Эргономика медицинских изделий: проектирование для мировых специалистов здравоохранения

В быстро меняющейся и требовательной среде современного здравоохранения дизайн медицинских изделий играет решающую роль в обеспечении безопасности, эффективности и благополучия как медицинских работников, так и пациентов. Эргономика медицинских изделий, также известная как инженерия человеческого фактора в здравоохранении, — это наука о проектировании таких устройств и систем для оптимизации производительности человека и минимизации риска ошибок, травм и усталости. В этой статье мы рассмотрим основные принципы эргономики медицинских изделий, её влияние на глобальное здравоохранение и лучшие практики проектирования удобных и безопасных медицинских устройств.

Что такое эргономика медицинских изделий?

Эргономика медицинских изделий направлена на понимание взаимодействия между медицинскими работниками, пациентами и медицинскими устройствами в условиях медицинского учреждения. Она учитывает физические, когнитивные и организационные факторы, которые могут влиять на способность пользователя безопасно и эффективно управлять устройством. Основная цель — создавать устройства, интуитивно понятные в использовании, удобные в обращении и совместимые с разнообразными потребностями медицинских специалистов по всему миру.

Ключевые аспекты эргономики медицинских изделий включают:

• Удобство использования (юзабилити): Обеспечение того, чтобы устройства были легки в освоении, использовании и запоминании.
• Безопасность: Минимизация риска ошибок, несчастных случаев и травм.
• Эффективность: Оптимизация рабочего процесса и сокращение времени и усилий, необходимых для выполнения задач.
• Комфорт: Проектирование устройств, которые удобно держать в руках и использовать в течение длительного времени.
• Доступность: Обеспечение доступности устройств для пользователей с различными физическими возможностями и ограничениями.

Важность эргономики в здравоохранении

Сфера здравоохранения сталкивается с уникальными проблемами в области эргономики. Медицинские работники часто работают долгие часы в физически и умственно напряженной обстановке. Им часто приходится выполнять повторяющиеся задачи, поднимать тяжелые предметы и работать со сложным оборудованием. Плохо спроектированные медицинские устройства могут усугубить эти проблемы, приводя к:

• Нарушениям опорно-двигательного аппарата: Повторяющиеся движения, неудобные позы и чрезмерные усилия могут способствовать развитию таких нарушений, как синдром запястного канала, боли в спине и тендинит.
• Медицинским ошибкам: Непонятные интерфейсы, плохо маркированные элементы управления и неадекватные инструкции могут привести к ошибкам в диагностике, лечении и назначении лекарств.
• Усталости и выгоранию: Напряженный график работы и плохо спроектированное оборудование могут способствовать усталости, выгоранию и снижению удовлетворенности работой.
• Снижению эффективности: Неэффективные рабочие процессы и сложные в использовании устройства могут замедлять процессы и снижать производительность.
• Увеличению затрат: Нарушения опорно-двигательного аппарата, медицинские ошибки и снижение эффективности могут привести к увеличению расходов на здравоохранение, включая выплаты по больничным листам, судебные издержки и потерю производительности.

Внедряя принципы эргономики в проектирование медицинских изделий, производители могут снизить эти риски и создать более безопасную, эффективную и комфортную рабочую среду для медицинских работников. Это, в свою очередь, может улучшить исходы лечения пациентов и сократить расходы на здравоохранение.

Принципы эргономичного проектирования медицинских изделий

Существует несколько ключевых принципов, которыми руководствуются при эргономичном проектировании медицинских изделий. Эти принципы применимы к широкому спектру устройств, от ручных инструментов до крупного диагностического оборудования.

1. Дизайн, ориентированный на пользователя

Дизайн, ориентированный на пользователя (UCD), — это философия проектирования, которая ставит потребности и предпочтения конечного пользователя в центр процесса проектирования. Она включает активное вовлечение пользователей на всех этапах процесса проектирования, от разработки первоначальной концепции до тестирования конечного продукта.

Ключевые элементы UCD включают:

• Оценка потребностей: Понимание задач, целей и проблем пользователя.
• Исследование пользователей: Проведение интервью, опросов и наблюдательных исследований для сбора информации о поведении пользователей.
• Прототипирование: Создание и тестирование прототипов для сбора отзывов о концепциях дизайна.
• Тестирование юзабилити: Оценка удобства использования устройства с репрезентативными пользователями в смоделированной среде.
• Итеративный дизайн: Постоянное совершенствование дизайна на основе отзывов пользователей.

Например, при проектировании нового инфузионного насоса подход, ориентированный на пользователя, будет включать наблюдение за медсестрами, использующими существующие инфузионные насосы, интервью с ними об их проблемах и разочарованиях, а также тестирование прототипов нового насоса с медсестрами в смоделированной больничной обстановке. Обратная связь, полученная в ходе этих мероприятий, затем будет использована для доработки дизайна и обеспечения соответствия конечного продукта потребностям пользователей.

2. Антропометрия и биомеханика

Антропометрия — это наука об измерениях человеческого тела, а биомеханика — наука о механике человеческих движений. Эти дисциплины предоставляют ценную информацию для проектирования устройств, которые удобны и просты в использовании для широкого круга пользователей.

Ключевые соображения включают:

• Размер и форма рукоятки: Проектирование рукояток, которые удобно держать и которыми легко манипулировать пользователям с разным размером рук.
• Расстояние досягаемости: Обеспечение того, чтобы элементы управления и дисплеи находились в пределах легкой досягаемости для пользователей разного роста и длины рук.
• Требования к усилию: Минимизация усилия, необходимого для управления элементами и перемещения оборудования.
• Поза: Проектирование устройств, которые способствуют правильной осанке и минимизируют нагрузку на спину и шею.

Например, при проектировании хирургического инструмента дизайнеры должны учитывать антропометрические данные рук хирургов, чтобы создать рукоятку, которую удобно держать и которая обеспечивает точный контроль. Им также необходимо учитывать биомеханику хирургических движений, чтобы гарантировать, что инструмент можно использовать без чрезмерного усилия или напряжения.

3. Когнитивная эргономика

Когнитивная эргономика фокусируется на умственных процессах, связанных с использованием устройства, таких как восприятие, внимание, память и принятие решений. Цель состоит в том, чтобы спроектировать устройства, которые легко понять, использовать и запомнить даже в стрессовых условиях.

Ключевые соображения включают:

• Представление информации: Представление информации в ясной, краткой и легко понятной форме.
• Расположение элементов управления: Организация элементов управления логичным и интуитивно понятным образом.
• Обратная связь: Предоставление четкой и своевременной обратной связи пользователю о состоянии устройства.
• Предотвращение ошибок: Проектирование устройств таким образом, чтобы минимизировать риск ошибок.
• Умственная нагрузка: Снижение умственной нагрузки, необходимой для управления устройством.

Например, при проектировании аппарата искусственной вентиляции легких дизайнеры должны учитывать когнитивные требования к медицинским работникам, которые отвечают за мониторинг и настройку параметров. Дисплей должен быть четким и легко читаемым, элементы управления — логично организованы, а устройство должно предоставлять четкую обратную связь о дыхательном статусе пациента. Сигналы тревоги должны быть информативными и легко отличимыми друг от друга.

4. Факторы окружающей среды

Среда, в которой используется медицинское устройство, может значительно влиять на его удобство использования и безопасность. Такие факторы, как освещение, шум, температура и влажность, могут влиять на способность пользователя эффективно управлять устройством.

Ключевые соображения включают:

• Освещение: Обеспечение достаточного освещения, чтобы пользователи могли четко видеть устройство и его элементы управления.
• Шум: Минимизация уровня шума для уменьшения отвлекающих факторов и улучшения коммуникации.
• Температура: Поддержание комфортной температуры для предотвращения усталости и дискомфорта.
• Влажность: Контроль уровня влажности для предотвращения конденсации и сохранения целостности устройства.

Например, при проектировании портативного ультразвукового аппарата для использования в развивающихся странах дизайнеры должны учитывать экологические проблемы, с которыми могут столкнуться медицинские работники, такие как ограниченный доступ к электричеству, экстремальные температуры и пыльные условия. Устройство должно быть спроектировано так, чтобы быть прочным, долговечным и простым в эксплуатации в этих сложных условиях.

Глобальные аспекты эргономики медицинских изделий

При проектировании медицинских изделий для глобального рынка необходимо учитывать разнообразные потребности и предпочтения медицинских работников из разных культур и регионов. Такие факторы, как язык, уровень грамотности, культурные нормы и доступ к ресурсам, могут влиять на удобство использования и приемлемость устройства.

Ключевые соображения включают:

• Языковая локализация: Перевод инструкций, этикеток и пользовательских интерфейсов на несколько языков. Это выходит за рамки простого перевода; требуется культурная адаптация, чтобы сообщение было ясным и понятным на целевом языке. Например, визуальные подсказки, такие как иконки, могут иметь разное значение в разных культурах.
• Уровень грамотности: Проектирование устройств с простыми, интуитивно понятными интерфейсами, которые легко понять пользователям с разным уровнем грамотности. Использование наглядных пособий и минимизация текста могут быть полезны.
• Культурные нормы: Уважение культурных норм и предпочтений при проектировании устройств. Это может включать учет размера, формы, цвета и материалов, используемых в устройстве. Например, определенные цвета могут иметь негативные коннотации в некоторых культурах.
• Доступность: Обеспечение доступности устройств для пользователей с ограниченными возможностями, независимо от их местоположения. Это может включать предоставление альтернативных методов ввода, таких как голосовое управление или сенсорные экраны.
• Доступность ресурсов: Проектирование устройств, которые могут эффективно использоваться в условиях ограниченных ресурсов. Это может включать использование прочных материалов, минимизацию энергопотребления и предоставление альтернативных источников питания. Например, телемедицинские решения должны быть функциональными в районах с ограниченной пропускной способностью интернета.
• Обучение и поддержка: Предоставление адекватного обучения и поддержки для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации устройства пользователями. Это может включать разработку учебных материалов на нескольких языках и предоставление услуг удаленной поддержки.

Пример: Исследование удобства использования мониторов пациента в разных странах показало, что медицинские работники в некоторых культурах предпочитали более крупные дисплеи и более заметные сигналы тревоги, в то время как в других культурах предпочитали более компактные и сдержанные устройства. Это подчеркивает важность проведения исследований пользователей в разных регионах для понимания конкретных потребностей и предпочтений местных пользователей.

Стандарты и нормативные акты для медицинских изделий

Несколько международных стандартов и нормативных актов касаются эргономичного проектирования медицинских изделий. Эти стандарты предоставляют руководство по проектированию безопасных, эффективных и удобных для пользователя устройств. Соблюдение этих стандартов может помочь производителям продемонстрировать соответствие нормативным требованиям и улучшить общее качество своей продукции.

Некоторые из наиболее актуальных стандартов включают:

• IEC 62366-1: Медицинские изделия. Часть 1: Применение проектирования юзабилити к медицинским изделиям. Этот стандарт определяет требования к процессу проектирования юзабилити для медицинских изделий. Он подчеркивает важность понимания потребностей пользователя и учета соображений юзабилити на протяжении всего процесса проектирования.
• ISO 14971: Медицинские изделия. Применение управления рисками к медицинским изделиям. Этот стандарт предоставляет руководство по выявлению, оценке и контролю рисков, связанных с медицинскими изделиями. Он подчеркивает важность учета человеческого фактора в управлении рисками.
• ISO 60601-1-6: Медицинское электрическое оборудование. Часть 1-6: Общие требования к базовой безопасности и основной функциональности. Дополнительный стандарт: Юзабилити. Этот стандарт определяет требования к юзабилити медицинского электрического оборудования.
• Руководящие документы FDA: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) опубликовало несколько руководящих документов по инженерии человеческого фактора для медицинских изделий. Эти документы содержат рекомендации по проведению тестирования юзабилити и решению проблем человеческого фактора при проектировании медицинских изделий.

Будущее эргономики медицинских изделий

Область эргономики медицинских изделий постоянно развивается под влиянием технологических достижений и меняющихся потребностей здравоохранения. Несколько тенденций определяют будущее этой области:

• Расширение использования технологий: Растущее использование технологий в здравоохранении, таких как носимые датчики, телемедицинские платформы и искусственный интеллект, создает новые вызовы и возможности для эргономики медицинских изделий. Дизайнеры должны учитывать, как эти технологии могут быть интегрированы в медицинские устройства для улучшения юзабилити, безопасности и эффективности.
• Фокус на удаленном здравоохранении: Растущая тенденция к удаленному здравоохранению стимулирует потребность в устройствах, которые могут эффективно использоваться в домашних условиях. Эти устройства должны быть просты в использовании даже для пациентов с ограниченными техническими навыками.
• Персонализированная медицина: Растущее внимание к персонализированной медицине стимулирует потребность в устройствах, которые можно настраивать для удовлетворения конкретных потребностей отдельных пациентов. Это может включать использование 3D-печати или других передовых производственных технологий для создания устройств, адаптированных к уникальной анатомии или физиологии пациента.
• Дополненная и виртуальная реальность (AR/VR): Технологии AR/VR все чаще используются для обучения медицинских работников и для их сопровождения во время сложных процедур. Эти технологии могут улучшить результаты обучения и снизить риск ошибок.
• Искусственный интеллект (ИИ): ИИ используется для анализа данных с медицинских устройств для выявления закономерностей и прогнозирования потенциальных проблем. Эта информация может быть использована для улучшения производительности устройств и предотвращения нежелательных явлений.

Заключение

Эргономика медицинских изделий является критически важным аспектом проектирования медицинского оборудования. Внедряя принципы эргономики в процесс проектирования, производители могут создавать устройства, которые являются более безопасными, эффективными и удобными в использовании для медицинских работников по всему миру. Это, в свою очередь, может улучшить исходы лечения пациентов и сократить расходы на здравоохранение. По мере развития технологий и эволюции потребностей здравоохранения важность эргономики медицинских изделий будет только расти. Глобальный подход, охватывающий разнообразные культуры и потребности пользователей, имеет первостепенное значение для обеспечения того, чтобы медицинские устройства были действительно полезными и доступными для всех, кто в них нуждается.