醫(yī)療器械產(chǎn)品的人機界面設(shè)計與控制概述

雖然不當?shù)尼t(yī)械產(chǎn)品設(shè)計并不總是和醫(yī)械產(chǎn)品相關(guān)失誤聯(lián)系在一起的。對用戶的研究表明，缺乏足夠的培訓(xùn)占此類失誤 原因的70％ 到90％。但是即便這些責(zé)任人可能已經(jīng)被“責(zé)罰”了，還是存在其它對病人造成危害的因素，其中之一就是不當?shù)娜藱C界面設(shè)計很多失曝都是隱藏在常規(guī)的醫(yī)療工 作和醫(yī)械產(chǎn)品使用之中，給不知情的醫(yī)生和病人帶來災(zāi)難。醫(yī)療器械與用戶有直接關(guān)系的就是醫(yī)療器械的人機界面。人機界面設(shè)汁的優(yōu)劣關(guān)系到醫(yī)療器械的可靠和病人的安危。

1、人機界面的含義

人與產(chǎn)品的界面，稱為“人機界面”。人機界面介于用戶和產(chǎn)品系統(tǒng)之間，是人與產(chǎn)品之間傳遞、交換信息的媒介。產(chǎn)品的界面存在于人——物的信息交流中，甚至可以說，只要存在著人物信息交流的一切領(lǐng)域都屬于設(shè)計界面，它的內(nèi)涵要素極為廣泛，反映著人物之間的關(guān)系。

人機界面設(shè)計理論的發(fā)展有機融合了各相關(guān)學(xué)科的理論，不斷完善自身的基本概念、理論體系以及研究方法，形成了一門研究和應(yīng)用范圍都極為廣泛的綜合性邊緣學(xué)科。人機界面學(xué)包括計算機技術(shù)、心理學(xué)、人機工程學(xué)、設(shè)計藝術(shù)學(xué)、社會學(xué)和人類學(xué)等各方面的知識，涉及到計算機、工業(yè)設(shè)計、新媒體、心理學(xué)、社會學(xué)和人類 學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。

人機界面包括正在使用、準備使用（比如校隊、設(shè)定和打開），或者是維護保持（如修理、清潔）時器械的所有與人發(fā)生關(guān)系的元件。它既包括控制器械工作的如開 關(guān)、按鍵和旋鈕等硬件，包括指示燈、顯示器、視聽警報等其它，也包括一系列的邏輯，它們指導(dǎo)系統(tǒng)如何對用戶的指令做出反應(yīng)，包括怎樣、何時，和以怎樣的形 式把信息反饋給用戶。人機界面的一個重要方面就是何種邏輯的信息顯示和控制行為是和用戶的能力、期望、最有可能的行為相一致的。

2、醫(yī)療器械的人機界面設(shè)計

2.1 醫(yī)療器械的控制／顯示裝置的安排和設(shè)計

很多醫(yī)療器械都有很大的控制臺、一排控制按鍵和顯示裝置。設(shè)計師應(yīng)該考慮用戶的能力，快速有效地辨別控制、電源和顯示按鍵；接觸并精確設(shè)置控制；準確讀取 顯示信息；把控制和相關(guān)的顯示聯(lián)系起來。做到令人滿意筆觸包括有效的控制和顯示功能組合，清晰而不含糊的標識，非常容易操作的按鍵。清晰的說明和有效的警 報也是很重要的。但是很遺憾，在控制和顯示裝置設(shè)計上面，錯誤的例子很多。下面提到的設(shè)計錯誤都是出現(xiàn)在某品牌的麻醉機的設(shè)計上。

如圖1，該麻醉機在氧氣管口的下面有一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)，每分鐘可以給新鮮空氣流增加5L氧氣。它是作為遇到緊急情況或是電源失效時的快速充氧的。額外的氧氣流 卻不會在電子流量計上顯示。不小心觸動這個開關(guān)會造成輕度麻醉，所以應(yīng)該更多的給出可見的提示，比如在顯示屏上有所顯示。

圖1

又如圖2，該麻醉機有3個主要的旋鈕用于設(shè)定呼吸機的模式。設(shè)定是從控制面板的右下方移到左邊，不符合用戶的使用習(xí)慣。因為我們大多數(shù)人的閱讀視線都是往下往右邊動作的，就像我們看書那樣。

圖2

這個例子說明一個事實，有些看起來非常小的設(shè)計失誤可以造成非常嚴重的問題。針對醫(yī)械制定相關(guān)的人因要素準則可以減少這類問題的發(fā)生。以下是醫(yī)械設(shè)計人機界面的設(shè)計準則。

盡可能確保設(shè)計的所有方面和用戶的期望一直。要考慮到用戶以前的使用習(xí)慣和建立的使用習(xí)慣。

在設(shè)計工作平臺、控制和顯示部分時，都要使它們與用戶的能力一致。這些能力包括體力、靈敏度、記憶、視力和聽力。

精心組織好控制和顯示部分的排列，并確?？刂坪惋@示的相關(guān)性是非常明顯的。這些便利可以適當?shù)販p少用戶的記憶負擔(dān)。

確定聽覺信號的強度，使它們能非常容易被使用醫(yī)械用戶聽到。并考慮環(huán)境噪音的作用。

確保視覺信號的強度足以使用戶在各種環(huán)境燈光的照射下都可以被接收到。同樣，光的強度和顏色區(qū)分也可以幫助優(yōu)化識別度。

確保標識和顯示能在一定的角度和距離都可以方便看到。標簽的大小、對比、顏色和顯示的深度都要精心考慮。

確?？s寫、標簽、文字和首字母縮寫都被注明或顯示，醫(yī)療器械的使用也要和使用手冊的說明一致。如果可能，它們都應(yīng)該和標準的專業(yè)術(shù)語一致。

設(shè)計的控制開關(guān)和旋鈕都應(yīng)該和用戶群的使用習(xí)慣一致（這取決于用戶的學(xué)習(xí)和已存在的醫(yī)療器械標準）。

2.2 療機械的軟件設(shè)計

在喝多控制和顯示部件的情況下，用戶必須辨別和整合很多各自獨立的信息?，F(xiàn)在的趨勢是給軟件增加更多的功能，這樣就可以減少控制和顯示部件的數(shù)量，但是這 同樣會以另一種方式增加用戶的負擔(dān)。如圖3所示，在很小的顯示屏內(nèi)有太多的輸入信息了。雖然面板上有很少的控制和顯示部件，但是大量的信息顯示對用戶的記 憶提出了很高的要求。大量的信息都必須被按次序地回憶起來，因此就可能阻礙了用戶在同一時間內(nèi)觀察其它相關(guān)的數(shù)據(jù)。如果缺乏足夠的提示和指示圖，用戶就開 始迷失在信息系統(tǒng)中。同樣，如果沒有準確的功能狀態(tài)反饋和提示，用戶可能會誤解了顯示的數(shù)據(jù)或做出不正確的反應(yīng)。

圖3

由軟件設(shè)計造成的很多使用錯誤都被歸咎于其它的相關(guān)因素了，因為這些錯誤在分析和糾正時很難被清晰地想起并被發(fā)現(xiàn)。同樣，軟件相關(guān)的錯誤也是微妙的。比 如，由于不便的數(shù)據(jù)輸入步驟造成用戶灰心喪氣，然后用戶就犯了些錯誤，雖然這些錯誤不是直接由這些糟糕的輸入步驟引起的。不清晰的命令結(jié)構(gòu)和菜單的首字母 縮寫或是省略形式也會引起嚴重的錯誤?？朔@類問題也有相關(guān)的設(shè)計準則，如下：

在標題、缺省、圖標和表格的使用和設(shè)計方面保持統(tǒng)一性，克服模棱兩可的情況。

確保用戶即時了解醫(yī)療器械當前的使用狀態(tài)。

在用戶操作時提供及時和清晰的反饋。

用戶提示、菜單和其它信息都應(yīng)該提示用戶考慮最重要的步驟，而不是使用戶“擱淺”。

在錯誤發(fā)生時給用戶提供足夠的資源，提供清楚的糾正和修復(fù)指南。

不要提供沒有格式的、密集的或是太簡略的信息，因為在那樣會混淆用戶并加重他們的負擔(dān)。

使用可以被接受的符號、圖標、顏色和缺省，來有效、經(jīng)濟和快速地傳遞信息。

簡單的硬件解決方式可以利用時，就不要過度依賴軟件，比如，使用一個按鍵就可以達到及時有效的功能。

為高度重要的各種信息特設(shè)單獨的顯示部分。在這種情況下，就不要在這些部分顯示其它的數(shù)據(jù)了。