口腔綜合治療臺(tái)多重人機(jī)界面設(shè)計(jì)

孟 巍

1 口腔綜合治療臺(tái)

口腔綜合治療臺(tái)誕生于20世紀(jì)30年代末期。其發(fā)展經(jīng)歷了從原始的生活座椅加簡(jiǎn)單的器械臺(tái)到機(jī)、椅、醫(yī)護(hù)工作區(qū)及相關(guān)的設(shè)備器械一體化集成；從機(jī)械低速牙鉆、自然采光到射流（氣動(dòng)）高速牙鉆、光線照明；從簡(jiǎn)單的手工操作到自動(dòng)化、電腦程序控制；從患者的固定體位、醫(yī)生的強(qiáng)迫體位到隨意調(diào)整，舒適安全體位的過(guò)程?；九渲冒ǎ鹤?、手機(jī)、衛(wèi)生及供水設(shè)備、控制臺(tái)、工作燈、機(jī)械盤(pán)、噴槍等牙科治療中常用或必用設(shè)備。

由于醫(yī)療器械的特殊性，其本身的人機(jī)工程學(xué)質(zhì)量和使用的安全性就顯得非常重要。雖然現(xiàn)代醫(yī)療器械的科技含量越來(lái)越高，但醫(yī)療器械產(chǎn)品有時(shí)還是會(huì)對(duì)病人、家庭成員、以及醫(yī)護(hù)人員造成傷害。這些傷害有兩個(gè)主要來(lái)源：人為失誤和機(jī)器故障。

1.1 醫(yī)療器械產(chǎn)品自身故障

隨著科技的不斷提高和進(jìn)步，醫(yī)療器械產(chǎn)品使用功能在不斷加強(qiáng)，同時(shí)產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)、操控裝置、產(chǎn)品各個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系也越來(lái)越復(fù)雜。醫(yī)療器械的特殊性故障會(huì)引起難以預(yù)料的損失，因此，良好的醫(yī)療器械產(chǎn)品的人機(jī)界面是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

1.2 人為失誤

產(chǎn)品的使用對(duì)象是人，故“人為失誤”不可避免。在由人和醫(yī)療器械組成的系統(tǒng)中，人是一個(gè)不可靠的和不確定的因素。即便是一個(gè)訓(xùn)練有素的操作者，也會(huì)因?yàn)榉N種原因，如心情不佳、疲勞、工作壓力過(guò)大等因素而產(chǎn)生操作失誤，因此，人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)在保障產(chǎn)品的使用安全上顯得格外重要。

現(xiàn)代口腔診療要求人-機(jī)械-環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定安全、高效的綜合體，在這個(gè)系統(tǒng)中要求機(jī)械環(huán)境適合人的需要，口腔操作理論的發(fā)展決定了口腔設(shè)備人機(jī)界面的發(fā)展方向。

2 醫(yī)生正確操作姿勢(shì)的理論基礎(chǔ)

口腔診療過(guò)程是一個(gè)極精細(xì)的操作過(guò)程。不少操作僅在0.1～0.2 mm范圍內(nèi)進(jìn)行，長(zhǎng)期以來(lái).醫(yī)生在使用口腔醫(yī)療設(shè)備時(shí)，并未重視自身的操作姿勢(shì)和診療體位，以至在操作中往往處于彎腰，扭頸或各部位肌肉不協(xié)調(diào)狀態(tài)。這種狀態(tài)，既不能充分發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的效能，也可能因持續(xù)的強(qiáng)迫體位引起醫(yī)生一系列的職業(yè)性疾病。有學(xué)者統(tǒng)計(jì)，口腔醫(yī)護(hù)人員的頸、肩、腕綜合征和腰痛病發(fā)生率高達(dá)85%。

2.1 固有感覺(jué)誘導(dǎo)理論

1960年Beach提出了平衡的家庭操作位。以人為中心，要求醫(yī)生和護(hù)士能始終處于最佳體位狀態(tài)進(jìn)行手術(shù)操作，患者能在最為自然松馳的仰臥狀態(tài)下接受治療。在仰臥狀態(tài)下同時(shí)減少手術(shù)器械對(duì)患者的感官刺激。以感覺(jué)為基礎(chǔ)，通過(guò)固有感覺(jué)測(cè)試技術(shù)來(lái)確定各種操作部件的位點(diǎn)設(shè)計(jì)，排除了口腔科治療臺(tái)中部份配件的盲目定位。以零為概念，要求機(jī)械制作低成本，使用高效益，去除一切繁瑣、性能低、穩(wěn)定性差的裝置，同時(shí)應(yīng)避免對(duì)醫(yī)生體位及動(dòng)作有干擾的附屬配置。

2.2 四手操作法

四手操作法貫穿口腔治療的全過(guò)程，醫(yī)生和護(hù)士始終都是坐位操作，醫(yī)、護(hù)的雙手都在進(jìn)行工作，醫(yī)、護(hù)之間平衡而迅速地傳遞器械、材料和其它用品。

2.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備

四手操作的方位以病人為中心，醫(yī)生、護(hù)士及設(shè)備的位置關(guān)系可用時(shí)鐘的字碼表示，治療前牙時(shí)，醫(yī)生位于l2點(diǎn)，后牙位于7點(diǎn)，護(hù)士椅位應(yīng)稍高，以便觀察到口腔內(nèi)情況，護(hù)士工作點(diǎn)在2～4點(diǎn)，治療推車置于l2～2點(diǎn)，4～7點(diǎn)作為醫(yī)護(hù)傳遞區(qū)。傳遞器械或藥品時(shí)應(yīng)在病人下領(lǐng)至胸前之間，切忌在頭面部上方以免損傷病人，傳遞時(shí)要迅速準(zhǔn)確、平穩(wěn)，避免頻繁傳遞給病人造成心理壓力。

2.2.2 術(shù)中配合

護(hù)士做好器械準(zhǔn)備和材料調(diào)配，醫(yī)生只負(fù)責(zé)完成治療，并有護(hù)士在術(shù)中傳遞和回收器械，及時(shí)用吸引器排除患者口腔的唾液和廢屑。

診療區(qū)同時(shí)應(yīng)保留醫(yī)生和護(hù)士的基本活動(dòng)空間。即在醫(yī)生的右側(cè)要保留放置器械托盤(pán)所需空間，以及護(hù)士坐位與步行空間（如圖1）。

圖1 診療室活動(dòng)空間

3 口腔綜合治療臺(tái)的人機(jī)界面的界定與分析

口腔綜合治療臺(tái)的使用對(duì)象和被作用對(duì)象都是人。這種由使用對(duì)象和被作用對(duì)象都是人而組成的人機(jī)界面（如圖2），其界面設(shè)計(jì)包含：醫(yī)護(hù)人員-醫(yī)療產(chǎn)品、病人-醫(yī)療產(chǎn)品、管理維護(hù)-醫(yī)療產(chǎn)品界面。口腔綜合治療臺(tái)的使用對(duì)象和被作用對(duì)象都是人。這種由使用對(duì)象和被作用對(duì)象都是人而組成的人機(jī)界面，其界面設(shè)計(jì)包含：醫(yī)護(hù)人員-醫(yī)療產(chǎn)品、病人-醫(yī)療產(chǎn)品、管理維護(hù)-醫(yī)療產(chǎn)品界面。

圖2 人機(jī)界面

3.1 醫(yī)護(hù)人員-醫(yī)療產(chǎn)品人機(jī)界面

“人機(jī)界面”是指人機(jī)間相互施加影響的區(qū)域，凡參與人機(jī)信息交流的一切領(lǐng)域都屬于人機(jī)界面。人機(jī)界面是人機(jī)之間傳送信息的媒介。

3.1.1 顯示裝置的作用是對(duì)用戶的操作和各種狀態(tài)作出反饋和提示。所以在設(shè)計(jì)上應(yīng)力求簡(jiǎn)潔、明確、清晰。在顯示界面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)減少顯示的視覺(jué)密度，控制好顯示界面的視覺(jué)平衡性，并要考慮內(nèi)容的配置與注意容度的保留，適當(dāng)?shù)牧舭讜?huì)使整個(gè)界面看起來(lái)清楚且美觀。

3.1.2 顯示界面在口腔綜合治療臺(tái)中主要應(yīng)用到了以下幾種類型：

①數(shù)量型顯示界面

數(shù)量型顯示界面提供變量或過(guò)程的量化信息，具有明確的顯示單位，口腔綜合治療臺(tái)的壓力表常采用這種方式。

②警報(bào)與信號(hào)顯示界面

提供監(jiān)控者注意或指示監(jiān)控者應(yīng)執(zhí)行什么操作，向監(jiān)控者報(bào)告執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)或異常情況等。在指示燈設(shè)計(jì)中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在設(shè)備上紅色必須僅用于指示危險(xiǎn)的警告和(或)要求緊急行動(dòng)。電源指示燈若是指示設(shè)備正在工作狀態(tài),應(yīng)采用綠色表示(綠色的含義表示準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn))。如果指示燈用于表示緊急情況下停止設(shè)備的運(yùn)行就要選擇紅色。

③字母與符號(hào)界面

字母設(shè)計(jì)的重要特征是字母的認(rèn)讀性。即從多少個(gè)字母中辨認(rèn)出某個(gè)字母的可能性，是由字母的字寬（字幅）、字高、筆畫(huà)寬的比例決定的。字母的覺(jué)察率還與視距有關(guān)。

符號(hào)設(shè)計(jì)應(yīng)保證圖形與背景的穩(wěn)定與清晰。應(yīng)采用簡(jiǎn)化抽象形式表現(xiàn)對(duì)象。構(gòu)成單個(gè)符號(hào)的各個(gè)圖形元素應(yīng)相互聯(lián)系，形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體，ISOPLUS口腔綜合治療臺(tái)座椅控制符號(hào)設(shè)計(jì)（如圖3）。

3.1.3 操作裝置的作用是用戶通過(guò)它對(duì)器械輸入指令，使器械按照人的旨意工作。包括手動(dòng)操控裝置和腳控操縱裝置。操縱器形狀同它的功能之間最好有邏輯上的聯(lián)系，以利于辨認(rèn)和記憶。

①手控裝置

按鍵設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量增加手的觸感，便于舒適地操作。旋鈕設(shè)計(jì)應(yīng)注意增加適當(dāng)?shù)淖枘?，以保證旋鈕能較好地定位和操作,TwisterECO-19-3P型控制界面設(shè)計(jì)（如圖4）。

圖3 ISOPLUS口腔綜合治療臺(tái)座椅控制符號(hào)設(shè)計(jì)

圖4 TwisterECO-19-3P型控制界面設(shè)計(jì)

②腳控裝置

為減少醫(yī)生的手在操作中的交叉感染，應(yīng)減少手柄及手觸開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，椅位的調(diào)整、器械盤(pán)到位控制、手機(jī)開(kāi)閉等盡量采用腳控開(kāi)關(guān)，手術(shù)燈采用感應(yīng)式開(kāi)關(guān)，體現(xiàn)防護(hù)與抗污染的設(shè)計(jì)思想。多功能腳控器（如圖5所示）分為以腳跟為支點(diǎn)的踏板式和腳踏按鈕設(shè)計(jì)。踏壓表面應(yīng)設(shè)計(jì)成齒紋狀，以避免用力時(shí)滑脫。蹬踏力消除后應(yīng)保證操縱器能自動(dòng)復(fù)位。在操縱過(guò)程中，操作者往往會(huì)將腳放在腳踏板上，為了防止腳踏板被無(wú)意碰移而發(fā)生誤操作，腳踏板應(yīng)有一定的起動(dòng)阻力，該起動(dòng)阻力至少應(yīng)當(dāng)超過(guò)腳休息時(shí)腳踏板的承受力。

圖5 腳控器

在考慮人體測(cè)量數(shù)據(jù)、生物力學(xué)、人體運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，使用對(duì)象以男性成年醫(yī)護(hù)人員為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于控制裝置的操縱力、操縱速度、安裝位置、排列布置等，應(yīng)按總體操作者中第5百分位來(lái)設(shè)計(jì)，使操縱控制裝置適合大多數(shù)醫(yī)護(hù)人員的操作。

3.2 病人-醫(yī)療產(chǎn)品人機(jī)界面

病人作為弱勢(shì)群體且組成成分比較復(fù)雜，治療時(shí)對(duì)醫(yī)療器械會(huì)產(chǎn)生恐懼和焦慮的心理、體力虛弱動(dòng)作遲緩,且對(duì)人機(jī)界面的要求各不相同，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下因素:

3.2.1 人機(jī)界面的造型要符合美學(xué)的觀點(diǎn)，給人在視覺(jué)上有賞心悅目的感覺(jué)，給病人安全感，以緩解或減少病人的心理恐懼和憂慮。

3.2.2 色彩要合理選擇顏色，主體色盡量選用中性色彩，色彩的配置要合理，使醫(yī)療器械具有人性化特點(diǎn)。

3.2.3 安全性。醫(yī)療器械與病人接觸界面要安全舒適，界面要簡(jiǎn)潔。

3.2.4 其中患者座椅為設(shè)計(jì)重點(diǎn)：

口腔綜合治療臺(tái)上的頭支托可上下前后移動(dòng)。若過(guò)大會(huì)導(dǎo)致醫(yī)生的身體距患者口腔較遠(yuǎn)，使醫(yī)生體位不自然前傾，改變了自然的生理操作體位。支托下不宜有影響醫(yī)生操作的突出物。左右兩側(cè)使患者頭部固定在中央。

側(cè)支撐和超薄靠背的設(shè)計(jì)為醫(yī)生和護(hù)士提供充裕的腿部空間，操作起來(lái)更方便，醫(yī)生護(hù)士可以無(wú)障礙地以舒適的姿勢(shì)靠近病人。坐墊多一個(gè)分節(jié)，彎曲程度更大，曲線更柔和可調(diào)。并且牙科椅應(yīng)能降到很低的位置(40 cm)，使老人和兒童減少上椅時(shí)間，還可以上升到最高92 cm，并可以用作手術(shù)床。

綜合治療臺(tái)椅面軟硬適度，另外座椅要具有升降瞬間延時(shí)功能，使病人感覺(jué)不到椅子的瞬間沖力，對(duì)老年病人，心臟病人等給予心情較輕松的治療環(huán)境。

3.3 其他人員-醫(yī)療產(chǎn)品人機(jī)界面

其他人員包括醫(yī)療設(shè)備購(gòu)買者，維修人員及病人家屬等。作為醫(yī)院的購(gòu)買者來(lái)說(shuō)希望其醫(yī)療產(chǎn)品性價(jià)比很高，整體形態(tài)美觀大方；作為維修人員則希望易于安裝、維護(hù)和清潔；作為病人家屬主要是對(duì)醫(yī)療產(chǎn)品具有信任感。

4 總結(jié)

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，人既是設(shè)計(jì)的主體，又是設(shè)計(jì)的服務(wù)對(duì)象，一切設(shè)計(jì)的活動(dòng)和成果，歸根結(jié)底都是以人為目的。以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與物(產(chǎn)品)之間和諧關(guān)系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的機(jī)能，保護(hù)人體健康，從而提高生產(chǎn)率。

通過(guò)將人機(jī)界面分為：醫(yī)護(hù)人員-口腔綜合治療臺(tái)、病人-口腔綜合治療臺(tái)、其他人員（管理人員及病人家屬）-口腔綜合治療臺(tái)三類界面并分類詳細(xì)分析得出口腔綜合治療臺(tái)設(shè)計(jì)原則即：安全性、效率性和情感性。

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