智能交互医用家具研究现状与趋势分析
陈晓艺，吴智慧*
(南京林业大学家居与T.业设汁学院，南京210037)
摘要：为探讨智能交互技术在未来医用家具设计中的发展趋势，通过文献调研与归纳总结，从医用家具的定义出 发，对国内外医用家具研究现状进行了综述，并通过举例与对比，着重分析了现有医用床、医用椅两类典型医用家 具的智能交互应用情况指出未来医用家具的交互方式应更趋于多样化，医护人员、病患及陪同人员与医用家具 产品之间的交互操作流程应更加便捷、简易化得出医用家具栽体与其设备系统的信息管控一体化特征将更加显 著的结论..针对智能交互医用家具的研究现状与趋势分析，为促进医用家具产品转型升级提供参考依据，丰富智 能医用家具设计及理论研究…
关键词：医用家具；智能化设计；交互设计中图分类号：TS 664
文献标志码：A
文章编号：1000-4629(2021 )02-0005-05
The Present Situation and Developing Trends of Intelligent
Interaction Medical Furniture
CHEN Xiaoyi,W U Zliihui *
(College of Furnishings and Industrial Design, Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China)
A bstract ： In order to study the development trend of intelligent interaction technology in the medical furniture design, through the literature research method and sum up method, the medical furniture research status at home and abroad are reviewed starting from the definition of medical furniture. Through the example study and comparison method, the intelligent interactive applications in two kinds of typical medical furniture of medical bed and medical chair were analyzed. It is pointed out that the interactive ways of medical furniture should be more diversified in the future. The interactive operation process between medical staff, patients and accompanying personnel and medical furniture products should be more convenient and easy. The information integration feature of medical furniture carrier and its equipment system should be more obvious. The research status and trend analysis of in
telligent interactive medical furniture can contribute to the transformation and upgrading of medical furniture products and enrich the design and theoretical research of intelligent medical furniture.
Key words ： medical furniture; intelligent design; interaction design
突如其来的新型冠状病毒，不仅使中国乃至全 球的医疗卫生行业形势严峻，而且对家具行业也产 生了很大影响。科研人员在患者使用过的物品表 面检测出大量残留病毒，这表明家具载体增加了病 毒在公共空间中传播的风险。这就要求家具行业 必须在继承传统的基础上，发展新思路、运用新技 术，不断实现产品的升级转型，从而生产出医护人 员及患者需要的、更加人性化、安全性更强的医用 家具产品。因此，加强家具的使用安全，加快患者
状态相关信息的传递速度以及提高医护人员
的丁.作效率等方面的智能医用家具设计，将具有很 强的社会研究价值和使用价值。
1医用家具相关研究
l .i 医用家具定义
“医用家具”一词近年才被专业人士提出，百度 百科尚未收录该同条:《综合医院建设标准》及《中 华人民共和国卫生行业标准》中也很少提及该名
基金项目：“十三五”国家重点专项项目课题(2018YFD0600300)
作者简介：陈晓艺（1997—，女，硕士研究生，研究方向为家具设计与T.程
K-mail:260901丨286物
通fpi 作者：吴智慧（1963 —），男，教授，研究方向为家具设计与1 .ftl E-mail:***************引文格式：陈晓艺，吴智；智能交互医用家具研究现状与趋势分析U1.家具.2021,42(2) :5-9.
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词。现阶段，国内专业人士普遍认同广义的医用家 具是指医院、疾病控制中心、保健中心等护理场所需 要的用于预防疾病、促进康复及保持健康生活 的家具。狭义的医用家具专指医疗机构中医疗护理 及辅助区域内为人们提供操作、运输、物品存放的家 具以及诊疗空间中的卧具、坐具等设施类产品^
1.2丨对内外医用家U研究现状
1.2.1国内医用家具研究现状
中国对医用家具的研究起步较晚，20世纪80年 代以前的医用家具基本与普通家具无异，后来被混 同于办公家具的分支。医疗机构普遍存在对医用 家具重视度不高、医用家具概念理解不一致、日常 管理和后期维护不及时等问题。随着新时代的到 来，对医用家具的研究便开始逐渐独立，并正在成 为医疗系统中品质要求高、品类多样的新型类别11]。
在医用家具设计与配置体系中，任宁等121对综 合医院的各功能区域单元的医用家具进行了分类，针对门诊、急诊、临床、医技、医学实验等区域的医 用家具较为详细地介绍了配置要求，包括数量尺 寸、摆放安装位置及性能要求。同时通过对人体行 为的研究，开展了医用家具通用性和行为需求的分 析。针对各医疗空间分析家具与医疗行为之间的 联系，从医用家具的设计出发，结合医用家具的普 遍性和专业性提高产品使用效率。在家具和建筑 空间的设计需求层面，着重对医疗卫生护理区域，包括医院、疾病控制中心、普通人家中需要护理援 助等场所进行了较为明晰的研究。归纳总结了医 用家具的设计原则、选材、用、结构等设计要素，并在医用家具的施工、安装等环节进行了科学化和 标准化的建议。在医用家具的资产管理和维护保 养方面提出了符合中国国情的管理办法和管理流 程，为医疗机构降低成本增加效益提供了理论和实 践基础。医用家具得以形成较为全面的设计理论、规范标准和配置指南3
1.2.2国外医用家具研究现状
欧美等医疗卫生发展水平较高的国家，在20世 纪70年代初就已加强了对医院建设的投入，并逐步 重视医用家具的设计、产品品质及使用功能的研发，形成了较为完备的医用家具管理理念，其对医 用家具的定义相对宽泛，认为符合就医条件且与医 疗环境相配套使用的家具类产品均可归属于医用 家具。日本学者依据家具-人-物的相互关系，将医 用家具分为人体系、准人体系、建筑物系和配件设 施系医用家具[3]。
医用病床的研究在北美已经积累了近百年的 历史。电子医疗床作为医疗保健环境的重要组成 部分，已被医疗机构用作衡量患者入住率、床位管 理策略变化、医疗保健系统的投入等指标。从最初 的按钮模式，即1940—1985年间的电动床，到1990 年实现机械电子床，如Hil卜Rom Totalcaret的医用 床。基于人体工程学原理，该产品在设备上增加了 通信功能，完善了配件结构。再到后来，随着医疗 床的结构、功能需求和社会经济水平的变化,2000 年至今已逐步进入智能医疗床研发阶段14"5]。
2典型医用家具的智能交互应用
2.1床
在高新技术快速发展的时代背景下，国外基于 综合的、多学科的智能床设计为预防、护理和监控 病人提供了信息化、智能化的综合解决方案。Ignacio等161评估了来自 美洲、欧洲和亚洲的 74 家医疗病 床分销商和制造商，总结了 21世纪智能医疗床的重 要的变化：界面更加创新、新增使用功能、配有专用
配件以及定制化等特征。
公共医疗空间中，Volker LTC智能床(图1)多用 于长期住院护理的患者。Malvestio S的PCU电动 床（图2)常应用于心脏科病房护理；针对长期居家 卧床护理的患者，日本八乐梦公司研发的瘫痪电动 护理床实现了起背、翻身等自助行动，患者穿戴特 定的便套即可处理大小便[7]。松下公司开发的智能 护理床（图3)具有智能协助转移机器人设备，能代 替医护人员将病人抱上床，同时实现自动避障以保 证使用者行动安全w。
图1智能床
Fig. 1Smart Bed
图2电动床
Fig. 2 Electric bed
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图3智能护理床
Fig. 3 Smart care bed
针对医用床的交互设计研究中，Elliott等m在电 动医疗床内设置了语音识别系统，增加了设备与病 人的语音交流功能;HemiaiT1更新了床体配套设备 中触摸屏系统的权限，使病人和护理人员均可使 用；Hil卜Rom的 TotalCare Sp02RT床、Stryker的 In-Touch护理床和 SizeWise等设计方案 ，融合人体工 程学要素，并设计了自动补偿功能，以降低人体关 节受伤的风险，同时展示了触摸屏和图形用户界面 升级后的特征；海尔沃特研发制造的奥林匹亚医院 智能病床（图4)同样采用了集成技术，在丰富了图 形用户界面设计的同时，也不断优化交互方式与控 制功能。
图4奥林匹亚医院海尔沃特智能病床及其交互界面
Fig. 4 Helvot intelligent hospital bed in Olympia and
its interactive interface
2.2柜
史知彬等[u]对共享模式下的家具提出了智能 化、折叠化、平板化、模块化等设计理念。惠益科技 公司自主研发的智能便民柜（图5)在新冠疫情中凸 显优势，用户通过手机扫码即可便捷租用和归还陪 护床。智能化消毒柜内置自动臭氧消毒系统，有效 防止院内交叉感染。柜体电子操作屏幕可显示用 户基本信息，完成智能锁开启、归还的交互操作。内置折叠陪护床方便家属陪护休息，大大节省医疗 空间；云谷创新智慧陪床系统的研发与其相似，同样基于交互系统和智能共享陪床柜两部分(图6)。
欧美国家的医疗机构所研发的智能药柜实现 了多功能的使用需求。在满足传统存储功能需求 外，柜体内增设了药品库存管理功能，结合HIS系统 的智能药柜可以管理分发及追溯药品，丰富和完善了自动化医用橱柜系统。Becker等1121应用不同类型 的射频识别标签监测药物服用情况，构建了 一款智 能抽屉，该应用程序可跟踪收集老年人服用的药物 数据，以辅助病人用药。
图5智能便民柜
Fig. 5 Smart convenience cabinet
□
图6智能共享陪床柜
Fig. 6 Intelligent sharing bed cabinet
3智能交互的医用家具发展趋势
3.1交互方式多样化
随着多点触控、体感交互、语音交互等科技的 发展，更多样的交互方式被运用到智能产品中。多 点触控完善了人机交互方式，基于硬件设备实现了 更加和谐自然的情感体验需求〜。体感交互增强了 使用娱乐性，让操作过程变得更加自然。语音交互 作为人本能的交互方式可快速传达语义信息，完成 使用操作。
现代医学认为，刺激患者的感官使其受到舒适 的体验有益于患者康复；因此，通过适度的感官刺 激，让使用者与家具产生互动。患者的视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉感官需求应作为医用家具交互设 计中的重要考虑因素。Achintya等％在产品交互式 显示感知与自然人机界面的关系介绍中，详细分析 了触控式、声控式、视控式交互技术，认为人们可以 运用多感官、多模态的界面理解周围环境并相互交 流。基于触摸、手势、语音和视觉等交互方式的不 断革新，未来的产品设计将逐步向多样化的沉浸式
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交互体验方向发展n5]。
3.2交花操作简M化
当代设计越来越强调交互过程中的高效性与 流畅性[16i。家具产品在保留基本功能的同时应注重 易用性[|71。操作简易化的智能化交互医用家具产品 可使医护人员、患者获得更佳使用体验，提高医疗 服务效率。Donald等[|81强调交互设计应注重用户 与产品两者之间的双向信息交流所带来体验感受。Damrau等1191同样认同人与产品之间的互动性，认为 交互设计必须要考虑使用者在操作过程中的感觉。综合人物背景和使用经验等因素，才能不断优化人 们的日常生活和工作。Giles|M1针对目标用户需求 及期望进行交互设计，将产品设计优化为合理删 除、分层组织、适时隐藏和巧妙转移这四种简单易 用的策略，并通过交互设计技术及技巧设计出使用 户愉悦的方案。周橙旻等1211认为应尽可能精减交互 界面上的视觉干扰元素、文字表述及操作流程，以保证主要任务流程的完成3因此，如何简化智能家 具的交互操作流程，将是未来设计优化的重要方向 之一。
3.3信息眢控一体化
医疗机构将信息化、电子化等现代化技术应用 于医用家具中，一定程度上可以提高医院内部管理 水平，改善医护人员的工作环境，减轻医护人员的 丁作压力，缓解患者紧张情绪。交互设计理念强调 家具与环境的相互联结和作用|22]。移动式护理工作 站的研发，使医护人员完成护理操作的同时，同步 查阅患者基本资料、化验结果、护理诊断等信息。通过一体机的电脑信息系统、LCD液晶显示技术和 蓄电系统可及时处理医嘱，并通过扫码执行操 作智能化医院通过无线网络传送，使患者相关数 据转换成明确信息显示在医生或护士的终端处理 器上，辅助医护人员进行诊断和，同时有效控 制了患者及
药方的混淆的医疗错误[23-241。
现阶段，我国借鉴国外先进成熟的医用家具管 理经验，利用信息化手段实施动态管理，逐步探索 智能化医用家具产品，丰富家具使用功能，并同步 提升其维护的及时性、针对性和有效性。医用家具 产品信息一体化的设计将对健康中国战略方向具 有重要意义[25_261。
4结语
随着家具智能制造和产品交互设计能力的提 高，未来智慧康养型医用家具具有巨大研发潜力与趋势医用家具的相关研究在一定程度上有利于提高民众医疗卫生保障和社会和谐稳定发展：当前，中国医用家具行业仍处于初步发展阶段，相关 理论研究及实践研发资料较少。人们对医用家具 的适应性、多样性提出了更高的要求。医用家具的 交互性设计如何结合智能化的新技术，促进医用家 具产品转型升级，以适应高速发展的社会现状和人 民日益提高的生活品质需求，将是实现健康中国大 健康产业发展的新方向。
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数据勘误：该文上篇，即发表于我刊2021年第1期“综述”栏目的《后疫情时代下国际家具业的新格 局(上)》第6页左栏第25行，“在全国的6 500家企业 中”系作者的原稿笔误。现更正如下：“在全国的 65 000家企业中”。特此向读者致歉！
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(责任编辑陈英华胡静)
2020—20252026—20302031—2035
目标适应家具产业绿、高品质高端、智能化发展趋势，对标国际标准，制定完善各类家具标\ 准，自主创新研发家具检验检测仪器设备及各类标样，水平达到国际先进 J
标准
研发特殊人家具（老残、幼儿等）质量标准
技术研发家具智能制造，智能家居标准
>自主研发各类型号家具挥发性有汗气体气候舱
专用检测设备
自主家具化学成分检测用气相谱仪 ^
自主研发家具化学成分分析液相谱仪 >
自主研发家具挥发性有机化合物标样 >
自主研发家具阻燃剂标样 ^
图5质量基础技术发展路径
Fig. 5 The technical developing route of basic quality technology in furniture industry
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