TOMID宋剑张超课题组联合广东省医发表《手术与植入器械人因工效学应用研究进展》

       工效学的理念已应用于各个领域，人因工程作为一门交叉学科，从诞生起便是医疗健康领域的重要研究课题。手术器械和植入器械引入人因工程的理论方法，可有效提高手术成功率、减少医疗失误风险，并保障医生舒适度与患者安全。当前针对植入器械设计的工效学研究缺乏全面系统的总结。

      近日TOMID宋剑副教授课题组联合广东省人民医院围绕普通外科、骨科、口腔科、医疗美容中手术器械和植入物的工效学展开综述，提出"手术-植入物-患者"的S.I.P.工效学理念，并阐述内置假体人机系统框架及未来发展趋势，推动器械从"能用"向"好用"、再向"易用"转变。

       文章首先介绍了人因工效学的发展，强调结合传统与认知工效学应对现代复杂工作环境的重要性（图1），揭示其角色正在经历从被动的“评价者”向主动的“设计者”转变，并给出人因工程用于器械产品开发的关键步骤（图2）。随后，提出"手术-植入物-患者"的S.I.P.工效学理念（图3），围绕普通外科腹腔镜、骨科器械、口腔科植入物、医疗美容植入物中的手术器械和植入物的工效学应用进展展开综述。通过引入内置假体的人机系统（MMS）概念，文章阐述了未来植入物工效学设计应优先考虑MMS整体动态平衡，整合生物力学、材料学、心理学、工程学多学科方法，建立从设计到康复的全链条系统思维的发展趋势。文章最后指出，工效学的最终目标是一条让"器械"去合适"人体"、实现"器合"与"适体"的渐近线。基于S.I.P.工效学理念与人因学的研究方法，对医疗植入器械的开发与设计将发挥重要作用，推动器械从"能用"向"好用"、再向"易用"持续演进（图4）。

图1 人因工程发展历程与核心理念的转化

图2 人因工程用于器械产品开发的关键步骤

图3 医疗器械人因工效学中的S.I.P.框架

注：S.I.P.为手术-植入器械-患者

图4 医疗器械人因工效学发展趋势

       该综述论文发表在《航天医学与医学工程》期刊，TOMID 2024级硕士生李卓轩为第一作者，宋剑副教授为论文通讯作者，中山大学生物医学工程学院为第一通讯单位。本文作者还包括广东省人民医院李曾博士和TOMID张超教授。本研究得到了国家自然科学基金（12502382）； 广东省基础与应用基础研究基金（2024A1515012406）等资助。

论文信息：李卓轩,李曾,张超,宋剑.手术与植入器械人因工效学应用研究进展[J].航天医学与医学工程,2026,37(3):310-316.DOI:10.16289/j.cnki.1002-0837.2026.03014.

供稿：李卓轩

终审：宋剑