許多醫(yī)療器械創(chuàng)新停留在想法階段,往往不是因為缺少需求或技術,而是因為醫(yī)生與工程師“語言不通”。醫(yī)生習慣用臨床問題來表達,而工程師需要明確的技術參數(shù)和結構邊界。兩種思維方式之間的差距,常常決定了一個創(chuàng)意能否真正轉化為產(chǎn)品。
# 慣于從臨床出發(fā):醫(yī)生的語言與痛點如何難以轉化為工程需求
醫(yī)生往往從患者癥狀、手術流程和風險出發(fā)表達需求,缺乏對工程師而言可操作的“參數(shù)”或“限制”,導致溝通困難。理解這種表達方式的思維路徑,有助于工程師更準確地“翻譯”需求。
醫(yī)生的表達強調“什么機會”和“為什么難”
醫(yī)生常以“臨床困境”或“患者痛點”為出發(fā)點,例如手術中定位不準、操作空間受限、并發(fā)癥風險高等。這種描述方式關注的是“為什么我們需要改變?目標是什么?”而非“能否精確量化某個指標?”
例如,一位胸外科醫(yī)生可能提出“肺小結節(jié)活檢太難”,這表達了一種臨床操作難度。但對工程師而言,真正可用的信息是“我們需要穿刺針偏差控制在多少毫米以內?哪個角度最難操作?胸腔運動范圍是多少?”等具體參數(shù)。
認知范式差異:描述 vs 定量
醫(yī)生與工程師的教育背景、思維模式、激勵機制均不同,導致他們在溝通中難以互換語言——工程師需要的是“輸入—輸出”框架,醫(yī)生則?;诎Y狀、流程、臨床經(jīng)驗來表達需求。
案例
在醫(yī)療創(chuàng)新中,“clinician–innovator”的概念強調,醫(yī)生作為臨床專家,具備識別未滿足需求的天然優(yōu)勢,但若不“學習工程語言”,需求難以落地。
有研究指出跨學科協(xié)作中,結構化的溝通、共同理解目標和語言翻譯機制是重要的促進因素,例如工程師將“安全”需求轉化成“最大誤差范圍”“系統(tǒng)響應時間”等,可顯著提升落地效率。
醫(yī)生表達雖然切中臨床痛點,但往往缺乏工程可操作的定量指標;工程師若不能主動“提問”和“梳理”,想法就難轉化成產(chǎn)品需求。這一認知為下一步構建“翻譯機制”奠定基礎。
# 工程師的語言:從概念轉向參數(shù)與模型驗證
工程師如何將醫(yī)生提出的“安全”、“效率”或“易用性”需求拆解為量化技術指標,并通過模型和標準化流程加以驗證。這種表達方式為需求落地提供了可衡量、可測試的基礎。
從“安全”到誤差范圍與響應時間
工程師通常不滿足于“要更安全”的模糊需求。他們需要將這些轉化為技術參數(shù):比如“定位誤差不超過 2 mm”、“系統(tǒng)響應時間短于 30 秒”,這樣才能進行設計、驗證和優(yōu)化。
在工程開發(fā)流程中,設計控制(Design Control)要求明確記錄設計輸入和設計驗證,也就是“是否按照需求設計”和“需求是否滿足預期”這兩個階段性檢查點。
醫(yī)療器械“Design Control”流程示意圖
基于標準的可用性與風險管理
工程師還會依據(jù)標準流程轉化需求。例如,IEC 62366 是針對醫(yī)療設備可用性工程的國際標準,旨在減少因可用性不足導致的使用錯誤。這類標準幫助他們將諸如“操作簡單”“減少錯用”這樣的需求,拆解為可測試的界面流程、響應時間、人機交互錯誤率等指標。
工程師的迭代驗證流程
醫(yī)療器械開發(fā)普遍采用迭代驗證模型,工程師會通過快速原型、模擬測試、可用性或性能評估等方式,將醫(yī)生提供的“臆想概念”一步步具象化為具體產(chǎn)品:
性能測試:檢查設備是否滿足既定功能,如定位精度、測量一致性等;
可靠性測試:評估持續(xù)使用中的穩(wěn)定性,如耐久性、重復性等。
案例
在斯坦福大學為醫(yī)學與工程學生開設的跨學科創(chuàng)新課程中,學生分階段進行需求發(fā)現(xiàn)、概念設計、原型制作,到與工程學生合作完成產(chǎn)品開發(fā),整個過程強調將“臨床問題”翻譯為“工程解決方案”。
研究指出,醫(yī)生在臨床場景中識別需求,而工程師則通過定義技術規(guī)格,將需求轉為可實現(xiàn)設計,兩者合作是設備創(chuàng)新成功的重要秘鑰。
因此,工程師思維的核心是將醫(yī)生提出的臨床需求拆成可驗證指標,并通過標準化流程(如設計控制、可用性工程、性能與可靠性測試)逐步實現(xiàn)產(chǎn)品化。真正將“要更安全”翻譯成“誤差不超過 2 mm”不僅提升溝通效率,也為后續(xù)產(chǎn)品質量與合規(guī)打下基礎。
# 建立“翻譯機制”:從臨床問題到工程參數(shù)的橋梁
醫(yī)生與工程師如何通過“翻譯機制”實現(xiàn)有效溝通,避免停留在“你說你的,我做我的”。這種機制包括場景化、參數(shù)化、迭代化三個環(huán)節(jié),并且已有國際案例驗證其可行性。
場景化:讓工程師進入手術室
工程師需要真實的手術流程和場景,才能理解醫(yī)生的描述。例如,斯坦福 Biodesign 項目強調工程學生必須進入手術室觀察,記錄醫(yī)生操作中的“pain points”,以此作為創(chuàng)新起點。
案例:一組學生在觀察膽囊切除手術時發(fā)現(xiàn),醫(yī)生在插入套管時常因空間狹窄受阻,于是他們提出設計更靈活的套管引導裝置。
參數(shù)化:將描述轉化為數(shù)據(jù)指標
醫(yī)生常說“要更快”“要更準”,工程師必須把這類模糊需求變成數(shù)據(jù)。
“更快”可拆解為“術中操作時間縮短10分鐘”;
“更準”可定義為“定位誤差小于2mm”。
在牛津大學的一項跨學科研究項目中,外科醫(yī)生和工程博士生合作開發(fā)了肝臟手術導航系統(tǒng),他們使用術中 CT 數(shù)據(jù),把“減少出血風險”的需求轉化為“在血管邊緣保持≥5mm 安全區(qū)”的工程指標。
迭代化:醫(yī)生與工程師的快速循環(huán)
需求不能一次性交付,而是通過原型測試、反饋修正的循環(huán)完成。
在 FDA 的 Human Factors Engineering Guidance 中,強調通過早期可用性測試識別醫(yī)生誤用風險,避免晚期才發(fā)現(xiàn)問題。
一項關于心臟介入設備的跨學科協(xié)作研究表明,醫(yī)生參與每輪原型驗證,可以將迭代周期縮短30%以上。
# 結語:從“語言學革命”到真正的產(chǎn)品落地
醫(yī)生和工程師的合作不僅是“臨床—工科”跨界,更是一場語言學革命。當醫(yī)生說“太難了”,如果能被工程師翻譯為“需要一個能在胸腔運動下保持±2mm 精度的定位系統(tǒng)”,那么一個模糊的痛點就可能轉化為具體的產(chǎn)品需求。
這套翻譯機制正在全球范圍內逐步被認可:
斯坦福、牛津等高校通過跨學科項目培養(yǎng)“臨床–工程雙語者”;
FDA 與 IEC 等機構通過標準和指南推動需求轉化的可驗證性;
醫(yī)院和企業(yè)逐漸建立醫(yī)工交叉中心,形成長期合作網(wǎng)絡。
對于讀者——無論是醫(yī)生還是工程師——最大的價值在于:理解彼此的語言本身就是創(chuàng)新的第一步。當臨床痛點與工程邏輯真正對接,創(chuàng)新醫(yī)療器械才可能走出實驗室,進入手術室。
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