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摘 要 人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与机器,人与环境以及机器与环境之间的相互作用,为设计高效简便、安全舒适的工程系统提供理论和方法的一门新型科学.文章结合医疗空间与设备设计,阐述了人机工程学的应用.
关 键 词 人机工程学 医疗空间 医用设备
一、人机工程学简介
人机工程学又称“人体工程学”或“人类工效学”(欧洲),“人类因素学”或“人类因素工程学”(美国).1960年国际人机工程协会正式成立(International Ergonomics Association),并对人机工程学给出了迄今为止最权威和最全面的定义:研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的综合学科.
二、人机工程学的发展与应用
在上世纪60年代左右,人机工程学的应用基本集中在欧美发达国家复杂的军事工业上,随着航天技术的发展,人机工程学又迅速成为航天工业的重要组成部分.随后,人机工程学迅速发展,开始在军事和航天工业以外的领域得以应用,包括医药公司、医用设备公司、计算机公司、汽车公司和其他消费品公司,同时生产工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性.1980年以后,随着人们对人机工程学的不断研究,人机工程学的应用已经深入与“人”有关的各个领域,从人们的居住、工作、学习的室内空间环境,以及与之密切相关的家具设计,到现代多类型的工业产品,生活产品的设计,都离不开人机工程学.
三、人机工程学与医疗空间环境
医疗建筑无疑是功能最为复杂的民用建筑,原因如下——
(一)医院人群的复杂性
患者、医护人员、医学工程技术人员、后勤管理人员、培训实习人员、探视人员、学术交流专家学者等不同类型的人群,因职业的不同对医疗空间环境有着不同的要求.
(二)医疗设备的复杂性
医院中有着大型影像设备、小型手术器械,还有成千上万种诊疗设备,如消毒设备、气体设备、急救设备、护理设备等.其中很多设备都有自身的对医疗空间平面和立面的特殊要求.
(三)诊疗环境的复杂性
医院中的门诊、急诊、医技、病房、手术部、ICU、消毒供应中心、生活服务中心等大小和功能各不相同的区域,均有着自己独特的人流、物流、气流、信息流等医疗功能流程的要求.
(四)治疗器材的复杂性
医院中使用各种医疗药品、检验标本、被服膳食以及各类消耗品.一座综合型的现代医院消耗品通常有50多种类别,2000多品种.治疗器材的复杂性必然造成物流量的复杂性.
在如此复杂的空间环境中,医患双方生理、心理压力越来越大,很多医院管理者、医疗建筑设计师、医疗流程规划设计师、医用设备设计工程师,正逐步认识到人机工程学在医疗空间中的合理应用是改善医疗环境的重要手段.人机工程学的应用将使医疗过程变得高效简便,安全舒适,成为医疗空间环境设计与医用设备结构设计的指导理论与实践工具.
图1表达了在医疗领域中人—机—环境三者之间关系,是以“人”为中心,以“人”为本.医疗环境必须充分适应医院人群及医疗设备的需求,致使医疗环境建设工程尤为繁重.
四、分析“人—机—环境系统”设计的应用
(一)在手术部的应用
人——主要有麻醉医师、外科医师、护士、患者、医学工程技术人员、后勤服务人员、培训实习人员等.
机——无影灯、手术台、麻醉机、麻醉吊塔、呼吸机、监护仪、体外循环机、内窥镜、手术显微镜、导航仪、中心吸引、中心吸氧、体外去颤器、器械台、器械柜、药品柜、手术圆凳、观片灯、洁污运输车、手术护理设备等.
环境——医疗区、医疗辅助区、净化区、生活区.医疗区又可分为手术间、无菌物品存放间、麻醉准备间、复苏室、清洗间、医生办公室、值班室等.
下面仅以手术部中最重要的房间——手术间来分析 “人—机—环境系统”设计的重要性:
“人—机系统”:在手术间内,麻醉师、外科医生、护理人员是设备的主要使用者,他们有各自需要操作的专业设备.如麻醉师主要操作的设备有麻醉机、监护仪、麻醉柜、麻醉药品车等.外科医生需要操作各类手术器械、高频设备、腔镜设备等.而护理人员则通过操作手术器械台、升降台、手术床、器械柜等设备为医生提供帮助.这些大量的设备与使用者的工作流程之间,是否形成一个最佳的动态结合,是“人—机系统”设计的核心.
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“机—环境系统”:手术间的很多设备,如各类气体吊塔、气源电源供应箱、器械柜、药品柜、麻醉柜、观片灯等均需固定或内嵌式安装.而手术设备、腔镜设备、手术床等设备的气源电源供应又依靠固定式设备来提供,所以机器与环境之间就必须进行系统思考、系统设计,只有这样才能使医护人员在紧张的手术环境中,操作各自的医用设备能够
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(二)在消毒供应中心(CSSD)的应用
人——各区域工作人员、外出运输人员、外来人员等.
机——清洗消毒机、高温灭菌器、低温灭菌器、干燥柜、手工清洗槽组、器械打包台、敷料打包台、无菌物品存放设备、各类无菌物品及污染物品运输设备等.
环境——去污区(又称污染区),检查包装灭菌区(又称清洁区),无菌物品存放区(又称无菌区)、工作生活辅助区等.
同手术部类似,消毒供应中心各不同区域的工作环境,既有各自空气净化的气流要求,又有各自人员的工作流程及物流动线的要求.而消毒供应中心的固定安装类设备(清洗消毒机、高温灭菌器、手工清洗槽组、器械打包工作站等)比手术部设备体积更大,重量更重.对空间布局规划的影响也更深.所以只有进行“人—机—环境系统”综合设计,才能将消毒供应中心的“工作流程”、“设备布局安装”与建筑平面、立面同时考虑,尽量减少内部工作流程交叉回路,满足工作人员操作设备距离最短、最便捷,去除一切不必要的移动和搬运,从而使工作人员生理上、心理上的干扰降至最低,发挥一个最优工效来提高工作效率.
上海长海医院消毒供应中心,应用“人-机-环境系统”设计,使原建筑立面中干扰工作的承重柱,变成了岛式器械打包工作站,见图4.
江苏省中医院消毒供应中心的建成,证明“人-机-环境系统”设计在消毒供应中心空间规划中尤为重要,见图5.
五、人机工程学与医用设备设计
由于科学技术的高速发展,各类数字化、微创化的高新诊疗设备在医院广泛使用,而作为医用设备的一个重要组成部分——基础护理设备,越来越受到医院管理者的重视.从2010年开始,我国医疗机构正在逐步推广国际先进的整体护理理念,各医院的管理者更加注意到基础护理设备重要性,它与护理人员的日常工作关系非常密切.护理人员的工作重复、繁重而单调,而一台品质低下的护理设备(例如推动起来叮当响的送药车,内部摆放物品设计不合理的急救车)均会使护理人员在工作中增加大量无效成本,并造成消极的工作情绪.人机工程学设计具有成功的解决办法,即在护理设备设计中应以人机工程学为原则,用建立人与产品之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的机能,保护人体健康,从而提高功效.另一方面又可在满足产品使用功能的前提下,以人的感性需求为着眼点,在产品的外形和色彩上满足人的精神需求,协调和平衡人的情感,充分体现以人为本的设计理念.
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如多功能急救车,在满足产品使用功能的前提下,用色彩满足人的心理需求,从而提高抢救效率.人机工程学设计对护理设备的造型、外形尺寸、内部空间规划、选材、色彩都要进行反复的推敲和研究.
六、结束语
人机工程学从起步到发展,唯一的核心思想就是使创造出来的产品和环境适应人的需要,而不是使人去适应产品和环境.从而实现真正意义上的人本主义设计思想.对于医疗空间及医用设备的设计者而言,即应以医护人员为设计核心,为他们设计提供一个舒适、高效的工作环境,人性化的医用及护理设备,不断减轻医护人员职业风险性的压力和重复性劳动带来的疲劳.
(编辑 许译心)
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