35、医疗设备设计中的用户体验优化：易读性、色彩与使用说明设计

医疗设备设计中的用户体验优化：易读性、色彩与使用说明设计

1. 易读性的重要性及设计要点

在医疗领域，误读显示屏信息可能会导致诊断和治疗出现严重错误，因此，确保信息的易读性至关重要。以下是提升易读性的关键因素：
- 字体选择 ：无衬线字体（如 Arial、Helvetica 等）在电脑显示屏上通常更易于阅读，因为它们没有额外的装饰细节。同时，应使用可缩放字体，并适度进行抗锯齿处理，以获得更平滑的外观。
- 文本大小 ：合适的文本大小取决于用户与显示屏的距离。一般规则是，关键信息的高度应为观看距离的 1/150，重要但非关键信息的高度约为其一半。例如，从 3 英尺外观看患者监护仪时，关键数值至少应为 1/8 英寸高（相当于 9 磅字体）。
- 避免全大写 ：应避免在文本中使用全大写字母，尤其是长字符串。大写字母在短字符串中可突出重要信息，但在长字符串中会占用更多空间且阅读时间更长，从文化角度看，还像是在大喊大叫。
- 对比度 ：易读性在很大程度上依赖于前景与背景之间的足够对比度。高对比度的文本容易吸引注意力，因此特别重要或关键的信息应使用高对比度，尤其是从远处观看时。黑色文本搭配白色背景可产生最大对比度，通常最易阅读；不太关键的信息可使用稍低的对比度。此外，应避免同时使用饱和的蓝色和红色，因为这会产生色立体视觉。
- 行间距 ：确保文本行之间至少有一两个像素的间距，在字母有上下延伸部分时，适当增加行间距可使文本更易读，外观也不那么拥挤。
- 文本对齐方式 ：一般来说，文本应左对齐，右边缘参差不齐。人们在知道从何处开始扫描时，阅读速度会更快，查找信息也更高效。英文文本从左向右阅读，左对齐的固定起始位置可提高阅读效率。而完全对齐（两端对齐）虽然提供了相似的左边界，但单词间距可能不一致且不可预测，会导致单词间出现较大空格。

2. 色彩的运用原则

色彩在界面设计中具有重要作用，它可以传达含义、区分信息块并增添视觉趣味。以下是一些有效使用色彩的建议：
- 色彩传达信息 ：使用色彩传达有意义的信息，但避免仅依靠色彩传达信息，应采用冗余编码。例如，危险图标不仅要是红色，还应配有“危险”标签、中间有感叹号，形状可为三角形，以强化主要信息。这样，即使是色觉缺陷用户也能获取重要信息。
- 色彩使用准则 ：
- 先设计单色版本。
- 保守使用色彩，限制颜色的数量和用量。
- 使用色彩编码支持任务。
- 考虑色觉缺陷用户的需求。
- 保持色彩编码的一致性。
- 遵循常见的色彩编码预期。
- 警惕色彩搭配问题。
- 使用色彩变化指示状态变化。

常见色彩在医疗应用中的含义

颜色	含义
白色	常规做法：黑色背景上的主要信息
红色	警报状态：高优先级（医疗和非医疗）；危险：相关危险将致命或造成财产损失；常规做法：动脉（含氧）血压；常规做法：关闭，电源关闭；常规做法：停止，紧急停止；常规做法：故障状态；常规做法：正在输送能量（如激光发射）；常规做法：保持距离；关联：温暖、炎热
橙色（琥珀色）	警报状态：中等优先级（非医疗）；危险：警告（相关危险可能致命、造成伤害或财产损失）
黄色	警报状态：低优先级（非医疗）；警报状态：中等或低优先级（医疗）；危险：注意（相关危险可能造成伤害或财产损失；气体：空气）；常规做法：缓慢；常规做法：肺动脉血压；关联：温暖、阳光
绿色	常规做法：开启，电源开启；常规做法：前进或继续；常规做法：一切正常（正常）；常规做法：就绪（可供使用）；常规做法：可编码为其他生理变量；气体：氧气；关联：良好；关联：环保
蓝色	常规做法：白色背景上的次要信息；关联：寒冷、冻结；常规做法：脱氧的肺部或血液；常规做法：中心静脉（脱氧）血压；气体：一氧化二氮
青色	警报状态：低优先级（医疗）
灰色	常规做法：不可用或不适用的选项或信息；气体：二氧化碳
棕色	气体：氦气
黑色	常规做法：白色背景上的主要信息；气体：氮气

3. 数据可视化与图形设计

• 图形的作用 ：图形可以在小空间内传达大量信息，展示操作方法并提供示例。但重要的是要测试图形的可理解性，确保其比文字描述能更好、更快、更准确地传达信息。
• 表格设计 ：在表格中，人们阅读列数据比长行数据更容易。交替行着色有助于用户在扫描长行数据时跟踪位置。
• 趋势数据展示 ：可视化和理解数据趋势对诊断和状态监测活动至关重要。许多设备会显示此类数据，用户需要理解如何读取这些数据及其含义，包括解释数据、区分历史数据和当前数据、识别测量单位、区分新旧值、确定测量单位并读取适当的详细程度。因此，应注意以最合适的时间分辨率呈现趋势数据，例如脑电图数据可能需要高分辨率的时间数据，而患者体温随时间变化则不需要高分辨率。还可考虑让用户调整时间范围以满足需求，但需明确指示时间范围。

4. 小显示屏的设计技巧

小设备功能集中，可选区域少，可发现性可能是个问题。以下是小显示屏的设计建议：
- 简化设计，遵循“少即是多”原则。
- 减少或消除数据输入。
- 考虑使用频率和重要性。
- 明确区分可选择和不可选择的内容。
- 预留滚动和滑动手势空间，避免误操作。
- 考虑将不太重要的功能转移到其他平台，如桌面计算机。

5. 医疗设备使用说明（IFU）的重要性及设计挑战

5.1 IFU 的定义和作用

使用说明（IFU）本质上是医疗设备的用户手册，它提供了诸如如何使用设备、为何以及何时使用设备、技术规格、维护要求、故障排除信息和风险相关信息等操作信息。

5.2 是否需要 IFU

虽然理想情况下设备应易于使用，使 IFU 变得不必要，但对于大多数设备来说，这是不现实的。用户通常需要了解设备的组装、使用、维护、清洁、存储、处置或重复使用等信息，而设备设计本身难以传达如此多的内容。此外，技术趋势是功能增加而设备尺寸减小，因此消除 IFU 具有挑战性。

同时，通过销售代表、内部培训和在线培训提供指导虽然有必要，但并不充分。在线指导有时效率低下，且不能保证包含所需信息。而制造商有责任设计有效的文档以确保设备的安全使用，即使人们通常不阅读说明，IFU 也是医疗设备制造商在出现问题时的第一道防线。

5.3 IFU 设计面临的问题

• 不受重视 ：IFU 设计往往被忽视，人们错误地认为设计仅针对设备本身。
• 未被视为用户界面的一部分 ：很多人不认为 IFU 是用户界面的一部分，实际上它是用户在物理、感知和概念上接触的一部分，应得到良好设计。
• 只为满足要求 ：有些 IFU 只是为了“打勾”而编写，制造商没有考虑最终用户的能力和需求，也未支持其局限性。
• 事后考虑 ：IFU 常被视为事后才考虑的事情，未与医疗设备同步开发，也可能不是由具有教学设计培训的人员编写。这导致 IFU 内容 disjointed 且复杂，与设备的使用不匹配，最终可能只是用警告和免责声明来弥补糟糕的设计。
• 认为无人使用 ：很多人认为没人使用 IFU，但问题可能在于 IFU 设计不佳。如果设计得当，人们会更好地利用它。

5.4 设计有效 IFU 的指导原则

为了设计出有助于医疗设备安全有效使用的 IFU，可以使用“查找、理解、应用”框架。这意味着确保用户能够轻松找到所需信息，理解信息的含义，并能够将其应用到实际操作中。例如，提供清晰的索引或搜索功能，使用简单易懂的语言，按照逻辑顺序组织内容等。

总之，在医疗设备设计中，从界面的易读性、色彩运用到使用说明的设计，每一个环节都对用户体验和设备的安全有效使用至关重要。设计师和制造商应重视这些方面，以提高医疗设备的可用性和安全性。

6. 优化医疗设备设计的关键要点总结

为了更清晰地呈现医疗设备设计中各个方面的关键要点，以下通过表格形式进行总结：
|设计方面|关键要点|
| — | — |
|易读性|选择无衬线字体，根据观看距离确定合适文本大小，避免全大写，保证足够对比度，合理设置行间距和文本对齐方式|
|色彩运用|采用冗余编码，遵循色彩使用准则，了解常见色彩在医疗应用中的含义|
|数据可视化与图形设计|确保图形可理解，优化表格设计，合适呈现趋势数据|
|小显示屏设计|简化设计，减少数据输入，明确可选内容，预留操作空间，转移次要功能|
|使用说明设计|重视 IFU 设计，遵循“查找、理解、应用”框架|

7. 医疗设备设计流程 mermaid 流程图

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px;
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px;

    A([开始设计医疗设备]):::startend --> B(确定设备功能和目标用户):::process
    B --> C{是否为小显示屏设备?}:::decision
    C -->|是| D(应用小显示屏设计技巧):::process
    C -->|否| E(进行常规界面设计):::process
    D --> F(考虑易读性设计):::process
    E --> F
    F --> G(运用色彩原则进行设计):::process
    G --> H(设计数据可视化和图形):::process
    H --> I(编写使用说明 IFU):::process
    I --> J{设计是否满足用户需求?}:::decision
    J -->|否| K(进行设计调整):::process
    K --> F
    J -->|是| L([完成设计]):::startend

8. 不同设计元素对用户体验的影响分析

8.1 易读性对用户体验的影响

易读性直接影响用户获取信息的准确性和效率。如果文本难以阅读，可能导致诊断和治疗错误。例如，字体过小、对比度不足或文本对齐方式不合理，都会增加用户的阅读负担，降低工作效率。而良好的易读性设计，如选择合适的字体和大小、保证足够的对比度等，可以使用户快速准确地获取信息，提高工作质量。

8.2 色彩运用对用户体验的影响

色彩可以传达信息、区分信息块和增添视觉趣味。合理运用色彩可以帮助用户快速识别重要信息，提高操作的准确性和效率。例如，使用红色表示危险，绿色表示正常状态，用户可以直观地了解设备的运行情况。但如果色彩使用不当，如仅依靠色彩传达信息或色彩搭配不协调，可能会给色觉缺陷用户带来困扰，影响用户体验。

8.3 数据可视化与图形设计对用户体验的影响

图形和数据可视化可以在小空间内传达大量信息，帮助用户更好地理解数据趋势和操作方法。但如果图形设计不合理，如难以理解或不能准确传达信息，可能会使用户产生误解，影响诊断和治疗效果。因此，在设计图形时，需要确保其可理解性和准确性。

8.4 小显示屏设计对用户体验的影响

小显示屏设备功能集中，可选区域少，设计不当可能导致可发现性问题和误操作。通过简化设计、减少数据输入等方法，可以提高小显示屏设备的易用性，使用户能够更方便地操作设备。

8.5 使用说明设计对用户体验的影响

使用说明是用户了解设备操作的重要途径。如果使用说明设计不佳，用户可能无法正确使用设备，甚至导致安全问题。而遵循“查找、理解、应用”框架设计的使用说明，可以帮助用户快速找到所需信息，理解信息含义，并应用到实际操作中，提高用户对设备的信任度和使用满意度。

9. 提升医疗设备设计质量的操作步骤

9.1 前期规划阶段

• 明确设备的功能和目标用户群体，了解用户的需求和使用场景。
• 制定设计标准和规范，包括易读性、色彩运用、数据可视化等方面的要求。

9.2 设计实施阶段

• 根据前期规划，进行界面设计，包括字体选择、文本大小设置、色彩搭配等。
• 设计数据可视化和图形，确保其可理解性和准确性。
• 编写使用说明，遵循“查找、理解、应用”框架，使用简单易懂的语言，提供清晰的索引和搜索功能。

9.3 测试优化阶段

• 进行用户测试，收集用户反馈，评估设计是否满足用户需求。
• 根据用户反馈，对设计进行调整和优化，解决发现的问题。

9.4 最终评估阶段

• 对优化后的设计进行再次评估，确保设计质量达到预期目标。
• 将设计应用到实际产品中，并持续关注用户反馈，不断改进设计。

通过以上步骤，可以全面提升医疗设备的设计质量，优化用户体验，确保设备的安全有效使用。在医疗设备设计过程中，需要综合考虑各个方面的因素，不断探索和创新，以满足用户的需求和期望。