Ергономіка медичних пристроїв: розробка для медичних фахівців у всьому світі

У стрімкому та вимогливому середовищі сучасної охорони здоров'я дизайн медичних пристроїв відіграє вирішальну роль у забезпеченні безпеки, ефективності та добробуту як медичних працівників, так і пацієнтів. Ергономіка медичних пристроїв, також відома як інженерія людського фактора в охороні здоров'я, — це наука про проєктування цих пристроїв і систем для оптимізації людської продуктивності та мінімізації ризику помилок, травм і втоми. У цій статті блогу ми розглянемо основні принципи ергономіки медичних пристроїв, її вплив на глобальний ландшафт охорони здоров'я та найкращі практики проєктування зручного та безпечного медичного обладнання.

Що таке ергономіка медичних пристроїв?

Ергономіка медичних пристроїв фокусується на розумінні взаємодії між медичними працівниками, пацієнтами та медичними пристроями в умовах медичного закладу. Вона враховує фізичні, когнітивні та організаційні фактори, що можуть впливати на здатність користувача безпечно та ефективно працювати з пристроєм. Основна мета — розробляти пристрої, які є інтуїтивно зрозумілими у використанні, зручними в користуванні та сумісними з різноманітними потребами медичних працівників у всьому світі.

Ключові аспекти ергономіки медичних пристроїв включають:

• Юзабіліті (зручність використання): Забезпечення того, щоб пристрої були легкими для вивчення, використання та запам'ятовування.
• Безпека: Мінімізація ризику помилок, нещасних випадків та травм.
• Ефективність: Оптимізація робочого процесу та скорочення часу та зусиль, необхідних для виконання завдань.
• Комфорт: Розробка пристроїв, які зручно тримати та використовувати протягом тривалого часу.
• Доступність: Забезпечення доступності пристроїв для користувачів з різними фізичними можливостями та обмеженнями.

Важливість ергономіки в охороні здоров'я

Галузь охорони здоров'я стикається з унікальними проблемами, коли йдеться про ергономіку. Медичні працівники часто працюють довго, у фізично та психічно напружених умовах. Їм часто доводиться виконувати повторювані завдання, піднімати важкі предмети та працювати зі складним обладнанням. Погано спроєктовані медичні пристрої можуть посилювати ці проблеми, що призводить до:

• Порушення опорно-рухового апарату (ПОРА): Повторювані рухи, незручні пози та надмірні зусилля можуть сприяти розвитку ПОРА, таких як синдром зап'ястного каналу, біль у спині та тендиніт.
• Медичні помилки: Незрозумілі інтерфейси, погано марковані елементи керування та недостатні інструкції можуть призводити до помилок у діагностиці, лікуванні та введенні ліків.
• Втома та вигорання: Напружений графік роботи та погано спроєктоване обладнання можуть сприяти втомі, вигоранню та зниженню задоволеності роботою.
• Зниження ефективності: Неефективні робочі процеси та складні у використанні пристрої можуть уповільнювати процеси та знижувати продуктивність.
• Збільшення витрат: ПОРА, медичні помилки та зниження ефективності можуть призвести до збільшення витрат на охорону здоров'я, включаючи виплати по непрацездатності, судові позови та втрату продуктивності.

Впроваджуючи ергономічні принципи в дизайн медичних пристроїв, виробники можуть зменшити ці ризики та створити безпечніше, ефективніше та комфортніше робоче середовище для медичних працівників. Це, в свою чергу, може покращити результати лікування пацієнтів та скоротити витрати на охорону здоров'я.

Принципи ергономічного дизайну для медичних пристроїв

Існує кілька ключових принципів, якими керуються при ергономічному дизайні медичних пристроїв. Ці принципи застосовні до широкого спектру пристроїв, від ручних інструментів до великого діагностичного обладнання.

1. Дизайн, орієнтований на користувача

Дизайн, орієнтований на користувача (User-Centered Design, UCD) — це філософія дизайну, яка ставить потреби та вподобання кінцевого користувача в центр процесу розробки. Вона передбачає активне залучення користувачів протягом усього процесу проєктування, від початкової розробки концепції до тестування кінцевого продукту.

Ключові елементи UCD включають:

• Оцінка потреб: Розуміння завдань, цілей та проблем користувача.
• Дослідження користувачів: Проведення інтерв'ю, опитувань та спостережних досліджень для збору інформації про поведінку користувачів.
• Прототипування: Створення та тестування прототипів для збору відгуків про концепції дизайну.
• Тестування юзабіліті: Оцінка зручності використання пристрою з репрезентативними користувачами в симульованому середовищі.
• Ітеративний дизайн: Постійне вдосконалення дизайну на основі відгуків користувачів.

Наприклад, при розробці нового інфузійного насоса підхід, орієнтований на користувача, включатиме спостереження за тим, як медсестри використовують існуючі насоси, інтерв'ю з ними щодо їхніх проблем і розчарувань, а також тестування прототипів нового насоса з медсестрами в симульованих лікарняних умовах. Зібрані відгуки потім будуть використані для вдосконалення дизайну та забезпечення того, щоб кінцевий продукт відповідав потребам користувачів.

2. Антропометрія та біомеханіка

Антропометрія — це наука про вимірювання людського тіла, тоді як біомеханіка — це наука про механіку людського руху. Ці дисципліни надають цінну інформацію для проєктування пристроїв, які є комфортними та легкими у використанні для широкого кола користувачів.

Ключові аспекти включають:

• Розмір та форма рукоятки: Проєктування рукояток, які зручно тримати та маніпулювати користувачам з різними розмірами рук.
• Відстань доступу: Забезпечення того, щоб елементи керування та дисплеї знаходилися в межах легкої досяжності для користувачів різного зросту та довжини рук.
• Вимоги до зусилля: Мінімізація сили, необхідної для роботи з елементами керування та переміщення обладнання.
• Постава: Проєктування пристроїв, які сприяють правильній поставі та мінімізують навантаження на спину та шию.

Наприклад, при розробці хірургічного інструменту дизайнери повинні враховувати антропометричні дані рук хірургів, щоб створити рукоятку, яку зручно тримати та яка забезпечує точний контроль. Їм також потрібно враховувати біомеханіку хірургічних рухів, щоб інструмент можна було використовувати без надмірних зусиль або напруги.

3. Когнітивна ергономіка

Когнітивна ергономіка фокусується на розумових процесах, пов'язаних з використанням пристрою, таких як сприйняття, увага, пам'ять та прийняття рішень. Мета полягає в тому, щоб розробити пристрої, які легко зрозуміти, використовувати та запам'ятовувати, навіть у стресових умовах.

Ключові аспекти включають:

• Представлення інформації: Подання інформації в чіткому, стислому та легко зрозумілому форматі.
• Розташування елементів керування: Організація елементів керування логічним та інтуїтивно зрозумілим чином.
• Зворотний зв'язок: Надання чіткого та своєчасного зворотного зв'язку користувачеві про стан пристрою.
• Запобігання помилкам: Проєктування пристроїв для мінімізації ризику помилок.
• Розумове навантаження: Зменшення розумового навантаження, необхідного для роботи з пристроєм.

Наприклад, при проєктуванні апарату штучної вентиляції легень дизайнери повинні враховувати когнітивні потреби медичних працівників, які відповідають за моніторинг та налаштування параметрів. Дисплей має бути чітким і легким для читання, елементи керування — логічно організованими, а пристрій — надавати чіткий зворотний зв'язок про дихальний статус пацієнта. Сигнали тривоги мають бути інформативними та легко відрізнятися один від одного.

4. Фактори середовища

Середовище, в якому використовується медичний пристрій, може суттєво впливати на його зручність використання та безпеку. Такі фактори, як освітлення, шум, температура та вологість, можуть впливати на здатність користувача ефективно працювати з пристроєм.

Ключові аспекти включають:

• Освітлення: Забезпечення достатнього освітлення, щоб користувачі могли чітко бачити пристрій та його елементи керування.
• Шум: Мінімізація рівня шуму для зменшення відволікання та покращення комунікації.
• Температура: Підтримання комфортної температури для запобігання втомі та дискомфорту.
• Вологість: Контроль рівня вологості для запобігання утворенню конденсату та збереження цілісності пристрою.

Наприклад, при розробці портативного ультразвукового апарату для використання в країнах, що розвиваються, дизайнери повинні враховувати екологічні виклики, з якими можуть зіткнутися медичні працівники, такі як обмежений доступ до електроенергії, екстремальні температури та пилові умови. Пристрій має бути розроблений міцним, довговічним та легким в експлуатації в цих складних умовах.

Глобальні аспекти в ергономіці медичних пристроїв

При розробці медичних пристроїв для світового ринку важливо враховувати різноманітні потреби та вподобання медичних працівників з різних культур та регіонів. Такі фактори, як мова, грамотність, культурні норми та доступ до ресурсів, можуть впливати на зручність використання та прийнятність пристрою.

Ключові аспекти включають:

• Мовна локалізація: Переклад інструкцій, етикеток та користувацьких інтерфейсів на кілька мов. Це виходить за рамки простого перекладу; це вимагає культурної адаптації, щоб повідомлення було чітким і зрозумілим цільовою мовою. Наприклад, візуальні підказки, такі як іконки, можуть мати різне значення в різних культурах.
• Рівень грамотності: Розробка пристроїв з простими, інтуїтивно зрозумілими інтерфейсами, які легко зрозуміти користувачам з різним рівнем грамотності. Використання візуальних посібників та мінімізація тексту можуть бути корисними.
• Культурні норми: Повага до культурних норм та вподобань при розробці пристроїв. Це може включати врахування розміру, форми, кольору та матеріалів, що використовуються в пристрої. Наприклад, певні кольори можуть мати негативні конотації в деяких культурах.
• Доступність: Забезпечення доступності пристроїв для користувачів з обмеженими можливостями, незалежно від їхнього місцезнаходження. Це може включати надання альтернативних методів введення, таких як голосове керування або сенсорні екрани.
• Наявність ресурсів: Розробка пристроїв, які можна ефективно використовувати в умовах обмежених ресурсів. Це може включати використання міцних матеріалів, мінімізацію споживання енергії та надання альтернативних джерел живлення. Наприклад, телемедичні рішення повинні функціонувати в районах з обмеженою пропускною здатністю.
• Навчання та підтримка: Надання належного навчання та підтримки для забезпечення безпечного та ефективного використання пристрою. Це може включати розробку навчальних матеріалів на кількох мовах та надання послуг віддаленої підтримки.

Приклад: Дослідження зручності використання моніторів пацієнта в різних країнах показало, що медичні працівники в одних культурах віддавали перевагу більшим дисплеям та більш помітним сигналам тривоги, тоді як в інших культурах — меншим, більш стриманим пристроям. Це підкреслює важливість проведення досліджень користувачів у різних регіонах для розуміння конкретних потреб та вподобань місцевих користувачів.

Стандарти та нормативні акти для медичних пристроїв

Існує кілька міжнародних стандартів та нормативних актів, що стосуються ергономічного дизайну медичних пристроїв. Ці стандарти надають рекомендації щодо того, як проєктувати пристрої, які є безпечними, ефективними та зручними для користувача. Дотримання цих стандартів може допомогти виробникам продемонструвати відповідність регуляторним вимогам та покращити загальну якість своєї продукції.

Деякі з найбільш актуальних стандартів включають:

• IEC 62366-1: Медичні вироби – Частина 1: Застосування інженерії юзабіліті до медичних виробів. Цей стандарт визначає вимоги до процесу інженерії юзабіліті для медичних пристроїв. Він наголошує на важливості розуміння потреб користувачів та врахування аспектів юзабіліті протягом усього процесу проєктування.
• ISO 14971: Медичні вироби – Застосування управління ризиками до медичних виробів. Цей стандарт надає рекомендації щодо виявлення, оцінки та контролю ризиків, пов'язаних з медичними пристроями. Він наголошує на важливості врахування людських факторів в управлінні ризиками.
• ISO 60601-1-6: Медичне електричне обладнання – Частина 1-6: Загальні вимоги до базової безпеки та основних характеристик – Супутній стандарт: Юзабіліті. Цей стандарт визначає вимоги до юзабіліті медичного електричного обладнання.
• Керівні документи FDA: Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США (FDA) опублікувало кілька керівних документів з інженерії людського фактора для медичних пристроїв. Ці документи містять рекомендації щодо проведення тестування юзабіліті та вирішення проблем людського фактора при проєктуванні медичних пристроїв.

Майбутнє ергономіки медичних пристроїв

Сфера ергономіки медичних пристроїв постійно розвивається, що зумовлено технологічними досягненнями та зміною потреб охорони здоров'я. Кілька тенденцій формують майбутнє цієї галузі:

• Зростання використання технологій: Все ширше використання технологій в охороні здоров'я, таких як носимі датчики, телемедичні платформи та штучний інтелект, створює нові виклики та можливості для ергономіки медичних пристроїв. Дизайнерам потрібно враховувати, як ці технології можуть бути інтегровані в медичні пристрої для покращення юзабіліті, безпеки та ефективності.
• Фокус на віддаленій охороні здоров'я: Зростаюча тенденція до віддаленої охорони здоров'я зумовлює потребу в пристроях, які можна ефективно використовувати в домашніх умовах. Ці пристрої повинні бути легкими у використанні, навіть для пацієнтів з обмеженими технічними навичками.
• Персоналізована медицина: Зростаючий акцент на персоналізованій медицині зумовлює потребу в пристроях, які можна налаштувати для задоволення конкретних потреб окремих пацієнтів. Це може включати використання 3D-друку або інших передових виробничих технік для створення пристроїв, адаптованих до унікальної анатомії або фізіології пацієнта.
• Доповнена та віртуальна реальність (AR/VR): Технології AR/VR все частіше використовуються для навчання медичних працівників та для їх супроводу під час складних процедур. Ці технології мають потенціал покращити результати навчання та зменшити ризик помилок.
• Штучний інтелект (AI): ШІ використовується для аналізу даних з медичних пристроїв для виявлення закономірностей та прогнозування потенційних проблем. Ця інформація може бути використана для покращення продуктивності пристроїв та запобігання несприятливим подіям.

Висновок

Ергономіка медичних пристроїв є критично важливим аспектом проєктування медичного обладнання. Впроваджуючи ергономічні принципи в процес проєктування, виробники можуть створювати пристрої, які є безпечнішими, ефективнішими та комфортнішими у використанні для медичних працівників у всьому світі. Це, в свою чергу, може покращити результати лікування пацієнтів та скоротити витрати на охорону здоров'я. Оскільки технології продовжують розвиватися, а потреби в охороні здоров'я змінюються, важливість ергономіки медичних пристроїв буде тільки зростати. Глобальна перспектива, що охоплює різноманітні культури та потреби користувачів, є першочерговою для забезпечення того, щоб медичні пристрої були справді корисними та доступними для всіх, хто їх потребує.