设计医疗器械—医疗器械设备有哪些

医疗器械设计，2024年医疗设备设计获奖产品案例

近日，被誉为设计界“奥斯卡"的德国iF设计奖公布了2024年变获奖名单。以下分享医疗设备设计,医疗器械设计部分获奖作品:

深圳新丝路设计有限公司

实验室电化学设备设计

Hilab Volt 是世界上最小、最快的实验室电化学设备。借助Volt，我们可以针对每种情况在最合适的护理地点进行测试仅从指尖采集几滴血液，并在几分钟内得出结果。速度、可用性和适应性，以及设备的操作简单性和便携性。提供技术简单的解决方案，改变患者的体验并提供更加人性化和敏捷的常规治疗。

无线监护产品设计

传感器标志着一种新的生命体征的诞生。在此之前，当患者因昏厥或严重头痛等神经系统问题到达急诊室并需要评估颅内压时，他们会在头骨上钻孔以安装传感器--这就是为什么很少这样做的原因。这种新的解决方案是非侵入性的--安装在头带上的传感器可以测量头骨周长的微小变化。结合温度、血压、心率和呼吸频率、瞳孔和血氧饱和度等传统生命体征，它可以实现以前几乎不可能实现的更准确的诊断。

POCT检测设备设计

Hilab Lens 是第一台使用数字显微镜(金标准方法)在25分钟内通过即时检测进行全血细胞计数的设备，仅需几滴血液。该设备集成了一个基于云的平台，该平台使用人工智能和物联网等工具，使患者的治疗过程更加高效、敏捷、更少痛苦。Hilab Lens可以将医生最需要的测试之一民主化，但在传统模式下，技术上仍有复杂的执行过程。

助行代步机器人设计

Camino 是世界上第一个人工智能步行机器人。它旨在积极支持老年人和行动不便的人应对日常生活。就像一辆自动驾驶汽车一样，Camino 知道它在哪里、朝哪个方向行驶以及周围发生了什么。它将在上坡或下坡时提供助力或制动，在边坡上提供方向，并主动引导人们远离路缘和坑洼等危险。Camino是一个伴侣，可为那些可能被限制在家里的用户提供无与伦比的独立性。它让人们重拾信心和能力，重新融入世界。

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医疗穿戴式产品设计

这款经FDA 批准的仿生服装利用自适应算法和功能性电刺激(FES)来感知、分析和增强腿部的四个主要肌肉群，以实时改善行走能力。该设计的外观和感觉就像一件衣服，而不是一个辅助设备，并且通过 CIONIC 应用程序在佩戴者的手掌中进行控制。它适用于任何地方，并实现更自由、更独立的运动。

医疗设备设计，磁疗设备设计，它利用磁场来缓解疼痛并促进愈合。它是一款直观的设备，可以在家中舒适地进行个性化治疗。这种方法可以带来社会和经济效益。它是同类产品中首款引入触摸屏显示器的产品，其界面为不同经验水平的用户提供了选项。Antidolor Pro 凭借其独家专利提高了治疗效果，代表了Amel Medical 的一项突破。

医疗手环设计

数百万人患有特发性震颤或帕金森病。这些震颤的影响使人衰弱，影响生活质量，以及干扰了我们许多人认为理所当然的日常活动的能力。历史上，这些疾病的治疗选择是药物甚至手术。Cala klQ System 是一款时尚、功能强大、设计方便的可穿戴设备，可按需提供强大、非药物和非侵入性TAPS(经皮传入模式刺激)治疗，从根本上减少震颤并改善日常生活它是同类中唯一获得 FDA 批准的设备。

无创式血糖检测仪设计

除了传统的手指采血之外，连续血糖监测(CGM)被认为是血糖控制的最佳工具，可提供长达14天的连续监测。然而，目前的设备可能很难操作，可能会导致意外误操作和医疗浪费。自我管理时，用户经常难以对齐设备、保持正确的姿势以及施加所需的力。Gluco-Arc 是迄今为止最方便的CGM，在一体式设计中实现零组装。它解决了抓握、稳定性和安全性问题使用户能够轻松管理并享受为期两周的无忧无虑的血糖监测。

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美容医疗设备设计

热力学美容医疗设备是非侵入性美容治疗领域的一次创新飞跃。通过将尖端的热力学科学与时尚、以用户为中心的设计相结合，Cincos提供了一种独特的解决方案，可增强美容治疗的功效和体验。它是医学美学的典范，形式与功能的和谐统一，推动了个人美容护理的发展。

氧气面罩设计

可在氧气浓度低于18%的情况下使用，可在10秒内佩。无需取下塞子即可立即呼吸。打开盖子时自动注入氧气，因此无论氧气浓度或有毒气体如何都可以使用。确保10分钟的黄金时间。无论火灾现场是否存在氧气或有毒气体，它都能呼吸约10分钟。它通过氧气在面罩内产生正压来防止有毒气体的侵入，从而提供安全的呼吸。

牙科手持设备设计

一款用于根管治疗的桌面设备。复杂的治疗过程需要能够灵活使用和定位的设备。对操作人体工程学的要求很高;因此，安全性、可用性和满足卫生要求是重点。该设计通过创新的解决方案为用户提供支持并促进练习过程。

肺活量检测仪设计

一款最先进的医疗设备设计，专为准确、方便的肺活量测试而设计。它通过提供易于使用、便携式和互联的解决方案，解决了肺功能评估效率低下且容易出错的问题。用户受益于其精确的测量、与电子健康记录的无缝集成以及增强的患者监测功能。它是创新、可用性和对医疗保健积极影响的完美结合。其直观的界面、无线连接和全面的数据管理功能使其在同类项目中脱颖而出。

行业｜人机工程设计！让医疗器械“Be Better”的秘密

作者：思宇研究院官方

前言

医疗器械工业设计中的人机工程设计主要关注器械、人、环境之间相互依附的关系。随着医疗器械市场的蓬勃发展，医疗器械厂商也越来越关注人机工程设计。在医疗器械研发设计前期考虑的因素越全面，设计出来的产品越人性化、越有价值感、越能提升品牌形象。

一、医疗器械工业设计有多重要？

目前我国医疗器械厂家已经从传统的器械生产代加工逐步向方案解决商的角色转变，自2018年政府出台文件提出医院采购医疗器械优先考虑国产器械后，国内医疗器械开发呈井喷式增长。相关数据显示，2018年国内医疗器械市场规模为3103亿元，相较17年有20%的增长，而且这部分增长随着医疗器械管理办法的逐渐严格，专业医疗器械工业设计的市场会较往年有更加巨大的市场份额。与此同时，医疗器械厂商对与工业设计的要求也逐步提升，从医疗器械使用场景、应用环境、适用患者人群、操作者以及医生等不同细分领域的医疗器械安全规定都有不同的细化要求。随着医疗器械检测要求的逐步提升，工业设计也需要根据不同医疗器械细分领域进行专业化的设计，包含人机工程设计、安全规范设计、操作方式设计、医疗服务设计、电磁屏蔽设计（结构设计）、材料设计和涂装设计（功能性涂装）等。

全球医疗器械销售额至2030年的预测

从产品角度出发，医疗器械产品在注册名单中有22个大的分类，每个大的分类中含有十数项乃至数十项小的分类，而这之中有一半以上的器械需要设计，包含工业设计、品牌设计、服务设计等。而且，医疗器械产品想要上市应用（尤其是进入医院渠道流通），需要通过一系列的检验、测试和临床试验等环节。随着我国近两年对于医疗器械产品管理的逐步加强，对于标准要求中的检测更是严之又严，这就要求在产品设计初期对检测标准要求极其熟悉，所有的设计内容需要在送检之前完善，一旦通过检测，大到产品技术要求，小到产品标示内容，都需要产品上市后与送检的产品一致无误。

二、医疗器械工业设计的核心

医疗器械工业设计需要海量医疗器械设计标准的积累，工业设计流程包括设计研究、外观设计、结构设计、样机制作、送检后调整和资料提交。医疗器械的可靠性设计是工业设计当中的核心内容，包含人机工程设计与安全性设计，主要分析人-环境-医疗器械之间相互依托的关系，分析不同人群对于器械的要求，不同环境对于器械的限制，这些都是在器械主体功能设计之外必须要考虑的因素。

医疗器械人机设计需考虑人群、器械和环境之间相互依存的关系

为满足医疗机器人的人机工程学设计，需要对产品跟医生患者之间的关系进行明确，分清楚与设备之间的主次关系，以操作高度、操作频率、操作方式等因素为核心，判定产品功能性部件（如触摸屏、键盘、扶手、配件等）的位置、高度、倾斜角度。除了在诊断/治疗过程当中之外的状况，比如维护维修、更新、消毒等一系列医疗产品生命周期当中出现的与人产生关联的动作，都需要对其进行详细的人机工程设计。

人机工程设计面向的群体

与人产生关联的器械人机工程设计通常以两个大方向为主要设计因素。一个是舒适性，主要考虑各种人体姿势以及尺寸，包含坐姿、站姿、躺姿等，以定义操作按键和观察屏幕等最合适的产品功能器件的位置和分区，还要考虑操作频率，操作次数（包含工作期操作，使用后的消毒与收纳，维修维护，运输包装等步骤）。

人机工程设计研究的内容

另外一个需要考虑到的设计因素为功能器件的实用性。在设计器械时需要考虑到每一种功能真实映射到用户时的便捷与使用体验。举一个常见的案例是随着触控屏幕在医疗器械上的应用越来越广泛，很多厂家为了体现产品的科技感将所有的操作全部利用触控屏幕的虚拟按键来实现，但是很多情况下反而是传统的实体按键因为有反馈的效果以及快速的操作更能给器械操作者带来更好的用户体验，为了融合两种方案的优势，一种新的将触摸按键与微型振动马达结合的设计方案诞生了，一方面体现了虚拟按键带来的科技感与产品外观的一致性，另一方面通过马达震动带给用户力反馈的手感。

触摸开关+震动马达的组合在一些医美类产品上已经取得广泛应用

三、人机工程设计的安全规则

人机工程设计当中还有一部分设计要求为安全规范设计。除了器械本身功能可靠性设计之外，还要考虑医疗器械在使用期间会对用户产生的直接或间接的伤害。这种伤害包含生理伤害与心理伤害两种状况。在设计过程中需要从用户，场景，材料，工艺等多方面综合的因素，配合医疗器械标准中安全规定的条例，而又能满足生产条件的前提下进行规范化安全性设计。最为明显的案例是目前大多数厂家在器械外观设计阶段，主要考虑大的圆弧曲面和大圆角的应用，一方面是减少意外产生时对人的生理性伤害，另外一方面在心理上让用户尤其是患者，面对的不再是一台冰冷的机器，从而避免产生恐惧的心理。

医疗器械设计安全规则

此外，色彩的应用在医疗器械设计中也占据比较重要的一块。不同的颜色能让用户对器械产生不同的归属感。医疗领域中尤其婴幼儿类产品经常采用明度较高的蓝色，主要是为了让用户产生安全与包容的感觉。

在取血针头部采用蓝色，可有效减少儿童对于采血器械的抵触心理

结语

医疗器械的人机工程设计就是让医疗器械变得更好的秘诀。目前医疗器械的细节设计越来越被机构以及最终经济决策者所重视，所以在产品研发设计周期中重视人机工程设计将会给厂商带来足够的经济效益以及社会责任感。

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作者 亿品设计 | 编辑 杨柳荣 | 排版 Elsa

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