程。设计师考虑更多圆润元素,加入家居化元素,尽量避免产品医疗化给病人带来的心理压力;在一些产品的颜色上采用暖色系,增加产品的活跃感;把体贴、关爱融入产品,使传统冰冷的医疗设备更加温情,更具亲和力。
七 、儿童医疗器械设计
第三次消费结构升级转型正驱动着我国医疗器械工业设计的快速增长,从原来的满足功能要求,到现在以人为本的情感化设计,医疗器械设计在产业升级中设计理念发生着重大的改变,通过对医疗器械产品的人性化设计,将产品设计亲和力展现出来。儿童医疗器械设计的研究趋势,将从生理、心理、颜色、材料、工艺、交互设计等方面来解读工业设计如何让冰冷的医疗器械拉近改善儿童对医疗器械的恐惧与焦虑。情趣化的儿童医疗器械设计,包括目前儿童医疗器械设计存在的缺陷,儿童患者的生理心理特征以及情趣化设计内容进行论述。当前的医疗器械从颜色,性能,造型以及色调方面并不太适于儿童使用,引入情趣化设计可以将医疗活动贴近生活,新奇而有趣。萌萌哒的产品设计不仅满足了功能,多彩的颜色、亲和的卡通图腾,为孩子带来了情感交互和微笑。比如这种海盗船CT机外观设计: 在小孩的世界里,CT机应该算是很恐怖很难接近的“怪物”,但是充满奇幻的海盗船设计,是小孩子完成一次检查就像是一场奇幻漂流一样,充满趣味。在治疗室整体颜色设计和设计元素体现十足的人文关怀。 将医疗器械在功能设计上增加了亲近感,抓住了儿童的好奇心让人机有了和谐的交互,寓医于乐,在儿童使用医疗器械治疗的整个过程着重开发儿童的娱乐环节,可以让儿童在医疗中追求快乐,既忘记了病痛又得到治疗,能够忘记病痛治疗的不愉快的经历,如此巧妙的外观设计可以体现关爱儿童的宗旨。儿童疗器械产品要充分体现情趣化设计,另外的途径就是改变了传统的材料使用。医疗器械采用的材料首先是在发挥治疗作用的前提下,综合人体的触感引发的对器械的整体感觉,这些感觉包括对材料软硬度,温度以及重量质感情况,患者通过这些材料的接触,会产生不同的情感形成。儿童在这些方面的感受远远比成人更敏感,他们对医疗器械的造型,颜色以及材料等的要求更高,因此传统单一化的医疗器械,冰冷,坚硬,统一白色,更加剧了儿童对医疗的恐惧感。让儿童在短期内客服恐惧接受治疗,是医疗器械设计师通过选材综合考虑的问题,选用色彩绚丽明亮,轻便,质感强烈能够以及温暖性质的材料,往往能够在视觉以及触觉上给儿童最强烈的新奇感,间接转移儿童对治疗的紧张焦虑感。
近年来,国家出台《“互联网”+人工智能三年行动实施方案》《“十三五”卫生与健康科技创新专项规划》《新一代人工智能发展规划》等一系列文件规划人工智能的发展。2017年,CFDA在新版《医疗器械分类目录》中新增与人工智能辅助诊断相对应的类别(详见本报告的专题报告内容)。2018年4月25日,《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》(国办发〔2018〕26号)由国务院办公厅印发,明确提出:“推进‘互联网+’人工智能应用服务。研发基于人工智能的临床诊疗决策支持系统,开展智能医学影像识别、病理分型和多学科会诊以及多种医疗健康场景下的智能语音技术应用,提高医疗服务效率”;“加强临床、科研数据整合共享和应用,支持研发医疗健康相关的人工智能技术、医用机器人、大型医疗设备、应急救援医疗设备、生物三维打印技术和可穿戴设备等”。从政策层面为人工智能医疗的发展提供了保障。当前,在国家政策的支持下,医疗行业巨头的带动下,已有很多医疗企业开始尝试朝着医疗的智能化方向发展,“精准医疗”、“移动医疗”、“智能医疗”会越来越多的出现在我们的生活中,医疗器械产品设计的硬性要求也会越来越高。未来的医疗器械会更加智能,设计软件更加智能化,设计更加情感化,操作会更加安全简便,整体更加人机舒适并适合儿童,老人等特定群体。这些都是医疗器械设计人员应该要有所了解的。
工业设计已有很多大师和出色的产品。前人的指引加上后人的勤业,医疗器械设计将会迈入新的篇章。




