家用醫(yī)療器械設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)要考慮哪些問(wèn)題？
根據(jù)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的規(guī)定，家用醫(yī)療設(shè)備是為了可以在除專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)以外的任意環(huán)境下使用。家用醫(yī)療設(shè)備包括：資本設(shè)備（如：病床）、醫(yī)療設(shè)備（如：注射療法）、醫(yī)療儀器（如：脈沖含氧計(jì)），植入式器械（如：起搏器）、移動(dòng)app以及許多其他產(chǎn)品。與醫(yī)用設(shè)備不同，在設(shè)計(jì)家用設(shè)備時(shí)，有許多人機(jī)工程需要重點(diǎn)考慮。
人機(jī)工程設(shè)計(jì)的主要目的是為了讓科技造福人類。這一主旨將所需考慮的人機(jī)工程分為四個(gè)大類：感知—視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)；認(rèn)知—思考、判斷和記憶；運(yùn)動(dòng)控制；以及使用環(huán)境。雖然這樣的分析并不詳盡，但通過(guò)實(shí)例讓我們了解了醫(yī)用設(shè)備與家用設(shè)備在設(shè)計(jì)方面的不同以及對(duì)您產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義。
人口、科技、經(jīng)濟(jì)和態(tài)度趨勢(shì)的發(fā)展共同推動(dòng)醫(yī)療產(chǎn)品和服務(wù)從專業(yè)機(jī)構(gòu)走向百姓家中。與此同時(shí)，家庭也隨之成為了最普遍常見(jiàn)的健康管理場(chǎng)所。總之，這是一種喜聞樂(lè)見(jiàn)的趨勢(shì)，因?yàn)橄噍^于在醫(yī)院治療，在家療養(yǎng)的患者能夠獲得更高的生活質(zhì)量。
但是，家用設(shè)備在設(shè)計(jì)方面的難度要明顯高于醫(yī)用設(shè)備。醫(yī)療機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)能夠讓設(shè)計(jì)者對(duì)使用者和使用環(huán)境做出簡(jiǎn)單的假設(shè)。尤其是對(duì)于醫(yī)療機(jī)構(gòu)而言，設(shè)備使用人員都是一些精明能干、年輕體健、接受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)療人員，而且使用環(huán)境更加明亮、衛(wèi)生、易于布局，此外醫(yī)療機(jī)構(gòu)的電力供應(yīng)不成問(wèn)題，還有相當(dāng)寬敞的空間。
家庭健康管理變得越來(lái)越普及，美國(guó)人口逐漸呈現(xiàn)老齡化趨勢(shì)。1935年，美國(guó)人的平均期望壽命是61.7歲，而如今已接近79歲。到2030年，美國(guó)65歲以上人口數(shù)量將達(dá)到7200萬(wàn)，許多患有慢性病的人在家便可以很好的護(hù)理，壽命會(huì)更長(zhǎng)。目前，已有760萬(wàn)患者受益于家庭健康管理服務(wù)。實(shí)際上，美國(guó)的此類家庭護(hù)理機(jī)構(gòu)約有17000家，整個(gè)行業(yè)每年的產(chǎn)值約達(dá)576億美元，且年增長(zhǎng)率達(dá)20％。由此可知，家庭健康護(hù)理已成為整個(gè)經(jīng)濟(jì)體中發(fā)展最快的行業(yè)之一。另一方面，無(wú)償看護(hù)人員也能夠提供更悉心的護(hù)理。美國(guó)護(hù)理聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，3650萬(wàn)美國(guó)家庭（占全國(guó)近30％）至少有一個(gè)無(wú)償服務(wù)的家庭醫(yī)療護(hù)理員。
當(dāng)然，科技進(jìn)步也為家庭健康護(hù)理服務(wù)的興起創(chuàng)造了有利條件。如今，一個(gè)價(jià)值10美元的感應(yīng)器在20世紀(jì)90年代要花費(fèi)幾千美元，而且在不遠(yuǎn)的未來(lái)價(jià)格會(huì)更低。如今手機(jī)的計(jì)算能力可以匹敵20世紀(jì)90年代的超級(jí)計(jì)算機(jī)。這些科技變革不僅實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程遙控和數(shù)據(jù)采集，還可以與醫(yī)療服務(wù)提供商直接交流，患者也無(wú)需住院，在家中即可治療和生活。除此之外，設(shè)計(jì)家用醫(yī)療設(shè)備還將面臨許多挑戰(zhàn)，下文提到了幾點(diǎn)。
一、感知
從廣義上來(lái)說(shuō)，感知是指人們的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)。由于醫(yī)療工作者普遍年輕體健，他們的感知力十分敏銳，而患者和家庭護(hù)理員卻不一定具備這樣的感知力。
二、視覺(jué)——大多數(shù)情況下，在家中療養(yǎng)的患者都會(huì)患有暫時(shí)性或永久性的視力損傷。老年患者還會(huì)經(jīng)歷許多視力變化。比如，睫狀肌的主要功能是彎曲晶狀體使其聚焦圖像，隨著年齡的增長(zhǎng)，睫狀肌會(huì)變得軟弱無(wú)力，導(dǎo)致很難聚焦清晰的圖像。他們的晶狀體也會(huì)變得更加渾濁，使光線更難透過(guò)。晶狀體還會(huì)變黃，讓人很難分辨出細(xì)小的藍(lán)色文字。瞳孔也會(huì)收縮，讓光線很難通過(guò)，而且瞳孔對(duì)暗光的反應(yīng)能力也會(huì)變?nèi)酰屓藷o(wú)法在光線很弱的情況下看清事物。這樣一來(lái)，年長(zhǎng)的人們需要更大的對(duì)比度來(lái)辨識(shí)文字和圖片。這就導(dǎo)致在家的患者很難看清楚顯示屏。
一些設(shè)計(jì)方案能夠解決這些問(wèn)題。比如，確保字體有足夠的大小。因?yàn)樗Q于操作者到顯示屏的距離，字體大小是以視覺(jué)角度（圖像在視網(wǎng)膜上的對(duì)角）來(lái)衡量的。費(fèi)斯克等人建議將老年人的視覺(jué)角度調(diào)整為0.6°。此外，顯示屏應(yīng)該在前景和背景之間提供更高的對(duì)比度。而且，可見(jiàn)光譜中相隔很近的顏色不應(yīng)該在同一個(gè)顯示屏中使用，因?yàn)檫@樣會(huì)降低對(duì)比度。
一、聽(tīng)覺(jué)——醫(yī)療設(shè)備往往會(huì)通過(guò)警告音來(lái)提醒用戶設(shè)備的狀況。但許多患者都存在視力減退的問(wèn)題，尤其無(wú)法聽(tīng)到高頻率的聲音。一些環(huán)境噪音（如：電視的聲音）會(huì)掩蓋設(shè)備發(fā)出的聲音，讓患者更加難以察覺(jué)。持續(xù)的治療或疾病本身都會(huì)導(dǎo)致患者的睡眠或注意力下降。為了減少這些問(wèn)題，可以通過(guò)降低設(shè)備警告音的頻率和提高音量。同時(shí)還可以考慮將視覺(jué)刺激和聽(tīng)覺(jué)刺激組合到一起來(lái)引起患者的注意。
二、觸覺(jué)——在家中療養(yǎng)的患者的觸覺(jué)也可能受到影響。比如，糖尿病患者或接受HIV治療的患者可能患有外周神經(jīng)病，導(dǎo)致全身無(wú)力、麻木，手指疼痛，使他們無(wú)法感知觸覺(jué)信號(hào)。為了解決這一問(wèn)題，可以將控制臺(tái)做的更大，按鈕能夠提供聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)反饋，按鈕的伸縮距離也可以調(diào)的更高，這樣按鈕被按下時(shí)可以壓得更深。
三、認(rèn)知
由于醫(yī)療條件和藥物治療，患者可能會(huì)有一些與記憶、判斷和學(xué)習(xí)相關(guān)的認(rèn)知障礙。而且，患者可能理解能力不強(qiáng)或者計(jì)算和數(shù)學(xué)換算水平較差。醫(yī)療條件按照醫(yī)療狀態(tài)改變，而且學(xué)習(xí)使用新設(shè)備會(huì)引起患者和護(hù)理人員的焦慮，增加使用錯(cuò)誤發(fā)生的可能性。所以，設(shè)備需要易學(xué)易用。刪除不重要的功能，減少選擇的數(shù)量，清理屏幕雜亂的信息，并且簡(jiǎn)化信息結(jié)構(gòu)。
四、運(yùn)動(dòng)控制
家庭護(hù)理人員和患者的運(yùn)動(dòng)能力可能會(huì)有所降低。設(shè)備使用者的體型，協(xié)調(diào)性，能力，靈活性，敏捷性、力量和體力都因人而異。隨著年齡的增長(zhǎng)，由于大腦灰質(zhì)的減少，我們執(zhí)行運(yùn)動(dòng)任務(wù)的能力會(huì)降低。帕金森病導(dǎo)致的顫抖會(huì)讓患者很難在鍵盤上選擇項(xiàng)目。中風(fēng)或者其他疾病也可能讓雙手操作變得異常困難。所以，按鈕和控制臺(tái)應(yīng)該大小適中，而且設(shè)計(jì)者應(yīng)該避免設(shè)計(jì)出需要運(yùn)動(dòng)能力或者雙手操作的交互界面。
五、使用環(huán)境
設(shè)計(jì)醫(yī)療設(shè)備的特殊目的在于將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到患者護(hù)理。這些設(shè)備應(yīng)該放置在光線充足、溫度適中、濕度適當(dāng)以及空氣流通的環(huán)境中。設(shè)備配備許多電源插座，而且有一個(gè)備用電源在斷電時(shí)使用。地板十分光滑以方便設(shè)備的運(yùn)輸，而且大部分的設(shè)備都懸掛在天花板上。通常來(lái)說(shuō)，設(shè)備下方?jīng)]有小孩玩耍，也沒(méi)有寵物四處亂晃。而且，配有足夠大的空間來(lái)減少感染，同時(shí)提供空間、步驟和材料來(lái)清潔和重新處理醫(yī)療設(shè)備，并且清理環(huán)境。
從另一方面來(lái)說(shuō)，家并不是為了應(yīng)用高科技或者照看患者而設(shè)計(jì)的地方。家里的條件不受控制而且非常復(fù)雜。光線可能不足且不符合標(biāo)準(zhǔn)；溫度、適度和空氣流通不可預(yù)測(cè)；空間可能有限；地毯導(dǎo)致設(shè)備很難移動(dòng)；電線和電纜興許會(huì)纏結(jié)成一團(tuán)，造成摔倒的危險(xiǎn)。家里的環(huán)境可能會(huì)臟亂不堪且不衛(wèi)生。新設(shè)備的設(shè)計(jì)需要考慮到這些家用環(huán)境的具體情況。
用戶和環(huán)境的多種多樣使得家用醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)類似于消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這類設(shè)備的用戶類別非常多，而且具體使用環(huán)境也多種多樣。但是，醫(yī)療設(shè)備面臨兩大難點(diǎn)。
第一，患者遇到的一系列醫(yī)療問(wèn)題在消費(fèi)者產(chǎn)品用戶中不是很常見(jiàn)。
第二，和消費(fèi)者產(chǎn)品用戶相比，患者使用錯(cuò)誤造成的后果會(huì)更加嚴(yán)重。
為了減少不良事件的發(fā)生，F(xiàn)DA要求設(shè)備制造商保證設(shè)備符合家用標(biāo)準(zhǔn)，并且提供收到的數(shù)據(jù)以表明危害和風(fēng)險(xiǎn)已得到防治。家用醫(yī)療產(chǎn)品將會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn)，用戶中心設(shè)計(jì)（UCD）的技術(shù)運(yùn)用將會(huì)變得尤為重要。
UCD有三項(xiàng)原則：
1 對(duì)用戶和其任務(wù)進(jìn)行早期和持續(xù)的關(guān)注；
2 使用人力系統(tǒng)表現(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)決定；
3 快速、經(jīng)常地循環(huán)。對(duì)每一個(gè)設(shè)備，增加一個(gè)早期研究階段，研究和確定用戶資料和環(huán)境資料。需要增加環(huán)境變量來(lái)進(jìn)行重要性和有效性測(cè)試，同時(shí)有必要進(jìn)行用戶多樣性的重復(fù)測(cè)試。這些步驟應(yīng)該可以減少使用錯(cuò)誤發(fā)生的可能性，并讓更多的患者在家就能安全、舒適地生活。
