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眼動、心率與皮膚電：醫(yī)療器械可用性測試的新一代指標(biāo)
在醫(yī)療器械可用性驗證中，我們往往關(guān)注：
? 用戶是否完成任務(wù)
? 是否出現(xiàn)使用錯誤
? 操作是否符合預(yù)期
這些指標(biāo)固然重要，卻只揭示了“結(jié)果”——任務(wù)是否被完成。
但它們忽略了一個更深層的問題：用戶完成任務(wù)時的代價。
有些操作，看似完成得順利，但用戶在過程中其實承受了極大的認(rèn)知壓力。
他們可能眼動頻繁、呼吸急促、手心出汗——身體早已“報警”，只是沒有被評估人員發(fā)現(xiàn)。
?? 可用性新方向：讓“負(fù)擔(dān)”可測量
近年來，歐美的學(xué)術(shù)界和研究機構(gòu)開始推動一種新的評估思路：
通過生理信號（Physiological Signals）來量化可用性負(fù)擔(dān)。
這些信號包括：
眼動、心率與皮膚電：醫(yī)療器械可用性測試的新一代指標(biāo)
這些指標(biāo)讓“感覺不好用”第一次可以被量化、被定位。
?? 醫(yī)療器械實例：術(shù)中監(jiān)護界面的認(rèn)知壓力
在一項術(shù)中監(jiān)護界面可用性研究中，研究團隊邀請麻醉科醫(yī)生執(zhí)行多項高負(fù)荷任務(wù)：
• 在實時監(jiān)護界面與藥物設(shè)置界面間切換；
• 響應(yīng)多源報警并調(diào)整參數(shù)；
• 記錄用藥信息。
結(jié)果表面上看，所有任務(wù)均被完成，錯誤率接近零。
但通過眼動與生理數(shù)據(jù)分析，研究者發(fā)現(xiàn)：
• 在報警觸發(fā)的瞬間，醫(yī)生的注視點迅速跳躍、停留時間延長；
• 同時段的心率上升約 15%，皮膚電反應(yīng)出現(xiàn)明顯峰值；
• 任務(wù)完成后，心率才逐漸恢復(fù)基線。
眼動、心率與皮膚電：醫(yī)療器械可用性測試的新一代指標(biāo)
圖：眼動與生理數(shù)據(jù)分析
這些信號揭示出：界面切換邏輯雖正確，但在高壓情境下造成了額外的認(rèn)知負(fù)荷。
設(shè)計團隊據(jù)此優(yōu)化了導(dǎo)航結(jié)構(gòu)與報警提示位置，減少了多層級切換。
? 來自前沿的實踐
在英國 MAESTRO 項目中，研究者通過整合 眼動（Eye-tracking）、心電（ECG）、皮膚電（GSR）等信號，實時監(jiān)測外科醫(yī)生的心理負(fù)荷、疲勞程度與注視分布，以輔助優(yōu)化手術(shù)機器人與可視化界面的可用性設(shè)計。
項目報告中指出：
“General physiological signals… can potentially be used to measure surgeon mental workload, comfort levels, fatigue levels and gaze/eye movements.”
— Imperial College, MAESTRO Platform Project Description
這一方向也在近期的 HFES 2025 Health Care Symposium 上被多位研究者提及，生理信號被認(rèn)為是“未來人因驗證的重要補充維度”，尤其適用于高風(fēng)險、高認(rèn)知負(fù)荷的設(shè)備（如手術(shù)機器人、輸液泵、監(jiān)護儀等）。
?? 為什么這很重要
1. 讓風(fēng)險可見
傳統(tǒng)測試看不到的“緊張瞬間”，生理信號能捕捉到。
2. 讓優(yōu)化可量化
改進后的界面是否更“輕松”，可以通過心率和注視集中度驗證。
3. 讓數(shù)據(jù)更有說服力
在與監(jiān)管溝通時，這類客觀指標(biāo)能增強對“可用性改進合理性”的說明力。
?? 寫在最后
可用性測試不只是檢查用戶“能不能用”，更應(yīng)該評估他們“用得是否輕松、安全、穩(wěn)定”。眼動、心率、皮膚電等生理指標(biāo)，正在讓我們第一次看見用戶在任務(wù)中的“隱性壓力曲線”。
當(dāng)界面能被人體反應(yīng)驗證，我們離真正“以人為中心的醫(yī)療設(shè)計”就更近一步。
參考資料：
Imperial College London, MAESTRO – Multi-sensor platform for surgical performance monitoring, Hamlyn Centre (2024).
HFES Health Care Symposium 2025 Program Overview, Sessions on Physiological and Cognitive Measures in HF Validation, Toronto, 2025.
K. Miller et al. “On Stress: Combining Human Factors and Biosignals.” Proc. ACM CHI 2025.
本文由廣州佳譽醫(yī)療器械有限公司/佛山浩揚醫(yī)療器械有限公司聯(lián)合編輯
