與微創(chuàng)外科手術(shù)對皮膚造成的小面積損傷相比，無創(chuàng)外科手術(shù)則基于“0損傷”、“0創(chuàng)口”的原則，力求不在患者體表留下任何外露創(chuàng)口。清華美術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計系研究生倪可人在導(dǎo)師趙超教授的指導(dǎo)下，選取無創(chuàng)醫(yī)療中的典型技術(shù)案例——高強度超聲聚焦消融手術(shù)（也稱HIFU手術(shù)）作為切入點，深入研究了其技術(shù)特征與當(dāng)前醫(yī)療設(shè)計趨勢和宏觀政策環(huán)境間的關(guān)系，并對于該技術(shù)現(xiàn)有的用戶痛點及設(shè)計機會做了分析與梳理。

縱觀外科醫(yī)學(xué)尤其是外科手術(shù)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷著從巨創(chuàng)到微創(chuàng)，再到現(xiàn)在新興的無創(chuàng)手術(shù)的變遷，顯示出“創(chuàng)口最小化”是外科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一直致力探索鉆研的重要目標(biāo)。與微創(chuàng)外科手術(shù)對皮膚造成的小面積損傷相比，無創(chuàng)外科手術(shù)則基于“0損傷”、“0創(chuàng)口”的原則，力求不在患者體表留下任何外露創(chuàng)口。當(dāng)前典型的無創(chuàng)醫(yī)療模式有體外影像診斷、口服膠囊式檢測內(nèi)鏡、冷凍消融、射頻消融、超聲波聚焦消融腫瘤等方式，均可在無任何外力入侵皮膚表面的情況下，為患者實施診療。無創(chuàng)醫(yī)療已成為臨床外科醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢之一。

本次課題研究中選取了無創(chuàng)醫(yī)療中的典型技術(shù)案例——高強度超聲聚焦消融手術(shù)（也稱HIFU手術(shù)）作為切入點，深入研究了其技術(shù)特征與當(dāng)前醫(yī)療設(shè)計趨勢和宏觀政策環(huán)境間的關(guān)系，并對于該技術(shù)現(xiàn)有的用戶痛點及設(shè)計機會做了分析與梳理。

高強度聚焦超聲技術(shù)在20世紀(jì)中期被用于治療神經(jīng)紊亂疾病的探索，得益于技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前HIFU技術(shù)已廣泛應(yīng)用于腫瘤的治療。該技術(shù)由重慶醫(yī)科大學(xué)超聲醫(yī)療國家工程研究中心率先研究并投入應(yīng)用，當(dāng)前已與諸多醫(yī)療機構(gòu)及醫(yī)療設(shè)備制造商合作，在全國范圍內(nèi)建成多個HIFU手術(shù)中心，以其鮮明的優(yōu)勢為廣大腫瘤患者打造了更好的治療體驗。作為由中國團(tuán)隊率先投入研究并獲得巨大成果的技術(shù)案例，對中國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重大的意義。

HIFU手術(shù)的原理是將高強度的超聲波穿透皮膚聚焦于人體內(nèi)病灶靶點，利用熱效應(yīng)和空化效應(yīng)使靶點組織失去生物學(xué)活性從而實現(xiàn)無創(chuàng)消融組織。由于超聲波只能在介質(zhì)中傳播，當(dāng)前的超聲聚焦手術(shù)通常以水為介質(zhì)。手術(shù)時將水置于患者腹部下方，使其腹部浸泡在水中以實現(xiàn)超聲聚焦，因此，患者進(jìn)行該手術(shù)時多采用俯臥位。當(dāng)前該手術(shù)的適應(yīng)癥主要有子宮肌瘤、子宮腺肌病、乳腺纖維腺瘤等良性腫瘤，對于非空腔臟器的惡性腫瘤也有輔助治療效果。在手術(shù)操作方面，醫(yī)生通過計算機軟件操作手術(shù)儀器上的治療探頭即可對患者體內(nèi)病灶進(jìn)行消融，僅需配置1～3名醫(yī)護(hù)人員（包括1名醫(yī)生、1名護(hù)士、1名機動麻醉師）即可完成整個手術(shù)流程。

綜合來看，該無創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)具備諸多優(yōu)勢：從患者方面來看，無創(chuàng)口帶來更小的傷害和快的恢復(fù)速度;從醫(yī)療資源配置來看，因其感染風(fēng)險小、人員配置少，可以更快速地建立多個低成本手術(shù)室;從醫(yī)療模式來看，高度信息化、數(shù)字化的操作方式可以最大化地保證遠(yuǎn)程醫(yī)療的可行性。總結(jié)出該技術(shù)的典型特征，再結(jié)合近些年來我國針對分級診療體系建設(shè)、先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)下沉等問題頒布的各項政策法規(guī)，倪可人提出一種“去中心化”的腫瘤手術(shù)治療模式以對該技術(shù)未來的應(yīng)用場景提供前瞻性的參考。同時，在對現(xiàn)有HIFU手術(shù)的醫(yī)護(hù)人員及患者進(jìn)行實地調(diào)研和訪談后得出一些現(xiàn)有痛點，例如患者在該手術(shù)過程中會出現(xiàn)不同程度的疼痛感和焦慮情緒，手術(shù)前及手術(shù)后的引導(dǎo)指示不夠清晰明確，當(dāng)前可實施該手術(shù)的醫(yī)院較少等等，這些問題為后續(xù)在具體設(shè)計上改善用戶體驗提供了有力的支持。

最終確定的設(shè)計方向采用以產(chǎn)品設(shè)備設(shè)計為主，并附帶環(huán)境設(shè)計與服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計的方式來呈現(xiàn)。在產(chǎn)品設(shè)計方面，該解決方案中的治療設(shè)備應(yīng)注重產(chǎn)品與空間的融合，并在保持醫(yī)療屬性的同時，適當(dāng)?shù)摹叭メt(yī)療化”，以營造更加溫馨、舒適的氛圍。同時，根據(jù)無創(chuàng)醫(yī)療的特點，該產(chǎn)品的設(shè)計語義應(yīng)更多凸顯“無創(chuàng)”所體現(xiàn)的溫和感、安全感。因此，草圖方案階段多選取了溫潤柔和的圓形、曲面等造型來作為該產(chǎn)品在形態(tài)語義上的設(shè)計方向。同時，也考慮了從產(chǎn)品人機尺度、交互方式、CMF設(shè)計上增強用戶體驗，以及嘗試?yán)猛队暗榷嗝襟w方式來營造更舒適的環(huán)境氛圍，使患者產(chǎn)生移情，來緩解手術(shù)中的疼痛和焦慮情緒。

最終呈現(xiàn)的產(chǎn)品設(shè)備設(shè)計成果主要由手術(shù)治療設(shè)備和手術(shù)輔助移動床兩部分構(gòu)成。承載患者的床板可以在輔助床和治療設(shè)備間進(jìn)行靈活的配準(zhǔn)和移動，提高了整體手術(shù)流程的連貫性和操作便捷度。

面枕可以有效提高人在俯臥姿勢下的舒適度，其高度和傾斜角度可自由調(diào)節(jié)，與移動床板上的胸墊相互配合后，可以從人機工學(xué)角度為患者提供更好的治療體驗。同時，面枕中內(nèi)置VR眼鏡，手部放置區(qū)域內(nèi)置觸控傳感器，患者在治療過程中可以通過互動VR視頻轉(zhuǎn)移對疼痛的注意力。分離式機構(gòu)更好的保證了手術(shù)組件的易用性。

無創(chuàng)手術(shù)在治療過程中會產(chǎn)生明顯的疼痛感，且需要患者保持清醒以便與醫(yī)生保持溝通。因此可以利用投影、VRAR、聲音光效等多媒體技術(shù)，可以營造例如海洋、雨林等自然環(huán)境氛圍，使患者產(chǎn)生移情，緩解對手術(shù)與疾病的恐懼感。艙門的開合結(jié)構(gòu)與變色玻璃的運用，可以使設(shè)備在開放與沉浸兩種模式間自由轉(zhuǎn)換。

醫(yī)護(hù)人員可以在輔助床上為患者進(jìn)行術(shù)前準(zhǔn)備工作，升降及滑軌結(jié)構(gòu)可以使醫(yī)護(hù)人員更加靈活的移動患者，并與手術(shù)設(shè)備進(jìn)行高效配準(zhǔn)，降低搬運患者的難度。接觸面的形態(tài)符合俯臥姿勢的人機工學(xué)，表面以細(xì)膩皮革包裹，可以有效增強患者的舒適度與體驗感。

在OVUM無創(chuàng)手術(shù)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)中，“去中心化”的醫(yī)療服務(wù)模式使得手術(shù)治療點分布在各地的社區(qū)醫(yī)院，具體手術(shù)操作由醫(yī)生遠(yuǎn)程進(jìn)行。因此手術(shù)室環(huán)境采用溫馨親切的暖白色調(diào)與木材運用為主，使得環(huán)境與設(shè)備和諧統(tǒng)一，為患者帶來更好的就診體驗。手術(shù)室面積控制在15平方米以內(nèi)，以便于社區(qū)醫(yī)院在短時間內(nèi)快速搭建。

除去手術(shù)的設(shè)備及環(huán)境設(shè)計之外，倪可人也對去中心化模式下的無創(chuàng)醫(yī)療產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)的整體流程做了簡要的規(guī)劃和梳理。首先患者可以在APP上上傳自己的腫瘤確診B超圖像，等待遠(yuǎn)程醫(yī)生進(jìn)行問診，患者在與醫(yī)生初步會診確定采用無創(chuàng)手術(shù)為治療方案之后，即可在APP上預(yù)約最近的社區(qū)醫(yī)院治療點進(jìn)行基礎(chǔ)術(shù)前檢查，同時社區(qū)醫(yī)院會同步收到患者的治療信息。在患者到達(dá)指定地點后，需要配合醫(yī)生接受術(shù)前檢查，并領(lǐng)取如導(dǎo)瀉藥、清腸物品等術(shù)前自我準(zhǔn)備物資，配合醫(yī)生完成術(shù)前信息錄入工作，以更好地掌握手術(shù)進(jìn)程。在術(shù)前檢查之后，患者可以回到家中進(jìn)行術(shù)前自我準(zhǔn)備工作，配合APP的提醒事項及列表清單功能，可以幫助患者更好地完成術(shù)前準(zhǔn)備?；颊呖梢酝ㄟ^拍照和文字描述的方式上傳自身的準(zhǔn)備結(jié)果，并等待醫(yī)生審核。審核成功后，即可收到手術(shù)時間及地點的預(yù)約短信，并按照提示前往社區(qū)醫(yī)院治療點進(jìn)行手術(shù)。手術(shù)結(jié)束后，患者回到家中進(jìn)行手術(shù)預(yù)后保養(yǎng)，APP中的醫(yī)生答疑、預(yù)后指引、患者交流社區(qū)等功能可以幫助患者更快速的康復(fù)。

在設(shè)計成果的最后，倪可人對于整個服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化?？傮w來看，無創(chuàng)手術(shù)中心提供手術(shù)醫(yī)生，社區(qū)醫(yī)院提供陪護(hù)護(hù)士。手術(shù)中心可以將設(shè)備出售給社區(qū)醫(yī)院，并收取長期的遠(yuǎn)程治療服務(wù)費用。社區(qū)醫(yī)院可以因此獲得更高的醫(yī)療能力，并幫助無創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)更快速地推廣。如果社區(qū)醫(yī)院負(fù)擔(dān)不起相應(yīng)的費用，可以由政府出資進(jìn)行分級診療建設(shè)的扶持，政府也因此可以獲得更大量的臨床醫(yī)療數(shù)據(jù)，以投入到未來更加全面的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)建設(shè)中?；颊邉t可以在離家最近的基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)享受到更加專業(yè)的手術(shù)治療。該服務(wù)系統(tǒng)的搭建可以在理論上驗證“去中心化”手術(shù)模式的可行性。