医用输液泵的人机交互界面设计研究

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1、工程硕士学位论文医用输液泵的人机交互界面设计研究作者姓名闫祯杰学位类别工业设计工程校内指导教师孙炜副教授校外指导老师李毓勤所在学院设计学院论文提交日期2018年4月DesignandResearchonHuman-computerInteractiveinterfaceofMedicalInfusionPumpADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YanZhenJieSupervisor：Prof.SunWeiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzho

2、u,China分类号：TB-47学校代号：10561学号：201521038545华南理工大学硕士学位论文医用输液泵的人机交互界面设计研究作者姓名：闫祯杰指导教师姓名、职称：孙炜副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：工业设计工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告论文提交日期：2018年4月28日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：杨先艺委员：王枫红王华斌赵东莫智勇摘要医用输液泵是重要的临床护理设备，护士可通过人机交互界面精准调控输液速率，实时查看输液状态

3、，及时获取报警信息，极大减轻了护士的工作负担，提升了输液过程的安全性和可控性，在医院应用广泛。但是，医用输液泵在有源医疗器械不良事件的统计中，长期居于前列，其中人机交互界面的设计问题尤为突出。因此，本论文以提升医用输液泵人机交互界面的可用性为目的，针对人机交互界面的设计问题，探究如何在设计过程中，协调硬件界面和软件界面的设计，兼顾护士和患者的双重用户需求。本论文具体进行了如下研究工作：（1）分析人机交互界面的相关概念、设计目标、设计流程，对医用输液泵的界面特点进行归纳，从而将人机交互界面的设计流程应用于医用输液泵，提出符合其界面特点的设计流程；（2）基于

4、设计流程，开展双重用户的调研，获取护士的心理状态、操作习惯、目标期望，并量化输液信息的关注度，同时获取患者对界面信息的关注需求以及设计形式的主观倾向，进而创建护士和患者的用户角色与情景故事，并总结归纳设计问题和用户需求；（3）针对设计问题，选取典型输液泵产品，分析其硬件界面的功能、布局以及软件界面的信息架构、交互流程、界面设计，并依据分析结果，提出针对硬件界面、软件界面和具体界面元素的设计原则；（4）最后在企业项目的设计实践中，依据产品定位和用户需求，在设计原则的指导下，开展医用输液泵的人机交互界面设计，并从护士和患者两个角度完成设计评估，验证了设计方案

5、的合理性。本论文基于文献研究和实际用户调研，将医用输液泵界面设计问题细化并归纳为：按键布局与流程不匹配、提示和操作引导不足、报警信息有效性不足、界面缺乏层级性、未考量双重用户需求。基于对用户信息关注度的研究，得出护士对界面信息的关注度由高至低为：输液速率、运行状态、输液模式、剩余时长等；得出患者存在信息关注的需求且较为关注剩余时间和运行状态。本论文归纳的硬件界面、软件界面和具体元素的设计原则，对其他医疗设备的人机交互设计也具有一定的参考价值。关键词：医用输液泵；人机交互界面；双重用户；交互设计IAbstractThemedicalinfusionpump

6、isanimportantclinicalnursingequipment.Thenursecancontroltheinfusionrateaccuratelythroughthehuman-computerinteractioninterface,viewthestatusoftheinfusioninrealtime,andobtainthealarminformationintime,whichgreatlyreducestheworkloadofnurses,improvesthesafetyoftheinfusionprocess.Soiti

7、swidelyusedinhospitals.However,medicalinfusionpumpshavebeenattheforefrontinthestatisticsofadverseeventsinactivemedicaldevicesforalongtime,amongwhichthedesignofhuman-computerinteractioninterfacesisparticularlyproblematic.Therefore,inordertoimprovetheusabilityofhuman-computerinterf

8、aceofmedicalinfusionpumps,thisdissertati