居家养老医疗用品设计开题报告.doc

1、 1 毕业设计 开题报告 工业设计 居家养老医疗用品设计 一、选题的背景、意义 （一）背景 我国的医疗器械产业于新中国成立以后逐步发展起来。建国初期整个国情决定了医疗器械产业基础差以及技术薄弱，产值极低。从建国到改革开放再到现今的 21世纪，我国的医疗器械产业经历了一个超速发展的过程，每年产值平均增长率达 15%。 经过多年的努力，我国医疗器械行业初步建立起了集科研开发、工业生产和质量管理于一体的产业链。迄今为止，我国的医疗器械虽有 1万余个品种，却仅为美国的 1/10。我国医疗器械的总体水平比发达国家水平落后至少 20年， 主要医疗器械产品不到当代世界先进水平的 5%。与发达国家相比，我国医

2、疗器械仅占世界市场份额的 3%1。我国每年都要花费数亿美元的外汇从国外进口大量医疗设备，国内大约有近 70%的医疗器械市场已被发达国家的公司瓜分。据统计，仅美国生产的医疗设备就占全世界医疗设备总量的 40%多，欧洲占 30%左右，日本占 15%-18%，加起来几乎垄断了世界市场。而我国医疗器械工业总产值仅占世界总销售额的 2%2。再加上我国医疗产品在外观形态、人机操作界面、材料加工工艺、制造工艺、产品质量和种类等方面均与国外同类产品有较大差异，目 前的研究生产现状与国外差距还很大，还远远不能满足国内和国际市场的要求。 我国人口众多，医疗资源紧张，医疗设备技术落后，医疗改革的不彻底造成老百姓“看

3、病难，看病贵”成为亟待解决的民生问题。尤其是随着科技的发展和社会的进步，国人对自身健康日益关注，所以对于医疗产品的设计有着迫切的需求。 （二）意义 国家强盛的基础在于国人的素质，其中身体健康是基础中的基础。国家提倡“全民健身”，意义不仅是强调通过锻炼提高国人身体素质，更重要的是提醒大家在疾病到来前维护自己的健康。 2 2007年召开的两会明确指出我国 60岁以上人口已 经超过全国总人口的 10%，即我国进入了真正的老龄化社会。人口数量众多的老年人群，他们曾经为我国的各方面建设贡献了自己的青春，目前处于身体各方面机能逐渐衰退的时期， 机体内部不可避免地发生生理变化 ,并以身体机能、感知和认知能力

4、退化的形式表现出来 3。我们更应该关心他们的身心健康，由此体现整个社会的人文关怀，真正实现建设和谐社会的目标。同时随着社会物质和精神文明高度发展，医疗产品不再是冰冷简陋的四方体，不再是不考虑患者情感让人感到恐惧的大型检测监护仪器，它更多的应该是能急用户之所急，忧患者之所忧 4，帮助他们 克服治疗过程中所遇见的各种生理或心理上的实际问题 5，在平衡各种矛盾，协调各种关系的过程中，将人 -产品 -使用环境 (方式 )融入到一个和谐的系统里，设计出最优化的产品。除了具有使用功能价值外，还具有认知功能、象征功能和审美功能。这样的产品才会为大家所接受和喜爱，在市场上具有强劲的竞争力。 二、相关研究的最新

5、成果及动态 （一）呼吸机产品市场分析 1老年人主要疾病 我们都知道人体的生命过程在 50岁以后已由旺盛趋向衰退， 60岁以后，人体的各个部分已出现退行性变化，诸如体内水分减少，脂肪增多，细胞数减少，脏器萎缩等 等。不仅体型有明显的变化，而且脑力和体力活动的能力也随之下降，心理和性格也呈现出不同程度的改变，各种老年性疾病纷纷袭来，如冠心病、糖尿病、脑血管疾病、癌症已成为威胁老年人的主要疾病。其他如高血压、慢性支气管炎、老年精神病等也严重影响老年人的生活。据估计，老年人有慢性躯体疾病者约占 1/26。 2家庭主要医疗器械 对于普通医疗器械有 温计、听诊器、血压计 ， 随着电子技术的发展，自动、半自

6、动的电子家用医疗器械如电子血压计、 按摩仪 、血糖测试仪 、周林频谱仪、便携式心电监测仪 、 电子体温计等。 3.国外医疗产品现状 21世纪的医疗产业不单是开发高新技术取代原有技术，更是发展适合于个体患者需3 求的针对性强的技术。随着理疗、保健等仪器的操作更加简单化、使用日趋智能化，医疗器械逐步进入家庭的趋势正在形成。据八十年代末九十年代初的统计，美国家庭购买医疗器械的总额已占国内总销售额的 1/5左右 7。 每年一度的美国亚特兰大“全球医疗设备展览会”上都会展出许多小型的家用诊断、治疗、康复仪器，例如，制作精巧的血压、血糖、血氧浓度、体温、呼吸、睡眠等生理参数测试仪器，各种脉冲、电频电疗仪，

7、呼吸道治疗仪，制氧机，按摩、保健设备器材等，水平和 技术一年比一年先进但价格相应有所下降。 美国的老龄化：每天都有 6500个人达到 65岁 , 预计到 2010美国老年人达到 85岁的会增加 32%8。那么家用器械会快速发展。 4国内医疗产品现状 目前，我国医疗器械产品的总体水平比国际水平要落后 20年左右，主要医疗器械产品中达到当代世界先进水平的不到 5%。尽管有些自主研发产品获得国际认证远销国外，但总体上来说产品可靠性差，性能落后，寿命或平均无故障时间短；产品质量指标少于并落后于功能和性能指标；工艺水平落后于设计开的提高。基础工艺落后已成为制约医疗器械工业制造水平 提高的薄弱环节 9。此

8、外，国内家用医疗器械行业中普遍存在的大面积仿制现象也引发了企业间的恶性竞争，进一步造成了医疗器械业的不健康发展。市场上往往产品很多而精品不多。医疗生产企业对产品外观设计没有引起应有的重视，对设计人才投入不足。市面上产品外观保守陈旧，有些设计几十年不变，有些仅是稍作改观，缺乏创新意识。 目前国内市场上出售的医疗产品从形态上、色彩上和材质上大致分为 2类。 (1)形态分类 几何形态：此种形态的医疗产品外观稳重，简洁大方，科技感强，操作 面板直观，能给患者信任感，但亲和力稍显不足。 圆润 形态：此种形态的医疗产品造型小巧，比起几何形态亲和感好，能 一定程度上缓解患者的疏远感。 4 图 4-1 几何形

9、态的上臂式电子血压计 图 4-2 圆润形态的上臂式电子血压计 (2)色彩分类 无彩色：一般采用灰和白，没用明显的色相偏向，与有彩色当中的任何色配合都是调和的。黑色一般不用于医疗产品，显得沉重压抑会带给病人紧张和绝望感，不利于治疗。白色具有发射、扩张感，给人以明朗、透气的感觉，具有清静、纯洁、轻快的象征性。而灰色作为中性色，具有柔和多变的特点，平凡、温和的象征，有虚无、空灵、中庸等内在含义的暗示， 还能起到互补、缓冲、强力、调和的作用。 5 图 4-3 白色的上臂式电子血压计和电子体温计 有彩色：多数采用蓝色和绿色，蓝色给患者清洁安静的感觉，便于稳定病人情绪，有助于得到有效的测量数据。绿色则能带

10、给患者希望，持久和生命的感觉，对患者紧张、沉重的心里有很好的舒缓和辅助作用。当然也有其他的给人安静柔和感觉的色彩被采用。 图 4-4 美敦力胰岛素泵 (3)材质分类 家用医疗产品多以塑料为材质，大致使用以下两种类型： ABS树脂类。 ABS树脂是一种共聚物，是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，英文名 Acrylonitrile butadine-styrene(简称 ABS)，是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，具有较高的冲击强度，良好的成型加工性，涂装性和染色性。制品表面光洁度高，可电镀成多种色泽。因它本身颜色非常接近人体肌肤颜色，给人一种亲切感，同时摸起来如同婴儿肌肤般光滑，给人一种生命的

11、感觉，是医疗产品的首选材料。 PVC材料类。是聚氯乙烯材料的简称，英文名 Polyvinyl Chloride， (简称 PVC)。 PVC材料具6 有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。规格、色彩、图案繁多，极富装饰性，被 广泛用于医疗产品。但光泽度和手感不如 ABS树脂，略有钝感，同时在高温情况下会有一定的毒素。老年人属于肌体衰退人群，在设计医疗产品的过程中要充分考虑到视觉、听觉、触觉等感觉器官的衰老带来看、听以及行动上的不便。造型上力求结合传统的审美观念，简洁大方符合产品本身的功能和特性。在颜色的搭配上，不要一味采用传统单调纯色，但也不能颜色繁复造成可识别性差和错误操作，应多选

12、择纯度低柔和的色彩，禁止对老年人感官产生强烈刺激。多采用新型材料，根据材质设计合适的形态、色彩和肌理 10。 5.呼吸机产品分析 （ 1）呼吸机概念及 其工作过程 呼吸机 ： 是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。 工作过程： 医用氧气 通过减压阀与经过过滤器的空气混合进入储气罐，流量调节器由 CPU 控制，通气的压力和容量由医生根据 SARS 病人的需要设定，调节适量的气体通过单向阀进人人体面罩，并进人人体，即吸人正压，病人呼气时，单向阀关小，吸人压降低，病人肺部吸人正压自动流出，即通过面罩呼出 。 （ 2）几款产品分析

13、 REMstar Auto M A-Flex510 持续正压 APAP全自动呼吸 机，特征为一体化加温加湿器，能够记录主要数据的智能存储卡，亮光的控制按键，简单易读的工作程序及舒适的 C-Flex和 A-Flex功能。除了具备以上三种型号的功能特点外，它还是一款智能全自动调压功能，可以根据每个使用者的吸气压力变化自动调节相应的压力，是用户感到更舒适。 BiPAP Plus M 600P 是一款只能双水平呼吸机：可分别设置吸气压和呼气压，治疗效果好，感觉舒适，特征为一体化加温加湿器，能够记录主要数据的智能存储卡，适用于所有睡眠呼吸暂停、低通气患者 及各种原因所致的急、慢性呼吸衰竭、呼吸障碍。 独

14、有的 Bi-Flex让环绕呼吸环境更舒适更自然 功能可有效的提高患者使用的舒适性和顺应7 性，保持良好的用机状态；良好舒适感被 98%的患者所接受。 BiPAP Auto Bi-Flex M701HS是目前世界上最先进的家用型双水平全自动呼吸机，除了具备 BiPAP Plus M 600的功能外，更增加了吸气压和呼气压完全自动的 Bi-Flex让环绕呼吸环境更舒适更自然 功能，智能感应系统可以探测您呼气和吸气节奏，感应呼吸气流变化，包括呼吸暂停、低通气打鼾及肺功能衰竭、肺心病、肺气肿、二氧化碳潴留患者治疗效果明显，并自动 调整到最佳的呼气和吸气压力，使用更舒适，更安全。可以适应所有患者的需求。

15、 图 5-1 REMstar Auto M A-Flex510 图 5-2 BiPAP Plus M 600P 图 5-3 BiPAP Auto Bi-Flex M701HS 8 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标 （一）研究内容 设计师在研究老年医疗产品的时候必须分析老年人生理及心理趋向 11。通过调查研究国内外市场上的呼吸机，发现产品确实越来越多，但不够成熟，主要很少考虑到老年人这个特殊群体的特点。 对于这个特殊群体归纳了以下几个特点： （ 1） 安全性 12。 （ 2） 操作简便，形态语义清晰 13。 （ 3） 合理的功能组合。 （ 4） 特殊性。 （

16、 5） 成本因数。 （ 6） 造型特色。（ 7） 色彩与材料的搭配。 (9)情感化设计 14。有了对于以上这几个特点的考虑那么一定能设计出比较令人满意的产品。 此外 ,在材料使用上 ,采用新型、适合的材料可以优化产品的 造型组合 , 降低成本 ,为使用者提供更轻便、更舒适的操作方式及更精致的设计造型等 16。大都外形材料多为塑料 ,通常以 ABS 塑料、半结晶性和热塑性塑料及无定型性热塑性塑料、高透明度的注塑塑料等为主要材料 ,这些材料一般都具有高强度、耐腐蚀、耐老化、耐磨损、成型简捷、成本低廉等优点。 （二）设计思路、方法 对老年人市场经过分析调研，发现市场上的呼吸机对老年人的需求分析不到位

17、，导致老年人很难选购到合适的产品，本课题从老年人的使用的安全性、操作的便捷性、趣味性、舒适性等方面下手，进行老年人的呼吸机设计，以养老医疗为最 终目的，使老年拥有健康的明天。 针对调查出来的问题进行分析 ，市场上的老年人的呼吸机并没有很好的考虑到老年人生理和心理的特点，进行呼吸机的设计。老年人呼吸机市场出现了很大的漏洞。通过对这些资料的分析，并结合市场调研分析法、实地考察研究法，对市场上现有老年人家具普遍存在的问题和现象，进行归纳总结。 此外，在研究方法上，采用了文献收集法。全面和大范围的收集国内、外有关老年人方面的专著、专业期刊等，为设计提供理论基础，并结合所得的信息进行呼吸机9 产品的功能

18、、造型、使用方法的研究和设计。 （三）设计难点 1 考虑到老年 人这一特殊群体的需求，易操作性和安全性很重要，在设计过程中要时刻考虑到这两个方面。 2 老年人对于心理的暗示是很主要的问题，只有赋予一定的情感化设计才能吸引到老年人的关注。 3基于老年人生活节俭，因此在设计中要求合理运用材料，进行呼吸机的设计。 4. 设计中需要充分分析老年人呼吸机使用的具体状态和功能需求。从而能更好地对产品的功能及形态进行设计构思。 5. 设计中需要充分考虑老年人的生理特点，需要准确运用人机知识，设计出符合老年人生理特征的产品。 （四）预期达到目标 老年人养老医疗产品设计，在设计的过程中 考虑到老年人的生理和心理

19、的特点进行设计，结合品材料、功能和结构特点，对产品进行设计。 1 考虑到市场上现有的老年人医疗产品缺少对老年人的调查了解，本次课题对老年人进行了细微的调查，了解了老年人各个方面的特点，结合人机工程学进行老年人医疗产品的设计。 2 对老年人的需求进一步加强，在情感化设计的同时，也考虑老年人的安全和舒适性需求，进行设计。 3 完成文献综述、外文翻译、开题报告、计算机辅助设计效果图、工程图、模型、毕业设计展版、设计报告书、毕业设计答辩幻灯。 四、论文详细工作进度和安排 1.在 2011 年 12 月 13 日前完成市场调研，并完成文献综述初稿。 2.在 2011 年 12 月 27 日前完成相关外文

20、资料的翻译、开题报告初稿。 3.在 2011 年 1 月 9 日前完成外文资料翻译、文献综述、开题报告。 4.在 2011 年 2 月 28 日前完成设计草图。 10 5.在 2011 年 3 月 14 日前优化并确定设计方案。 6.在 2011 年 3 月 28 日前完成计算机辅助设计效果图初稿。 7.在 2011 年 4 月 11 日前完成计算机辅助设计效果图定稿。 9.在 2011 年 4 月 18 日前完成产品工程图。 10.在 2011 年 5 月 9 日前完成设计报告书初稿、模型制作。 11.在 2011 年 5 月 16 日前完成设计报告书定稿、毕业设计展版制作。 12.在 20

21、11 年 5 月 19 日前完成毕业设计答辩幻灯资料。 五、主要参考文献 1黄子通中国家庭医疗保健工程的现状与发展 J医疗保健器具， 2005,5(3)：34-36 2 国家医药管理局综合经济司 .国内外医疗器械行业纵横谈 J.中国药业，1996,5(12):9-11 3 Alicandri E, Robinson M, Penney T. Designing highwaywith older drivers in mindJ . Public Road, 1999, 62(1) 4劭云 .老年电子产品研究 D.北京 :北京林业大学 ,2005 5杨燕来 .威功的工业设计为医疗产品带来竞争力

22、 J.中国医疗器械信息，2006,12(1):23-24 6王芳 .如何在家庭中照料老人 J.中国社区医师综合版 ,2008,4（ 8） : 23 7杨琪 IBM的中国医疗梦 J.当代医学 ,2006,5(1):70-72 8Flather MD , Yusuf S , K ber L , et al1 Long2term ACE2inhibitor therapy in patient s with heart failure or left2ventricular dysfunction : a systematic over2view of data from individual patients1 ACE2inhibitor Myocardial Infarction Collaborative GroupJ.Lancet,2000,355(9215):247 9中西元男 ,王超鹰主编 .21世纪顶级产品设计 M.上海 :上海人民美术出版社 ,2005 10陈媛媛 .老年家用电子医疗保健产品设计研究 D.武汉 :武汉理工大学 ,2007 11 王广伟 ,冯明 .老年电子医疗产品 D.北京 :北京理工大学设计艺术学