在醫(yī)療器械行業(yè),人因工程(可用性)是優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心學(xué)科,核心價值在于通過貼合用戶使用習(xí)慣的設(shè)計(jì),同步提升產(chǎn)品使用體驗(yàn)與安全水平。它圍繞有用性、高效性、安全性、易學(xué)性及用戶滿意度五大維度展開,核心作用是降低操作失誤引發(fā)的醫(yī)療風(fēng)險。當(dāng)前全球醫(yī)療器械監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)收緊,可用性測試已成為產(chǎn)品合規(guī)上市的硬性要求,歐盟 MDR 認(rèn)證更是將其納入明確的合規(guī)考核范疇。
一、可用性的核心價值與監(jiān)管要求
1.1 核心價值維度
醫(yī)療器械的可用性核心是通過優(yōu)化設(shè)計(jì)與交互邏輯,讓產(chǎn)品更好用、更安全。
• 從市場角度:它能規(guī)避設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)的召回與索賠風(fēng)險,靠 “易用性” 積累長期用戶信任,強(qiáng)化產(chǎn)品競爭力與市場接受度。
• 從使用端來看:可減輕醫(yī)務(wù)人員的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)和操作壓力,幫助他們更高效地開展工作。
• 從安全層面:能直接減少因操作不當(dāng)導(dǎo)致的醫(yī)療傷害,為治療過程增添安全保障。
1.2 各國 / 地區(qū)監(jiān)管要求
在監(jiān)管層面,全球主要市場均對醫(yī)療器械 usability 提出明確要求。
• 歐盟 MDR(Annex 1 General Safety and Performance Requirements (GSPR) Section 3 (c) and Section 5),直接將 usability testing 列為強(qiáng)制性要求。
• 美國 FDA 未制定統(tǒng)一的 usability 強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),但會根據(jù)醫(yī)療器械的風(fēng)險等級,要求企業(yè)提供對應(yīng)的 usability evidence。
• 我國在 2024 年出臺《醫(yī)療器械可用性工程注冊審查指導(dǎo)原則》,規(guī)定醫(yī)療器械注冊申報(bào)時,必須提交 human factors engineering(即 usability)相關(guān)評價文件,正式將 usability assessment 納入注冊審評流程。
1.3 特殊情況說明
部分產(chǎn)品未通過專項(xiàng) usability testing 仍獲得 MDR 認(rèn)證,并非因?yàn)榛砻饬?usability 要求。核心原因是其設(shè)計(jì)已完成充分的 human factors engineering evaluation,或制定了詳盡的 Post-Market Surveillance (PMS) 計(jì)劃,滿足了監(jiān)管對 usability 的實(shí)質(zhì)要求。
二、可用性測試的執(zhí)行步驟
醫(yī)療器械的可用性測試需依照系統(tǒng)化操作流程,并嚴(yán)格參照 IEC 62366:2015 標(biāo)準(zhǔn)展開,核心環(huán)節(jié)如下:
2.1 確立評價基準(zhǔn)
首先明確測試的核心要素:包括產(chǎn)品的使用場景(如手術(shù)室、家庭、急救現(xiàn)場)、目標(biāo)用戶群體(醫(yī)生、患者、護(hù)理人員等)、典型使用情境(常規(guī)操作或緊急狀態(tài)),同時劃定評價范疇(如特定功能模塊或全流程操作)。
2.2 用戶需求與特征調(diào)研
通過用戶訪談、問卷調(diào)查等手段,收集其對產(chǎn)品功能、界面設(shè)計(jì)及操作邏輯的需求;同時分析用戶群體的能力差異(如專業(yè)背景、體能、視覺條件等)及潛在使用難點(diǎn)(如緊急情況下的操作壓力等)。
2.3 測試方案制定
設(shè)計(jì)具體的測試框架,涵蓋實(shí)驗(yàn)場景設(shè)定、核心測試指標(biāo)(如任務(wù)完成時長、操作錯誤率、用戶滿意度評分等),以及數(shù)據(jù)采集工具(如視頻記錄設(shè)備、用戶反饋問卷等)。
2.4 評價方案規(guī)劃
確定可用性評價的具體方式,包括測試、訪談、問卷、行為觀察等方法;明確評價指標(biāo)(如完成效率、錯誤頻次、主觀體驗(yàn)評分等),并配備對應(yīng)的記錄工具(如視頻存檔、反饋表格等)。
2.5 測試執(zhí)行與數(shù)據(jù)采集
在模擬或真實(shí)環(huán)境中,觀察用戶實(shí)際操作過程,記錄關(guān)鍵信息:操作連貫性、誤操作情況、界面理解程度等;同時通過訪談收集用戶的主觀感受與建議。
2.6 數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化建議
對收集的量化與質(zhì)性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,定位設(shè)計(jì)短板(如按鈕標(biāo)識不清、操作步驟繁瑣等),并提出針對性改進(jìn)方案(如優(yōu)化界面布局、精簡操作流程等)。
2.7 驗(yàn)證與報(bào)告輸出
設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段需通過形成性評價持續(xù)排查人機(jī)交互中的問題,優(yōu)先解決大部分改進(jìn)需求,從源頭控制后期整改成本;總結(jié)性評價階段則聚焦安全相關(guān)操作流程,結(jié)合用戶實(shí)際體驗(yàn),驗(yàn)證最終產(chǎn)品在預(yù)期用途下的安全性與有效性。最終形成包含測試目的、方法、結(jié)果、改進(jìn)措施及驗(yàn)證結(jié)論的完整報(bào)告。
三、可用性測試的主要類型
依據(jù)測試目的和所處階段,可用性測試可分為以下幾類:
3.1 可讀性測試(Readability Testing)
目的:評估使用說明書(IFU)和 / 或界面文本(IC)是否符合目標(biāo)用戶的閱讀水平,通過量化工具優(yōu)化文本以提升可讀性。
特點(diǎn):適用于 IFU/IC 初稿完成后,需將閱讀難度控制在 MDR 和 FDA 要求的 7-8 年級水平(對應(yīng) 12-14 歲理解能力),優(yōu)化方向包括縮短句子、減少多音節(jié)詞、規(guī)避專業(yè)術(shù)語。
價值:提供客觀的閱讀難度評分,助力編輯團(tuán)隊(duì)精簡語言,提升用戶對說明文本的理解程度。
3.2 形成性測試(Formative Testing)
目的:在產(chǎn)品開發(fā)階段識別設(shè)計(jì)缺陷,持續(xù)優(yōu)化方案。
特點(diǎn):可貫穿開發(fā)全周期(建議 2-3 次),允許使用原型或部分功能模型,樣本量通常為 8-15 人(可分組進(jìn)行,每組 3-5 人)。
價值:早期發(fā)現(xiàn)問題,降低后期整改成本。
3.3 總結(jié)性測試(Summative Testing)
目的:驗(yàn)證最終產(chǎn)品是否滿足安全與有效性要求,為注冊申報(bào)提供支持。特點(diǎn):需在產(chǎn)品定型后開展,必須使用成品,樣本量通常為 25 人(若用戶群體特征單一,可減至 15 人)。
備注:單組受試者至少 15 人,根據(jù) FDA 經(jīng)驗(yàn),建議執(zhí)行 16 個單組測試。
價值:是 MDR、FDA、NMPA 等認(rèn)證中證明產(chǎn)品可用性的核心依據(jù)。
3.4 基準(zhǔn)測試(Benchmark Testing)
目的:對比待評產(chǎn)品與前代產(chǎn)品或競品的可用性差異,明確優(yōu)勢與不足。特點(diǎn):需收集多維度性能數(shù)據(jù)(如操作速度、錯誤率、用戶主觀評分),可能通過多次迭代測試實(shí)現(xiàn) “同類最優(yōu)”。
3.5 “開箱” 測試(Unboxing Testing)
適用對象:面向普通消費(fèi)者的醫(yī)療器械(如家用血糖儀、胰島素筆)。
核心內(nèi)容:評估用戶從拆包裝、閱讀說明書到正確安裝使用的全流程操作,重點(diǎn)考察非專業(yè)人士的獨(dú)立使用能力。
四、可用性測試實(shí)操關(guān)鍵要點(diǎn)
4.1 測試團(tuán)隊(duì)與專家資質(zhì)要求
主導(dǎo)測試的專家需具備跨學(xué)科能力,涵蓋醫(yī)學(xué)寫作(設(shè)計(jì)臨床相關(guān)任務(wù))、技術(shù)寫作(梳理邏輯)、用戶界面設(shè)計(jì)(優(yōu)化交互)等領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn),以保證測試方案的專業(yè)性和針對性。
4.2 樣本量確定與參與者招募樣本量需依據(jù)測試類型設(shè)定:形成性測試為 8-15 人,總結(jié)性測試為 25 人(針對特殊人群需覆蓋不同特征,如年齡、操作經(jīng)驗(yàn)等)。招募方式:
• 醫(yī)生:通過機(jī)構(gòu)合作、科主任推薦協(xié)調(diào)時間,可提高報(bào)酬或結(jié)合學(xué)術(shù)交流吸引參與;
• 護(hù)士:借助護(hù)士長委派、護(hù)理機(jī)構(gòu)合作或網(wǎng)絡(luò)渠道招募;
• 非專業(yè)人士:針對特定群體(如糖尿病患者、老年人),可通過醫(yī)院科室、社區(qū)公告或社交媒體定向招募。
4.3 測試環(huán)境的選擇標(biāo)準(zhǔn)需結(jié)合產(chǎn)品使用場景選擇環(huán)境,兼顧真實(shí)性與可操作性:
• 模擬醫(yī)療場景(如模擬手術(shù)室):適用于高風(fēng)險設(shè)備(麻醉機(jī)、除顫器),真實(shí)性強(qiáng)但成本較高;
• 實(shí)際醫(yī)院病房:證據(jù)說服力強(qiáng),但需協(xié)調(diào)場地且易受干擾;
• 簡化實(shí)驗(yàn)室:適用于簡單設(shè)備(血壓計(jì)),成本低但真實(shí)性有限;
• 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境:僅用于軟件功能測試(如監(jiān)護(hù)儀 APP),支持多專家遠(yuǎn)程參與。
4.4 任務(wù)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)收集規(guī)范測試任務(wù)需基于風(fēng)險分析結(jié)果,優(yōu)先覆蓋高風(fēng)險操作,確保與實(shí)際使用場景一致。數(shù)據(jù)收集應(yīng)包含客觀指標(biāo)(操作時長、錯誤次數(shù))和主觀反饋(滿意度評分、訪談記錄),并通過視頻、錄音等方式留存原始證據(jù)。
結(jié)語
可用性測試是醫(yī)療器械全生命周期管理中不可或缺的一環(huán)。它的意義不僅在于滿足各國監(jiān)管要求,更在于通過優(yōu)化用戶體驗(yàn),從根本上提升產(chǎn)品的安全性,同時增強(qiáng)市場競爭力。 隨著行業(yè)對 “易用性” 的重視程度日益加深,未來的可用性測試將更加強(qiáng)調(diào)場景的真實(shí)性、用戶群體的多樣性,以及數(shù)據(jù)的量化分析能力。對企業(yè)而言,需構(gòu)建系統(tǒng)化的可用性工程體系,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就融入人因工程思維,通過形成性測試與總結(jié)性測試的協(xié)同配合,不斷提升產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的價值。