摘要：医疗设备的设计是一个非常关键的项目，其设计的目的是为了促进医学技术的发展和医疗设备的创新，同时，它还对我国的医疗卫生事业的迅速发展起到了重大作用。文章从改善医疗设备的设计和性能的角度出发，着重应用了人机工程学的相关理念，阐述了人机工程学的基本内涵，并着重分析了其在医疗设备设计中的应用。

关键词：人机工程学;人-机-环境系统;医疗器械设计;应用

引言：与传统的医疗设备设计相比，现代医学设备的设计不再只关注产品的品质和性能，而是更多地关注使用者的体验，更多的是人性化的设计，以及对各个要素的综合考量和优化。因此，传统的设计方法很难适应现代医学仪器的设计要求，而包括人、机、环境三个方面的人机工程学，将其用于医疗设备的设计，可以很好地满足设计要求，是一种很好的设计手段。

一、人机工程学概论

人机工程学的重点是：把人、机、环境三者看作一个整体，不是只看各个因素的优劣，而是将人与物的使用以及人和事物共同存在的环境当作一个体系来看。在该体系中，人、机、环境三者相互影响、相互依赖，影响着整个体系的整体表现。本科目中的人机系统设计原理，即科学地运用三个因素之间的有机关系，寻找出最优的系统参数。一般的系统设计方法，在确定了整个系统的整体需求后，重点研究了人、机、环境三个因素对整个系统的整体表现，比如，人与机器之间的功能是怎样分配的，是怎样协调的，是怎样适应人类的，是怎样影响环境的等等，通过对三个因素的结构模式进行了修改和改进，以保证系统的最佳组合方案得以实施。它为工业设计开辟了一条新的途径，也为进一步研究该系统的设计思路及相关理论提供了依据。至于医疗器械方面，比如病床，医疗椅这些器械，它们不仅仅是为了满足人机工程学的要求，在选材上，也要尽量做到人性化，提高产品的亲和力。

二、基于人机工程学理念的医疗器械设计

（一）人机界面设计。在ISO13407标准中，提出了一系列人机交互设计准则，并明确了双向交流功能产品的设计原理和核心。其以人为本的设计理念中提到，设计方案中需要对医护人员、病人、技术的功能进行合理的配置，并对设备的作用进行明确;要求医务人员和患者都要参加设备的设计，以确定双方的特殊需要，并且需要及时收集医务工作者和患者的反馈信息。其设计的主要内容有对产品的用户需求进行细致的分析和解释、对产品的适用范围的理解以及准确的描述、设计方案的内容和评估等。人机界面设计是一个重要的窗口，能够在人与电脑的操作界面间进行信息的传输和交流，它分为情绪型人机界面、功能化人机界面和环境性人机界面等几种类型，这些类型的画面可以彼此交叠。在进行人—机—环境的最优设计时，应遵循动态性、合理性、多样性等基本原则。在此基础上，对医用仪器进行了双人机界面的设计，其中包含了医务工作者的人机界面和病人的人机界面。在医疗人员的人机交互设计中，要注重减轻医务工作者的精神压力，考虑到医务工作者的能力限制，比如无法对两种以上的检测结果进行快速对比等状况。而在患者的人机交互设计要充分考虑患者的精神特征，如易怒、精神脆弱等。

（二）色彩设计。从人机工程学的角度出发，提出了在医疗设备颜色的设计中，要注意颜色的时代感、可亲感，还要注意颜色的视觉效果、冷暖搭配，特别是显示器、控制设备的颜色设计。由于医疗设备一般都是以患者为目标用户，因此，为减轻患者的精神压力，消除患者的焦虑，医用设备颜色的设计应适当地使用暖色调，它的饱和度较低，会给人带来一种暖洋洋的感觉，让人的精神状态更加的放松。从医务人员的角度来看，他们需要的是一个理智而又平静的工作环境，适合冷色，因此，在医疗设备的颜色上，应该大部分都选择冷色，或者是选择低饱和度的暖色调。

（三）造型设计。在医疗设备的设计中，其外形设计也起着举足轻重的作用。运用人机工程学对医用设备的总体外形、局部形状进行设计，要求应尽量采用大曲面、大倒角的设计手法。这是由于大的弧度和斜度可以让产品更有亲和力，看上去更加圆润舒适。同时，要尽量把零件隐蔽起来，对于不能隐蔽的部分，可以通过精心的造型和颜色的合理搭配，让医务工作者和患者感到安全，让他们安心地使用这些设备。其中，应特别指出，在医疗设备的外形设计中，应尽量融入医院整体的环境，使其整体的外形更加和谐、舒适，从而对医务工作者和患者的心理健康都有正面的影响。医用设备的材质和触觉设计要充分考虑到材料的内部结构和手感，选用合适的材料。通常都是采用金属材料，并配合一定的塑料。

三、基于人机工程学理念的实例应用

（一）超声医疗台车设计。医学产品的特性，决定了外观设计应特别注重产品的情感注入，设计中融入爱的元素，产品就会具有亲和力，不再冰冷，有爱有温度的设计是医疗产品所追求的目标。比如深圳的一家医疗产品设计公司，综合了目前市场上B超的优势，采用了高端的成像设备，设计了一款超声医疗台车，从里到外，把每一个细节都做到了最完美。按键区域的布局，以平面等比例的方法进行仿真，对关键和常用的操作区域进行了划分，还进行了系统的分类。而在小型配件的设计中，充分利用了目前现有的资源进行综合，让产品更具亲和力，简单而实用。

（二）医疗分析仪设计。医学分析仪器是临床检验中的一个重要器械，分析仪检测由全自动生化分析仪来实现，该仪器集电子学、光学、计算机技术、多种生化技术于一身，是一种用于临床生化检验的仪器。传统的肿瘤细胞分离设备存在如下问题：试管支架与操作观测平台分开，在使用显微镜的情况下，摆放的位置凌乱，会影响操作的体验;试管、晶片均分别单独储存，不能在紧急情况下立即使用;传统的肿瘤细胞分选设备在分离时，由于芯片内的血块裸露，无防护措施，易掉入异物或其他干扰物质;为了解决使用者的不便，一家医药产品设计公司在设计过程中，充分考虑了使用者的需求，并结合了更加科学的人机工程学概念，开发了一种新型的肿瘤细胞分离器。

结论：医疗设备的类型多种多样，从人机工程学的角度进行设计，涉及到的问题也很多。这些因素往往是错综复杂的，必须从整体、系统的角度来综合考虑，使其更好地发挥人性化的作用，从而提高产品的设计质量，以及产品的竞争能力，努力在市场上赢得主动地位。

参考文献：

[1]刘春荣.人机工程学应用[M].2004， 3.

[2]何晓佑产品设计程序与方法[M].2000.

作者简介：凌正青，男，1992年10月，江西省安远县，宁波健世科技股份有限公司，315336，本科，助理工程师，医疗器械设计，无源器械