黃雨佳 楊夢瑤

關鍵詞：胰島素注射筆 用戶體驗 人機工程 便攜 智能

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2022）07-0119-04

引言

隨著我國經濟飛速發(fā)展，人們的生活方式和飲食習慣發(fā)生了極大改變。糖尿病患病率從1980年的0.67%激增到2017年的11.2%[1]，且呈現(xiàn)出年輕化趨勢。研究顯示，1994年到2012年，20歲至35歲的青壯年人群糖尿病患病率增長了8倍[2]。隨著患病率的急劇增長與日益加劇的年輕化趨勢，糖尿病已成為社會高度重視的公共衛(wèi)生問題，受到廣泛關注。胰島素注射作為糖尿病患者控制血糖的重要方式，也需要得到更多關注與更具人性化的設計。

一、胰島素注射筆設計現(xiàn)狀概述

糖尿病是一種需終生治療的慢性病，日常治療以控制血糖在正常范圍為主，而胰島素注射作為控制血糖的有效手段，使用越來越廣泛[3]。胰島素注射筆是一種利用卡式瓶將胰島素與注射器結合的常見胰島素注射器，其注射疼痛感較低、計量精確、可重復使用、注射過程隱蔽等特點使其在患者的使用中最為廣泛[4]。諾和諾德公司于1985年設計出品了世界上第一支胰島素注射筆，在其后三十余年的發(fā)展過程中，各大公司推陳出新許多胰島素注射筆，從發(fā)明時間和市場占有率來看，替換芯式胰島素注射筆最為常見。根據(jù)銷量及性能，筆者對其中5款產品進行了重點調查與分析，如表 1。

胰島素注射筆的設計基本只關注注射功能，缺乏用戶體驗方面的考慮。外觀以圓柱形為主，均通過頂部按動注射。其使用需要配合針頭和胰島素筆芯，這使胰島素注射筆的外出攜帶與收納十分不便，但現(xiàn)有的胰島素注射筆基本沒有系統(tǒng)地解決這個問題[3]，部分產品雖有配套收納容器，但僅有基礎收納功能。整體而言，目前家用的個人胰島素注射方法及血糖監(jiān)測仍存在較多缺陷，如外出攜帶物品過多繁瑣不便、操作缺乏人機需求的考慮、數(shù)據(jù)記錄智能化程度較低、產品外觀缺少對患者的關懷與隱私保護等。因此筆者基于用戶體驗針對胰島素注射筆存在的缺陷及用戶需求進行系統(tǒng)性整理，并對胰島素注射筆改進設計提供方向。

二、用戶體驗設計的一般系統(tǒng)要素分析

用戶體驗的概念最早由知名認知心理學家、工業(yè)設計專家唐納德·A·諾曼于提出，其認為在對交互式產品的開發(fā)過程中，應該站在用戶的角度充分思考，以符合用戶需求[5]?，F(xiàn)在通常將用戶體驗定義為對于一個產品或系統(tǒng)使用前、使用中、使用后，用戶各方面的全部感受。

對于用戶體驗設計，何為在前人的基礎上提出了針對工業(yè)產品的“產品實用功能需求→產品感覺需求→產品交互需求→產品情感需求→產品社會需求→產品自我需求”6個逐步增高的用戶體驗設計要素[6]。筆者認為根據(jù)馬斯洛關于人的需求層次可將其簡化為“產品基本使用需求→產品交互體驗需求→產品精神價值需求”并與之一一對應。產品的基本實用功能與其給用戶帶來的感官體驗是用戶購買產品時首要考慮的，即用戶對產品的基本使用需求。在滿足了產品基本使用需求之后，則要考慮用戶對產品的交互體驗需求，保證用戶在與產品的互動過程中感到輕松愉悅，可以簡單方便地完成使用目標。最后是用戶對于產品最高層次的精神價值需求，其要求產品可以給用戶帶來愉悅的情感體驗，自我認可與外在尊重，以及對用戶個性和自我滿足需求的詮釋。在現(xiàn)代消費觀念的影響下，以人為本以用戶為核心已經成為產品設計與開發(fā)的基本原則，而從滿足用戶的“產品基本使用需求、產品交互體驗需求、產品精神價值需求”的用戶體驗設計要素出發(fā)，可以使產品具有更強的市場競爭力。用戶體驗設計一般系統(tǒng)要素如圖1

三、糖尿病患者胰島素注射體驗調查與需求分析

目前市面上關于胰島素注射筆的研究設計主要針對于基本注射功能方面，而關于用戶體驗方面的系統(tǒng)研究，市場上較為空缺。因此從胰島素注射筆的用戶體驗出發(fā)，結合用戶體驗設計系統(tǒng)要素，對注射筆的使用前、使用中和使用后的用戶感受進行整體系統(tǒng)的研究分析，找出用戶痛點，明確設計需求，對其改進設計方向具有十分重要的指導意義。

（一）調查方法

1.觀察與用戶訪談：為了從用戶角度更直觀深入地挖掘現(xiàn)有胰島素注射筆及其相關產品血糖儀的缺陷，多方面整體了解用戶感受。筆者實地走訪了醫(yī)院、藥店等地，同時結合網絡資料采取觀察的方式對糖尿病患者進行胰島素注射和血糖監(jiān)測前、中、后過程中涉及的行為、組件及互動進行了系統(tǒng)性記錄。同時根據(jù)觀察結果，對患者采取了電話聯(lián)系的方式進行用戶訪談進一步了解用戶感受，最后對調研結果采用用戶體驗地圖的方式進行了可視化整理呈現(xiàn)。

2.問卷調查：為了對上述調研結果進行進一步的分析驗證，同時更加精準地了解用戶基本情況，分析用戶具體需求，轉化需求，為后續(xù)設計研究提供明確方向和優(yōu)先級排序。筆者針對有胰島素注射需求的糖尿病患者進行了線上與線下結合的兩次問卷調查，并對收集的問卷進行了整理分析。第一次為用戶基本情況與需求驗證調查，第二次為在前期調研的基礎上基于用戶體驗設計系統(tǒng)要素提出具體功能并進行優(yōu)先級排序的KANO模型問卷調查。

（二）用戶體驗整體分析

筆者將觀察與用戶訪談調研結果進行整理分析，根據(jù)患者日常血糖監(jiān)測和胰島素注射的完整流程，將其中涉及到的患者行為，想法和情緒進行總結歸納，制作了用戶體驗地圖。從用戶角度出發(fā)，將用戶使用胰島素注射筆與血糖儀的過程與服務、系統(tǒng)之間的交互關系可視化呈現(xiàn)[7]，對用戶胰島素注射體驗進行了整體全面的分析，如圖2。

從用戶使用前、中、后三個階段分析發(fā)現(xiàn)，影響用戶體驗的因素具體表現(xiàn)如下：

使用前：前期準備流程繁瑣，易出錯或遺漏;所需物品零散雜亂，不便于收納和外出攜帶;

使用中：注射動作方面的人機工程因素考慮不夠完善，影響使用體驗;注射后，拔針時間難以控制，導致藥液吸收不完全;

使用后：對使用過的物品進行收集整理和廢棄處理時易遺漏;包裝外觀辨識度較高，缺乏對用戶隱私的保護;缺少智能化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，依靠用戶手動易出錯且不直觀。

（三）用戶需求數(shù)據(jù)分析

本次問卷調查的受訪者為有過胰島素注射經歷的糖尿病患者。因針對人群特殊，為防止數(shù)據(jù)誤差過大，問卷進行了人群篩選并以線上問卷星平臺和線下紙質問卷結合的形式進行發(fā)放。共收集問卷51份，其中有效問卷17份，12份來源于糖尿病患者網絡社區(qū)，5份來源于線下訪談。通過對17份有效問卷的分析整理，結果如下：

（1）糖尿病患者中男性患者占比較高，年齡以36- 45歲（占比47.10%）和45-60歲（占比41.18%）為主，其他年齡段占比較小但整體呈現(xiàn)年輕化趨勢;

（2）70.59%的患者長時外出時需攜帶胰島素注射筆、注射筆針頭、血糖儀、采血筆、采血筆針頭、血糖儀試紙、胰島素筆芯等物品，其中82.35%的患者會因此感到不便，因此存在出行便攜方面的需求;

（3）47.06%的患者在注射后，會因拔針過快導致藥液外流，使藥液吸收不充分，存在安全隱患;

（4）64.70%的患者以書面形式定期記錄血糖數(shù)據(jù)變化和注射情況，其中81.82%的患者因此感到不便，因此存在智能化數(shù)據(jù)管理的需求;

（5）會選擇臀部作為注射部位之一的患者有88.24%，其中會因此感到不便的有86.67%，因此需對此方面進行人機工程學性能的改進;

（6）76.47%的患者認為胰島素注射筆外包裝辨識度高，因此隱私保護需求存在。

根據(jù)上述調研結論同時結合用戶體驗設計系統(tǒng)要素，進行注射筆設計需求的分析。在產品基本使用方面，用戶存在出行便攜、安全舒適地進行注射等需求;產品交互體驗方面，用戶存在數(shù)據(jù)管理智能化和可視化的需求，產品精神價值層面，用戶希望提高對自身隱私的保護，減少病情相關信息，同時對個性化的產品外觀有著更高的期待。因此筆者將產品功能確定為：物品集中收納、通過改變注射方式改進人機工程學性能、通過設置拔針提醒降低安全隱患、可視化數(shù)據(jù)管理、通過改變外觀進行隱私保護。

（四）基于KANO模型的用戶體驗設計需求分析

KANO模型分析是從用戶心理認知角度出發(fā)，獲取用戶滿意度與產品功能的關系，并對產品功能進行優(yōu)先級排序，確定設計需求指導設計的有效工具[8]。

根據(jù)K ANO模型問卷設計要求與上述調研結論，筆者設計了單選式正負向維度的問卷進行第二次問卷調查。面向胰島素注射筆用戶于線上發(fā)放30份，回收有效問卷27份，線下發(fā)放10份，回收有效問卷7份，共發(fā)放問卷40份，回收有效問卷34份。并對問卷數(shù)據(jù)進行分析計算，得到各功能的Better系數(shù)和Worse系數(shù)絕對值如表2。根據(jù)KANO模型定義劃分出每個功能所在區(qū)域屬性（如圖3），其中第一象限代表期望型需求，表示用戶滿意度將隨此需求的提供上升，反之降低;第二象限代表魅力型需求，表示用戶滿意度將隨此需求的提供上升，但不提供時用戶滿意度不會降低;第三象限代表無差異型需求，表示用戶滿意度不會因需求的提供與否而產生明顯改變;第四象限代表必備型需求，表示提高此需求的提供用戶滿意度不會提升，但不提供時用戶滿意度將大幅降低。

其中物品集中收納和隱私保護功能為期望需求，可視化數(shù)據(jù)管理和多種注射方式為魅力需求，拔針提醒為無差異需求。根據(jù)必備型需求>期望型需求>魅力型需求>無差異型需求的優(yōu)先級排列原則，并在每一象限內按照better系數(shù)和worse系數(shù)絕對值之和由大到小進行功能優(yōu)先級排序：物品集中收納>隱私保護>多種注射方式>可視化數(shù)據(jù)管理>拔針提醒。

因此，應以物品集中收納、隱私保護作為核心功能，多種注射方式和可視化數(shù)據(jù)管理作為主要功能，拔針提醒作為輔助功能，對胰島素注射筆進行改進設計。

四、注射筆用戶體驗改進設計實踐

注射筆改進設計方案相較于市面上傳統(tǒng)的胰島素注射筆應以用戶體驗為重點進行整體化設計，盡可能滿足用戶的基本使用需求、交互體驗需求和精神價值需求。根據(jù)前文調研分析，其應在保證基本注射功能的前提下，以物品集中收納、隱私保護為核心，融入多種注射方式和可視化數(shù)據(jù)管理等亮點功能同時輔以拔針提醒而開展。

方案整體設計為便攜性組合套裝產品，分為收納套盒和注射筆兩部分。并考慮到其作為家用醫(yī)療器械，應選擇柔和、明亮的淺色調來盡可能降低使用者的抵觸情緒[4]。同時結合糖尿病患者年輕化趨勢，考慮到用戶對于產品展示個性、彰顯品位的精神價值需求，其造型及配色應簡約大方、具有智能感、科技感。

（一）整體造型尺寸

整體造型上，結合其收納與隱私保護的核心需求，同時考慮到手握舒適度、放置穩(wěn)定性以及外出便攜性，選取直六棱柱為產品整體形態(tài)，色彩上選取干凈的白色與代表健康舒適的淺綠色結合，使用戶操作時保持情緒平和，減少恐懼，讓用戶產生信任，感受關懷。收納套盒以日常生活用品保溫水杯為參考，外觀上減少用戶隱私及糖尿病相關信息，采用圓潤簡潔的線條，智能美觀且兼具收納功能，能更好地融入用戶的生活、工作環(huán)境。套盒整體尺寸基于人機工程學的人體手握持數(shù)據(jù)[9]確定為直徑60mm，長170mm，各棱面寬均為30mm，抓握著力舒適的同時能穩(wěn)定置于桌面。注射筆以替換芯式胰島素注射筆為參考，根據(jù)國家標準中手掌握手柄基本尺寸[10]如表 3，確定其加蓋長為160mm，直徑為20mm，手握操作范圍為120mm。整體尺寸與外觀造型如圖4

（二）使用功能設計

功能設計上，在確?；咀⑸浜蛣┝空{整功能前提下，以安全、便捷、舒適為原則，滿足物品集中收納的需求，并通過人機工程分析進行注射方式的改進，增設拔針提醒功能加強人機交互。

筆者將患者日常所需注射筆、血糖儀、采血筆、采血筆針頭、血糖儀試紙、注射筆針頭、胰島素筆芯等物品合理有序地放置在收納套盒中，并對血糖儀、采血筆、注射筆針頭進行了整體化改進設計，便于物品存放取用和外出攜帶，同時采用芯片制冷技術為胰島素筆芯提供適宜儲存條件。

對不同部位注射動作進行人機工程學分析，針對臀部注射時關節(jié)活動度高，不舒適度大[11]的情況進行注射筆注射方式的改進。參考女性最小拇指控制長度（計算公式為Y=-2.79+0.32X1）[12]，在注射筆手握范圍下部設計了滑動范圍為45mm 的橡膠推鈕，使其同時具備按動和推動兩種注射方式，讓用戶注射時具有更多選擇更加舒適安全。

在注射筆推桿頂部內置信息傳輸模塊，當注射液推注完成十秒后，自動向綁定手機傳輸數(shù)據(jù)信息，提醒用戶進行拔針操作。保證注射液的充分吸收，確保注射劑量準確，避免人為操作方面的誤差。實用功能效果如圖5

（三）可視化數(shù)據(jù)管理

傳統(tǒng)胰島素注射筆無法自動記錄數(shù)據(jù)并直觀呈現(xiàn)患者血糖變化且易出錯或丟失。針對用戶可視化數(shù)據(jù)管理的需求，筆者進行了數(shù)據(jù)管理App設計，以血糖記錄、注射提醒，個人信息綁定，胰島素用量記錄作為主要功能，利用物聯(lián)網技術，統(tǒng)計分析用戶血糖數(shù)據(jù)和單次注射劑量，實時監(jiān)測并呈現(xiàn)用戶的血糖變化。內置鬧鐘功能提醒用戶按時注射胰島素，避免遺忘，同時輔助十秒拔針提醒功能。定期上傳用戶血糖及胰島素注射情況至相關醫(yī)院，便于用戶復診。幫助用戶進行可視化數(shù)據(jù)管理，輔助產品為用戶提供更加全面智能的服務，給予用戶更大程度的關懷，提升用戶與產品的交互體驗。構建數(shù)據(jù)管理App功能架構，如圖6。

App界面設計方面，為確保產品整體性，選用了低飽和度的綠色、黃色、淺灰色作為主題色，紅色和橙色等較鮮艷的顏色作為提示色并采用圓角正六邊形結合產品外觀特征作為App圖標，減少文字使用，采用圖標、曲線和形狀將數(shù)據(jù)進行可視化呈現(xiàn)，視覺效果更加直觀明了，具體效果如圖 7。

結論

文章通過多種研究方法針對替換芯式胰島素注射筆存在的缺陷進行了深入調研和總結，并基于用戶體驗和人機工程在造型風格、功能創(chuàng)新、交互體驗及用戶關懷等多個方面對胰島素注射筆進行了創(chuàng)新設計實踐，設計出了一款便攜式的胰島素注射筆套裝產品。文中關于胰島素注射筆的用戶體驗需求分析結果可為后續(xù)的注射筆設計研究提供方向與參考，引發(fā)關于注射筆等家庭醫(yī)療設備用戶體驗設計的廣泛關注與深入思考。