基于人机工程学的循环肿瘤细胞分选仪设计研究

基于人机工程学的循环肿瘤细胞分选仪设计研究

论文摘要

微流控循环肿瘤细胞分选仪是一种应用于癌症诊断和治疗的医学细胞检测分析仪器,其原理是通过对人体血液中的稀有循环肿瘤细胞进行筛选富集并完成计数,最终根据分析结果实现对癌症的诊断和辅助治疗。微流控技术细胞分选仪目前尚处于技术研发阶段,但是其应用前景广阔,未来的市场需求量同样可观。然而通过分析调研,可以发现目前全球高端医疗仪器的市场仍被欧美日等国的产品牢牢占据。究其原因,除了技术层面的差距,仪器造型设计以及交互设计上的不足也是国产医疗仪器发展受阻的重要原因之一。所以在医疗技术大力发展的今天,医疗产品的人性化设计同样需要得到重视与发展。本文针对循环肿瘤细胞分选仪的外观造型以及人机交互界面进行基于人机工程学的设计研究。主要工作包括:(1)学习研究细胞分选仪的基本工作原理和功能结构。并基于人机工程学的相关设计理论和现有的标准人体尺寸数据,完成仪器的人机尺寸分析。主要包括仪器整体造型以及各功能部件的参考设计尺寸计算以及各功能部件在仪器上的布局位置分析;(2)根据产品设计中色彩和材质的相关设计理论,并结合医疗仪器的自身特点,进行仪器的色彩和材质分析研究。最终确定细胞分选仪的色彩以及材质设计方案;(3)根据人机工程学的理论分析结果完成仪器的外观造型设计,包括仪器整体外壳的造型设计以及各功能部件的机械结构设计。并运用色彩及材质分析的结果完成渲染工作,得到仪器的效果图。最后运用JACK人机仿真软件针对所设计的细胞分选仪进行仿真分析,验证其在人机工程上的合理性;(4)根据人机交互界面设计的相关原理进行仪器交互界面的分析研究,完成细胞分选仪的交互界面设计。并针对所设计的方案进行相应的评价分析,验证设计的可行性。最终完成基于人机工程学的循环肿瘤细胞分选仪的造型和交互界面设计,构建一套较为系统的基于人机工程学的医疗仪器设计流程。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 研究现状
  •     1.2.1 细胞分选技术的研究现状
  •     1.2.2 医疗仪器设计中应用人机工程学的研究现状
  •   1.3 研究目的和研究内容
  •     1.3.1 研究目的
  •     1.3.2 研究内容
  •   1.4 课题创新点
  •   1.5 课题技术路线
  • 第二章 细胞分选仪的人机工程学研究
  •   2.1 细胞分选仪的设计调研
  •     2.1.1 细胞分选仪现有产品调研分析
  •     2.1.2 细胞分选仪的用户调研分析
  •   2.2 细胞分选仪的基本结构与工作流程分析
  •     2.2.1 细胞分选仪的基本结构分析
  •     2.2.2 细胞分选仪的工作流程分析
  •   2.3 细胞分选仪的外形尺寸分析
  •   2.4 细胞分选仪各功能部件的尺寸及布局分析
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 细胞分选仪的色彩与材质研究分析
  •   3.1 色彩设计的基本规律
  •     3.1.1 色彩的情感体验
  •     3.1.2 医疗仪器色彩设计的基本规律
  •   3.2 细胞分选仪的色彩设计研究
  •     3.2.1 医疗仪器常用色彩方案研究分析
  •     3.2.2 细胞分选仪的色彩方案设计
  •   3.3 材质选用的基本原则
  •     3.3.1 材质的情感体验
  •     3.3.2 医疗仪器材质选用的基本原则
  •   3.4 细胞分选仪的材质设计
  •     3.4.1 医疗仪器常用材质研究分析
  •     3.4.2 触控屏常用材质分析
  •     3.4.3 细胞分选仪材质选用方案
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 细胞分选仪的造型设计实践
  •   4.1 设计目标与要求
  •     4.1.1 设计目标
  •     4.1.2 设计要求
  •   4.2 细胞分选仪的概念草图设计
  •   4.3 细胞分选仪的建模设计及说明
  •     4.3.1 细胞分选仪卯榫式装配结构设计
  •     4.3.2 仪器的样品管与产品管拿取机构的设计
  •     4.3.3 仪器的废液罐与鞘液罐更换机构的设计
  •     4.3.4 仪器的芯片插拔机构设计
  •     4.3.5 仪器的细节设计
  •   4.4 基于JACK的人机仿真分析
  •     4.4.1 计算机辅助人机仿真技术
  •     4.4.2 基于JACK的细胞分选仪仿真分析
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 细胞分选仪的交互界面设计
  •   5.1 细胞分选仪交互界面的设计分析
  •     5.1.1 医疗仪器交互界面的设计原则
  •     5.1.2 扁平化设计风格
  •   5.2 细胞分选仪的交互界面分析
  •   5.3 细胞分选仪的交互界面设计实践
  •   5.4 细胞分选仪交互界面的图标评价分析
  •   5.5 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 工作总结
  •   6.2 工作展望
  • 第七章 致谢
  • 参考文献
  • 附录 A 细胞分选仪前期设计调研问卷
  • 附录 B 细胞分选仪交互界面图标示意相符度评测问卷
  • 附录 C 图标易识易记程度测试
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 储灿

    导师: 王建立

    关键词: 人机工程学,循环肿瘤细胞分选仪,造型设计,交互界面设计

    来源: 东南大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 生物学,工业通用技术及设备,仪器仪表工业

    单位: 东南大学

    分类号: TB18;TH77

    DOI: 10.27014/d.cnki.gdnau.2019.003000

    总页数: 78

    文件大小: 4553K

    下载量: 30

    相关论文文献

    • [1].全自动细胞分选仪对单细胞筛选的优化与应用[J]. 实验室研究与探索 2015(05)
    • [2].基于Comsol Multiphysics的微沟道式细胞分选仪研究[J]. 软件导刊 2018(02)
    • [3].微流控细胞分选仪的人机尺寸设计[J]. 工业设计 2018(10)
    • [4].基于微流控芯片的癌细胞分选仪硬件系统设计[J]. 电子技术应用 2014(06)

    标签:;  ;  ;  ;  

    基于人机工程学的循环肿瘤细胞分选仪设计研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢