基于优化设计方法的鼻炎喷雾器创新设计应用

第一章 绪 论

1.1研究背景和意义

1.1.1 研究背景

在经济发展和人民生活水平迅速提高的环境下，空气污染问题日益严重这对于呼吸系统疾病患者来说，这无疑是一场噩梦，空气中的有害物质给抵抗能力差的幼儿，中小学生和老年人的健康带来严重危害，容易引起疾病，例如感冒性鼻炎和气管炎。在呼吸系统疾病中，仅过敏性鼻炎的患病率就占全球人口的25％。而“重医药，轻机械”的群众观念下，群众对医疗的信任度更高，但是80％的呼吸系统疾病患者是因为缺乏适当的护理和保健而使鼻腔不干净或死亡，鼻腔清洁和护理一直是我国人民所忽视的领域。

目前鼻腔护理产品在欧美各国已为常见，X过敏、哮喘与免疫学会认为使用护理器械护理鼻腔不仅是缓解鼻腔不适症状的一种有效手段，也是一种较好的日常保健手段。鼻腔护理虽然在我国国内仍未引起高度重视，但随着我国《中国制造2025》政策的实施，大大地促进鼻炎护理医疗器械的推广与护理知识的传播，将促进鼻腔护理领域的发展，使鼻腔护理产品成为我国人民日常护理中的一部分。

1.1.2 研究意义

我国虽给予医疗器械的高度支持、重视，可是目前国内鼻腔护理普及率还是极低，主要原因是现有喷雾器产品在使用时存在着很大问题，功能单一，携带不变，在使用时还得时刻留意药效时间和手动控制雾化量、费时费力，使用后的产品需要清洗、消毒，步骤繁忙，远远达不到用户的期待。通过优化设计，重定义鼻炎喷雾器，为鼻腔不适者的日常护理创造新模式，满足用户的期待，让鼻腔护理产品成为喜闻乐见的日用护理产品。

1.2 文献综述

1.2.1 国内研究

全球医疗器械化的市场进展为我国鼻炎医疗机械制造商提供了良好的发展环境。使得我国鼻炎医疗行业能够快速完善产业链和强大工业基础的产业体系。经过近30年的发展，具有一定生产规模的国内医疗器械制造商已经具备了世界领先的制造能力。

其中，国内鼻炎喷雾器生产商浙江朗柯生物工程有限公司、爱朋医疗及北京宝恩科技有限公司等，凭借强大的研发实力和品牌优势，在国际市场上赢得相对领先的地位。然而，由于国内鼻腔护理理念的未能普及大众消费者，导致国内鼻腔护理喷雾器产品的总体使用量相对较少。

1.2.2 国外研究

早在古罗马时期人们就已经发现海水清洁了鼻腔，可以达到保健甚至治疗鼻炎疾病的效果。经过长久的演变和发展，形成了现在欧美市场上的海水鼻炎喷雾器。目前，在欧美的一些国家和地区使用这种产品已经很普遍了。鼻腔护理已成为日常护理的重要组成部分，意义如同每日刷牙洗脸一样。

在国际市场中，以法国品牌舒德尔玛（STERIMAR）为主，历经了40年历史发展，一直致力于发展高效和创新的产品，以满足各个人群的需求。面向各人群以及各类鼻腔疾病患者的特殊需要设计研发出新产品，在国际市已取得绝对影响力。

第二章 产品优化设计的概述

2.1产品优化设计定义

优化设计是指根据消费者所给予的价值而提供相应的各方面的满足和需要的综合物，它既不是仅对产品使用功能的研究也不是产品外观形态的设计，而是要求两者结合。社会潮流在不断的改变，消费者总是希望产品能够不断适应他们新的生活方式和风格潮流。优化设计的目的就是满足消费者不断增长的需求。在改进和优化现有产品的设计时，我们还可以将设计定义为对原始产品总体价值的提升和诠释。

2.2产品优化设计的研究内容

2.2.1产品功能提升的改良

据市场调研和消费者的实际需求对功能进行加减处理，对鼻腔护理产品进行剔除过剩不必要的功能与操作，提高产品的用户体验。

2.2.2产品美学形式的改良

（1）形态质量

根据符合时代及人群的审美进行设计对形态进行设计和创新，使鼻炎喷雾器以新颖且对消费者友好的形式出现在消费者面前，从而使其成为受欢迎的产品。

（2）色彩运用

成功的产品色彩设计可以极大地提高产品质量，增加产品附加值，对提高产品品牌的影响力起到很大作用。合理医疗产品色彩设计搭配,能够减轻和消除患者对医疗器械的排斥与恐惧,让患者感受到亲切。

材料选择通过原材料和添加剂的结合应用，以鼻炎喷雾器以最低的成本和可持续发展为前提，提高产品质量和性能同时实现产品的可靠性，从而提高产品价值和服服务。同时材料是提供最真实的体积成分和产品表面纹理的触觉反馈。

2.2.3基于用户使用方式的改良

因时代的潮流的引导，当新的科技被发明和应用后，用户的特征、使用目的、使用行为、使用环境、使用条件与限定条件以及使用时间因素也会发生不同的变化，为此鼻腔护理产品的操作原理也可以得到相应的改善进而改变消费者的使用行为，让产品更加贴合需求。

2.2.4基于用户心理需求的改良

用户心理是指对设计产生的心理反应特点，是人们对产品需求的心理表现。产品应该遵循用户心理与设计活动之间存在的规律，使设计更能反映和满足消费者的心理需要。

2.3产品优化设计方法

2.3.1产品功能提升的改良方法

（1）联想组合法

把A与B两种或以上两种无关联形态事物组合进行A+B的联想，并获得组合的关联创新结果，在回忆，推理和创造过程中对鼻炎喷雾器重组设计。

（2）设计构想法

在人类科学技术文明进步的同时，我们周围的一切也发生了变化。设计构想既是对产品未来展开想象，对用户期待展开构想，从一系列或方法构成的系统中，寻找最佳途径或方法进行设计。

2.3.2产品美学形式的改良方法

（1）仿生法

仿生法是指模仿自然生物的功能、外形、结构和其他特征以完成新发明和创造的方法。其中包括功能仿生法、外形仿生法、结构仿生法。从古至今，人们都在不断的模拟生物的机能和结构发明出新的技术原理。

（2）移植法

将一个领域中的原理、方法、结构、材料、用途等移植到另一个领域中去，从而产生新事物的方法,主要有原理移植、方法移植、功能移植、结构移植等。

2.3.3基于用户使用方式的改良方法

（1）类比法

对未知对象与已知的对象两种产品进行归类比较,对未知不确定的因素进行猜想，寻找两者之间的相似处于价值并加以判断分析，通过分析对产品就行改良创新。

（2）观察法

进入鼻炎患者的生活或工作中的真实使用场景，提供一系列操作场景及任务让用户去完，在还原用户真实的使用场景下同时观察并记录任务操作的成功率和各个任务的出错率等进行分析。

2.3.4基于用户心理需求的改良方法

（1）访问法

通过与鼻炎喷雾器用户群体进行口头交谈的方式，收集患者在使用鼻炎喷雾器时的有关心理特征和行为数据资料进行设计分析。

问卷法通过发放统一的设计问卷向鼻炎患者群体了解情况和征询系列意见。在问卷书面语言与被调查者进行交流，收集鼻炎患者对鼻炎喷雾器的心理需求的信息和资料。

2.4产品优化设计的意义

产品改良优化设计是针对现有问题对产品的功能，造型，材料，色彩进行局部设计。现代社会科学技术不断进步，人们生活方式和行为也朝着时代变化而改变，如今创新产品层出叠现不断迎合人们使用产品的需求进行改良更新。优质的产品虽然不会立刻消失，但不能保证人们总是会对这种产品感到满意，因此我们需要根据时代的发展继续改进我们的产品，完善的功能可以满足人们不断变化的需求。

第三章 鼻炎喷雾器的市场分析

3.1鼻炎喷雾器发展前景

据卫生部专项调查显示:在病毒性流感,上呼吸道感染,肺炎等呼吸系统感染疾病中80%是由鼻腔不洁或是缺乏应有的保健引起的。随着人们对空气质量的关注和相关鼻炎临床研究的不断推进，鼻腔护理观念逐渐进入我国人民的生活，市场的发展面临广阔的前景。

根据《2019-2025年中国鼻炎喷剂行业市场分析及投资策略研究报》中，鼻腔护理喷雾器行业市场规模达到2400亿元，且2014-2018年中国鼻炎喷剂需求量及增长率保持在7%以上，鼻炎喷雾器市场规模庞大，且还在持续高速长；从竞争格局上说，未来国内鼻炎喷雾器仍在百花齐放状态。

3.3鼻炎护理产品原理分类

如图1 所示，鼻炎喷雾器的作用是通过弥散雾状药剂进入鼻腔护理，具有一定的辐射范围，喷雾器如果过于接近鼻腔接触会影响喷散的范围，导致喷头抵住鼻腔黏膜阻挡药剂的喷出，影响鼻炎喷雾器使用。有些患者置入过深常常会误伤鼻腔黏膜，引起鼻腔黏膜充血肿胀，所以在使用鼻喷雾剂时不要将喷头完全塞进鼻孔，只需将喷头前端轻轻置入前鼻孔。

由于鼻炎喷雾器呈现雾状，每次的耗水量约为10毫升，所以在鼻炎喷雾器一般设计小巧轻便，而不是像水柱式洗鼻器使用大容量。

图 1鼻炎喷雾器

如图2所示，水柱式洗鼻器作为清洗鼻腔的工具，原理是以一定压力将生理盐水送入鼻孔，再由鼻腔的另一侧冲洗入鼻腔和鼻窦，绕过鼻咽，然后从鼻腔的另一侧流出。通过以上路径，借助于生理盐水自身的杀菌作用及水流的压力，将积聚在鼻腔中的致病和污染物质排出，从而使鼻腔恢复到正常的生理环境，恢复鼻腔的自我排毒功能，达到保护鼻腔的目的。并且鼻腔的自我解毒功能可以恢复，以保护鼻腔为目标。

但由于水柱式需要非常大量的盐水治疗，所以在必须是是大水量量设计。由于出现产品的特殊性，会有呛水现象。

图 2水柱式洗鼻器

如图3所示，半导体激光治疗仪治疗时将激光治疗头的罩壳（鼻冒）插入鼻腔即可。在上世界1980年代人们发展低强度激光血管内照射能够直接影响了人体血液，并起到治疗作用。研究表明：大量的激光能量穿透鼻粘膜和血管壁，并被血液吸收达到一个峰值，可以调节以降低细胞的通透性，分解血液中粘和在一起的红细胞簇，增加相互排斥，并维持红细胞的分散。其中650nm激光是治疗鼻炎疾病最有效的激光源，具有最佳的治疗效果。可以帮助鼻腔消炎、镇痛、消肿、抗菌、脱敏等功效，促进肉芽生长，溃疡、伤口的愈合等作用。

但半导体激光治疗仪由于技术复杂和伪劣产品泛滥，导致市场处于低迷状态，消费者更多愿意购买技术成熟的药剂治疗。

图 3半导体激光治疗

3.4鼻炎喷雾器产品分析

3.4.1 国内鼻炎喷雾器产品的对比

表1 网路线上在售产品对比表

由表1网路线上在售产品对比表可见，市面上家用鼻炎护理产品有喷雾式、水柱式，半导体激光式三类。鼻炎喷雾器由于雾化治疗，所以产品体积可以设计较小，且易用；杀水柱式洗鼻器尺寸受到容量的影响通常会比较大才能满足使用需求，药剂的容量直接决定了产品的尺寸；新兴的半导体激光治疗由于操作治疗时间较长（20~30分钟/次）使用不便捷导致销量无法提高；

如图4轴图所示，在同类产品竞争中，鼻炎喷雾器因小巧的身姿及简易的使用方式，更受大宗喜爱，占据了占据市场的主导地位；作为新型治疗产品的半导体激光治疗却销售惨淡，根本原因在于产品的功能单一，携带不变，步骤繁忙，在“快生活”的今天此类产品远远达不到用户的期待；鼻腔护理产品价格在¥33-¥798不等跨度比较大，电子类护理产品价格居高及销售惨淡，人们目前更喜闻乐见小巧型的鼻炎喷雾器；

图 4市场销量轴图

3.4.2鼻炎护理产品使用问题

3.4.3鼻炎喷雾器寿命分析

参考鼻炎喷雾器产品寿命规格可了解产品在满足一周轻度使用应保持在56ML以上，满足一天轻度使用要求为8ML；重度使用一天48ML，一周336ML。

第4章 鼻炎喷雾器的优化设计

4.1用户群体定位

根据下图表资料调查中，可知在鼻炎患者中以中青年为主要疾病群体，其中男性群体占据64.4%与女性群体相差悬殊，虽然男性身体素质比女性好，但在目前中国社会男性所承担的压力远远高于女性生活上的压力，导致更多男性以损伤身体的方式。精神工作和生活充实导致身体素质下降，引起亚健康问题。

据卫生部门调查显示：鼻炎患者中的高发病群体集中在7-18岁的高中学生群体，占总人数的 36.24%，其中高中生发病率高达23.96%。发育阶段的学生患者不仅严重影响身体发育，更加会影响学习成绩。且由于学业和缺乏护理常识缘故，学生患者无法进行根本治疗。

根据年龄分布，分析得以18岁以下学生为主体和中青年男性群体对于治疗鼻腔问题需求大。

4.2 优化设计方向

4.2.1功能需求定位

基本需求：雾化温和、便捷携带、无副作用

期望需求：自动杀菌、可持续使用、美观

半导体激光治疗仪以长时间的照射治疗及可控的治疗时间对鼻炎的控制和根治有着重要意义，但携带相对不便且佩戴不美观，而市场内小型鼻炎喷雾器作为早期产品因具有极强的易用性深得消费者欢迎，但此类产品具有时效性，一天需要多次使用治疗。

4.2.2产品美学定位

形态质量因多群体需求，鼻腔治疗形态种类不一，但各种类的结构造型比较单一。①小型喷雾器的结构要求，药剂治疗产品呈现长圆柱的形状且设计小巧，上为雾化口，下方为储剂；②半导体激光治疗仪则以小型mp3结构，因需要较长时间的治疗，则多以背夹形式，具有一定便捷性；③水柱式盐水洗鼻器因使用需要耗费大量的盐水，则以大型杯状，满足使用需求。

材料选择因瓶口需对准脆弱的鼻腔环境，所以三种类别的鼻腔护理产品瓶口需要使用软质硅胶材质。①小型的喷雾器产品由于用户多选择随身携带，在设计时，瓶身多选用铝制瓶身，不易污染、不易腐蚀且保证抗摔性和保持瓶内气压的稳定。②半导体激光治疗仪机身使用容易控制生产的PVC材质，极大控制生产成本。③水柱式盐水洗鼻器以气压式为主，机身使用软性硅胶，方便手动气压出水。

色彩应用鼻腔护理产品整体色彩基本统一，产品的色彩匹配主要是蓝色，白色，部分点缀会使用绿色。蓝色和白色都是让人感觉干净、安全的颜色，同时蓝色也表现与海洋盐水治疗联系密不可分，同时也能给人一种愉悦的治疗感受，白色作为医疗用品的御用颜色，在心理上能给人干净的、纯洁的、清新的感受，在鼻炎喷雾器及同类产品中占据主要地位。蓝白色彩结合在视觉上给用户安全感和舒适感。

4.2.3产品价值定位

从问卷中得知鼻炎患者群体所能接受的价格区间，患者有55%的人所能接受的价位为100元以内，35%的人可接受的价位100元—250元之间，可接受价格250元以上的群体比较少，所以鼻炎喷雾器产品目前在用户心中为低消费产品。

4.2.4用户需求定位

作为医疗用品，鼻炎喷雾器的疗效在用户心中占据主导，据调查问卷数据分析，38%使用者更在意鼻炎喷雾器的功效，其次是有无副作用，再到便携性、使用寿命、外观造型。因此产品在改良设计时因注重产品的疗效，才能给予消费者好的产品体验。

4.3 鼻炎喷雾器优化设计提案

4.3.1基于心理需求的改良

随着人工智能技术的发展，智能化已经走入了人们的生活。未来的智能鼻腔护理产品会是什么样子，怎样才能满足消费者的心理需要?

方案一：在未来智能化鼻腔护理产品必将为鼻腔不适者的日常护理创造新模式，

通过运用设计构想法对鼻炎喷雾器产品未来展开想象，根据用户使用场景和使用问题进行设计改良。

通过智能化佩戴设计，让鼻炎疾病患者实现实时佩戴治疗，并且通过鼻腔呼吸情况与医护人员进行远程监测病情发展。

4.3.2基于用户需求的改良

以用户为中心，以用户为中心的产品设计理念已深入人心，满足用户需求是产品工作的首要原则，鼻腔疾病种类五花八门，各种疾病人群的都有着对于产品的需求，面向各人群以及各类鼻腔疾病患者的特殊需要设计的喷雾器也不同，这要求在收集需求的时候，不仅要收集他们的显性需求，还要收集他们的隐性需求，才能满足细化需求人群对产品的期待。

方案二：由于过敏性鼻炎对空气的质量要求敏感，通过 A+B设计组合法，把口罩的形式和喷雾器治疗充分结合进行优化设计，让过敏性鼻炎患者在疾病期免收侵害。

4.4.3产品三维模型

根据可行性和问卷调查分析，择选方案一优选方案行rhino外观建模，将产品外观表达基本完成。

4.4.4产品概念效果图

第5章总 结

在现代社会发展和科学技术进步下，经过国内外鼻炎喷雾器现状的研究分析，以优化设计为出发点，运用功能性理念的理论基础，根据文献资料、调查市场、分析用户需求等方法，结合医疗产品的特殊性条件下，围绕用户在交互、外观、功能、携带等方面，通过应用智能化设计将患者与医护人员建立新桥梁，给予以满足用户需求为产品设计和制作，使用户和产品更加关系更和谐。

参考文献：

【1】董佳. 产品优化设计思路[J]，2015

【2】北京普华有策信息咨询有限公司. 《2019-2025年中国鼻炎喷剂行业市场分析及投资策略研究报》[M].2019.

【3】杨静. 创意产品的仿生设计方法探析[J]. 牡丹, 2018, 000(012):101-102.

【4】刘震宇.产品心理学 | 乔布斯的产品创新密码[Z] 2016.http://www.chanpin100.com/article/57258西安鸿福科技发展有限公司.鼻科治疗仪HFJ-DY [Z]2017,http://hongfuyiliao.cn/content/?198.

　致谢

时光的流逝是飞快的，猛然回首原来四年已经一去不复返。对母校我表示衷心感谢，同在本次论文设计过程中，老师为此付出大量的心血，由选题到开题报告，到最后定稿的环节给予细心指引与教导，使我得以最终完成毕业论文设计。老师敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及言传身教的师风是我学习的楷模，它将永远激励着我前行。

广州大学松田学院严谨的学风，优美的校园环境使大学生活的很充实和愉快。由此，衷心感谢广州大学松田学院全体教师，祝大家身体健康，工作顺利！