醫(yī)療器械產(chǎn)品的人機(jī)界面設(shè)計(jì)與控制概述

雖然不當(dāng)?shù)尼t(yī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)并不總是和醫(yī)械產(chǎn)品相關(guān)失誤聯(lián)系在一起的。對(duì)用戶的研究表明，缺乏足夠的培訓(xùn)占此類(lèi)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(duì)病人造成危害的因素，其中之一就是不當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面設(shè)計(jì)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(lái)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(jī)界面。人機(jī)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(jī)界面的含義

人與產(chǎn)品的界面，稱(chēng)為“人機(jī)界面”。人機(jī)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(shuō)，只要存在著人物信息交流的一切領(lǐng)域都屬于設(shè)計(jì)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(jī)界面設(shè)計(jì)理論的發(fā)展有機(jī)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(mén)研究和應(yīng)用范圍都極為廣泛的綜合性邊緣學(xué)科。人機(jī)界面學(xué)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)、社會(huì)學(xué)和人類(lèi)學(xué)等各方面的知識(shí)，涉及到計(jì)算機(jī)、工業(yè)設(shè)計(jì)、新媒體、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)和人類(lèi) 學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。

人機(jī)界面包括正在使用、準(zhǔn)備使用（比如校隊(duì)、設(shè)定和打開(kāi)），或者是維護(hù)保持（如修理、清潔）時(shí)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(kāi) 關(guān)、按鍵和旋鈕等硬件，包括指示燈、顯示器、視聽(tīng)警報(bào)等其它，也包括一系列的邏輯，它們指導(dǎo)系統(tǒng)如何對(duì)用戶的指令做出反應(yīng)，包括怎樣、何時(shí)，和以怎樣的形 式把信息反饋給用戶。人機(jī)界面的一個(gè)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(jī)界面設(shè)計(jì)

2.1 醫(yī)療器械的控制／顯示裝置的安排和設(shè)計(jì)

很多醫(yī)療器械都有很大的控制臺(tái)、一排控制按鍵和顯示裝置。設(shè)計(jì)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(zhǔn)確讀取 顯示信息；把控制和相關(guān)的顯示聯(lián)系起來(lái)。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(biāo)識(shí)，非常容易操作的按鍵。清晰的說(shuō)明和有效的警 報(bào)也是很重要的。但是很遺憾，在控制和顯示裝置設(shè)計(jì)上面，錯(cuò)誤的例子很多。下面提到的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤都是出現(xiàn)在某品牌的麻醉機(jī)的設(shè)計(jì)上。

如圖1，該麻醉機(jī)在氧氣管口的下面有一個(gè)旋轉(zhuǎn)開(kāi)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(shí)的快速充氧的。額外的氧氣流 卻不會(huì)在電子流量計(jì)上顯示。不小心觸動(dòng)這個(gè)開(kāi)關(guān)會(huì)造成輕度麻醉，所以應(yīng)該更多的給出可見(jiàn)的提示，比如在顯示屏上有所顯示。

圖1

又如圖2，該麻醉機(jī)有3個(gè)主要的旋鈕用于設(shè)定呼吸機(jī)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?yàn)槲覀兇蠖鄶?shù)人的閱讀視線都是往下往右邊動(dòng)作的，就像我們看書(shū)那樣。

圖2

這個(gè)例子說(shuō)明一個(gè)事實(shí)，有些看起來(lái)非常小的設(shè)計(jì)失誤可以造成非常嚴(yán)重的問(wèn)題。針對(duì)醫(yī)械制定相關(guān)的人因要素準(zhǔn)則可以減少這類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。以下是醫(yī)械設(shè)計(jì)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

盡可能確保設(shè)計(jì)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(jì)工作平臺(tái)、控制和顯示部分時(shí)，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(tīng)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(dāng)?shù)販p少用戶的記憶負(fù)擔(dān)。

確定聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的強(qiáng)度，使它們能非常容易被使用醫(yī)械用戶聽(tīng)到。并考慮環(huán)境噪音的作用。

確保視覺(jué)信號(hào)的強(qiáng)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(qiáng)度和顏色區(qū)分也可以幫助優(yōu)化識(shí)別度。

確保標(biāo)識(shí)和顯示能在一定的角度和距離都可以方便看到。標(biāo)簽的大小、對(duì)比、顏色和顯示的深度都要精心考慮。

確?？s寫(xiě)、標(biāo)簽、文字和首字母縮寫(xiě)都被注明或顯示，醫(yī)療器械的使用也要和使用手冊(cè)的說(shuō)明一致。如果可能，它們都應(yīng)該和標(biāo)準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)一致。

設(shè)計(jì)的控制開(kāi)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(biāo)準(zhǔn)）。

2.2 療機(jī)械的軟件設(shè)計(jì)

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(dú)立的信息。現(xiàn)在的趨勢(shì)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(huì)以另一種方式增加用戶的負(fù)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(duì)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(lái)，因此就可能阻礙了用戶在同一時(shí)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(kāi) 始迷失在信息系統(tǒng)中。同樣，如果沒(méi)有準(zhǔn)確的功能狀態(tài)反饋和提示，用戶可能會(huì)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(jì)造成的很多使用錯(cuò)誤都被歸咎于其它的相關(guān)因素了，因?yàn)檫@些錯(cuò)誤在分析和糾正時(shí)很難被清晰地想起并被發(fā)現(xiàn)。同樣，軟件相關(guān)的錯(cuò)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(cuò)誤，雖然這些錯(cuò)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(xiě)或是省略形式也會(huì)引起嚴(yán)重的錯(cuò)誤?？朔@類(lèi)問(wèn)題也有相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，如下：

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

確保用戶即時(shí)了解醫(yī)療器械當(dāng)前的使用狀態(tài)。

在用戶操作時(shí)提供及時(shí)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(cuò)誤發(fā)生時(shí)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(méi)有格式的、密集的或是太簡(jiǎn)略的信息，因?yàn)樵谀菢訒?huì)混淆用戶并加重他們的負(fù)擔(dān)。

使用可以被接受的符號(hào)、圖標(biāo)、顏色和缺省，來(lái)有效、經(jīng)濟(jì)和快速地傳遞信息。

簡(jiǎn)單的硬件解決方式可以利用時(shí)，就不要過(guò)度依賴(lài)軟件，比如，使用一個(gè)按鍵就可以達(dá)到及時(shí)有效的功能。

為高度重要的各種信息特設(shè)單獨(dú)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。