前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的工業設計在醫療器械產品智能化中作用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1研究背景
近年來，醫療器械行業監管政策不斷完善、市場競爭日趨激烈、集中招標采購規模逐漸擴大、國際市場日益復雜，但我國在生產企業數量、主營業務收入、研發投入、進出口貿易等方面依然保持了穩定的增長。根據2020年12月3日的《醫療器械藍皮書：中國醫療行業發展報告》統計，2019年我國醫療器械進出口總額為554.87×108美元，較2018年增長21.16%。其中，進口額267.85×108美元，同比增長20.84%；出口額287.02×108美元，同比增長21.46%?？傮w上看，我國高端醫療器械產品所占比例有所增加，質量和效益穩步提升，但仍需要進一步適應國際市場復雜多變的需求，才能經受住貿易摩擦不斷加劇帶來的考驗?，F階段下，我國不僅面臨對外貿易總體環境愈發復雜的局勢，還有飛利浦、GE、西門子等跨國公司爭相搶占中國醫療市場的份額，行業競爭不斷加劇。
從上述報告中可以發現，現階段國內醫療器械市場競爭逐漸白熱化，但部分產品依然無法適應市場的需求，在設計和技術上缺乏創新，難以進行大規模推廣。工業設計作為一種產品設計方法，在過去的醫療器械的發展上起到了不可忽視的作用。即使是在醫療器械產品大規模智能化的今天，工業設計依然有著至關重要的作用。作為一門融合了多個領域的復雜學科，工業設計商業價值極高，能為產品賦予形態、結構、形式等方面的價值，是技術革新的關鍵所在。工業設計流程貫穿了前期的策劃及創意、中期的研發與生產以及后期的管理和完善，覆蓋整個過程。而智能產品作為醫療器械的一個新領域，直接提高了醫療器械行業的效率、水平和經濟效益。接下來，本文將從設計、研發、管理3個方面來分析工業設計對智能醫療器械產品的具體影響。
3工業設計對智能醫療器械產品的影響
3.1工業設計對智能醫療器械產品設計的影響分析
2018年以來，智能醫療器械產品的發展呈井噴之勢，而產品精準率、應用場景多樣化等需求的提高也給產品設計難度帶來了幾何倍數的提升。這就意味著在研發早期階段，企業必須選擇精準化和多樣化的產品設計方式，還要應對隨之而來成本上的激增。因此，器械研發需要工業設計從以下3個步驟介入產品設計環節，進而解決這一難題。首先，以數字技術生成的虛擬化影像對整個生產階段進行實時模擬，讓使用者可以遠程操作現場生產設備，這將大幅度降低實際生產帶來的成本壓力。其次，利用成本較低的數字虛擬信息代替實際生產介入到產品研發、制造和運營轉化等過程，可以模擬數據的連續迭代和模型的連續優化得到最優解，這將大大提高整體生產效率。最后，通過工業設計編程虛擬仿真系統，企業可以在產品生產之前進行虛擬調試，根據樣品缺陷來整改，確認整個生產線和整個系統符合標準規范后，再進行制造。相較于傳統的醫療器械生產模式，這種模式將極大程度上縮短新產品的開發和測試周期，更有利于在商業上進行大規模推廣。
3.2工業設計對智能醫療器械產品研發的影響分析
研發是提高產業效能、降低整體成本的重要階段，工業設計對其的影響主要有3點。一是信息的數字化。隨著眾多的企業引入人工智能、大數據等智能化技術，產業結構調以及供應鏈體系也將發生翻天覆地的變化。現在，醫療器械制造產業鏈的各方面都需要工業設計軟件的介入，例如，通過數字化模型重建信息以實現高度的可視化。二是流程的模塊化。模塊化對于生產流程來說十分重要，通過將模塊化思維應用于設計過程中，實現在整個產品規劃，研發，生產過程的聯動協同管理，這將大大縮短產品研發周期以及生產周期。三是生產的智能化。近年來智能醫療器械行業領導者不斷加大生產線的少人化或無人化，一方面提升生產設備的智能化，另一方面采用更多的智能終端操作系統和高技術員工來替代原有的勞動模式，以此來規避原有人工勞動模式的弊端。同時，這一模式能夠利用相應的管理系統來監控運行和使用數據，優化完善運行模式以發揮最大效率，并且能有效維護系統來預測和修復故障。工業設計將在醫療器械行業幫助企業突破研發生產環節中的障礙，進一步提高企業研發效率，為產品生產賦能。
3.3工業設計對智能醫療器械產品管理的影響分析
現在，醫療器械產品的智能化內生于研發、制造、管理、服務的各個環節中，并將各個環節有機地結合在一起。這種全流程的智能化使得大量的醫療器械制造企業由“研發+生產”為核心的模式轉變為“研發+服務”的新模式。模式的轉變不只帶來了研發生產的改變，還帶來了全流程管理方式的轉變。企業通過建立云數據平臺，提供各方高效協同工作的優質環境，并且將工業設計與服務設計融合，通過服務轉換和系統管理滿足不同的醫療需求以及整合臨床數據，這種建立云協作的信息管理模式將進一步提升產品的臨床應用價值。此外，該模式通過人工智能。大數據等技術，建立起具有針對性的應用程序框架，使其成為高智能化和高精準化的云信息平臺。同時，該模式能夠參考醫院的流程和醫生的習慣優化系統操作，以高度自動化、智能化的運行模式為社會提供更加優質的醫療資源和服務。
3.4實際案例分析：以冠狀動脈供血功能（CT-FFR）評估軟件為例
據《中國心血管病報告2018》顯示，我國心血管病患者人數高達2.9×108，農村、城市心血管病死亡占全部死因的比例分別為45.50%、43.16%，如此龐大的患者群體，給本就緊張的醫療資源帶來極大的壓力。僅從治療供給端提供充足的資源并不可行，需要從源頭上控制心血管類疾病的發病人數。換言之，需要更早期、更精準的醫療檢測和服務。CT支持下的FFR（血流儲備分數）是工業設計理念應用于智能醫療器械產品的一個重要案例。過去，計算模擬仿真在工業上已經有了廣泛的應用，如飛機設計，汽車制造等?，F在，有企業從這一思路出發，探索將流體力學用于人體生物仿真，進而開發CT-FFR計算原理。研究團隊將流體力學原理遷移至CT-FFR計算中，通過數字化可以準確獲取血液在血管中的流動情況，如壓力、流量、剪切應力等功能性指標。這些功能性指標對于疾病精準檢測、治療方案指導以及術后評估等都具有至關重要的價值。目前，CT-FFR基于CTA影像用流體力學和深度學習計算FFR值，通過數字化的算法代替了有創的壓力導絲，其最大的優勢在于既不需要使用血管擴張藥物，也不需要壓力導絲和設備。以工業設計上的數字化模擬極大減少了病人在診斷過程中出現的風險，并能有效緩解病人緊張情緒，也避免了有創FFR可能造成的冠狀動脈痙攣和穿孔等并發癥。這種結合工業設計理念的CT-FFR影像技術可以幫助醫生判斷患者是否需要在后續進行PCI治療，減少了很多不必要的診斷性冠狀動脈造影檢查。近年來，工業設計不斷推進CT-FFR發展。部分研究團隊通過數字虛擬技術鉆研各種血管分割模型、斑塊分析算法，驗證力學仿真的多種邊界條件組合，打磨產品框架、軟件和算法，使其成為高智能化和高精準度的一體化平臺，并更符合醫院操作流程和醫生的操作習慣?？偟膩碚f，數字化的工業設計流程極大地減少了實際操作造成的時間和人力成本浪費，加快了研發和生產周期。
4結語
智能化醫療器械產品市場規模龐大而復雜，仍處于探索階段，這對于中國大多數企業來說是一個新的機遇與挑戰。同時，醫療器械產業也是一個復雜的多學科融合的產業，常常涉及到計算機、工業設計、化學、生物等多個學科的協同參與。各個學科如何實現較好地融合依然是當今醫療器械產品持續進步的主要問題。在“少人化、無人化、智能化”在高速發展的今天，更多企業會采用智能化、數字化、自動化的研發和運營模式。為了讓我國的產品在國際上保持一定的落地和推廣，這需要工業設計源源不斷為其注入活力，從工業設計的角度對智能化醫療器械產品進行分析和探究，只有這樣才能提高醫療器械產品的生產研發水平，設計出為社會提供更加優質的醫療資源和服務的產品。醫療器械產品的高端產品設計企業以及從業人員應該提高對自身的要求，探索培養創新能力的有效途徑，重視實踐環節并總結經驗，增強企業研發和設計產品的市場競爭力，促進我國醫療器械產品市場的可持續發展。
參考文獻：
[1]宋修山,,于新海,張浩.從醫療器械的工業設計談醫療器械創新[J].中國醫療器械信息,2017,23(21):30-31,112.
[2]李月恩,王紅霞.淺析醫療器械行業中的工業設計[J].中國醫療器械信息,2006(01):5-6,9.
作者:張政 姜偉 單位:上海體素信息科技有限公司 鼎橋通信技術有限公司
