基于視覺認(rèn)知理論的社區(qū)老人康復(fù)器械優(yōu)化設(shè)計

楊娟 那成愛

（湖南科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，湖南 湘潭 411201）

隨著社會生活水平的提升，長壽老人的數(shù)量日益增長，然而不健康的生活方式導(dǎo)致壽命延長的老年群體呈現(xiàn)失能率持續(xù)增長、群體性慢性病和個體多種慢性病共存的現(xiàn)狀[1]。2016年10月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出，推進(jìn)健康中國建設(shè)，要堅持預(yù)防為主，要調(diào)整優(yōu)化健康服務(wù)體系，強化早診斷、早治療、早康復(fù)。因此在老年群體失能和慢性病的問題上我們要致力于運動康復(fù)與預(yù)防的研究。隨著社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式成為我國現(xiàn)行的養(yǎng)老模式，各種針對老年群體的康復(fù)器械涌入市場。

以社區(qū)為使用場景的運動康復(fù)器械的主要用戶群體可能是社區(qū)醫(yī)護(hù)人員，也可能是老人或老人子女等，使用人群具有高度多樣化特征。老年疾病的復(fù)雜性與個體老化程度的差異性使得社區(qū)老人對于康復(fù)器械的需求也呈現(xiàn)多樣化、個性化特征。傳統(tǒng)單一功能的康復(fù)器械及不具有針對性的康復(fù)運動形式已難以適配老年群體對于運動康復(fù)的需求。因此須對老年人運動康復(fù)器械進(jìn)行相應(yīng)的改善和升級，基于用戶需求進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計是除新技術(shù)、新材料研發(fā)之外最有效的方法和途徑。其中，關(guān)于老年人失能康復(fù)器械產(chǎn)品的可視化研究是直接關(guān)系到老年群體使用體驗的迫切需求，值得研究者們深入探析。

1 社區(qū)老人運動康復(fù)器械使用現(xiàn)狀

社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式是以社區(qū)為依托、為居家的老年人提供所需服務(wù)的養(yǎng)老形式。這一模式在日本、美國和英國等國家都受到了青睞并進(jìn)行了大量研究和嘗試，為目標(biāo)老年人提供日常生活照料、家庭病床、康復(fù)訓(xùn)練和心理治療等服務(wù)[2]。

市場上常見的針對老年人的運動康復(fù)器械包括：單個部位訓(xùn)練器、上下肢康復(fù)訓(xùn)練器、下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人（圖1）、站姿保持器等及組合式康復(fù)訓(xùn)練組（圖2）。群體性的失能和慢性病使運動康復(fù)器械成為緩解養(yǎng)老壓力、提升老人生活質(zhì)量不可或缺的重要產(chǎn)品。以往人們只有在出現(xiàn)突發(fā)性疾病或老化疾病等類似的身體異常情況下才會在醫(yī)生的建議下使用康復(fù)器械，但由于群體性的失能和慢性病給養(yǎng)老帶來了巨大的負(fù)擔(dān)，因此社會各個層面都將通過運動康復(fù)來預(yù)防失能和疾病提升到了極其重要的地位。同時由于我國社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式發(fā)展不平衡不充分的現(xiàn)狀，使得康復(fù)器械的使用狀況與以往相比呈現(xiàn)出明顯的差異，在諸多方面對用戶群體產(chǎn)生了明顯的影響。

圖1 下肢外骨骼康復(fù)訓(xùn)練機器人BEAR-H1

圖2 帕維爾康復(fù)輔具訓(xùn)練組[3]

1.1 場景的可用資源呈現(xiàn)斷崖式減少

在推行社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式之前，康復(fù)器械的使用場景主要集中在醫(yī)院及各大疾病康復(fù)中心。這些場所使用的目的性較為明確，用戶都有很強烈的康復(fù)需求，產(chǎn)品使用率高、針對性強，同時有專業(yè)的醫(yī)生開具運動處方，專業(yè)的護(hù)理人員輔助用戶進(jìn)行使用。由于產(chǎn)品的使用者是具有專業(yè)醫(yī)療、康復(fù)知識的群體，因此對產(chǎn)品康復(fù)需求不強，對輔助使用者的要求很高。而在施行社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式之后，康復(fù)器械的使用場景變更為普通的居民社區(qū)，這些社區(qū)存在醫(yī)療資源不足、資金來源匱乏、專項護(hù)理人員缺乏的情況[4]。盡管因不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同導(dǎo)致資源配備不同，但從整體上看，相較于醫(yī)院及各大康復(fù)中心，社區(qū)這一使用場景的各類資源還是很大程度地減少了。

1.2 用戶的康復(fù)需求趨向多樣性增長

在實行以社區(qū)為康復(fù)器械承載地點之前，康復(fù)器械的用戶群體大多為因突發(fā)疾病導(dǎo)致身體技能受損的殘障或身體不便人士、機體老化程度嚴(yán)重阻礙日常生活的老年人及因各類慢性病影響到生活質(zhì)量在醫(yī)生建議下進(jìn)行運動康復(fù)的人群。而康復(fù)器械在社區(qū)開始使用后，主要使用群體變成了身體機能較為完善的自理老人，除了發(fā)達(dá)地區(qū)給失能老人和半失能老人配備了專享的康復(fù)治療儀器以外，大部分康復(fù)器械使用者都是自理老人。且因個體生活經(jīng)歷的不同，上肢康復(fù)、下肢康復(fù)、認(rèn)知康復(fù)與各類復(fù)雜各異的康復(fù)需求接踵而來，各社區(qū)老人健康狀況完全不一樣，導(dǎo)致康復(fù)需求趨向多樣性增長。醫(yī)療資源匱乏和專項護(hù)理人員配備不足，普通的康復(fù)器械完全不適配社區(qū)這一場景，需要購入成套的進(jìn)口產(chǎn)品才能基本滿足康復(fù)需求，這給本就資金匱乏的社區(qū)帶來了巨大的器械購入壓力。康復(fù)器械的使用者由醫(yī)護(hù)人員等專業(yè)人士變更為全體老齡用戶和水平不足的社區(qū)義工，用戶的訴求呈直線式增長，功能精細(xì)單一的康復(fù)產(chǎn)品必將迎合多樣化需求走向普適多元化。

1.3 康復(fù)器械使用率大幅度降低

在推行社區(qū)集中使用康復(fù)器械之前，醫(yī)療場所的康復(fù)器械分類明確，功能精細(xì)，如有專治骨骼康復(fù)的骨科醫(yī)院、專治視力康復(fù)的眼科醫(yī)院。這些場所來訪的用戶目的性強，因此專業(yè)儀器利用率很高，不會有閑置的問題。然而社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式下的康復(fù)器械從視覺上來說，一眼看上去器械就存在安全性不確定、易用性不強、包容性不足、智能化程度低等問題，不僅老人不會用，甚至護(hù)理人員和家屬也因安全問題不建議使用，導(dǎo)致康復(fù)器械存在很大程度的閑置。長此以往會出現(xiàn)盡管投入大量昂貴的康復(fù)器械，老年群體的健康狀況依然得不到改善的問題，因此優(yōu)化社區(qū)老人的康復(fù)器械設(shè)計，以視覺要素調(diào)動使用積極性是提高康復(fù)器械使用率的有效方法。

2 社區(qū)康復(fù)器械視覺設(shè)計不足分析

在一般情況下，康復(fù)器械的設(shè)計核心是用戶病理機能是否能得到有效鍛煉，簡而言之就是針對老年群體的運動協(xié)助能力。通常是通過傳動功能、調(diào)節(jié)功能、控制功能來實現(xiàn)其康復(fù)運動功能，以正確動作引導(dǎo)用戶進(jìn)行長期的輕負(fù)荷運動來達(dá)到預(yù)防失能和輔助康復(fù)疾病的效果[3]。但這只是康復(fù)器械的基本功能要求，滿足這一要求的器械只是合格的康復(fù)器械產(chǎn)品。在社區(qū)這一使用環(huán)境下，很多康復(fù)器械產(chǎn)品出現(xiàn)了許多不便使用的重要問題：主要是由于視覺設(shè)計語言的缺失導(dǎo)致的器械視覺安全性和易用性不足造成用戶體驗較差，降低用戶對運動康復(fù)的可接受性，從而導(dǎo)致社區(qū)康復(fù)器械長期閑置或完全不用。

2.1 視覺誤識別導(dǎo)致使用排斥

產(chǎn)品不具備明確的視覺標(biāo)示，在視覺上無法與用戶長期生活經(jīng)驗積累下的概念模型產(chǎn)生共鳴，因此無法在第一時間根據(jù)自身經(jīng)驗或直覺對其安全有效的使用方法進(jìn)行判斷。又因康復(fù)器械這類大型儀器不像體溫計等小型產(chǎn)品，錯誤操作會產(chǎn)生很大的誤傷風(fēng)險。使用方法不明確導(dǎo)致用戶產(chǎn)生排斥器械的畏懼心理，使得有益健康的器械被迫閑置是非常遺憾的。以友達(dá)頤康公司推出的SMARC 智能型功能性運動系統(tǒng)為例（圖3），這套產(chǎn)品模仿日常生活所需的動作進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，設(shè)計可以很好地幫助自理老人進(jìn)行身體機能的鍛煉，該公司在研發(fā)時多次證明了其有效性。然而在實際使用過程中，依然不推薦沒有配備專業(yè)康復(fù)師的機構(gòu)購買和使用。這是由于很多不熟悉這套器械的使用者很難正確設(shè)置適合單個老人的康復(fù)模式，更不要說讓老人獨立使用這一整套器械了。老年群體普遍受教育程度不高，而康復(fù)器械功能眾多，操控功能繁多復(fù)雜難選，因此需要簡單清晰可視化的視覺交互才能提升用戶使用體驗，從而提高康復(fù)器械的使用率。

圖3 SMARC 智能型功能性運動系統(tǒng)

2.2 操作性視覺要素過多導(dǎo)致易用性低

康復(fù)器械的使用方法有著非常嚴(yán)格的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對較為脆弱的老年群體，稍有不慎就會出現(xiàn)安全問題。專業(yè)的康復(fù)護(hù)理師學(xué)習(xí)如何使用儀器都需要花費大量時間和精力，對于較少接觸這類儀器的老年群體和水平不足的社區(qū)義工而言，在未經(jīng)學(xué)習(xí)的狀況下很難保證安全有效的使用。因個體機能的差異性導(dǎo)致康復(fù)器械類目十分繁多，而通常為適配老齡用戶進(jìn)行的器械設(shè)計多為結(jié)構(gòu)性而不是與個人經(jīng)驗契合的可識別的外觀，因此一定程度上的要素過多會導(dǎo)致用戶面對產(chǎn)品時產(chǎn)生執(zhí)行的鴻溝。如圖4所示的多功能健身器材，兼具舉重、躺椅、仰臥起坐等康復(fù)功能，用戶不知道該如何操作才能有效鍛煉身體，也不能準(zhǔn)確識別哪個功能為主要鍛煉方式，因此直觀、簡潔且符合老人長期生活經(jīng)驗的操作視覺提示才是社區(qū)老人最需要的康復(fù)器械存在形式。

圖4 多功能健身器材

2.3 外觀過度功能化忽略心理需求

針對老年群體的康復(fù)器械主要用來緩解失能進(jìn)程和輔助慢性病的治療，由于我國老年群體健康狀況存在極其復(fù)雜的個體差異，多數(shù)康復(fù)器械的設(shè)計都針對于產(chǎn)品的功能性創(chuàng)造，較少涉及到影響老年人心理狀態(tài)的造型材料及色彩觸感的因素。上述所涉及的康復(fù)器械中較為代表性的產(chǎn)品多采用鋼鐵材料和硬質(zhì)皮革坐墊，雖能有效緩解失能及抗腐蝕耐臟，但在視覺上給使用者帶來了一些心理壓迫感。老人和家屬本就對康復(fù)器械能恢復(fù)身體機能抱有不了解甚至懷疑的態(tài)度，此類冷硬的材料肌理更使得社區(qū)中各類使用者避而不及。

3 視覺認(rèn)知理論在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 視覺認(rèn)知理論概述

心理學(xué)理論認(rèn)為，認(rèn)知主要指的是一個信息獲得、存儲、轉(zhuǎn)換并使用的過程，而大腦對獲取的信息進(jìn)行加工是實現(xiàn)認(rèn)知活動的前提。視覺認(rèn)知則是指人類通過視覺感知獲取及加工信息的過程，研究表明在個體接收的信息刺激中有83%的信息接收來源于視覺系統(tǒng)，由此可見視覺是個體獲取信息的主要通道[5]。以視覺識別為基礎(chǔ)所形成的認(rèn)知能力（如推理分析的能力和環(huán)境感知的能力等）幫助我們對事物進(jìn)行基本的判斷和了解。基于這一特點，視覺要素的設(shè)計對于重視用戶體驗的器械設(shè)計來說是十分重要的。不恰當(dāng)?shù)囊曈X識別會使用戶產(chǎn)生排斥亦或造成執(zhí)行的鴻溝，使用戶產(chǎn)生習(xí)得性無助，造成具有良好功能的產(chǎn)品因視覺識別不足而被閑置甚至被市場淘汰。

3.2 視覺認(rèn)知理論的設(shè)計應(yīng)用

梳理認(rèn)知心理學(xué)中的視覺認(rèn)知理論研究和實踐應(yīng)用。在理論方面，有學(xué)者從視覺認(rèn)知的角度研究了產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成與視覺動力規(guī)律的關(guān)系[6]；另外也有學(xué)者針對頭盔顯示界面的認(rèn)知問題，基于視覺認(rèn)知理論，對其界面進(jìn)行了圖標(biāo)、布局、色彩編碼研究[7]。在實踐應(yīng)用方面，由于視覺認(rèn)知機理對產(chǎn)品的設(shè)計形式具有重要的指導(dǎo)作用，因此也被廣泛地運用于產(chǎn)品設(shè)計實踐，主要領(lǐng)域是在產(chǎn)品外觀的形態(tài)、色彩和材料肌理等方面。例如：使用凹凸結(jié)構(gòu)引導(dǎo)用戶抓握位置的握手設(shè)計（圖5）；緊急呼救按鈕常使用亮眼的紅色起到警示作用（圖6）；利用不同的材料肌理提升用戶視覺體驗，增加產(chǎn)品層次感（圖7）。

圖5 凹凸把手設(shè)計

圖6 醒目的色彩提示（作者自繪）

圖7 不同材料肌理的使用

總體來說，視覺認(rèn)知機理在產(chǎn)品設(shè)計過程中具有極其重要的作用。而根據(jù)前文所述，在推行社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式的進(jìn)程中，針對老年群體的運動康復(fù)器械所暴露出的設(shè)計問題多與產(chǎn)品識別、使用方式和視覺交互等有關(guān)，這些問題完全可以通過運用視覺認(rèn)知機理進(jìn)行解決。因此，基于視覺認(rèn)知機理的社區(qū)老人康復(fù)器械設(shè)計的可視化設(shè)計方法可有效改善和優(yōu)化目前社區(qū)康復(fù)器械在使用方面存在的問題。

4 社區(qū)老人康復(fù)器械優(yōu)化設(shè)計原則與方法

盡管針對老年人的運動康復(fù)器械的核心評價標(biāo)準(zhǔn)是其康復(fù)功能是否能實現(xiàn)，但其視覺設(shè)計要素會在多方面影響運動康復(fù)效果的發(fā)揮，因此有必要基于視覺認(rèn)知機理對老年人運動康復(fù)器械的設(shè)計提出具有可行性的設(shè)計原則和方法。

4.1 優(yōu)先級設(shè)計原則

老年人失能康復(fù)器械設(shè)計的優(yōu)先級原則主要有兩方面的含義。首先，此類產(chǎn)品是以協(xié)助老人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練為核心訴求，因此在設(shè)計過程中，各類視覺要素的取舍必須以直接或間接提升器械協(xié)助老人的康復(fù)功能的能力為依據(jù)，形成明確的優(yōu)先層級關(guān)系（圖8）。通過姿勢鏡和激勵聲音的用戶引導(dǎo)要素改善康復(fù)器械的易用性；通過老人身體狀況實時監(jiān)控面板的顯示要素提升康復(fù)器械的安全性；通過觸控簡單、與用戶個人經(jīng)驗中的概念模型相似的標(biāo)示的識別要素提升用戶的體驗度，美學(xué)訴求要素則在不影響康復(fù)器械使用的基礎(chǔ)上給用戶帶來愉悅的視覺感受。其次，在針對老年人的運動康復(fù)器械設(shè)計的視覺要素之間，也需要依據(jù)一定的優(yōu)先級關(guān)系進(jìn)行設(shè)計，使其有序地呈現(xiàn)在用戶眼前并提供視覺導(dǎo)引，而非簡單的要素堆砌，避免由于多種視覺要素的使用而導(dǎo)致產(chǎn)品信息的雜亂，甚至導(dǎo)致對用戶使用造成干擾[8]。

圖8 優(yōu)先層級關(guān)系（作者自繪）

4.2 視覺要素指引的設(shè)計方法

在具體設(shè)計過程中，基于視覺認(rèn)知機理利用相關(guān)的視覺要素對康復(fù)器械設(shè)計的使用引導(dǎo)、識別標(biāo)識、狀態(tài)顯示和美學(xué)需求等方面進(jìn)行系統(tǒng)的梳理，可采用視覺要素指引的方法，主要包含以下3個方法。

4.2.1 視覺形態(tài)指引法提升康復(fù)器械使用率 視覺認(rèn)知中的形態(tài)指引法是指通過具有暗示性的形態(tài)或結(jié)構(gòu)設(shè)計，對用戶的使用行為產(chǎn)生引導(dǎo)的方法。例如在針對社區(qū)老人康復(fù)器械的設(shè)計中，可在康復(fù)器械上姿勢鏡和激勵音效的視聽反饋，對老人的鍛煉進(jìn)行形態(tài)指引，鼓勵老人進(jìn)行有效運動（圖9）。在醫(yī)療場所康復(fù)器械的實際使用過程中，醫(yī)護(hù)人員需要實時關(guān)注老人的身體運動情況、上下肢彎折程度，實時詢問運動感受，用專業(yè)的醫(yī)療知識和個人素養(yǎng)保證康復(fù)器械使用的安全性。可結(jié)合熱紅外傳感器技術(shù)設(shè)置姿勢鏡對使用康復(fù)器械的用戶進(jìn)行屏幕實時顯示，供患者對身體異常姿勢進(jìn)行矯正訓(xùn)練，可矯正姿勢與動作異常。將其應(yīng)用到全身康復(fù)器械的設(shè)計中，在大屏幕上實時指出訓(xùn)練錯誤點，可使老人直觀、準(zhǔn)確識別自己的錯誤并根據(jù)指示即時改正，避免因不會使用導(dǎo)致挫敗自卑感，從而不愿進(jìn)行鍛煉而導(dǎo)致器械閑置。

圖9 姿勢鏡矯正及視聽反饋示意圖（作者自繪）

4.2.2 色彩指引法增加器械可操作性 視覺認(rèn)知理論中的色彩指引法指的是通過顏色的變換與性狀等視覺要素對用戶的使用行為產(chǎn)生引導(dǎo)的方法。色彩是用戶與產(chǎn)品之間視覺交互的重要媒介，是消費者與產(chǎn)品溝通的第一語言[9]，與個人生活經(jīng)驗中的概念模型高度吻合的典型特征的色彩設(shè)計能夠喚起人的視覺聯(lián)想[10]，因此，使用色彩對用戶進(jìn)行使用引導(dǎo)是較為直觀有效的方法和途徑。 例如，在使用康復(fù)器械更換模式時，太過復(fù)雜的界面老人難以識別。但長期生活經(jīng)驗積累使人認(rèn)為灰色是沒選中，綠色是選中的，因此在康復(fù)器械的界面操控設(shè)計上，可以用綠色來指引用戶使用，增加設(shè)備可操作性（圖10）。

圖10 模式切換交互界面（作者自繪）

4.2.3 材料肌理指引法滿足視覺心理需求 視覺認(rèn)知理論認(rèn)為在產(chǎn)品上使用不同的材料肌理可在視覺上喚起用戶的認(rèn)同與響應(yīng)，從而引導(dǎo)用戶正確使用。由于用戶對材料直觀的感受是對材料體驗的簡單記憶，是被用戶普遍認(rèn)可的權(quán)威認(rèn)知，遠(yuǎn)超出技術(shù)和智能所能給予的體驗訴求，因此往往可以給予用戶直接的心理映像。例如在充滿金屬和高科技的康復(fù)器械上加入柔軟舒適的墊背和結(jié)實柔軟的橡膠安全帶（圖11），安全綁帶和舒適墊背從視覺和觸覺上給予使用者全方位的保護(hù)，無論是視覺識別還是實際使用都能獲得極大的心理和生理雙重安全感。

圖11 安全綁帶及柔軟坐墊示意圖（作者自繪）

5 結(jié)論

隨著社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)模式的推行，康復(fù)器械使用場景由康復(fù)醫(yī)院轉(zhuǎn)向社區(qū)。社區(qū)醫(yī)療資源匱乏、用戶病狀復(fù)雜、由用戶排斥導(dǎo)致的康復(fù)器械使用頻率降低等問題阻礙了社區(qū)提供養(yǎng)老康復(fù)服務(wù)，適配于社區(qū)老人的康復(fù)器械設(shè)計優(yōu)化已迫在眉睫。由于康復(fù)醫(yī)院都配有專業(yè)的治療師，因此康復(fù)器械設(shè)計多關(guān)注產(chǎn)品的功能性而忽略了用戶的可接受度。針對康復(fù)器械由場景轉(zhuǎn)換帶來的針對老人的形態(tài)引導(dǎo)不足、操作要素過多及外觀過度功能化忽視心理需求等問題，在保障器械康復(fù)功能的基礎(chǔ)上，采用形態(tài)、色彩、材料肌理等視覺指引法，對社區(qū)老人康復(fù)器械的使用引導(dǎo)、識別標(biāo)識、使用顯示和外觀造型的心理美學(xué)需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。通過設(shè)計層面的優(yōu)化幫助老年用戶盡可能有效使用康復(fù)器械的核心康復(fù)功能，從而提升康復(fù)器械使用率，緩解日益嚴(yán)峻的老年群體失能與慢性病問題。

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