面向人体下肢力线导航系统的软件界面及表单设计与研究

作     者：夏丽丽 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙涛

授予年度：2021年

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 08[工学] 

主      题：下肢力线 界面优化 用户体验 情感化设计 表单 可用性测试 

摘      要：由于交通运输、人口老龄化、极限类运动等因素引起的骨科疾病以及先天性疾病造成的下肢畸形都会破坏人体正常的下肢力线,严重影响到人们的正常生活。现基于导航技术,以提取下肢体征进行图像配准与重建以及理论分析等开发适用于多类手术的下肢力线导航系统,旨在恢复精准的人体下肢力线,为医生提供友好的人机交互界面,便于医生掌握软件系统并提高其交互体验,进而提高手术效率。本文以现有下肢力线导航系统为研究对象,针对软件界面优化与表单可用性的问题,系统开展软件界面优化设计策略分析、表单的设计方法及原则研究以及设计实践等工作。全文主要研究成果如下:1.软件界面优化设计策略分析。基于用户体验,从原系统设计目标、功能框架、信息架构、人机交互和视觉设计等方面进行分析并提炼其软件功能。分析骨科领域主流手术导航系统,总结其优缺点并提出人机交互界面存在的问题。针对医护人员进行问卷调查,基于情境需求分析梳理系统工作流程、进一步细化用户需求,从而构建精准的用户画像。从情感化设计角度构建情感理论模型,并结合用户体验确定优化界面的功能框架与信息架构。2.表单的设计方法及原则研究。基于对相关医疗软件的表单设计分析与可用性测试方法,筛选现有市场适用的软件系统并对其典型表单进行实验。以“铁路12306移动端APP和“腾讯会议PC端软件为研究对象,招募10名被试者按照任务要求进行实验,通过观察法、有声思维、访谈法获取实验数据进行可用性分析,并总结其可用性指标及重要性排序,结合表单设计流程提出相应的设计方法及原则,为下肢力线导航系统中的登录注册表单与信息表单设计奠定基础。3.软件界面优化设计实践。通过前期的理论分析进行实践表达,绘制界面草图和低保真原型图,进行情感理论模型要素设计以及其余高保真原型图与交互原型设计。在Visual Studio开发环境下,基于MFC的对话框进行软件开发,搭建软件界面框架实现基础交互操作。开展设计方案评价实验,采用李克特五点量表进行满意度调研以及相关数据分析,结果在一定程度上可验证下肢力线导航系统软件界面优化设计策略的可行性和有效性。本文基于下肢力线导航系统原系统,将构建的软件界面优化设计策略与提出表单的设计方法及原则实际应用于下肢力线导航系统中,实现软件界面的优化创新设计并提高表单设计的可用性,为开发精准下肢力线导航系统提供理论与技术支持。