Интерфейсы медицинских аппаратов: как дизайнеру обеспечить безопасность пациента

2023-08-18 09:47:04 Время чтения 35 мин 659

  Это Атвинта. Проектирование в медицине — дело ответственное, ведь от интерфейса зависит здоровье пациента и результат процедуры. На примере лазерных аппаратов мы расскажем, как сделать удобную панель управления для врача и безопасную — для посетителя клиники.  

Отличие промышленных и веб-интерфейсов

На рынке Атвинту знают как разработчика веб-сервисов и ПО — мы привыкли работать с браузерными, десктопными и мобильными интерфейсами. Но в дизайне есть еще одно увлекательное направление — промышленный дизайн, где специалист проектирует оборудование или изделия. И у нас есть в этом серьезный опыт.

Например, мы создали интерфейс немецких аппаратов, которые смешивают жидкости для парения.

Продукт для рынка был новый, цель стартапа — быстрее обслуживать покупателей продукта. При тестовом запуске оказалось, что экономия времени достигнута незначительная, тогда клиент обратился к нам за редизайном панели управления. Мы нашли узкие места интерфейса и улучшили UX. С обновленным экраном длительность смешивания жидкости сократилась на 20%.

Еще мы делали микробиологическую IoT-лабораторию для стартапа из США. Наша команда создала программное обеспечение для управления устройством и его интерфейс. Разработка оптимизирует процесс лабораторных исследований.

Такие проекты — отдельный кайф для команды.

Илья Горбаров
СЕО Атвинты
«Одно дело пилить продукты для онлайна — да, это кропотливый труд, который экономит человекочасы и приносит деньги заказчику. Но когда видишь, что в реальное производство выходят тысячи единиц оборудования с твоими интерфейсами — ну просто непередаваемые ощущения. А когда понимаешь, что потом с их помощью проводят научные эксперименты, лечат людей и делают физический продукт — вообще экстаз».

Задача промышленного интерфейса — отдать команду электронике, чтобы она запустила нужный пользователю процесс внутри оборудования. Например, включение, запуск режима, остановка или настройка параметров.

Презентация IoT-лаборатории, для которой мы разработали софт и интерфейс

Панель управления значительно отличается от веб-интерфейса:

  1. мало контента, но много кнопок, бегунков, шкал, таймеров, полей ввода;
  2. часто такие экраны бывают компактными, поэтому нужно разместить все необходимое на небольшом «клочке» интерфейса;
  3. экраны оборудования обладают разными характеристиками и качеством дисплея, так что во время проектирования дизайнер должен учитывать ограничения и заранее думать о том, как макет «сядет» на реальную панель;
  4. оборудование может эксплуатироваться десятилетиями, поэтому интерфейс должен оставаться актуальным долгое время;
  5. много технических деталей и специализированных функций, поэтому интерфейс лучше создавать в плотной связке с конечными пользователями и инженерами оборудования;
  6. растет роль эргономики — врач на процедуре может одной рукой держать насадку над лицом пациента, а другой менять режим. Интерфейс должен учитывать контекст и действия, которые выполняет специалист;
  7. экран — лишь часть аппарата, поэтому панель управления должна быть корректно вписана в общий дизайн и дополнять внешний вид установки;
  8. ощутимые последствия пользовательской ошибки — если специалист запутается в интерфейсе, то это может привести к производственному браку и потерям.

Особенно последний пункт актуален для медицинского оборудования — здесь дело касается уже не убытков, а жизней и здоровья людей. Хотя и убытки играют для бизнеса важную роль — выплачивать компенсацию за вред при несчастном случае будет клиника.

Тем выше ответственность дизайнера при проектировании медаппарата — готовый интерфейс должен быть максимально безопасным и комфортным. Тогда врачу будет удобно работать со сложной установкой, а риск ошибок снизится до минимума.

Кроме IoT-лаборатории мы также делали экраны для двух производителей лазерных аппаратов: из России и США. На примере этих проектов мы расскажем, как работать с промышленными интерфейсами в области медицины.

Аналитика: погружаемся в техню процедурный протокол 

В косметологии лазерные аппараты используют для огромного количества процедур:

  1. удаление рубцов;
  2. омоложение кожи;
  3. лечение угрей;
  4. лечение сосудов;
  5. эпиляция;
  6. удаление татуировок.

На рынке множество лазеров с разной мощностью, длительностью импульса, насадками и режимами. Аппараты наших клиентов отличались как по внешнему виду, так и по функционалу.

Один из лазеров нашего заказчика

При работе с промышленными интерфейсами рекомендуем максимально погрузиться в техническое оснащение и ход процедуры перед проектированием. Чем больше информации будет собрано на старте — тем меньше правок появится в дальнейшем. 

На этапе аналитики важно выявить все настройки и элементы управления, которые должны быть под рукой у врача, а также узнать их назначение.

Покажем на примере.

Вот так выглядели пресейловые варианты концепций для нашего клиента — производителя лазеров AZOR, установки которого используют 3 000 клиник в 30 странах мира.

А вот так они изменились, когда мы начали работу над проектом и выяснили, что на аппарате нужно настраивать форму и площадь вспышки, а также количество точек на квадратный сантиметр.

Деталей и настроек стало больше — пришлось компоновать кнопки и шкалы по-новому. Здесь элементы управления уже были правильными, однако заказчику было интересно посмотреть другие концепции, и мы подготовили еще несколько вариантов. Один из них был принят в разработку.

Кастдевы с врачами

Подготовиться к проектированию поможет аналитика — один из самых важных этапов в разработке. У нас в Атвинте есть отдел аналитики, который проводит исследования. С их помощью мы собираем базу будущего продукта и понимание, как он должен работать.

Классика жанра — кастдевы (глубинные интервью). Мы часто используем этот инструмент, потому что это самый надежный способ узнать о задачах / проблемах / паттернах / поведении / пожеланиях пользователей.

Еще один «лазерный» клиент обратился к нам, чтобы создать панель управления для обновленного аппарата. Компания проводила модернизацию продукта — в новых приборах инженеры улучшили технологию и внедрили новые функции в логику установки.

Один из главных апгрейдов — сенсорный экран, через который врачи выставляют настройки и управляют лазером.

Перед проектированием мы провели наши любимые кастдевы, чтобы узнать:

  1. для каких задач / заболеваний используется аппарат;
  2. какие действия выполняет врач во время процедуры;
  3. какой у врачей есть опыт с другими аппаратами;
  4. что не нравилось в предыдущей версии аппарата;
  5. что хотелось бы видеть в новой версии.

Опросили две группы пользователей:

  1. врачи, непосредственно работающие с пациентами;
  2. врачи-преподаватели, которые учат пользоваться прибором на семинарах.
Слайд с инсайтами по кастдеву в отчетной презентации аналитиков Атвинты

Несколько живых цитат от респондентов:

  1. «Если будет мониторчик, на котором всё легко и просто, будет приятнее работать».
  2. «Я не могу сообразить, что мне нужно нажать, чтобы выйти из паузы без отключения».
  3. «Из-за того, что нет преднастроек, можно легко посжигать кожу, так как с таблицей работать сложно — нужно к ней поворачиваться, смотреть, запоминать».
  4. «Нам, врачам, важно подбирать параметры под индивидуальные особенности, особенно детализацию диаметра пятна».
  5. «Другие аппараты понимают, когда была установлена новая линза и какого размера, после чего выставляются настройки автоматически. Не нужно держать в голове или рядом таблицу с джоулями». 
  6. «Каждый врач перед процедурой записывает в журнал тотальное количество импульсов, сколько потратил и сколько осталось, и так по кругу, это неудобно. Хотелось бы автоматический подсчет». 
  7. «Каждый раз, когда меняется линза, нужно сменить параметр. А вот другие аппараты пишут о любом действии с оборудованием».

На основе ответов мы выяснили, что в новом интерфейсе необходимо реализовать:

  1. автоматический учет импульсов — ранее врачи вели его в журнале и высчитывали количество импульсов сами;
  2. автоматическое обновление настроек при смене линзы — ранее приходилось выставлять их вручную;
  3. программы с преднастроенными параметрами и режим ручной настройки — половине респондентов подходит формат готовых программ, остальные предпочитают выставлять настройки лазера самостоятельно.

Без глубинных интервью учесть эти нюансы было бы невозможно.

Виктория Жильцова
Аналитик
«Пользователи были нашими основными помощниками для улучшения функциональности и проектирования. На основе их опыта в интерфейс добавлялись новые экраны и кнопки, значительно сокращающие время на работу с оборудованием».

Так, мы выявили предпочтения пользователей и реализовали их в интерфейсе. С обновленными экранами мы избавили врачей от бумажной работы и лишних действий в различных сценариях. Результат — сокращение тайминга процедуры, экономия часов специалистов, повышение безопасности процедуры.

Полевые исследования: наблюдаем за пользователями в реал-тайме

Еще один крутой инструмент для работы над промышленным дизайном. Здесь мы в реальном времени исследуем, как пользователи тестируют интерфейс.

При разработке софта и панели управления для IoT-лаборатории мы четыре раза переделывали прототипы на основе фидбека от ученых. Команда отправляла интерактивный прототип для UX-тестирования заказчику. Он встречался с лаборантами, которые будут работать с оборудованием, и давал им простые задания. UX-тесты клиент записывал на видео и передавал нам, а мы улучшали дизайн на основе обратной связи.

Результат такого подхода — удобный интерфейс, который быстро решает задачи пользователя.

User flow: выясняем, что понадобится пользователю

User flow — это последовательность действий, которые пользователь выполняет для достижения цели, а также ответы системы на действия пользователя. Аналитики оформляют ее в виде наглядной схемы.

Инструмент помогает верхнеуровнево обсудить с заказчиком сценарии использования продукта и его функциональность, логику. Это облегчает процесс получения обратной связи внутри проекта.

Виктория Жильцова
Аналитик
«Ценность User flow состоит в том, что команда узнает, как пользователи взаимодействуют с продуктом, а также что влияет на создание эффективного дизайна с точки зрения UX. Это помогает концентрироваться и держать фокус на проектировании понятного интерфейса».

Чтобы спроектировать User flow, недостаточно получить требования от заказчика — нужно исследовать пользователей, которые взаимодействуют с продуктом. Также обязательно изучить инструкции / документацию к оборудованию и взять несколько консультаций у инженеров производителя.

Эта информация поможет ознакомиться с технической начинкой прибора, узнать обо всех его функциях и отразить их в интерфейсе.

User flow от аналитиков Атвинты
Виктория Жильцова
Аналитик
«При составлении User flow для лазера мы ориентировались на текущую документацию, подробно разбирали с заказчиком и инженером, как работает аппарат при разных условиях и задачах, определяли список экранов, которые важно сохранить. Также обсуждали с врачами и косметологами, как они используют оборудование, на каких процедурах, что мешает их проводить. Проводили сравнение с оборудованием конкурентов».

На выходе аналитики Атвинты предоставили подробный User flow, на основе которого проектировщик составлял прототипы и макеты экранов.

В готовом интерфейсе мы учли более 100 пользовательских сценариев. 

Как работать с небольшими экранами

На этапе аналитики мы выяснили, какие настройки, кнопки и режимы понадобятся врачам, самое время перейти к созданию интерфейса. Основным ограничением для проектировщика будет нестандартный размер экрана.

Зачастую экраны медоборудования делают компактными, а значит, нужно аккуратно использовать пространство и бережно относиться к каждому доступному пикселю.

Чтобы пользователь интуитивного считывал и быстро находил нужные функции, акцент стоит делать на основных настройках. В нашем случае это показатели мощности лазера.

Мы выделили их в обоих проектах — на экранах они занимают больше всего места и визуально выделяются более крупными шрифтами, кнопками, цветом и дополнительными дизайнерскими элементами.

В оборудовании AZOR также настраиваются параметры вспышки. Форма выбирается отдельной кнопкой, а площадь — с помощью сенсорного джойстика. В одной из концепций мы предлагали выставлять ее через ручной ввод значений, но это оказалось неудобным для пользователей, тогда мы предложили вариант с джойстиком, который пошел в реализацию.

Второстепенную информацию можно вынесли в блок на верхней части экрана. Это может быть название режима, время, кнопка общих настроек.

В интерфейсе для AZOR сверху мы разместили кнопки сохранения и загрузки настроек. Врач может создать настройки лазера для пациента, который проходит длительный курс, и на следующем приеме быстро загрузить индивидуальный режим для него.

Как мы уже писали выше — часть пользователей считают удобной готовую настройку программ, поэтому меню с режимами также стоит внедрить в интерфейс на отдельном экране. Для AZOR мы отрисовали 15 уникальных иконок под все программы аппарата.

В случае со вторым клиентом программы решили просто пронумеровать. Дело в том, что в аппарате более 30 режимов, многие из которых сложно отобразить на иконках из-за отношения к интимным отраслям медицины.

Дополнительные рекомендации о том, как грамотно расположить элементы панели управления, мы оставили в статье «Проектирование здорового человека и проектирование «курильщика». В ней мы рассказали о трех шагах, которые помогают оптимизировать интерфейс в промышленном дизайне.

Безопасность в интерфейсе

Лазер — травмоопасная технология, и от устройства аппарата зависит здоровье пациента. Критические ошибки контролируются софтом и электроникой, а для экстренной остановки лазера есть физическая кнопка — это регулируется нормативами производства.

Задача дизайнера — обеспечить безопасность и в рамках интерфейса. Для этого панель управления должна быть понятна и удобна доктору. Конечно, всегда остается человеческий фактор, но внести лепту в комфорт и скорость процедуры можно уже на этапе проектирования.

Размещение элементов

Все элементы управления должны легко распознаваться и считываться, потому что во время процедуры врач сосредоточен на пациенте, а не на экране — у него нет времени внимательно изучать панель.

Алексей Нибо
Дизайн-директор
«В интерфейсе медоборудования нужно использовать крупные кнопки, индикаторы и текст. Все эти элементы лучше разместить на значительном расстоянии. Так пользователь не промахнется при нажатии и будет быстро ориентироваться в интерфейсе».

Все, что не относится к настройке аппарата для процедуры, лучше вынести на другие экраны — это может быть профайл пользователя, общие настройки, выбор готового режима и проч.

Использование цвета

Роль акцентных цветов становится более весомой, чем в веб-интерфейсах. Случайное нажатие не на ту кнопку из-за неправильной ассоциации по цвету может выключить аппарат или сбросить настройки, что замедлит процедуру и помешает доктору.

Стоит использовать привычные паттерны. Например, синий и зеленый ассоциируется с подтверждением и запуском, красный — с отменой и остановкой. 

По запросу клиента создали 2 шаблона диалоговых окон для разных запросов

Экраны безопасности

В некоторых сценариях софт оборудования может остановить процедуру. 

Например, у нашего заказчика при перегреве аппарата вспышки прекращаются автоматически. В этот момент нужно сообщить пользователю о паузе и заблокировать управление. Для этого мы сделали экран с уведомлением и таймером, который показывает время ожидания.

На таких экранах нужно вывести следующую информацию:

  1. что произошло — объясните врачу, в каком состоянии находится оборудование, чтобы он понимал ситуацию, например, «Перегрев» или «Сброс настроек»;
  2. что делать — дайте инструкцию для определения дальнейших действий, например, «Дождитесь охлаждения» или «Выберите новый режим»;
  3. сколько ждать — если операция занимает время, покажите пользователю время ожидания, чтобы он видел — все под контролем, оборудование продолжает работу, а не зависло.
Блокировочный экран для сценария с перегревом

Анимация 

Анимация — дополнительный инструмент для визуальной коммуникации с пользователем.

В одной из концепций мы предложили заказчику сделать ненавязчивую анимацию в виде плавных хаотичных волн по окружности. Они ассоциируются с абстрактными физическими процессами и напоминают живые схемы из учебников. Движение показывает, что лазер находится в рабочем режиме.

Одного взгляда достаточно, чтобы понять — аппарат в порядке. При этом анимация не отвлекает внимание врача от процедуры благодаря неспешности и небольшому «размаху» волн.

Дизайн: почему интерфейсы медоборудования выглядят устаревшими

Косметологические клиники вкладывают миллионы, чтобы оснастить свои кабинеты современной техникой. Исследования, сложная инженерия и наукоемкое производство сказываются на цене оборудования. Несмотря на высокую стоимость таких приборов, часто их интерфейсы морально отстают на 10-15 лет от уровня самого оборудования.

Это объясняют несколько причин:

  1. У производителей нет достаточной экспертизы. Они профи в техническом устройстве оборудования, но не в UX/UI-дизайне.
  2. Фокус на оснащении. На первом месте — технологии, эргономика, дизайн самого оборудования, безопасность. Интерфейс — не в приоритете.
  3. Оборудование обновляется редко. Аппараты меняют раз в 5-10 лет, пока не устареет технология, или не закончится срок эксплуатации. Чем старше прибор, тем менее актуально смотрится его интерфейс.

Однако рынок меняется, и все больше производителей осознают потребность в продуманном и современном интерфейсе, как наши клиенты. 

Производителю лучше отдать разработку панели управления на аутсорс агентству с экспертизой в UX/UI-дизайне. Тогда интерфейс будет соответствовать уровню высокотехнологичного оборудования.

Продажи в B2B — трудоемкий процесс, поэтому чем выше характеристики продукта, тем больше у него преимуществ и эффективнее продажи. В медицинском оснащении на первом месте стоят технические возможности и результат, который можно дать пациенту. Внешний вид аппаратов менее важный фактор, но все же руководители клиник обращают на это внимание, особенно в премиум-сегменте.

Современный и стильный интерфейс поможет увеличить стоимость продукта или объем продаж за счет дополнительного конкурентного преимущества. 

Как сделать интерфейс на 10 лет вперед

Аппараты в клиниках эксплуатируются до 5-15 лет, поэтому нет смысла применять краткосрочные тренды — дизайн устареет через пару лет, а прибор будут использовать еще очень долго.

Экран оборудования — не лучшее место для творческих экспериментов дизайнера.

Чистый и выдержанный дизайн будет актуален всегда, и оптимальное решение здесь — минимализм. Показывайте на экране только то, что действительно нужно пользователю, избегайте лишних акцентов и эстетики ради эстетики. 

Набросок интерфейса лазерной установки от нашей команды

Дополнить интерфейс можно тем, что органично впишется в дизайн и не будет отвлекать пользователя. Рассмотрим приемы, которые мы использовали в визуале нашего проекта.

Связь с промышленным дизайном 

Интерфейс будет смотреться более органично, если связать его элементы с внешним видом аппарата.

Под экраном лазера нашего клиента находится полукруглая панель с кнопками. Чтобы сохранить преемственность промышленного дизайна, мы продолжили форму круга уже в интерфейсе. 

Так как функциональность в этой нише важнее эстетики, элемент добавлен не только «для красоты», но и выполняет важную задачу. Это цветовой индикатор, который работает как визуальная подсказка для врача.

Центральный элемент в виде круга подсвечивается тремя цветами:

  1. красный — работа остановлена из-за ошибки;
  2. синий — аппарат находится в ожидании;
  3. зеленый — лазер включен и работает исправно.

Неоморфизм

Неоморфизм — это подход, в котором активно используется размытие и тени для выделения элементов UI. Стиль пришел на замену устаревшему и тяжелому скевоморфизму, который дублировал аналоговые интерфейсы. 

Исторически скевоморфизм появился во времена расцвета сенсорных экранов. Тогда люди только знакомились с тачскрином. Чтобы познакомить пользователей с новинкой и визуально объяснить функцию UI-элементов, дизайнеры имитировали реальные кнопки в интерфейсах. Похоже на кнопку — значит, нужно нажать.

Неоморфизм же представляет собой смесь современного минимализма и черт скевоморфизма. Ассоциация с физическими элементами управления достигается за счет теней и объемов.

Мы использовали неоморфизм в одном из проектов, так как 50% врачей, работающих на аппарате производителя, предпочитали использовать физические кнопки.

Алексей Нибо
Дизайн-директор
«Реалистичная имитация кнопок поможет этой части пользователей быстрее адаптироваться к сенсорному экрану. К тому же, это продолжает нашу идею по объединению интерфейса и промышленного дизайна в единую концепцию — кнопки в интерфейсе гармонируют с физическими кнопками на аппарате». 

Таким образом, неоморфизм является одним из актуальных решений для промышленного дизайна. Стиль основан на минимализме — в нем нет тяжелых элементов и акцентов, поэтому он сохранит свою актуальность на долгое время, что важно для дизайна долговечного оборудования.

Современные интерфейсы нужны всем

Наш опыт показывает — реализовать стильный и функциональный дизайн можно на любом рабочем пространстве, будь то экран станка на заводе или панель медицинского аппарата.

Закрепим ключевые рекомендации из статьи:

  1. учитывайте специфику экрана и сразу думайте о том, как макет будет выглядеть в реальной жизни — панели оборудования разнообразны как по разрешению, так и по техническим характеристикам, что влияет на качество отображения;
  2. учитывайте контекст, в котором находится пользователь промышленного дизайна, и подстраивайте интерфейс под него — специалисты работают в не самых комфортных условиях, поэтому надо исследовать, в какой позе они находятся, какие движения делают, какие манипуляции есть в процессе, взаимодействуют ли с напарником/пациентом и проч.;
  3. перед проектированием необходимо провести подробную аналитику — без знаний об аппарате и пользователях не получится сделать корректный и удобный интерфейс и придется вносить много правок;
  4. кастдевы помогут узнать о потребностях пользователей и технологии процесса;
  5. полевые исследования пригодятся для оценки старой версии интерфейса и тестирования обновленного экрана;
  6. составьте User flow, чтобы учесть все сценарии и действия, которые пользователь будет выполнять в системе;
  7. консультации с инженерами и техническая документация помогут понять, как устроен аппарат и какие в нем есть функции;
  8. в дизайне лучше придерживаться минимализма, так как оборудование будет использоваться от 5 до 15 лет;
  9. интерфейс должен дополнять внешний вид аппарата, так как экран является деталью большого объекта;
  10. на основном экране должны быть размещены настройки, необходимые специалисту для проведения процедуры, а для второстепенных кнопок, меню и контента лучше сделать отдельные экраны;
  11. используйте крупные кнопки, индикаторы и текст, а также разместите все элементы на значительном расстоянии — так вероятность промахнуться и ошибиться с настройкой становится ниже, а безопасность процедуры выше;
  12. предусмотрите экраны безопасности и напоминания о техническом состоянии аппарата, например, об истечении срока лицензии или необходимости сменить деталь;
  13. для визуальной коммуникации с пользователем можно подключить анимацию, но она должна быть плавной, в спокойной цветовой гамме, чтобы не отвлекать специалиста от процесса.

Мы в Атвинте считаем, что удобные интерфейсы нужны не только на мобильных телефонах, планшетах и ПК, но и на других экранах, с которыми работают врачи, строители и производственники. Это экономит время, повышает безопасность и делает процессы в реальном секторе не только удобными, но и эстетичными.