張聞杰 金信琴

摘要：目的基于人機(jī)工程學(xué)對育嬰箱的操作界面進(jìn)行設(shè)計(jì)。方法通過分析醫(yī)療器械人機(jī)界面設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。然后對育嬰箱的功能操作分析，包括操作界面分析和功能分析。結(jié)論綜合分析結(jié)果，通過對界面的功能分區(qū)，視覺布局，操作順序布局以及顏色分區(qū)，最后設(shè)計(jì)出操作界面。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué) 早產(chǎn)兒 育嬰箱 界面設(shè)計(jì)

引言

根據(jù)2012年發(fā)布的《早產(chǎn)兒全球報(bào)告》，全球每年會有大約1500萬的早產(chǎn)兒出生，這一數(shù)字已經(jīng)超過全部新生兒總數(shù)的十分之一。其中，約有100萬的早產(chǎn)兒在出生后不久就因?yàn)楦鞣N原因夭折了。然而，更多的早產(chǎn)兒在剩余的人生中伴隨著各種病痛，這些生理以及心理的創(chuàng)傷往往給這些早產(chǎn)兒的家庭和社會帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

—方面，因?yàn)橹暗莫?dú)生子女政策，有一些失獨(dú)家庭往往會選擇再生一個孩子，而這些孕婦往往年紀(jì)都比較大；另—方面，隨著二胎政策的全面開放，越來越多的大齡婦女選擇要二孩。而高齡孕婦出現(xiàn)早產(chǎn)的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于適齡產(chǎn)婦。此外，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染和噪音污染也越來越嚴(yán)重，這也是嬰兒早產(chǎn)的主要原因之一。

目前國內(nèi)早產(chǎn)兒的出生率在8%左右，每年大約有180萬早產(chǎn)兒出生，早產(chǎn)兒的死亡率遠(yuǎn)高于歐美等發(fā)達(dá)國家。美國等發(fā)達(dá)國家早在上世紀(jì)九十年代就開始關(guān)注早產(chǎn)兒問題，據(jù)美國醫(yī)學(xué)會統(tǒng)計(jì)，每年在早產(chǎn)兒的資金投入上達(dá)262億美元，平均每個早產(chǎn)兒的花費(fèi)約為51600美元。而國內(nèi)由于受到醫(yī)療水平的限制，在早產(chǎn)兒的護(hù)理研究上也相對落后，使用的設(shè)備也相對落后。

目前國內(nèi)育嬰箱研究的主要方向是從早產(chǎn)兒的生理需求出發(fā)，對育嬰箱的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，如溫度調(diào)節(jié)，濕度調(diào)節(jié)，氧氣濃度調(diào)節(jié)等，很少有從醫(yī)護(hù)人員的角度進(jìn)行研究。本文將基于人機(jī)工程學(xué)對育嬰箱的操作界面進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

二、醫(yī)療器械人機(jī)界面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）以用戶為中心

醫(yī)療器械的使用者基本都是醫(yī)護(hù)人員。醫(yī)療器械的人機(jī)界面設(shè)計(jì)最核心的部分就是作為長期操作者的醫(yī)護(hù)人員。因此在設(shè)計(jì)的過程中需要對醫(yī)護(hù)人員的操作方式進(jìn)行分解，從醫(yī)護(hù)人員的角度出發(fā)。

（二）遵循醫(yī)療器械的操作順序

需要根據(jù)不同功能用途的醫(yī)療器械的操作順序，觀察順序進(jìn)行排列。在設(shè)計(jì)的過程中需要對設(shè)計(jì)的醫(yī)療器械的使用目的和使用流程進(jìn)行分析，包括該器械的作用是什么，可以達(dá)到怎樣的目的，如何操作等。因此在設(shè)計(jì)界面的時候才能更好地簡化界面的操作流程，方便醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行操作。

（三）滿足醫(yī)療器械的使用功能

醫(yī)療器械的界面設(shè)計(jì)，需要保證在該操作界面內(nèi)，能夠完成所有所需功能的操作。保證功能操作的完整性，不能缺失，影響使用操作。

（四）對功能進(jìn)行合理布局

對醫(yī)療器械的功能操作了解后，根據(jù)分析劃分不同的區(qū)域，進(jìn)行布局。避免醫(yī)護(hù)人員的誤操作，

（五）綜合考慮界面元素的操作頻率

根據(jù)操作界面內(nèi)的各個操作按鈕的使用頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)。將操作比較頻繁的按鈕放在便于操作的位置，將使用次數(shù)較少的按鈕放在次要位置。

（六）綜合考慮界面元素的重要性

醫(yī)療器械的操作界面主要包含操作元件，顯示屏元件以及警示元件。需要考慮各個相同元件之間的重要性差別，以及各個不同元件之間的重要性等級。與此同時進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

三、育嬰箱功能操作分析

以目前在各大醫(yī)院使用率較高的YP-90AB嬰兒培育箱為例，對育嬰箱的功能操作進(jìn)行分析，（如圖1）所示。

（一）育嬰箱操作界面分析

育嬰箱的操作界面從操作對象分主要包括兩個部分：一個是對育嬰箱內(nèi)進(jìn)行操作和控制（如圖2）所示，一個是對藍(lán)光治療進(jìn)行操作（如圖3）所示。

對箱內(nèi)的操作主要包括：調(diào)節(jié)箱溫，鍵盤鎖等；藍(lán)光治療的操作為打開和關(guān)閉藍(lán)光。

箱內(nèi)的界面顯示內(nèi)容主要包括：箱溫，膚溫，電池狀態(tài)，加熱指示，報(bào)警類別（風(fēng)機(jī)，斷電，傳感器，上偏差，下偏差），系統(tǒng)狀態(tài)等。藍(lán)光的顯示界面主要是藍(lán)光燈管的使用壽命。

育嬰箱的使用流程為：連接電源，打開開關(guān)，設(shè)置箱溫，核對患兒姓名、住院號、安置舒適體位，箱溫達(dá)到設(shè)定值后將嬰兒放入。

藍(lán)光燈的使用流程為：蓋上遮光設(shè)備，打開藍(lán)光燈，記錄開始時間，關(guān)閉藍(lán)光燈，記錄結(jié)束時間。

（二）育嬰箱功能分析

根據(jù)早產(chǎn)兒的體重和早產(chǎn)時間等信息，需要對育嬰箱內(nèi)部的溫度，濕度，含氧量進(jìn)行控制。濕度的調(diào)節(jié)可以根據(jù)注水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，含氧量則通過氧氣箱控制，溫度可以通過操作面板進(jìn)行控制。與此同時，醫(yī)護(hù)人員需要根據(jù)早產(chǎn)兒的膚溫信息，及時了解早產(chǎn)兒的生理狀況。因此在操作面板上需要顯示的內(nèi)容包括箱溫、膚溫、含氧量、濕度，同時操作面板需要能夠?qū)ο錅剡M(jìn)行控制。還需要考慮誤操作的情況，因此需要設(shè)置鍵盤鎖。

另外，當(dāng)育嬰箱出現(xiàn)異常情況時，需要及時給醫(yī)護(hù)人員反饋，包括視覺反饋和聽覺反饋。并能對報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行處理，如關(guān)閉報(bào)警等。操作面板上育嬰箱出現(xiàn)的異常情況主要包含以下幾種：1.斷電報(bào)警，培養(yǎng)箱主電源故障或電源線意外從墻插座上斷開時，報(bào)警啟動，斷電報(bào)警啟動，斷電報(bào)警指示燈閃亮，設(shè)備發(fā)出連續(xù)報(bào)警聲；2.風(fēng)機(jī)報(bào)警，培養(yǎng)箱的風(fēng)道阻塞、風(fēng)機(jī)電源中斷、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速每分鐘低于1000轉(zhuǎn)或風(fēng)機(jī)損壞時報(bào)警啟動，風(fēng)機(jī)報(bào)警指示燈閃亮，設(shè)備發(fā)出連續(xù)報(bào)警聲；3.培養(yǎng)箱溫度超過38℃時，報(bào)警啟動，超溫報(bào)警指示燈閃亮，設(shè)備發(fā)出連續(xù)的報(bào)警聲；4.傳感器報(bào)警；5.空氣溫度過低（或者過高），溫度報(bào)警校檢狀態(tài)下，培養(yǎng)箱所顯示的空氣溫度低于（或高于）設(shè)定值3℃報(bào)警啟動，下（上）偏差報(bào)警指示燈閃爍，設(shè)備發(fā)出連續(xù)報(bào)警聲；6.系統(tǒng)報(bào)警，培養(yǎng)箱內(nèi)部故障時，報(bào)警啟動，所有報(bào)警指示燈同時閃亮，設(shè)備發(fā)出連續(xù)的報(bào)警聲。

對于有黃疸的早產(chǎn)兒，需要進(jìn)行藍(lán)光治療。因此需要能夠?qū)λ{(lán)光治療進(jìn)行控制，包括開關(guān)藍(lán)光，設(shè)置藍(lán)光治療時間，顯示藍(lán)光燈管的使用壽命。以及藍(lán)關(guān)燈管異常情況報(bào)警。

四、設(shè)計(jì)

（一）功能分區(qū)

根據(jù)功能分析主要分為四個區(qū)域：箱內(nèi)數(shù)據(jù)顯示區(qū)，報(bào)警提示區(qū)，箱溫設(shè)置區(qū)和藍(lán)光設(shè)置區(qū)。箱內(nèi)數(shù)據(jù)顯示區(qū)的元素包括：箱溫、膚溫、濕度以及含氧量。報(bào)警提示區(qū)的元素包括：斷電、風(fēng)機(jī)、超溫、傳感器、上偏差、下偏差、系統(tǒng)以及系統(tǒng)報(bào)警和關(guān)閉報(bào)警按鈕。箱溫設(shè)置區(qū)的元素包括：設(shè)置箱溫、鎖定設(shè)置以及加熱狀態(tài)顯示。藍(lán)光設(shè)置區(qū)的元素包括：藍(lán)光設(shè)置、設(shè)置鎖定、藍(lán)光治療時長以及藍(lán)光燈管使用壽命。

（二）視覺布局

人的視覺優(yōu)先級的順序依次為：左上、右上、左下、右下。根據(jù)四個功能區(qū)的重要性，將箱內(nèi)數(shù)據(jù)顯示區(qū)放在最容易觀察到的左上，將報(bào)警區(qū)放在左下。由于右利手的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于左利手的人數(shù)，所以把有設(shè)置操作的區(qū)域放在右側(cè)，由于箱溫設(shè)置的使用頻率要高于藍(lán)光設(shè)置，因此將箱溫設(shè)置區(qū)與放在右上，藍(lán)光設(shè)置區(qū)域放在右下。

（三）操作順序布局

1.設(shè)置箱溫

設(shè)置箱溫的操作順序?yàn)椋焊鶕?jù)所需箱溫加減進(jìn)行調(diào)節(jié)，鎖定溫度調(diào)節(jié)防止誤碰。觀察加熱指示狀態(tài)。

2.設(shè)置藍(lán)光

設(shè)置藍(lán)光的操作順序?yàn)椋焊鶕?jù)早產(chǎn)兒黃疸情況設(shè)置照射時間，鎖定藍(lán)光設(shè)置鍵盤，打開藍(lán)光燈管，觀察治療時長。

根據(jù)不同設(shè)置的操作順序?qū)Ω鱾€功能區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以方便醫(yī)護(hù)人員的操作。

（四）顏色分區(qū)

根據(jù)功能區(qū)的不同，顯示區(qū)為淺藍(lán)色，設(shè)置區(qū)為灰色。按鈕部分采用的是亮度較高的橘黃色。報(bào)警顯示紅色，鎖定鍵鎖定狀態(tài)為綠色。

綜合上述，對早產(chǎn)兒育嬰箱的操作界面進(jìn)行設(shè)計(jì)。（如圖4）所示。

總結(jié)

隨著科技的不斷發(fā)展，各種新型的醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備不斷被研發(fā)出來。在硬件的功能設(shè)計(jì)上都日趨成熟，但是在相關(guān)配套的“軟件”上，如交互設(shè)計(jì)，界面設(shè)計(jì)等人機(jī)工程相關(guān)的因素卻沒有得到很好的改善。因此，在醫(yī)療器械設(shè)計(jì)研發(fā)的過程中，不僅僅需要考慮到功能的完整性，同時也要從這些器械的使用者——醫(yī)護(hù)人員的角度出發(fā)，提高醫(yī)護(hù)人員的使用效率和使用準(zhǔn)確性等。只有“硬件”和“軟件”的協(xié)調(diào)，才能體現(xiàn)醫(yī)療器械真正的價值。

與此同時，從人機(jī)工程學(xué)的角度而言，現(xiàn)在大部分育嬰箱的操作界面都位于育嬰箱的下部，醫(yī)護(hù)人員需要蹲下來對界面進(jìn)行操作，使用起來極為不便。因此，除了需要考慮界面的設(shè)計(jì)布局外，同時也需要將操作界面由下部移至上部，便于醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行操作。