基于用戶體驗(yàn)的胰島素注射筆設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐

黃雨佳 楊夢(mèng)瑤

關(guān)鍵詞：胰島素注射筆 用戶體驗(yàn) 人機(jī)工程 便攜 智能

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2022）07-0119-04

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們的生活方式和飲食習(xí)慣發(fā)生了極大改變。糖尿病患病率從1980年的0.67%激增到2017年的11.2%[1]，且呈現(xiàn)出年輕化趨勢(shì)。研究顯示，1994年到2012年，20歲至35歲的青壯年人群糖尿病患病率增長了8倍[2]。隨著患病率的急劇增長與日益加劇的年輕化趨勢(shì)，糖尿病已成為社會(huì)高度重視的公共衛(wèi)生問題，受到廣泛關(guān)注。胰島素注射作為糖尿病患者控制血糖的重要方式，也需要得到更多關(guān)注與更具人性化的設(shè)計(jì)。

一、胰島素注射筆設(shè)計(jì)現(xiàn)狀概述

糖尿病是一種需終生治療的慢性病，日常治療以控制血糖在正常范圍為主，而胰島素注射作為控制血糖的有效手段，使用越來越廣泛[3]。胰島素注射筆是一種利用卡式瓶將胰島素與注射器結(jié)合的常見胰島素注射器，其注射疼痛感較低、計(jì)量精確、可重復(fù)使用、注射過程隱蔽等特點(diǎn)使其在患者的使用中最為廣泛[4]。諾和諾德公司于1985年設(shè)計(jì)出品了世界上第一支胰島素注射筆，在其后三十余年的發(fā)展過程中，各大公司推陳出新許多胰島素注射筆，從發(fā)明時(shí)間和市場(chǎng)占有率來看，替換芯式胰島素注射筆最為常見。根據(jù)銷量及性能，筆者對(duì)其中5款產(chǎn)品進(jìn)行了重點(diǎn)調(diào)查與分析，如表 1。

胰島素注射筆的設(shè)計(jì)基本只關(guān)注注射功能，缺乏用戶體驗(yàn)方面的考慮。外觀以圓柱形為主，均通過頂部按動(dòng)注射。其使用需要配合針頭和胰島素筆芯，這使胰島素注射筆的外出攜帶與收納十分不便，但現(xiàn)有的胰島素注射筆基本沒有系統(tǒng)地解決這個(gè)問題[3]，部分產(chǎn)品雖有配套收納容器，但僅有基礎(chǔ)收納功能。整體而言，目前家用的個(gè)人胰島素注射方法及血糖監(jiān)測(cè)仍存在較多缺陷，如外出攜帶物品過多繁瑣不便、操作缺乏人機(jī)需求的考慮、數(shù)據(jù)記錄智能化程度較低、產(chǎn)品外觀缺少對(duì)患者的關(guān)懷與隱私保護(hù)等。因此筆者基于用戶體驗(yàn)針對(duì)胰島素注射筆存在的缺陷及用戶需求進(jìn)行系統(tǒng)性整理，并對(duì)胰島素注射筆改進(jìn)設(shè)計(jì)提供方向。

二、用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般系統(tǒng)要素分析

用戶體驗(yàn)的概念最早由知名認(rèn)知心理學(xué)家、工業(yè)設(shè)計(jì)專家唐納德·A·諾曼于提出，其認(rèn)為在對(duì)交互式產(chǎn)品的開發(fā)過程中，應(yīng)該站在用戶的角度充分思考，以符合用戶需求[5]?，F(xiàn)在通常將用戶體驗(yàn)定義為對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)使用前、使用中、使用后，用戶各方面的全部感受。

對(duì)于用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)，何為在前人的基礎(chǔ)上提出了針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的“產(chǎn)品實(shí)用功能需求→產(chǎn)品感覺需求→產(chǎn)品交互需求→產(chǎn)品情感需求→產(chǎn)品社會(huì)需求→產(chǎn)品自我需求”6個(gè)逐步增高的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)要素[6]。筆者認(rèn)為根據(jù)馬斯洛關(guān)于人的需求層次可將其簡(jiǎn)化為“產(chǎn)品基本使用需求→產(chǎn)品交互體驗(yàn)需求→產(chǎn)品精神價(jià)值需求”并與之一一對(duì)應(yīng)。產(chǎn)品的基本實(shí)用功能與其給用戶帶來的感官體驗(yàn)是用戶購買產(chǎn)品時(shí)首要考慮的，即用戶對(duì)產(chǎn)品的基本使用需求。在滿足了產(chǎn)品基本使用需求之后，則要考慮用戶對(duì)產(chǎn)品的交互體驗(yàn)需求，保證用戶在與產(chǎn)品的互動(dòng)過程中感到輕松愉悅，可以簡(jiǎn)單方便地完成使用目標(biāo)。最后是用戶對(duì)于產(chǎn)品最高層次的精神價(jià)值需求，其要求產(chǎn)品可以給用戶帶來愉悅的情感體驗(yàn)，自我認(rèn)可與外在尊重，以及對(duì)用戶個(gè)性和自我滿足需求的詮釋。在現(xiàn)代消費(fèi)觀念的影響下，以人為本以用戶為核心已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本原則，而從滿足用戶的“產(chǎn)品基本使用需求、產(chǎn)品交互體驗(yàn)需求、產(chǎn)品精神價(jià)值需求”的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)要素出發(fā)，可以使產(chǎn)品具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)一般系統(tǒng)要素如圖1

三、糖尿病患者胰島素注射體驗(yàn)調(diào)查與需求分析

目前市面上關(guān)于胰島素注射筆的研究設(shè)計(jì)主要針對(duì)于基本注射功能方面，而關(guān)于用戶體驗(yàn)方面的系統(tǒng)研究，市場(chǎng)上較為空缺。因此從胰島素注射筆的用戶體驗(yàn)出發(fā)，結(jié)合用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要素，對(duì)注射筆的使用前、使用中和使用后的用戶感受進(jìn)行整體系統(tǒng)的研究分析，找出用戶痛點(diǎn)，明確設(shè)計(jì)需求，對(duì)其改進(jìn)設(shè)計(jì)方向具有十分重要的指導(dǎo)意義。

（一）調(diào)查方法

1.觀察與用戶訪談：為了從用戶角度更直觀深入地挖掘現(xiàn)有胰島素注射筆及其相關(guān)產(chǎn)品血糖儀的缺陷，多方面整體了解用戶感受。筆者實(shí)地走訪了醫(yī)院、藥店等地，同時(shí)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資料采取觀察的方式對(duì)糖尿病患者進(jìn)行胰島素注射和血糖監(jiān)測(cè)前、中、后過程中涉及的行為、組件及互動(dòng)進(jìn)行了系統(tǒng)性記錄。同時(shí)根據(jù)觀察結(jié)果，對(duì)患者采取了電話聯(lián)系的方式進(jìn)行用戶訪談進(jìn)一步了解用戶感受，最后對(duì)調(diào)研結(jié)果采用用戶體驗(yàn)地圖的方式進(jìn)行了可視化整理呈現(xiàn)。

2.問卷調(diào)查：為了對(duì)上述調(diào)研結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析驗(yàn)證，同時(shí)更加精準(zhǔn)地了解用戶基本情況，分析用戶具體需求，轉(zhuǎn)化需求，為后續(xù)設(shè)計(jì)研究提供明確方向和優(yōu)先級(jí)排序。筆者針對(duì)有胰島素注射需求的糖尿病患者進(jìn)行了線上與線下結(jié)合的兩次問卷調(diào)查，并對(duì)收集的問卷進(jìn)行了整理分析。第一次為用戶基本情況與需求驗(yàn)證調(diào)查，第二次為在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上基于用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要素提出具體功能并進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序的KANO模型問卷調(diào)查。

（二）用戶體驗(yàn)整體分析

筆者將觀察與用戶訪談?wù){(diào)研結(jié)果進(jìn)行整理分析，根據(jù)患者日常血糖監(jiān)測(cè)和胰島素注射的完整流程，將其中涉及到的患者行為，想法和情緒進(jìn)行總結(jié)歸納，制作了用戶體驗(yàn)地圖。從用戶角度出發(fā)，將用戶使用胰島素注射筆與血糖儀的過程與服務(wù)、系統(tǒng)之間的交互關(guān)系可視化呈現(xiàn)[7]，對(duì)用戶胰島素注射體驗(yàn)進(jìn)行了整體全面的分析，如圖2。

從用戶使用前、中、后三個(gè)階段分析發(fā)現(xiàn)，影響用戶體驗(yàn)的因素具體表現(xiàn)如下：

使用前：前期準(zhǔn)備流程繁瑣，易出錯(cuò)或遺漏;所需物品零散雜亂，不便于收納和外出攜帶;

使用中：注射動(dòng)作方面的人機(jī)工程因素考慮不夠完善，影響使用體驗(yàn);注射后，拔針時(shí)間難以控制，導(dǎo)致藥液吸收不完全;

使用后：對(duì)使用過的物品進(jìn)行收集整理和廢棄處理時(shí)易遺漏;包裝外觀辨識(shí)度較高，缺乏對(duì)用戶隱私的保護(hù);缺少智能化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，依靠用戶手動(dòng)易出錯(cuò)且不直觀。

（三）用戶需求數(shù)據(jù)分析

本次問卷調(diào)查的受訪者為有過胰島素注射經(jīng)歷的糖尿病患者。因針對(duì)人群特殊，為防止數(shù)據(jù)誤差過大，問卷進(jìn)行了人群篩選并以線上問卷星平臺(tái)和線下紙質(zhì)問卷結(jié)合的形式進(jìn)行發(fā)放。共收集問卷51份，其中有效問卷17份，12份來源于糖尿病患者網(wǎng)絡(luò)社區(qū)，5份來源于線下訪談。通過對(duì)17份有效問卷的分析整理，結(jié)果如下：

（1）糖尿病患者中男性患者占比較高，年齡以36- 45歲（占比47.10%）和45-60歲（占比41.18%）為主，其他年齡段占比較小但整體呈現(xiàn)年輕化趨勢(shì);

（2）70.59%的患者長時(shí)外出時(shí)需攜帶胰島素注射筆、注射筆針頭、血糖儀、采血筆、采血筆針頭、血糖儀試紙、胰島素筆芯等物品，其中82.35%的患者會(huì)因此感到不便，因此存在出行便攜方面的需求;

（3）47.06%的患者在注射后，會(huì)因拔針過快導(dǎo)致藥液外流，使藥液吸收不充分，存在安全隱患;

（4）64.70%的患者以書面形式定期記錄血糖數(shù)據(jù)變化和注射情況，其中81.82%的患者因此感到不便，因此存在智能化數(shù)據(jù)管理的需求;

（5）會(huì)選擇臀部作為注射部位之一的患者有88.24%，其中會(huì)因此感到不便的有86.67%，因此需對(duì)此方面進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)性能的改進(jìn);

（6）76.47%的患者認(rèn)為胰島素注射筆外包裝辨識(shí)度高，因此隱私保護(hù)需求存在。

根據(jù)上述調(diào)研結(jié)論同時(shí)結(jié)合用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)要素，進(jìn)行注射筆設(shè)計(jì)需求的分析。在產(chǎn)品基本使用方面，用戶存在出行便攜、安全舒適地進(jìn)行注射等需求;產(chǎn)品交互體驗(yàn)方面，用戶存在數(shù)據(jù)管理智能化和可視化的需求，產(chǎn)品精神價(jià)值層面，用戶希望提高對(duì)自身隱私的保護(hù)，減少病情相關(guān)信息，同時(shí)對(duì)個(gè)性化的產(chǎn)品外觀有著更高的期待。因此筆者將產(chǎn)品功能確定為：物品集中收納、通過改變注射方式改進(jìn)人機(jī)工程學(xué)性能、通過設(shè)置拔針提醒降低安全隱患、可視化數(shù)據(jù)管理、通過改變外觀進(jìn)行隱私保護(hù)。

（四）基于KANO模型的用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)需求分析

KANO模型分析是從用戶心理認(rèn)知角度出發(fā)，獲取用戶滿意度與產(chǎn)品功能的關(guān)系，并對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，確定設(shè)計(jì)需求指導(dǎo)設(shè)計(jì)的有效工具[8]。

根據(jù)K ANO模型問卷設(shè)計(jì)要求與上述調(diào)研結(jié)論，筆者設(shè)計(jì)了單選式正負(fù)向維度的問卷進(jìn)行第二次問卷調(diào)查。面向胰島素注射筆用戶于線上發(fā)放30份，回收有效問卷27份，線下發(fā)放10份，回收有效問卷7份，共發(fā)放問卷40份，回收有效問卷34份。并對(duì)問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得到各功能的Better系數(shù)和Worse系數(shù)絕對(duì)值如表2。根據(jù)KANO模型定義劃分出每個(gè)功能所在區(qū)域?qū)傩裕ㄈ鐖D3），其中第一象限代表期望型需求，表示用戶滿意度將隨此需求的提供上升，反之降低;第二象限代表魅力型需求，表示用戶滿意度將隨此需求的提供上升，但不提供時(shí)用戶滿意度不會(huì)降低;第三象限代表無差異型需求，表示用戶滿意度不會(huì)因需求的提供與否而產(chǎn)生明顯改變;第四象限代表必備型需求，表示提高此需求的提供用戶滿意度不會(huì)提升，但不提供時(shí)用戶滿意度將大幅降低。

其中物品集中收納和隱私保護(hù)功能為期望需求，可視化數(shù)據(jù)管理和多種注射方式為魅力需求，拔針提醒為無差異需求。根據(jù)必備型需求>期望型需求>魅力型需求>無差異型需求的優(yōu)先級(jí)排列原則，并在每一象限內(nèi)按照better系數(shù)和worse系數(shù)絕對(duì)值之和由大到小進(jìn)行功能優(yōu)先級(jí)排序：物品集中收納>隱私保護(hù)>多種注射方式>可視化數(shù)據(jù)管理>拔針提醒。

因此，應(yīng)以物品集中收納、隱私保護(hù)作為核心功能，多種注射方式和可視化數(shù)據(jù)管理作為主要功能，拔針提醒作為輔助功能，對(duì)胰島素注射筆進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

四、注射筆用戶體驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)踐

注射筆改進(jìn)設(shè)計(jì)方案相較于市面上傳統(tǒng)的胰島素注射筆應(yīng)以用戶體驗(yàn)為重點(diǎn)進(jìn)行整體化設(shè)計(jì)，盡可能滿足用戶的基本使用需求、交互體驗(yàn)需求和精神價(jià)值需求。根據(jù)前文調(diào)研分析，其應(yīng)在保證基本注射功能的前提下，以物品集中收納、隱私保護(hù)為核心，融入多種注射方式和可視化數(shù)據(jù)管理等亮點(diǎn)功能同時(shí)輔以拔針提醒而開展。

方案整體設(shè)計(jì)為便攜性組合套裝產(chǎn)品，分為收納套盒和注射筆兩部分。并考慮到其作為家用醫(yī)療器械，應(yīng)選擇柔和、明亮的淺色調(diào)來盡可能降低使用者的抵觸情緒[4]。同時(shí)結(jié)合糖尿病患者年輕化趨勢(shì)，考慮到用戶對(duì)于產(chǎn)品展示個(gè)性、彰顯品位的精神價(jià)值需求，其造型及配色應(yīng)簡(jiǎn)約大方、具有智能感、科技感。

（一）整體造型尺寸

整體造型上，結(jié)合其收納與隱私保護(hù)的核心需求，同時(shí)考慮到手握舒適度、放置穩(wěn)定性以及外出便攜性，選取直六棱柱為產(chǎn)品整體形態(tài)，色彩上選取干凈的白色與代表健康舒適的淺綠色結(jié)合，使用戶操作時(shí)保持情緒平和，減少恐懼，讓用戶產(chǎn)生信任，感受關(guān)懷。收納套盒以日常生活用品保溫水杯為參考，外觀上減少用戶隱私及糖尿病相關(guān)信息，采用圓潤簡(jiǎn)潔的線條，智能美觀且兼具收納功能，能更好地融入用戶的生活、工作環(huán)境。套盒整體尺寸基于人機(jī)工程學(xué)的人體手握持?jǐn)?shù)據(jù)[9]確定為直徑60mm，長170mm，各棱面寬均為30mm，抓握著力舒適的同時(shí)能穩(wěn)定置于桌面。注射筆以替換芯式胰島素注射筆為參考，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中手掌握手柄基本尺寸[10]如表 3，確定其加蓋長為160mm，直徑為20mm，手握操作范圍為120mm。整體尺寸與外觀造型如圖4

（二）使用功能設(shè)計(jì)

功能設(shè)計(jì)上，在確?；咀⑸浜蛣┝空{(diào)整功能前提下，以安全、便捷、舒適為原則，滿足物品集中收納的需求，并通過人機(jī)工程分析進(jìn)行注射方式的改進(jìn)，增設(shè)拔針提醒功能加強(qiáng)人機(jī)交互。

筆者將患者日常所需注射筆、血糖儀、采血筆、采血筆針頭、血糖儀試紙、注射筆針頭、胰島素筆芯等物品合理有序地放置在收納套盒中，并對(duì)血糖儀、采血筆、注射筆針頭進(jìn)行了整體化改進(jìn)設(shè)計(jì)，便于物品存放取用和外出攜帶，同時(shí)采用芯片制冷技術(shù)為胰島素筆芯提供適宜儲(chǔ)存條件。

對(duì)不同部位注射動(dòng)作進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)分析，針對(duì)臀部注射時(shí)關(guān)節(jié)活動(dòng)度高，不舒適度大[11]的情況進(jìn)行注射筆注射方式的改進(jìn)。參考女性最小拇指控制長度（計(jì)算公式為Y=-2.79+0.32X1）[12]，在注射筆手握范圍下部設(shè)計(jì)了滑動(dòng)范圍為45mm 的橡膠推鈕，使其同時(shí)具備按動(dòng)和推動(dòng)兩種注射方式，讓用戶注射時(shí)具有更多選擇更加舒適安全。

在注射筆推桿頂部?jī)?nèi)置信息傳輸模塊，當(dāng)注射液推注完成十秒后，自動(dòng)向綁定手機(jī)傳輸數(shù)據(jù)信息，提醒用戶進(jìn)行拔針操作。保證注射液的充分吸收，確保注射劑量準(zhǔn)確，避免人為操作方面的誤差。實(shí)用功能效果如圖5

（三）可視化數(shù)據(jù)管理

傳統(tǒng)胰島素注射筆無法自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)并直觀呈現(xiàn)患者血糖變化且易出錯(cuò)或丟失。針對(duì)用戶可視化數(shù)據(jù)管理的需求，筆者進(jìn)行了數(shù)據(jù)管理App設(shè)計(jì)，以血糖記錄、注射提醒，個(gè)人信息綁定，胰島素用量記錄作為主要功能，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，統(tǒng)計(jì)分析用戶血糖數(shù)據(jù)和單次注射劑量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并呈現(xiàn)用戶的血糖變化。內(nèi)置鬧鐘功能提醒用戶按時(shí)注射胰島素，避免遺忘，同時(shí)輔助十秒拔針提醒功能。定期上傳用戶血糖及胰島素注射情況至相關(guān)醫(yī)院，便于用戶復(fù)診。幫助用戶進(jìn)行可視化數(shù)據(jù)管理，輔助產(chǎn)品為用戶提供更加全面智能的服務(wù)，給予用戶更大程度的關(guān)懷，提升用戶與產(chǎn)品的交互體驗(yàn)。構(gòu)建數(shù)據(jù)管理App功能架構(gòu)，如圖6。

App界面設(shè)計(jì)方面，為確保產(chǎn)品整體性，選用了低飽和度的綠色、黃色、淺灰色作為主題色，紅色和橙色等較鮮艷的顏色作為提示色并采用圓角正六邊形結(jié)合產(chǎn)品外觀特征作為App圖標(biāo)，減少文字使用，采用圖標(biāo)、曲線和形狀將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，視覺效果更加直觀明了，具體效果如圖 7。

結(jié)論

文章通過多種研究方法針對(duì)替換芯式胰島素注射筆存在的缺陷進(jìn)行了深入調(diào)研和總結(jié)，并基于用戶體驗(yàn)和人機(jī)工程在造型風(fēng)格、功能創(chuàng)新、交互體驗(yàn)及用戶關(guān)懷等多個(gè)方面對(duì)胰島素注射筆進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐，設(shè)計(jì)出了一款便攜式的胰島素注射筆套裝產(chǎn)品。文中關(guān)于胰島素注射筆的用戶體驗(yàn)需求分析結(jié)果可為后續(xù)的注射筆設(shè)計(jì)研究提供方向與參考，引發(fā)關(guān)于注射筆等家庭醫(yī)療設(shè)備用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)的廣泛關(guān)注與深入思考。