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创新是我们事业发展的灵魂,与时俱进是创新的最佳表现

如何把医疗器械结构设计做到更好:几大关键突破点
来源:   作者:索果设计

医疗器械的结构设计直接关系到设备的安全性、可靠性和用户体验。优秀的结构设计能让医生操作更精准,患者治疗更舒适,设备寿命更长久。索果小编认为要提升医疗器械结构设计水平,需要重点突破以下五个方面:

一、可靠性设计:为生命保驾护航

医疗设备的可靠性关乎患者安全,必须做到万无一失

  1. 采用冗余设计理念,关键部位都有备份方案。如高端监护仪采用双电源设计,主电源故障时立即切换备用电源,确保生命监测不中断。某品牌除颤仪在内部增加超级电容,即使电池完全耗尽仍能完成一次救命电击。

  2. 强化连接部位可靠性。呼吸机管路接头采用双锁止结构,通过10万次插拔测试,防止意外脱落。某输液泵因普通螺丝在振动环境下松动,改进为防松螺丝后故障率下降90%。

  3. 环境适应性设计。针对救护车转运场景,设备通过1.5米跌落测试和振动测试,内部采用减震结构保护精密元件。某便携超声在高原测试中发现散热不足,通过增加散热面积和改进风道设计解决问题。

可靠性不是靠检验出来的,而是通过精心设计出来的

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便携式彩超治疗仪设计

二、人机工程学:让操作成为本能

好的结构设计应该符合人体自然操作习惯

  1. 手持设备重心优化。B超探头通过内部元件重新布局,将重心移至握持点后方,操作时更省力。测试显示改进后医生连续操作时间延长40%,手部疲劳显著减轻。

  2. 操作力度精细化设计。微创手术器械的钳口开合力度控制在0.3-0.5N范围内,既保证操作精准性,又避免医生手部疲劳。某组织钳因弹簧力度过大,导致医生长时间手术出现手颤,改进后获得好评。

  3. 差异化握持设计。考虑左右手操作习惯,对称式手柄设计让左撇子医生也能舒适使用。某手术电刀增加防滑纹理和指托,即使手套沾血也能稳固握持。

当医生不再需要适应设备,而是设备顺应医生时,手术就能更加精准高效

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便携式彩超治疗仪设计

三、可制造性设计:让创意完美落地

设计必须考虑生产工艺,确保可批量生产

  1. 简化零件结构。将多个零件整合为一个注塑件,减少装配工序。某血糖仪外壳从原来的5个零件减少到2个,装配时间从3分钟缩短到30秒,良品率从85%提升到99%。

  2. 标准化设计。采用通用螺丝和标准接口,降低维修难度。某呼吸机使用统一规格的螺丝,维修人员只需一把螺丝刀就能完成拆解。

  3. 公差设计合理化。非关键部位放宽公差要求,降低加工难度。某输液泵外壳将非配合面的公差从±0.1mm放宽到±0.3mm,成本降低20%而性能不受影响。

最好的设计是既能实现功能,又能高效生产的设计

四、维护性设计:为设备全生命周期考虑

结构设计要便于维护和维修,降低使用成本

  1. 模块化设计。将设备分成独立功能模块,故障时快速更换。某血液分析仪将液路、光学、电路分成三个模块,维修时间从2小时缩短到15分钟。

  2. 易拆解设计。采用卡扣代替胶粘,方便拆解维修。某监护仪后盖改用卡扣设计,无需工具就能打开,日常清洁维护更加方便。

  3. 标识系统完善。在需要定期更换的部件上标注更换周期和方法。某空气净化滤网标注"每半年更换"并图示操作步骤,避免遗忘或错误操作。

好的维护性设计能延长设备寿命,降低总体使用成本

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便携式彩超治疗仪设计

五、创新设计:突破传统思维局限

在合规前提下勇于创新,提升产品竞争力

  1. 新材料应用。采用碳纤维复合材料,在保证强度前提下减轻重量。某骨科外固定支架重量减轻50%,患者舒适度大幅提升。

  2. 新工艺尝试。使用3D打印技术制作个性化植入物,完美匹配患者解剖结构。某颌面修复板通过3D打印实现精准贴合,手术时间缩短2小时。

  3. 结构创新。打破传统形式,创造更优解决方案。某便携超声采用折叠结构,展开时屏幕与探头处于最佳操作位置,收纳后体积减少60%。

创新不是漫无边际的想象,而是在深刻理解需求基础上的突破

结语:结构设计是医疗设备的骨架与灵魂

优秀的医疗器械结构设计需要:

  1. 以可靠性保障生命安全

  2. 以人机工程提升使用体验

  3. 以可制造性确保量产实现

  4. 以维护性降低使用成本

  5. 以创新性推动技术进步

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索果设计/外观设计/工业设计/结构设计/设计落地

当我们看到医生 confidently 操作设备,患者安心接受治疗,设备稳定可靠运行,就会明白所有在结构设计上的精益求精都是值得的

最好的结构设计,是那个默默支撑着设备功能,却让人几乎感觉不到其存在的坚实基础。它不张扬,不炫技,只是稳稳地托起生命的重量——这或许就是医疗器械结构设计的最高境界:于无声处,见真章

索果设计:「长期服务:上海微创、美敦力、凯利泰、思路迪、昊海生物等。十年专注医疗实验室仪器的设计、落地和创新,设计覆盖产品开发全产业链:设计分析、外观设计、结构设计、ui界面设计、样机制作、小批量生产、模具开发、大批量生产等


  2025-08-28    260
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