医疗产品的工业设计研究

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医疗产品的工业设计原则
跟其他的工业产品一样 , 医疗产品的设计也要遵循产 品
设计的原则。但医疗产品又是一种特殊的产品 , 在设计的 过 程中还必须满足医疗产品特有的要求。 2. 1 害。 安全性原则 ( 1) ( 2) ( 3) 产品本身不能对 使用者 , 被使 用者 的健康 造成 危 制造商采用的用于产品设计和配置的部件应符 合 产品的设计和生 产除了 要确保 上面 的要求 外 , 还
The Industrial Design Research of Medical Products
LIU Xin x iong, ZH AO Wei
( Schoo l of M echanical Science & Engineering of Huazhong University of Science & Technology Wu han 430074, China) Abstract: U se the indust rial desig n met ho d, put fo rw ard so me view s on the design of the medical product s and sum up the basic pr inciple o f medical product design thr ough aspects such as man- machine eng ineer ing, the a ppear ance of the pro ducts, and colo r psycholog y, etc. ; M edica l pro ducts which designed acco rding to this principle will be mo re humanizatio n, and can play product s' tr eatment funct ion bet ter. Key words: medical pr oducts; I ndustr ial desig n; man- machine eng ineering ; co lor psy cho lo gy 随着高新技术的出 现 , 准 确精密 的激光 技术、 可视 化的 电脑监控等在医疗产品 中的应用 , 新 的医疗 产品层 出不 穷 , 产品的更新速度不断加快。然而在这些产品的设计中 , 更多 的考虑是在功能方面 , 而较少 考虑人、 环境 等工业 设计 方面 的因素 , 如 : 医生使用是否 舒适、 是否有 利于 提高工 作效 率 , 以及产品造型、 颜色等对病人生理和心理上的 影响。如今以 美国为首的发达国家 , 在医疗产品的工业设计方面的 研究比 我国遥遥领先 , 他们在产品的功能和造型上都已经做 得比较 完善了 , 而国内的工业设计研究才刚刚起步。运用工 业设计 方法、 人机工程学的理 论 , 对产品造 型 , 色彩 等进行 设计 , 可 以提高我国医疗产品的市场价值和使用价值 [ 1~ 3] 。 往针对一种病症设计一种产品 , 而这种产品也只对这种病 症 有很好的疗效。医疗产品的使用者也具有较大的 局限性。 1. 3 医疗产品的人性化 病人都希望治疗过程尽量轻松 , 不要在接受治疗时觉 得 压抑或烦躁。现代的医疗产品必须体现出对人性 的关怀。
第 21 卷第 6 期 2005 年 12 月
机械设计与研究 M achine Design and Research
V ol. 21 N o. 6 Dec. , 2005
文章编号 : 1006- 2343( 2005) 06- 085- 02
医疗产品的工业设计研究
刘心雄 , ( 华中科技大学 机械科学与工程学院 , 赵 武汉 巍 430074, E m ail: wo 18@ to m. com)
不 能破坏
不能破坏使用者和其他人员 的安全
和健康 ; ! 不能造成与 使用部 件可接 受危险 相关的、 超 过受
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机械设计与研究
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险减至最低程度 ; 同 时应 尽量 减少 产品 在其 预 期使 用 环境 时 , 由于物质进入其中而造成的突发性危险 2. 2 专用性原则 ( 1) 了解该产品 ( 要进行设计的产品 ) 使用者干扰 , 至少不能影响产品 的 正常工作。 ( 2) 嫩肤机内部有一 个水循 环系统 , 如 果晃动 或者 倒 地 , 可能导致水流外泻 , 会造成仪器损坏或者人身 安全 , 所 以 结构上必须保证嫩肤机良好的稳定性 ; 另外结构安排上还 考 虑到电线管和水管不 要走在 一起 , 因为时 间久 了之后 , 管 子 可能发生老化破损 , 容易导致漏电现象发生 , 影响 人身安全 ; 急停开关必须 设置 在使 用者 最容 易触 及的 地 方 , 而且 要 醒 目 , 这样才能保证在紧急情 况或者 操作错 误时 , 能够 及时 终 止操作。 ( 3) 本产 品外壳的材料选用的是高 强度的 ABS 塑料 , 这种塑料的硬度、 强度和温度特性都可以满足产品外壳的 要 求 , 同时它也是电的绝缘体 , 这 种材料 的外壳 减少了 工作 时 使用者触电的危险。 3. 2 造型和颜色 ( 1) 造型 因为本产品的市场定位主要为女性消费者 , 所以这款 嫩 肤机的整体造型采用流线型设计 , 机身从上到下是一条柔 美 的曲线 , 这条曲线是从女性 腰身的 曲线抽 象而 来 , 给 人的 感 觉细腻而柔软 , 具有亲和力。恰好符合广大女性消费者的 消 费心理 , 外观上给她们一种 温柔和 亲切的 感觉 , 在使 用时 也 会有一定的安全感。为 了保持 整个产 品造型 的统一 性和 这 种柔美的感觉 , 机身以外的 设计也 采用了 相似 造型原 理 , 尽 量采用统一的线条。由产品的内部结构所决定 , 机身的前 面 和侧面的面积较大 , 所以必 须在面 上做一 些变 化 , 进 行了 适 当的分割和组合 , 使这个面 不会显 得单调 乏味 , 从而 影响 整 体的曲线美。产品的人机交互界面设计在机身的 上盖上 , 主 要有一系列的按键 和一 个液晶 显示 屏 , 高度大 约在 110cm, 这个高度会让使用 者操作 和观察都 很方 便 [ 6] 。同时 为了 整 体的协调统一 , 同样对它进行了曲面造型的处理。手柄架 设 计在产品的背 部 , 根据 人机 工程 学确 定的 高 度也 很适 合 取 放 [ 6] , 而且不影响产品的整体美观。 ( 2) 颜色 人们对颜色的心理 感受所引 起的心 理健 康影响 无所 不 在 , 当人们看到色彩时 , 会勾引 起他们 对生活 的联想 与情 感 作用。就像海洋、 冰雪 , 给 人的感 觉是 清凉寒 冷的 ; 阳 光、 烈 火却给人以温和的感受。 嫩肤机的色彩设计 上 , 本 文选择 了三 种搭 配方式 : ( 下转第 90 页 ) 淡 蓝 + 深蓝、 蓝绿 + 灰白、 ! 嫩绿 + 粉红。蓝色调来自天空 、
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设计实例
结合一 款 名为
∃ 美肤人 % 的光 子嫩 肤机 , 具 体 阐 述 医 疗产品设 计中 如何 运用这些原则。 IPL ∃ 美 肤 人 % 光子 嫩 肤 机 ( 如 图 所示 ) , 是 一款 针对 大型医院 和美 容院 设计的医 疗美 容产 品。它是一 种 宽光 谱光 子 治 疗 仪 , 主 要是利用 了皮 肤中 的病变组 织对 特定 光谱的强脉冲光选择性 吸收的原 理 , 治疗皮 肤血管 性、 色素 性病变 , 达到嫩肤美容的效果。产品内部大件主要有 一个水 循环系统 , 两个散热装置 , 和两个大电容 , 其他的就是 小型的
收稿日期 : 2005- 03- 01
安全原则 , 应考虑到当前相关行业的技术现状。 应对如下几点特别注意 : 产品使用材料的 选择 , 特别是 涉及 毒物 或易燃 物 ; 要 考虑产品的预期目的 , 注意 材料和 生物组 织、 细胞和 体液 的 相容性。 设计和生产产品 应保证其 在正常 使用 或常规 过程 中 与其接触使用所必须的材料、 物质和气体的安全使用。 ! 考虑到产品的预 期目的 , 设计、 生 产和 包装医 疗产 品 应保证尽可能减少在运输、 贮存和使用过程中涉及的人员 和 病人的危险性。 ∀产品的设计和生 产应将产 品释放 出的 物质造 成的 危
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惯 , 操作时是站还是坐 , 左手与右手如何分配 , 每次使 用时间 和使用频率等等。分析他们 完成一 个治疗 过程所 必须 做的 一系列的动作 , 特别是经常重复的动作。尽量减少因 产品造 型给使用者 带 来的 不 便 ( 比 如 太 大或 者 太 小 , 太 高 或者 太 矮) 。 ( 2) 恰当运用人 机工程 学的理论 , 充 分考虑 使用 者与 机器之间的相互关系 , 尽量做 好产品 的人机 交互 , 特别 要注 意与医生接触频繁的部 分。比如产 品的操 作界面 如何 才能 更加人性化 , 显示屏的 位置怎 样才能 让医生 感觉最 舒适 , 手 柄如何设计才能让医生使用的时候轻松顺手。 2. 3 人性化原则 这方面也是设计必须 着重考 虑的地 方。要让 病人 在生 理和心理上的痛苦都减到最少。本文从以下方面考虑 : ( 1) 分析病人接 受治疗 时身体的 姿态 , 按照 人机 工程 学的理论让病人在该姿态时保持最轻松的状态 , 同时 不能影 响医生的操作。 ( 2) 接受治疗的 病人心 情大多比 较沮 丧忧郁 , 情 绪低 落 , 我们在产品的造型 上要采 用比较 柔和的 形 , 不 宜采 用比 较尖锐生硬的形 , 因为 这会给 病人一 种不安 全的感 觉 , 增加 病人的恐慌 , 影响治 疗的效果 。同样 , 颜色 的考虑 也相 当重 要 , 舒适的颜色可以带 给人愉 快的心 情 , 但 强烈刺 激的 颜色 给人的感觉就比 较烦 躁不 安 , 这对 一个 病人 的 心理 影 响很 大。比如鲜艳的红色就是医院禁用的颜色。 2. 4 针对产品的加工工艺 产品的加工工艺直接影响产品的美观 , 加工精细 的产品 给人严谨安全的感觉 , 加工粗糙的产品总是让 人不放心。使 用新材料和新工艺 , 会给设计带来不少方便。
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电子元件 ; 外部主要有两个光子治疗头 , 人机交互 界面 ( 选 择 功能和设置参数 ) , 电源开关和急停开关。 3. 1 安全性 在确定了要开发本产品之后 , 首先在技术上确保嫩肤 机 产生的激光不危害被 照射病 人的健 康。然后 保证内 部元 件 的稳定性 , 因为很多电子元 件都是 从市场 上购 买所得 , 所 以 对这些产品的质量必须经过严格的检验 , 检验通过的元件 才 可以作为产品的部件使用。在结构设计和造型设 计上 , 也 有 很多地方值得注意 : ( 1) 在核心技术保证 的条件 下 , 在 结构 方面要 考虑 到
摘 要 : 运用工业设计方法 , 主要从人机工程学 , 产品 造型 、 色彩心理学等方面 着手 , 对 医疗产品 的设计提出 一 些看 法 , 归纳了医疗产品设计的基本原则 ; 按照该原则设计的医疗产品更加人性化 , 能够更 好地发挥 产品的治疗 功 能。 关键词 : 医疗产品 ; 工业设计 ; 人机工程学 ; 色彩心理 中图分类号 : T P391 文献标识码 : A
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医疗产品的特点
不同于日常生活中用到的工业产品 , 医疗产品属 于专用
性产品 , 它有着自身的特点。 1. 1 医疗产品的安全性 医疗产品的安全性在 产品的 设计中 显得 尤为重 要。作 为医治病人的工具 , 产品自身的安全性能是病人接受 该产品 的先决条件。产品本身必须满足下面几个要求 : 临床使用或病人安全 ; 益的任何危险 [ 4] 。 1. 2 医疗产品的专用性和使用者的局限性 医疗产品的功能大多比较单一 , 具有很强 的专用性。往
#图 光子嫩肤机
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别不大 ; 轴线以外的颗粒在外力作用下沿程运动的同 时向轴 心移动 , 但径向速度很小 , 且不能到达轴心 , 而是在喷 嘴出口 截面形成一定的分布喷出。 ( 4) 较小的圆锥收敛角有利于大部分来流颗粒 顺利通 过 , 只是位于近壁处的 颗粒与 圆锥收 敛段壁 面发生 碰撞 , 碰 撞后的颗粒强力压向轴心 , 并改善了其加速效 果。 ( 5) 喷嘴出口圆 柱段较 短时 , 出口截 面上颗 粒的 速度