在医疗器械设计中运用认知心理学

医疗产品设计-大脑 医疗设备设计与体现具有易于理解和使用的特性的设备有关。为了有效地做到这一点,设计师必须理解感知和认知:我们如何感知世界,大脑如何诠释这些感知以及我们如何思考感知到的东西。认知心理学是很少有设计师接受过培训的领域。这是不幸的,因为大部分设计过程都花费在考虑用户如何与被设计的设备进行交互上。通过了解我们如何感知和解释周围世界中的信息,医疗产品设计人员可以精心设计线索,以使设备能够直观,自信和安全地进行操作。除了提高可用性之外,理解认知对于能够体现具有以下特征的设备也很重要: 鼓励 甚至需要使用它们。以下是医疗产品设计人员应注意的各种认知和感知问题的摘要。 Susan M. Weinschenk的书“每个设计师应该了解的100件事”,并以马克·克莱尔(Mark Clare)的出色 认知设计博客 .

 

眼见

医疗产品设计-眼睛当我们与手术工具,医疗设备,实验室仪器或任何物体互动时,我们的第一印象很可能是视觉效果。我们将看到该对象,然后开始对其进行处理。我们在视觉上感知到的不只是眼睛所感知到的。视觉刺激然后由大脑解释。这就是所有有趣的事情发生的地方:

 

我们有能力提供缺失的信息,以使我们了解所要查找的内容。 Kanizsa三角形就是一个例子:

医疗产品设计-kanizsa

 

 

 

 

 

 

从字面上看,该图仅由线段和深色形式组成。但是这种排列方式使我们将图形解释为一个向下指向的白色三角形,其角位于三个圆上,而三角形的黑色轮廓朝上。我们的大脑会填充缺失的信息,以形成我们已经习惯看到的常见对象。如果稍微旋转深色形式,则白色三角形消失:

医疗产品设计-kanizsa1

 

 

 

 

 

 

我们仍然倾向于看到轮廓三角形。如果我们还旋转线段,则该三角形也会消失:

医疗产品设计-kanizsa2

 

 

 

 

 

 

视觉系统这一方面对医疗设备设计的重要性在于,即使信息丢失,我们也能建立连接。视觉信息的排列方式和分组方式将影响用户如何理解和理解产品以及其使用的难易程度。

正如我们可以填写丢失的信息一样,我们也可以过滤掉不需要的信息。感知是选择性的。我们自然会过滤信息,仅关注手头任务所需的内容。不重要的细节将被忽略。 精彩的视频 说明了这一点。

在按照说明计算穿白色衣服的人之间的传球次数的观看者中,有50%的人看不到场景中的异常物体。

我们一直都在进行类似的过滤,尤其是当我们一次收到很多信息时。这是一个至关重要的概念,医疗产品设计师应经常提醒自己有关认知的这一特征。作为医疗产品设计师,我们的主要工作之一是使设备尽可能直观,易于理解和使用。为此,我们提供了视觉提示,使人们能够了解如何操纵设备。借助现代技术允许我们将其打包到设备中的众多功能,很容易陷入一次呈现过多信息的陷阱。人们通常会感到困惑的设备通常会提供太多相似的视觉信息,用户随后需要对其进行过滤才能开始理解。

您认为其中哪一个更易于使用?:

医疗产品设计-视觉信息

有效的医疗设备设计可以降低复杂性。实验表明,一次只能在工作存储器中保存3或4条信息。通过设计此限制,您将不会在视觉信息上给用户带来过多负担,并且从认知角度出发,产品将易于浏览,从而使产品看起来更加直观。

有时候视觉效果无法降低。在这种情况下,设计人员仍可以通过以下方式组织信息:用户可以专注于可管理的部分,而不会因整体的复杂性而感到不知所措。两种这样的技术是分组和成帧。下图使用框架将信息分为四组。这使用户可以一次专注于一组,然后在子集中的四个对象中进行选择。因此,信息以渐进方式呈现:

医疗产品设计-框架信息

 

 

 

 

 

将框架信息与未框架信息进行对比:

医疗产品设计-无框信息

 

 

 

 

 

在某些方面,我们对简单性的渴望与我们对控制的渴望相冲突。我们将选择等同于控制。我们内在需要控制环境,这很可能是因为随着我们作为一个物种进化,控制环境增加了我们生存的机会。尽管有很多选择会使情况变得更加复杂并降低可用性,但是我们经常希望有很多选择,因为这使我们感觉可以控制决策过程。在征求用户反馈时请注意这一点。用户可能会告诉您,他们更喜欢提供更多功能和更多选择的设计,但这很可能导致产品的可用性降低。

我们视觉上另一个不经常被考虑的特征是外围视觉的重要性。尽管我们使用中央视觉来识别特定对象,但使用外围视觉来检测运动并了解视野中的整体情况。在这方面,产品边缘的视觉提示可能非常重要。您可以通过“激活”边缘来引起注意:

医疗产品设计-边缘

 

 

 

 

 

 

 

该技术不仅可用于吸引重要信息,还可以增加视觉兴趣。它增强了可用性和美观性。

正如上面有关过滤的讨论中所提到的,在医疗设备设计中,重要的是要了解用户不会总是注意设计者提供的视觉提示。关键提示必须夸大或以明显的方式引起注意。我们的眼睛在色彩和价值(深色与浅色)上以及边缘上形成对比。提供与产品的其余部分形成鲜明对比的,带有大胆颜色的关键控件将引起用户的注意并引起注意:

医疗产品设计-conrast

 

 

 

 

 

 

 

 

相对大小和对象之间的分隔量也会影响吸引注意力的方式。如果您了解这些特征,则可以在设备中设计视觉提示,以便有目的地引导用户的注意力。提供指导是使产品直观的重要方面。它允许用户有选择地和顺序地集中注意力,从而帮助用户限制选择(避免出现认知超负荷),并提供因果关系的框架(请参阅下面的“我们如何理解”)。

“认知负荷”的概念

医疗产品设计-超载

在处理信息时,我们的大脑会受到三种类型的需求或负荷:认知(包括记忆),视觉和运动。每个负荷需要不同量的精神能量。在计算机屏幕上查找某些东西要比决定按下按钮或移动鼠标花费更多的精力。试图记住某件事或进行心理计算(包括认知负荷)都需要最大的精力。因此,我们对现状存有偏见。我们倾向于保持现状,特别是如果需要大量的精力来改变它们。

医疗设备设计人员可以使用此偏见的一种方式是通过设计根据您要鼓励的行为提供选择退出选项或选择加入选项的系统。如果要鼓励人们参与,请设计系统,使参与自动进行,除非用户选择退出。如果您不希望参与,请选择加入。

当我们耗尽精神能量时,我们的注意力和意志力就会减弱。识别事物要比从记忆中召回要花费更少的精力。图标在这方面很有用。如果需要的精神能量太少,我们也会失去注意力。我们具有寻求信息的基本动力,这种认知负担的概念表明,过于简单的医疗产品设计不会引起我们的注意。太复杂的设计会使我们不知所措,太多的选择会阻碍决策。找到正确的平衡是有效医疗设备设计的关键。

我们如何组织视觉信息

医疗产品设计-模式

我们希望看到模式,并且喜欢创建类别。如果设计师不提供信息类别,我们将自己制作。我们要创建订单。一些人认为创造秩序实际上会创造精神能量。模式暗示着顺序,所以这就是我们要寻找的。医疗产品设计人员可以通过使用分组方案并通过使用空白区域或空白区域来分隔视觉信息的不同区域来利用这种固有的驱动力。上面的分组,取景和夸张示例说明了代表性的技术。

距离与距离的关系也对我们理解视觉信息的方式产生很大影响。我们有一种固有的信念,即彼此靠近的事物属于同一事物。设计人员可以使用此偏差将相关控件有效地分组。相反,请提供足够的分隔以隔离不同的功能。如果各组之间没有足够的空间或对比度,则会降低分组技术的有效性。与垂直分组相比,水平分组在暗示关联性方面更具影响力。这里可能存在一些文化偏见。对于使用从上至下阅读的语言的文化,垂直分组可能更强大。

我们如何受到影响

医疗产品设计-影响

尽管我们对新物体的初次体验通常是通过视觉,但我们正常的反应是要处理物体。我们不仅通过观察来调查,而且通过感觉和操纵来进行调查。我们的触觉对我们判断事物的方式和对事物的反应有很大的影响。如果我们拿着一杯温暖的咖啡,我们就会变得信任。如果我们拿着冰镇的饮料,将会产生相反的效果。这被称为“启动”效应。设计师通常将重点放在设计的视觉方面,但同时也要考虑触觉(就此而言,还应包括听觉)以及其他适当的感觉。温暖或寒冷,沉重或轻盈,粗糙或光滑–都会影响我们的意见。

哈佛大学,麻省理工学院和耶鲁大学所做的研究  揭示了物理属性在多大程度上影响我们的思维方式:

在一个实验中,受试者在评估简历时使用了轻便的剪贴板或厚重的剪贴板。与履历表放在轻便的剪贴板上的候选人相比,履历表放在较重的剪贴板上的候选人资格更高,对职位的态度也更为认真。在使用沉重的剪贴板时,受试者还认为自己在任务上的准确性更为重要。

在另一个实验中,参加模拟讨论的新车价格坐在硬椅或软椅上。那些坐在硬椅上的人灵活性较差,连续两次报价之间的移动较少。他们还认为谈判伙伴更加稳定,情绪低落。

个人联系的力量

医疗产品设计-连接

如果我们与某件事建立了个人联系,我们会更加积极地思考。在大多数情况下,这种人际关系是通过提及时间而不是金钱来触发的。假设是提及时间突出了您的 经验 与产品相关,并通过体验来建立个人联系。

斯坦福大学商学院的Cassie Mogilner和Jennifer Aaker(2009)对这一假设进行了检验。在一个实验中,他们在公园里建立了柠檬水摊。他们交替了两个标志。有人说“花一点钱 时间 享受C &D的柠檬水”(强调是我的重点)。另一个说:“花一点 享受C &D的柠檬水”。客户可以支付他们认为值得的任何价格,在1到3美元之间。当提到时间时,停下来的人是提到钱时的两倍。此外,处于“时间”状态的客户平均支付2.50美元,而处于“货币”状态的客户平均仅支付1.38美元。

这些发现与营销信息相比,与医疗产品设计更直接相关,但是仍然可以通过鼓励某种形式的个性化来通过产品设计建立个人联系。人们开始沉迷于他们使用的重要工具。他们几乎可以成为护身符。提供个性化手段可以促进这一点。想想诸如字母组合笔之类的东西。在医疗产品设计中,可以将个性化设置应用于诸如EMT创伤剪或其他医务人员视为财产的工具。

人际关系的力量体现在 “重要对象”项目 。该项目由Rob Walker和Josh Glenn发起,目的是检验以下假设的假设:通过将虚构的故事附加到普通物品上,普通物品可以被赋予意义和附加价值。他们从旧货店和车库销售处购买了便宜的物品,并邀请作家为这些物品建立虚构的描述。这些物品随后在Ebay上列出,其中以虚构的故事作为对物品的描述。他们小心翼翼地指出,这些故事是发明的,而且他们并不想欺骗任何人。购买总价值为128美元的物品带来了3612美元(收益归故事作家所有)。

我们如何理解

医疗产品设计-了解

在医疗产品设计中,功能至关重要。该设备必须按预期工作,没有任何问题。正确的功能通常与正确操作设备有关。以清楚地向用户显示如何操作的方式设计医疗设备,必须将认知知识作为基本工具。

我们每个人都建立了在遇到新情况时所指的世界思维模型。我们的心理模型指导我们如何感知,思考,感觉,决定和行动。设计直观医疗产品的关键在于使设计与用户对设备上存在的相似物体和视觉提示的心理模型保持一致。尽管每个人的思维模式都不尽相同,但我们可以通过似乎每个人的行为共同点来解决他们的某些方面。例如,某些形式,形状,特征告诉我们如何操作它们:打开,抬起,插入,转弯等。这些特征称为可负担能力。平坦的表面可以(除其他外)将物体放在上面。因此,如果您要设计一个 灵敏的实验室仪器,您可能想设计出拱形的顶部,以阻止人们将东西放在仪器顶部。

医疗产品设计-仪器

 

 

 

 

 

 

平坦的垂直表面提供了编带说明,以:

 

 

 

 

 

 

医疗设备设计人员不要对用户做出假设,这一点很重要。对您而言,显而易见的是,对于使用您设计的产品的设计师而言,它可能并不明显。人们总是会犯错误。设计完美的故障安全系统是不可能的。采取的方法是尽可能地预见人们可能犯的错误并设计出这些错误。仅仅因为您的设备在进入故障模式时发出响亮的警报,并不意味着用户一定会注意它,尤其是在警报重复发生的情况下。我们习惯于定期重复发出信号。在手术室中,人员很容易被众多设备上的警报所累,以至于忽略了警报。此外,要吸引人们的注意力有多困难取决于他们全神贯注或投入的程度。如果某人专注于特定任务,他们可能会过滤掉很多信息(如上面的“大猩猩”视频所示)。执行故障模式和后果分析(FMEA)是识别用户可能会犯的认知错误的一种方法。实际上,作为FDA设计控制法规的一部分,医疗器械需要FMEA或类似程序。

当我们以故事形式呈现信息时,我们将以最佳方式对其进行处理。 “让我告诉你一个故事……”是吸引人们注意力的有效方法。因为故事通常以线性方式发展,所以它们暗示一个事件导致了另一事件,即 因果关系。就像我们的视觉系统试图检测允许我们识别物体的模式一样,我们的思维过程也在寻求因果关系。故事有助于这一过程。轶事比数据强大得多。他们讲故事并引起同情。顺序显示视觉信息时,也意味着因果关系(前者转移到后者)。因为我们假设是因果关系,所以直观的产品具有视觉特征和提示,它们会逐步引导用户。指导用户“阅读”产品的顺序的一种技术是采用不同水平的对比度。对第一条信息使用最强的对比度,对第二条信息使用中级对比度,对第三条信息使用浅色对比度:

医疗产品设计-对比度不同

 

 

 

 

 

 

 

 

是什么激励着我们

 

医疗设备设计人员应该理解的另一个认识方面与动机和欲望有关。尽管我们学会了很好地隐藏它,但在最基本的层面上,我们所有人都怀有怀疑,恐惧,不安全感和不完整感。为了抵消这些感觉,我们被吸引到反映我们对理想自我的看法的对象。如果您认为自己聪明,能干且认真,就会被体现这些特征的事物所吸引。手术工具的设计是可以使用该工具的一个示例。通过有目的的技术应用,设计人员可以使工具看起来圆滑而精确。那些珍视那些特征的人会比其他人更喜欢该工具。它反映了他们是谁,从而给了他们信心,这使他们对自己感觉良好。

我们也受到进步,精通和控制的激励。进步的小迹象可能会产生很大的影响。在这里提供反馈尤其重要。当他们操纵产品时,请提供信号,让用户知道他们正在沿着正确的道路前进。

我们离目标越近,就越有动力继续前进。例如,一项研究:人们经常得到一张咖啡店的买家卡。有些卡需要10张邮票才能获得免费杯子。其他卡需要12个邮票,但卡上已经有两个邮票。在这两种情况下,受试者都需要获得10张邮票,但是那些拥有已经朝目标迈进的牌的人则可以更快地填满他们的牌。我们离目标越近,就越专注于剩余的东西,而对已经完成的事情的思考就越少。而且,我们越是专注于剩下要做的事情而不是已经完成的事情,我们就越有动力。这将创建一个正反馈回路。对于涉及逐步任务的设备或仪器,相比于已完成多少步,强调直到完成还剩下多少步提供了更有效的反馈。用户将更加投入,他们的参与将促进积极的用户体验,这将鼓励直觉。

概要

了解认知心理学将使医疗设备设计人员能够创建直观易用且吸引目标用户群体的产品。知道我们如何感知和理解事物-我们如何看待,理解和决定-是良好医疗产品设计的基础。