醫療器械設計與開發范文

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第1篇

關鍵詞：醫療器械；設計；感官體驗；人性化

1國內外醫療器械行業介紹及現狀

醫療器械行業是一個多學科交叉、知識與資金密集的高技術產業，涉及到醫藥、機械、電子、塑料等多個行業，生產工藝相對復雜，進入門坎較高，是一個國家制造業和高科技尖端水平的標志之一。醫療器械行業是我國重點鼓勵發展的產業，并且市場潛力巨大，需求會持續增長，競爭將更趨激烈。面對如此巨大的市場潛力，國外眾多的醫療公司已經將目光鎖定中國醫療器械市場，國內13000多家醫療器械生產經營單位將如何去分享這一巨大的蛋糕，將是國內醫療器械生產經營單位必須面對，必須決策的問題。我國的醫療器械產品從無到有，已基本形成了一個獨立的產業分支。近幾年來，醫療器械產業已成為我國重點鼓勵發展的產業。高等院校、科研院所不斷地投身醫療器械科研開發領域。科技實力的增強，大幅度地提升了醫療器械產業的綜合實力，從而加快了醫療器械應用計算機技術、數字化技術、圖象處理技術、激光技術、核素技術、自動化技術等的步伐，縮短了產品更新周期，也研究或開發出一批具有局部或完全自主知識產權的醫療器械產品，

2設計在醫療器械上的應用

就設計而言，醫療器材如何在激烈的競爭市場中占有絕對的市場力并贏得先機？除了廣泛的銷售管道及優秀的能力外，優良的用戶體驗設計，才是最好的行銷利器。專業設備的設計一直都是工業設計中比較有挑戰性的領域，因為它要求設計機構和設計師對該設備所涉及的專業領域有一定的認識和了解，弄清原理，理清各種人機關系，然后才有可能設計出能被專業人士認可的產品來。醫療器械和設備的設計不僅直接關系到人體的健康問題，更重要的是它具有科學技術和設計藝術相結合的挑戰性。這類產品的設計事關人的健康甚至生命，這就要求工業設計機構投入更多的社會責任感和人文關懷，更全面細致和更人性化地考慮問題。

3感官體驗在醫療器械設計中所扮演的角色

由于多方面的原因，長期以來醫療用品和工具的設計開發基本上都是由醫療科技工作者或機械電子研究部門根據某一特定醫療應用領域的需要而設計生產的，其造型、色彩等設計因素幾乎是完全服從于產品的功能性和適應于醫務工作者的使用，醫療用品除治療目的外，所應具有的“人文關懷”的重要感官體驗設計因素往往被忽視或被放在了次要位置。事實上醫療設備是由醫院的管理者來購買，由醫生和護士來操作，最終是由患者來接受使用的。這意味著一組醫療器械或設備需要滿足三組顧客的需求，而不僅僅是個人或一個家庭，設計師應該按這三組使用者需要和關心的優先順序的不同，衡量各方面的因素來設計。另一方面，隨著人們自我保健意識不斷加強，更多的醫療器械正逐步走向家庭。醫療器械作為特殊商品，不同于普通的家電產品，當越來越多的復雜的醫療器械走入家庭，由病人自己操作時，用戶對這種特殊的產品也同時提出了更高的要求，設計感官體驗、人性化必將成為他們關注的焦點。設身處地地想一下：溫度計除了現有的玻璃管形之外還可以變成什么樣？讓孩子們一見就十分恐懼的注射器能不能變個可愛的造型？也許聽起來讓人產生懷疑，但這一切都在產品設計師的設計中發生了改變。

上述兩方面共同作用體現出了產品感官設計這個概念在現代產品設計中所扮演的重要角色，產品感官體驗設計一方面指人所使用的產品應以人機工程學為原則，用建立人與產品之間和諧關系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的機能，保護人體健康，從而提高效率。另一方面，它是指在滿足產品使用功能的前提下，以人的感性需求為著眼點，在產品的形態和色彩上滿足人的精神需求，協調和平衡人的情感，充分體現以人為本的設計理念。

4感官體驗在醫療器械設計中的應用

醫療器械應該特別注意使用時使用者與器械的交互的設計，尤其是病人使用時的觀感體驗，確保在操作器械時簡易而舒適。對醫療設備來說，病床、醫療椅等產品，在設計上不只是考慮操作要符合人機工程學，在材料上也應力求人性化，增加產品的親和力，以提高產品的“EQ”。而對于在野外救護和急救等環境下使用的醫療設備，體積輕巧、攜帶方便、便于拆裝、不要電源是要首先考慮的問題等等。另外，醫療器械設計的另一個重要研究領域就是人機界面的交互設計，這也是感官體驗的重要組成部分，醫療器械的人機界面設計主要包括顯示裝置和操作裝置的設計。舉例子說，顯示裝置的作用是對用戶的操作和各種狀態做出反饋和提示。所以在設計上應力求簡潔、明確、清晰，且數碼或液晶顯示界面上應盡可能少做裝飾和過多的色彩處理。色彩上一般采用低明度、低純度的中性色為底色和背景，顯示字體可采用背景的對比色，以增強顯示效果。按鍵設計應該盡量避免采用指甲不能完全接觸的光滑薄膜開關以及無手感的按鍵，應盡量增加手的觸感，便于舒適地操作。旋鈕設計應注意增加適當的阻尼，以保證旋鈕能較好地定位和操作。在設計中，人對產品的心理感覺和認識是隨著社會發展而變化的，設計的感性因素既要反映產品的時代特征和企業風格等因素，滿足人們對審美追求的精神需求，又要使產品形態和色彩具有合理的人機關系和心理作用。在設計的感性因素中，產品的形態和色彩是最為有效的兩個要素。產品設計應通過形態和色彩來反映產品功能、人機關系、結構、工藝等因素的語意內涵。產品形態的語意是指產品的外形所呈現或表達出來的含義，它是人們實踐認知的形態和經驗符號，涉及記憶、聯想、想象等心理學范疇。當人們接觸產品時，良好的形態語意能與人心靈溝通，產生親切愉悅的感受，不良的語意會引起人的冷漠、恐慌、厭惡和不愉快的情感。

5結論

在醫療設備設計中，加強對人的使用性進行研究，充分考慮用戶在功能、心理和審美等方面的需求，以感官體驗和人性化作為設計的立足點，可使設計最大限度地適應用戶的需求，尤其是病人這一特殊群體的使用需求，充分體現醫療設備在使用功能、人機關系、形態和色彩等方面對人的關懷與尊重，真正體現醫療設備的人性化設計，從而有利于增強產品的附加值和市場競爭力，更好地開拓醫療產品的市場。

參考文獻：

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[4] 懷偉，徐旭東.情感化設計在醫療美容設備中的應用研究.

第2篇

目的設計并開發適于用我院的醫療器械倉儲管理系統，用以提升醫院醫療器械供應鏈的專業化水平。方法提出“院內醫療器械供應鏈”的概念，并以供應鏈整合優化為出發點，著重從信息系統和軟硬件協同兩個方面，對醫療器械供應系統進行了重新設計開發。調研物流企業倉儲管理系統，結合醫院醫療器械供應鏈的特殊需求，以醫院資源計劃系統為數據基礎，開發相關功能模塊，并驅動倉儲設施相關硬件。結果開發完成醫療器械倉儲管理系統并上線運行，實現了系統互聯、功能拓展和軟硬件協同，但仍有較大的優化空間，包括：增加配送因子，根據請領需求的緊急程度進行配送優化；增加統一編碼規則，監控出庫后醫療器械的使用過程；增加中間件，集成科室與庫房WMS系統，形成完善供應鏈信息流；引入醫療器械報廢機制，記錄醫療器械完整生命周期。結論醫療器械倉儲管理系統可以有效提高醫院醫療器械供應鏈的效率和準確率。

[關鍵詞]

醫療器械；倉儲管理系統；醫院資源計劃；供應鏈管理；醫用耗材

引言

醫療器械技術的發展趨勢和用量的增長趨勢對醫療器械管理提出了新的挑戰。目前，為數眾多的醫院對于院內醫療器械的管理，還僅是依托HIS或HRP系統的部分功能模塊，甚至還停留在半手工模式的情況。我院此前應用HRP系統的物資管理模塊進行醫療器械供應鏈管理，產生重復分揀導致供應效率偏低、人工記憶導致供應準確率偏低、一些倉儲設施硬件不便于與HRP系統協同工作等問題。提升醫院醫療器械供應鏈的專業化程度成為行業發展的必然要求。本文提出“院內醫療器械供應鏈”的概念，并以供應鏈整合優化為出發點，著重從信息系統和軟硬件協同兩個方面，對醫療器械供應系統進行了重新設計開發。

1原有系統的主要問題

1.1智能化水平有待提高

我院使用HRP系統完成醫療器械的入庫、出庫、庫存查詢及物流記錄查詢等基本功能，但對于院內醫療器械供應鏈的實物流程管理缺乏有效手段，實際工作中只能延續傳統的庫內操作模式，倉內分揀人員需要熟悉和記憶物資屬性和存放規則，缺少快速上架、引導分揀、動態庫存、自動計數、錯誤復核等智能化功能。

1.2精細化管理有待加強

盡管HRP系統具備效期管理功能，但由于缺乏拓展的硬件支撐，對于實物效期缺乏有效的提示手段。同時，HRP系統僅記錄物資供應鏈的信息數據，對于倉內的各種人工作業，缺少記錄功能和評價機制，因而無法對作業人員的勞動績效進行考核。從降低損耗和提升效率的角度出發，新系統的精細化管理功能必須要重點考慮。

2倉儲管理系統簡介

倉儲管理系統（WarehouseManagementSystem，WMS）是為提高倉儲作業和倉儲管理活動的效率，對倉庫實施全面的系統化管理的計算機信息系統[1]，其主要功能是實現物資的入庫、出庫、庫存、盤點、移動及效期等要素的專業化管理。適應醫院醫療器械供應管理需求的倉儲管理系統應當從“以人為主”的傳統運行模式向“智能系統為主、人工操作為輔”的職能運行模式轉變。

3WMS組成

倉儲管理系統基于C/S架構設計主要由服務端、客戶端及接口管理三部分組成。服務端主要包括基礎數據管理，為客戶端提供數據支持?？蛻舳酥饕ㄈ霂旃芾?、在庫管理、出庫管理、用戶管理和統計分析等功能模塊。接口管理定義了與HRP系統、手持掃碼設備、電子顯示標簽及水平旋轉貨柜等硬件的接口。該系統的設計思路是：通過HRP系統接口同步各類數據，實現WMS與HRP的數據保持一致；各項倉儲作業需求產生后，WMS對水平旋轉貨柜、RFID采集設備、電子顯示標簽及手持掃碼終端等硬件，通過局域有線/無線網絡進行統一調度或發送指令，執行完畢后再同步系統數據。

4WMS功能實現

4.1基礎數據管理模塊

該模塊的主要功能是存儲和維護倉儲管理相關數據，采用SQLServer2000R2作為系統數據庫，使用ADO數據連接方式，根據實際需求建立相應數據表，如入庫/出庫/庫存/效期/盤點表等。WMS通過訪問該數據庫實現“增刪改查”等數據維護作業[2-4]。

4.2系統接口模塊

該模塊包括WMS與HRP系統之間的軟件接口和WMS與相關倉儲硬件之間的驅動接口。WMS需要開發接口實現與HRP系統數據的實時同步。該模塊主要包括入庫接口、出庫接口及物料同步創建接口，使用XML格式編碼數據，利用HTML協議進行數據傳輸。WMS建立貨位碼、電子顯示標簽ID與物資PN碼綁定關系，定義了指示燈閃爍、關閉及數據更新等指令，使用TCP/IP協議對指令和數據編碼，使用433mHz無線發送信息單元，電子顯示標簽接收到信息單元后進行解碼并執行相應指令[5-6]。WMS建立RFID、物資PN碼，貨位碼之間的綁定關系，通過串口協議將指令發送到控制中心，驅動水平旋轉貨柜轉動，實現對于配置了RFID的高值耗材的自動化取貨。WMS與運行WindowsCE系統的手持掃碼設備之間開發接口，通過無線網絡進行數據雙向傳送。

4.3客戶端軟件開發

客戶端軟件主要實現WMS入庫、出庫、庫存、統計及用戶管理等用戶交互功能，系統程序采用C#語言進行開發，并通過無線網絡設備與后臺服務器進行數據交互。

4.3.1入庫管理模塊

入庫模塊主要包含生成入庫單、手持終端入庫清點、手持終端上架、無效上架提醒、數據更新等功能。包括對品名、規格、廠家、批號、生產日期、效期等基本信息采集，同時可以維護物資PN碼與貨位碼的對應關系，便于倉內作業人員精準定位倉儲位置實現快速上架?；谖镔YPN碼與貨位對應關系，該模塊開發兩種上架模式：隨意上架和推薦上架。隨意上架是指隨意找空閑倉位存放入庫物資，只需要使用手持終端掃描物資PN碼（高值耗材掃碼RFID）和電子顯示標簽ID（高值耗材掃碼貨位碼）即可進行綁定。推薦上架是指WMS根據入庫單數據和現有物資存放狀態，計算出最優上架路徑，發送到手持終端，指引操作人員進行入庫操作。

4.3.2出庫管理模塊

出庫模塊主要包含出庫單合并、揀貨單創建、揀貨、回轉庫出庫、錯誤提示及信息更新等功能[7]。該模塊可以根據單據所含物資種類、使用科室及領用數量設置大小單的定義規則，進行出庫單合并后再創建揀貨單。基于筆者單位的配送原則，可以將外科科室和內科科室分別創建合并揀貨單，制成大單；其余科室可以根據實際情況選擇創建合并揀貨單或普通揀貨單[8-14]。出庫模塊提供了兩種揀貨模式：一單一揀模式或多人分揀模式。揀貨員可根據實際情況，選擇適當的揀貨模式。WMS會根據貨位和揀貨單，自動計算最優揀選路徑發送到手持終端，同時，揀貨單所包含的物資的電子顯示標簽指示燈閃亮，便于揀貨員根據指引路徑及提示信息揀貨。出庫模塊通過檢索貨位碼與物資PN碼的對應關系，確保執行“先入先出”的出庫原則。分揀作業完成后，相關數據由手持終端傳回WMS，系統更新倉庫庫存，在電子顯示標簽上顯示當前庫存數量并關閉指示燈，最后WMS與HRP系統同步數據[15]。

4.3.3庫存管理模塊

庫存管理模塊主要包含實時庫存、倉庫盤點、效期檢查、倉位調整與凍結等功能。其中在盤點模式下，作業人員可以使用手持終端掃描物資PN碼，輸入實際盤點數量，WMS即可根據回傳數據，自動生成盤點報表并顯示差異，便于迅速開展盈虧追溯。

4.3.4用戶管理模塊

倉內作業人員需通過授權登陸系統，各項倉內作業可通過手持終端進行記錄，管理人員可以掌握倉內作業人員的實時作業情況和階段性工作量，為實施績效考核提供依據。

4.3.5統計模塊

統計模塊提供了多個維度的統計報表，可以全面監控倉內庫存和作業情況，并對庫存數量、物資效期、超常出庫等進行預警。

5實施效果

該系統于2016年1月份正式投入使用，在提高倉內作業準確率、工作效率和安全性等方面，發揮了明顯作用，同時，在醫院醫療器械供應鏈的智能化和標準化方面進行了有益的探索。6系統改進與展望醫療器械倉儲管理是院內供應鏈的核心環節之一[16]。此次設計的WMS基本實現了預期功能，但仍有較大優化空間，如：①增加配送因子，根據請領需求的緊急程度進行配送優化；②增加統一編碼規則，監控出庫后醫療器械的使用過程；③增加中間件，集成科室與庫房WMS，完善供應鏈信息流；④引入醫療器械報廢機制，記錄醫療器械完整生命周期。期望在不久的將來這些問題等得以解決，持續提高醫院內部醫療器械供應鏈的專業化服務保障水平。

作者：張宇 閆玉娟 李少峰 祖賀飛 單位：總醫院器械供應中心 北京科捷物流有限公司

[參考文獻]

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第3篇

關鍵詞：醫療器械；交互式；設計

中圖分類號：R197.39 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2011）23-0288-01

二十世紀二、三十年代包豪斯提出的“功能主義”在工業設計中影響很大，醫療器械的設計有相當長一段時間以“理性主義”思潮為主流，遵循“形式追隨功能”原則，其“技術至上”的傾向導致了產品與人的情感、與環境的疏遠。這種高估 “物”的技術作用，而忽視“物”的人文價值的作法，是不符合當今時代要求的。

我國醫療器械產品技術除在超聲聚焦等少數領域處于國際領先水平外，多數關鍵技術被發達國家大公司所壟斷，國產高端醫療器械產品技術性能和質量水準落后于國際先進水平10年左右。與此同時，將產品的“設計”行為視為或從事為“裝飾”行為，仍是我國企業中醫療器械設計的主流。這種認識和行為上的膚淺化、歪曲化，正使相當多的企業遭受嚴重的短期損失（如產品積壓）和長遠損失（如失去市場）。

一、設計對話――作品與受眾的信息交流

醫療器械的交互式設計在于有效地傳遞產品與服務的信息，樹立良好的品牌形象與企業形象，刺激消費者的購買欲望，并從精神上給人以美的享受，最后達到推動經濟發展的目的。這就要求設計師在設計創新的時候需要考慮到產品與消費者之間的這種對話，以保證產品生產投入市場之后可以獲得較好的市場認同度。從而也在一定程度上促進設計的發展。

設計師根據市場競爭態勢與消費者需求趨向等信息來確定設計作品的開發與傳播，同樣，消費者作為設計信息終端部位的信宿，是設計信息的接受者，他在接受信息時必須經過解碼過程。對于設計師而言，就需要在設計創新的過程中進行思考，來規劃這一個解碼的過程。

對于設計受眾來說，信息的解碼過程大體可分為注意、識碼、分析、記憶、行動幾個階段。當設計作品引發他們關注時，才能產生審美注意，設計信息引起注意是信宿接受信息，解碼過程的開始，當解讀相關信息后，也就獲得了某種設計信息。了解了產品的性能、特點，感受到它的造型、質量。聯想到對提高自己生活品質的利益和好處，從而在心理上縮短了與產品的距離，萌生一種擁有的欲望。識碼、分析是設計信息解碼過程的主體，是信息的接受與處理。設計信息作用的實現就從這里開始，因此也是很重要的。記憶，行動是設計信宿解碼過程的完成，于是設計活動與設計對話就在這種雙向信息交流中開始與終結。在設計的創新階段，設計師可以針對不同的產品進行相應有效的注意、識碼、分析、記憶、行動的針對性預設計，從而為這個結果的實現提供前提。

二、多維思考

醫療器械的交互式設計在明確命題之后，具體實踐的過程則要求進行多維思考。所以在設計創新和開發階段，設計師從多維角度考慮出發，在避免重復傳統的無序思維發散的基礎上，為達到醫療器械交互設計在設計開發之后能準確的與市場消費需求相吻合而充分的實現附加值的最大化，定位情感消費與設計開發相結合方法，還需要提出一些基于命題和市場的概念描述：

1.輔助物：現階段對醫療器械的交互式設計需求注重的是情感上的共鳴，輔助物是一個玩具亦或一個玩伴甚者一種友誼，一種美好的心情。

2.適用人群確立：有想法、充滿了想象力、勇于嘗試和創新，對現行交互式設計文化耳濡目染，關心自己，關心他人，重視生活，物質和精神的雙重需求。

3.共性與個性：或許是某個按鍵、表面、質感、顏色與使用者產生共鳴。

有了這樣的概念性描述之后，基本上明確了醫療器械的交互式設計導向，也就為下一步工作做好了充分的準備。

三、設計效用性

由于現代設計信息創意水平的提高，企業整體營銷戰略的加強，一般有遠見卓識的企業傳播的設計信息都具有長期效果，對受眾起著舉一反三的作用，并使其獲得經濟，藝術與審美的多種效應。而在創意上這種長期的有效性就表現為對設計產品創意程度的應用。產品的周期決定了產品的壽命，創意是這一產品在市場上的賣點?？梢酝ㄟ^對效用性的研究，來分析特定產品在特定情況下的設計過程和實現的方法。

從僅僅滿足功能到產品的外觀設計一直到今天的交互式設計，從最早的僅僅滿足使用需求到現在需要滿足使用者內心感受， 設計的發展經歷無數次的變革，醫療器械設計也必將邁入一個嶄新的世界。