家用医疗设备的应用设计及发展前景展望

赵惠军

家用医疗设备的应用设计及发展前景展望

赵惠军

介绍了家用医疗设备的应用现状及未来发展的特点，分析了使用人员、使用环境等相关因素对家用医疗设备未来设计的影响，指出了所有与医疗健康服务相关的人员都应该对家用医疗设备及服务给予进一步的重视和持续的改进，以设计出能方便全民使用的医疗设备，从而整合各个家庭单元，使其成为和谐的医患健康管理团队的一部分。

家庭护理；医疗设备设计；电子健康系统

0 引言

目前，医疗设备在世界范围内使用广泛。现代科技的发展和进步使医疗设备的功能日趋先进与完善，并且在经济效益的推动下不断进行着产品升级。与医院中越来越专业和复杂精细的设备相比，大量的普通医疗设备走出医院，走进普通民众家庭。家用医疗设备产业被誉为朝阳工业，关系民众的健康安危。在欧美等发达国家，出现了家庭医疗保健工程（home health care engineering，HHCE），主要关注医疗在家庭中的实现：患者在家中就可以进行监护、诊断、治疗、康复及保健；家用医疗设备像家电一样推广普及到家庭，服务于家庭日常生活[1]。

家用医疗设备及服务需求的不断增长主要与人口老龄化及民众对自身健康的重视程度加大有关。老龄化社会人们平均寿命延长，同时一些慢性病的发生率也不断增长，如糖尿病、心脏病、高血压、关节炎、焦虑症等。研究表明，通过患者的日常自我保健，一些慢性病能得到有效控制[2]。

电子健康服务和远程医疗的发展使医疗从专业性的医院走进了社区和普通居民家庭。通信技术、计算机技术、远程监护技术、电子病历、传感器技术、无线传输技术、虚拟现实及机器人等技术的发展进步，也使得就诊方式慢慢从以医院为中心向以患者为中心转变。当前，越来越多的人认识到[3]：健康问题并非仅指身体出现疾病，它是一种身体状态，与人的体质、心理和社会环境密切相关。与此同时，家用医疗设备的设计也应该紧跟时代的发展潮流，满足社会的需要。为老弱病残等特殊困难人群设计出能满足其特殊需求的设备是生物医学工程人员的社会责任。

1 家用医疗设备应用

1.1 使用人员

医院和诊所里的医疗设备使用人员都是专业人士，他们经验丰富，体力充沛。有时，某项检查甚至细分为好几个不同部门的人（如护士、技师、试验人员或者物理师）来共同完成。然而，家用医疗设备的目标受众是普通民众，他们医学知识有限，欠缺相关操作技能。

大部分家用医疗设备的使用人员是行动不便或者身有残疾的人士，由于受各种疾病的困扰，他们操作设备的能力很差，从而也大大提高了设备发生故障的概率。同时，慢性病患者经常伴有多种复发疾病，临床上有时会突发不可预知的紧急状况，这些也是家用医疗设备设计的难点[4]。

医疗产品走入家庭已不单纯是为了防病治病，同时还能使人们很方便地检查自己的身体，掌握自己的健康状况。因此，用户期望购买的产品能给自己带来身心的愉悦。考虑到家用医疗设备使用人群的以上特点，生物医学工程从业人员就应该从整个人群的特性考虑，秉持通用、兼容及简约的设计理念，设计出使用简单、结果可见、容错率高、轻巧灵活、尺寸适中的适合大多数人使用的合格的医疗设备。

1.2 家用环境及对医疗设备设计的要求

医院、诊所及其他医疗机构都有相应的环境要求和规章制度、运行规范。设备运行对相关环境的要求，如无菌、照度、电磁干扰、温湿度等，都要严格符合相关标准，但家用环境却达不到这样的条件。每个用户家庭环境不一，设备的布局也各不相同。家用设备间存在电磁干扰、环境达不到无菌要求、布线紊乱、光照不足、背景噪声大、灰尘多等普遍问题，这些都会对设备的安全使用产生影响。对无线传输组网运行的医疗设备设计时考虑的问题就更多。除了医学健康问题需要注意之外，还要考虑整个家庭外部环境的整体情况、传感器安装的位置、监护主机的位置、局域网的构建、数据传输及交换的问题等[5]。

家用医疗设备将会是未来数字化家庭不可或缺的一部分。但是，跟其他商品一样，它除了要考虑工艺和工效的问题之外，还需要考虑美学、设计潮流、款式、设计风格与家居内部协调性的问题[6]。在设计时应该立足家庭这个外部环境，使其能像家电一样很好地融入家庭氛围。设计时需要注意以下特点：（l）设备要与整体家居相协调；（2）满足医疗或保健的同时使用户身心得到放松；（3）在治疗的同时满足用户生理及心理的一般需求；（4）便于清洗及日常保养；（5）设计简单明确，从而使人在使用时不至于手忙脚乱。

可是今天，他安顿好熟睡的倩倩坐在沙发上的时候，老时间段上演的老情节紧紧拽住了他的大脑。他感觉到了自己。

2 家用医疗设备功能设计特点及注意事项

从普通的体温计、体重秤到专业化设备，如血压计、血糖仪、脉搏计数仪、心电图仪等，家用医疗设备几乎在每个家庭里都能看到。它主要用于患者疾病的检查、报告、诊断、预防、治疗和缓解康复。随着电子健康系统和远程医疗的发展，对患者各项生理参数进行监测的仪器可以整合成一个完整的监测系统。无线传感器技术也使得持续、实时地监控患者的生理信号成为可能。同时，患者的信息也可以在本地存储以及进行远程传输。这些都使得家庭/自我进行检查和诊断的能力大大增强。一些辅助设备如加速度计，能提供患者的日常活动情况，如姿势的改变、运动及跌落等。这种持续地监控患者的临床及生理信号和日常活动能够有效地改善老年人和慢性病患者的生活质量和健康状况，使他们能享受自主、自尊和安全的生活。不管是从患者本人、患者家庭还是从社会的角度来说，家用医疗设备产生的经济及社会效益都是巨大的。

2.1 家用医疗设备功能设计特点

不同于医用医疗设备，家用医疗设备具有以下特点：（l）操作简单。家用医疗设备使用人员都是普通民众，一般不具备相关专业知识，所以，要求家用医疗设备简单易用，便于操作。（2）体积小，易携带。家用医疗设备由于使用环境不固定，有时出行时还需要携带，从而要求它能方便被移动、携带。（3）针对性强。家用医疗设备的使用范围仅限在家庭成员中，要求产品针对性强。（4）可识别性好。家用医疗设备设计上简单易用，可识别性高，只要通过产品的设计就能获取想要的信息。（5）大大地方便患者生活。与去医院或诊所就诊相比，患者在家里进行自我诊断和检查，如孕检、尿道检测、性传播疾病的检测等，可以提高检查的频率，减少检查直接及间接的开支（如去医院请假的时间、路途花销等），减少去医院的次数。家用医疗设备可以在第一时间对患者进行相应的治疗和处理，可以有效避免患者从医院就诊回来后病情的反复及恶化。家用康复设备可以使患者能随时随地地按照自己的需要进行日常治疗。机器人技术可以丰富和协助患者的身体活动，提高患者的生活质量。（6）家用医疗设备如呼吸面罩、氧气瓶、制氧机、导尿管、输液泵、注射泵、止痛泵及伤口处理设备和家用诊断设备等，对患者有不同程度的使用风险。

2.2 家用医疗设备设计应注意的问题

我们以血压计为例来说明家用医疗设备设计需要注意的问题。医院用血压监测设备大多数是水银血压计，采用球囊打气配合听诊器读取患者的血压数据（业内公认为金标准），或者采用更先进的压力计（如图1所示）测量患者的血压。专业医务人员操作设备，在患者胳膊上系紧袖带、加压、观察刻度、降压、听取珂氏音、记录并解释数据。血压计一般放置在专用的台面上，高度适中，垂直高度跟患者心脏位置平齐或者接近患者床的高度，以便于操作。家用血压计一般都是非专业人员使用，使用过程中每个步骤都有可能出错。因此，设计之初就应该将以上问题考虑在内。如图2所示，经过医学工程人员的努力，这些产品很好地解决了非专业人士单独监测血压数据时所遇到的难题。

图1 医用血压计/表

从图2中可以发现，这些设备的设计考虑了很多问题：显示界面、颜色选取、尺寸大小、操作难易度、各部件的密封性、控制单元等。还需要进一步研究判断它们是否适合老年人及慢性病患者使用，设备的容错率和发生危险的概率也需要考虑和研究。同时，家用血压计的放置位置也是一个未知因素，放置过高或者过低都会影响检查结果。环境的干扰因素（如强光、噪声、震动等）设计者也应该考虑到。

图2 家用血压计

3 我国家用医疗设备现状

4 家用医疗设备发展展望

未来家用医疗设备将向智能化、网络化、微创化、更加便携化同时注重情感因素的方向发展。智能化将增加设备的可用性和更多的辅助功能；网络化可以实现数据的同步共享，使医院能及时掌握患者状况，患者也能随时与医院交流沟通，从而及时调整医疗方案[9]。

4.1 家用医疗设备纳入“健康医疗云”

“健康医疗云”是基于云计算技术的远程医疗系统。通过云计算，共享的信息及软硬件资源能按需提供给联网设备。随着云计算技术的发展，家用医疗设备必将纳入智能化医疗系统。未来的家用医疗设备将会越来越紧密地结合智能手持移动设备，这就意味着家用医疗设备将会渐渐隐藏在生活的各个角落[10]，如家用血压计与智能手机的融合，家用血糖仪与便携式计算机的融合。用户能很方便地实现对自己身体的检测，并可以将健康数据上传到网络，从而享受手持式移动设备给人们带来的居家就医便利。

4.2 家用医疗设备与生物技术结合

生物电是生物体内产生的电位或电流，如心电、脑电等。人们已经开始利用生物电检测人体的相关病情，我国家庭医疗检测技术的未来发展也将向这个方向发展。家用医疗设备的发展还会密切结合最新的生物技术成果，将生物技术手段用于家用医疗设备的研发[11]。相信随着生物技术的发展，各种最新的家用医疗设备也将层出不穷。

5 结语

作为全民使用的产品，全体医务人员、相关领域专家（生物医学工程师、心理学家和社会学家）和终端用户（患者和护理人员）都需要重新审视和关注家用医疗设备的设计，使其能紧贴人群特点，符合兼容性的设计原则。

我们相信，随着家用医疗设备的设计水平不断提高，其对人群及环境的适应能力会不断增强，出错和发生事故的概率也会不断降低，越来越多的患者将会选择使用家用医疗设备。医患合作诊断疾病维护健康的能力将会得到进一步的提高，这将是整个社会的福音。

[1]Lathan CE，BognerM S，Hamilton D，etal.Human-centered design of home care technologies[J].Neuro Rehabilitation，1999，12：3-10.

[2]Dorr D，Bonner LM，Cohen A N，et al.Informatics systems to promote improved care for chronic illness：a literature review[J].JAm Med Inform Assoc，2007，14：156-163.

[3]DemirisG，Afrin LB，Speedie S，etal.Patientcentered applications：use of information technology to promote disease management and wellness[J].JAm Med Inform Assoc，2008，15：8-13.

[4]Reina-Tosina J，Roa LM，Prado M.Design of antennas for a wearable sensor for homecaremovement monitoring[J].Conf Proc IEEE EngMed BiolSoc，2006，1：59-72.

[5]Spyropoulos B，Tzavaras A，Botsivaly M，etal.Ensuring the continuity of care of cardiorespiratory diseases at home：monitoring equipment and medical data exchange over semantically annotated web services[J].Meth InfMed，2010，49：156-160.

[6]李世国.体验与挑战[M].南京：江苏美术出版社，2008.

[7]孙佑元，谭杰.目前我国家用医疗器械现状及展望[J].中国医疗器械信息，2011，17（2）：28-29.

[8]邹时民.家用医疗器械市场天地宽[J].上海食品药品监管情报研究，2006（1）：46-48.

[9]李捧花.家用医疗器械——一片新大陆[J].中国药店，2006（6）：70-72.

[10]吕玥，张然，李勤.北京地区家庭医疗仪器市场调查报告[J].医疗卫生装备，2007，28（5）：57-58，61.

[11]段炬红.我国家用医疗器械市场机会分析[J].医疗保健器具，2008（1）：65-67.

（收稿：2013-09-04 修回：2013-10-26）

（栏目责任编校：李惠萍 孙丽丽）

Design,application and perspective of homemedical devices

ZHAO Hui-jun
(DepartmentofMedical Engineering,Naval General Hospital,Beijing 100048,China)

The present situation of home medical devices'application and perspective are introduced.The influence of users,environment and tasks performed on the home medical devices'design are analyzed.It's suggested that all healthcare personnel have to pay attention to home medical devices and related service to make them contribute to the health management.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（7）：105-107]

homecare;medical equipment design;e-health system

R318；R197.39

A

1003-8868（2014）07-0105-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.07.105

赵惠军（1973—），男，硕士，副主任，高级工程师，主要从事医学装备管理及研发方面的工作，E-mail：zhaohj16@163.com。

100048北京，海军总医院医学工程科（赵惠军）