基于中醫(yī)體質分型理論的視覺顯示終端作業(yè)光環(huán)境研究

張文力,嚴永紅

(重慶大學建筑城規(guī)學院，山地城鎮(zhèn)建設與新技術教育部重點實驗室，重慶 400045)

引言

VDT(visual display terminal)即視覺顯示終端，VDT作業(yè)為工作者通過注視該終端從而操作計算機處理多種信息的腦力勞動的總稱[1]，因具有便捷、高效、協(xié)同性強等特點，其已成為現(xiàn)代企業(yè)中最具代表性的工作模式[2]——統(tǒng)計表明，已有至少75%的辦公室工作系通過電腦完成[3]。長時間、高強度地使用VDT，將改變?nèi)搜蹖庹盏倪m應性，易使工作者罹患CVS(Computer Vision Syndrome，即計算機視覺綜合征)[4]——CVS系由持續(xù)注視電子顯示器而導致的一系列肉眼及視覺相關病癥[5]，其最突出的癥狀為視疲勞及干眼癥[6,7]。CVS已成為當下辦公人員的常見病，在多項針對美國計算機操作者的研究中發(fā)現(xiàn)，已有約70%～75%的調研樣本患該癥[8]。

美國視光學會認為不良的作業(yè)空間光環(huán)境是引發(fā)CVS的首要因素[5]，故如何建立良好的VDT作業(yè)光環(huán)境成為學者關注的課題。國內(nèi)外諸多研究結果表明，多數(shù)作業(yè)者在自身偏好的光環(huán)境下工作、學習，可提升其對工作氛圍的滿意度，有助于緩解生理、心理疲勞，進一步提升工作效率[9,10]；然而，課題組于前期相關實驗中發(fā)現(xiàn)，不僅不同個體對光環(huán)境的主觀偏好區(qū)別較大[4]，且存在部分被試，其對光環(huán)境的心理偏好與生理偏好存在差異，即自主認知與視功效、生理節(jié)律測試結果并不完全一致[11]，故針對該類人群，其主觀偏好光環(huán)境可能并無優(yōu)越性，而如何準確找出此類關鍵群體，是偏好光環(huán)境研究中的難題。

中醫(yī)體質學說的引入為此提供了新的解決思路，已有研究證明，人體對人工光的偏好和耐受程度與個體基因及該人成長過程中所適應的光環(huán)境有關[12]，即既包含了先天因素亦受后天影響；中醫(yī)體質學說(1)中醫(yī)體質學說由王琦教授于20世紀70年代提出，依相關原理將體質分為正常體質(平和質)與8種偏頗體質(氣虛質、陽虛質、陰虛質、痰濕質、濕熱質、瘀血質、氣郁質、特稟質)。認為，人體體質建立于先天稟賦與后天獲得的基礎之上[13]，且不同體質類型在形體、生理、心理特征及病理反應、發(fā)病傾向等方面各有特點[14]。故在此考慮個體對人工光環(huán)境的適應性、主觀偏好與其體質是否具有一定的關聯(lián)性，此外，還可進一步探討心理、生理偏好與體質因素之間的相關性。

本論文基于上述理論基礎，擬以實驗驗證該猜想，通過調研選取兩類具有代表性的特定體質，研究不同體質被試在相同固定光環(huán)境下進行VDT作業(yè)的適應性差異，并對比兩類特定體質人群對VDT作業(yè)光環(huán)境的主觀偏好，進而對其在偏好光環(huán)境下的工作狀態(tài)、疲勞程度進行研究，并分別與之在固定光環(huán)境下的作業(yè)表現(xiàn)進行對比，探究偏好光環(huán)境是否有利于兩類體質人群進行VDT作業(yè)。從而為尋找易引發(fā)視疲勞的關鍵體質因素、建立VDT光環(huán)境參數(shù)—體質模型等研究提供數(shù)據(jù)支撐與實驗依據(jù)。

1 研究方法

本研究分為調研及實驗兩部分：通過對重慶地區(qū)VDT作業(yè)者的體質與視疲勞調研，挑選兩類具有代表性的特定體質；通過VDT作業(yè)固定光環(huán)境實驗探討特定體質被試組之間的適應性差異，以VDT作業(yè)偏好光環(huán)境實驗確定特定體質被試組的光環(huán)境偏好，并對其在偏好光環(huán)境與固定光環(huán)境下的表現(xiàn)進行比較，進而分析體質類型與光環(huán)境心理、生理偏好之間的關聯(lián)性。

1.1 調查研究

建筑勘察設計行業(yè)內(nèi)的VDT作業(yè)有著更豐富的工作內(nèi)容與更高的視覺要求，涉及大量、復雜的眼球動作[15,16]以及更多的調節(jié)、輻輳運動[17]；而其中的青年設計師往往面臨著更為繁重的繪圖任務，高強度、長時間的VDT作業(yè)使其成為CVS的高發(fā)群體。本調研即以重慶大學建筑城規(guī)學院內(nèi)207名21～30歲的在校生為樣本，通過問卷方式對其進行視疲勞及體質調查。

本問卷包含兩部分：第一部分為基本資料，旨在記錄被調查者自身基礎信息、視力情況以及視疲勞自評狀況(視疲勞產(chǎn)生時間)；第二部分為《中醫(yī)體質分類與判定》(ZZYXH/T 157—2009)標準下的中醫(yī)體質量表，旨在對被調查者進行體質分型。

1)體質分布。207例樣本中，平和質占比最大，8中偏頗體質中人數(shù)居前三的為陽虛質、氣虛質和濕熱質(圖1)；男性樣本中，人數(shù)居前三的體質類型依次為平和質、濕熱質和氣虛質；女性樣本中，人數(shù)居前三的體質類型依次為平和質、陽虛質和陰虛質(圖2)。

圖1 調研對象體質分布圖Fig.1 Structure of samples’ constitutions

圖2 調研對象不同性別體質占比圖Fig.2 Sexual structure of samples’ constitutions

2)視力情況。207例樣本中，近視165例占79.71%，其中不同體質近視發(fā)病率由高到低為：陽虛質>陰虛質>氣郁質>氣虛質>平和質>濕熱質>痰濕質>特稟質>血瘀質。通過對各體質樣本在視力正常組與近視組中的占比情況分析可知：正常組中占比最大的為平和質，氣虛質和濕熱質并列第二；近視組中，平和質、陽虛質、氣虛質占比排名前三；此外，平和質、氣虛質、痰濕質、濕熱質、血瘀質及特稟質正常組占比均高于近視組，其中血瘀質相差較大；而陽虛質、陰虛質及氣郁質近視組占比則高于正常組，其中陽虛質差別較大(圖3)。

圖3 正常組與近視組體質占比圖Fig.3 Constitution structure of myopic and normal samples

3)視疲勞自評。通過對引發(fā)受訪者視疲勞的VDT作業(yè)時長進行調研，可分析此人對VDT作業(yè)的視覺耐受度，圖4為樣本各時段內(nèi)的視疲勞發(fā)生率對比，以此可知：

圖4 樣本人群各作業(yè)時段VDT視疲勞發(fā)生率對比圖Fig.4 Comparison of asthenopia occurrence rates by VDT working

①短時VDT作業(yè)(2 h以內(nèi))，視疲勞發(fā)生率前三位依次為特稟質、陽虛質及氣虛質，血瘀質排名最末；

②中時VDT作業(yè)(2～7 h)，視疲勞發(fā)生率前三位依次為血瘀質、陰虛質及濕熱質，特稟質排名最末；

③長時VDT作業(yè)(7 h及以上)，視疲勞發(fā)生率前三位依次為平和質、氣郁質及痰濕質，血瘀質排名最末。

本次調研中，作為正常體質的平和質，人數(shù)占比最大，其近視率較低，且長時VDT作業(yè)視疲勞發(fā)生率高，說明其對VDT作業(yè)光環(huán)境的適應性強、耐受度高；而在偏頗體質中，陽虛質人數(shù)占比最大，其近視率最高，且短時VDT作業(yè)視疲勞發(fā)生率高，說明其對VDT作業(yè)光環(huán)境的適應性差、耐受度低。針對VDT作業(yè)光環(huán)境，上述兩種體質具有較高的典型性，選為本研究的特定體質。

1.2 實驗研究

本部分共分兩個實驗，分別為“LED光源下特定體質人群VDT作業(yè)固定光環(huán)境實驗(實驗1)”與“LED光源下特定體質人群VDT偏好光環(huán)境調光實驗(實驗2)”，兩者采用相同被試及分組方式，前者旨在探尋不同實驗組對固定光環(huán)境是否具有適應性差異，后者旨在研究不同實驗組的偏好光環(huán)境參數(shù)，并對比其在該偏好光環(huán)境與固定光環(huán)境下的表現(xiàn)異同。

1.2.1 實驗設置

實驗對象為重慶大學建筑城規(guī)學院學生，選取年齡21～28歲、視力或矯正視力正常且無情緒類疾病的平和質及陽虛質被試各16名(分別為8男8女)，由于男性與女性存在一定的光環(huán)境適應及偏好差異[18]，為排除由性別給實驗結果帶來的影響，按相同性別、相同體質對其分組(共4組)；所有被試需先后完成實驗1及實驗2，實驗安排于室內(nèi)LED全人工光下進行，VDT作業(yè)內(nèi)容為建筑施工圖繪制。

實驗在2018年12月進行。實驗1和實驗2均用時1天，每半天均包含兩段時長1小時的VDT作業(yè)，其中實驗1作業(yè)時段內(nèi)的光環(huán)境為固定值，實驗2為偏好值；此外，應分別在每段作業(yè)前后對被試者的工作狀態(tài)進行測評，通過研究被試作業(yè)前后各測評項目的變化趨勢，分析作業(yè)對其自身工作狀態(tài)的影響。而測評項目包含遠、近視力及FM100色覺檢測、BPOMS簡明情緒、KSS困意及OSDI干眼量表自評、短時記憶(n-back任務)及反應速度(GONOGO任務)測試等內(nèi)容。

1.2.2 實驗1

參考國家相關規(guī)范(2)《建筑照明設計標準》(GB 50034—2013)中規(guī)定普通、高檔辦公室的工作面照度標準值分別為300 lx、500 lx，相關色溫為3 300～5 300 K。，實驗1的固定光環(huán)境參數(shù)為工作面水平照度500 lx、色溫4 000 K；在數(shù)據(jù)分析階段，介于樣本量有限，原始數(shù)據(jù)多不符合正態(tài)分布，使用非參數(shù)(Wilcoxon符號秩)檢驗對VDT作業(yè)前后被試者的測評數(shù)據(jù)進行分析對比，表1所示即為4組被試的各項表現(xiàn)的變化趨勢。

表1 被試組作業(yè)前后測評表現(xiàn)變化趨勢表

*代表作業(yè)前后測評數(shù)據(jù)具有顯著性差異(P<0.05)

表現(xiàn)最佳的是女性陽虛質被試組(4項提升、2項持平、2項下降)，其次為男性陽虛質組(3項提升，3項持平，2項下降)，兩組平和質組表現(xiàn)排名墊底，其中男性組稍好(3項提升、1項持平、4項下降)，女性組較差(2項提升，1項持平，5項下降)。同時，平和質組有5項測評結果為相同趨勢(陽虛質組為3項)，說明平和體質在本實驗條件下有著更小的性別間差異；而女性組有3項測評結果為相同趨勢(男性組為2項)，說明女性有著更小的體質間差異。

1.2.3 實驗2

(1)偏好光環(huán)境參數(shù)分析。本實驗采用自主調光模式，即被試者通過對光環(huán)境的主觀評價，親自調節(jié)光環(huán)境參數(shù)，得出其當前狀態(tài)下理想的照度及色溫。實驗中的調光初始值與實驗1中固定光環(huán)境參數(shù)相同——為工作面水平照度500 lx、色溫4 000 K，在每段作業(yè)前，被試者被要求單獨進入調光空間，以滿足自身進行舒適VDT作業(yè)(繪制建筑施工圖)的視覺要求為標準，在30 s內(nèi)調試出理想的光環(huán)境，該光環(huán)境(水平照度、色溫)即為該名被試的VDT作業(yè)偏好光環(huán)境，而緊接的作業(yè)時段內(nèi)的光環(huán)境參數(shù)則是各組每名被試偏好值的平均數(shù)。

對每組所得照度、色溫值使用Kruskal-Wallis 1-way ANOVA方法進行非參數(shù)檢驗，發(fā)現(xiàn)4組被試組偏好照度、色溫均具有顯著性差異(圖5、圖6)。而通過對各組偏好光環(huán)境參數(shù)平均值進行分析(表2)，陽虛質被試組的偏好色溫相對更低。

圖5 偏好照度檢驗分析圖Fig.5 Illumination Preference Inspection

(2)偏好光環(huán)境適應性對比。使用Wilcoxon符號秩檢驗分析被試組在固定光環(huán)境及偏好光環(huán)境下作業(yè)前后相關測評數(shù)據(jù)差值，可比較4組被試在不同光環(huán)境下的各項表現(xiàn)變化趨勢的優(yōu)劣(表3)。相較于固定光環(huán)境，4組被試組于偏好光環(huán)境中有著更好變化趨勢的指標主要有遠視力(3組)、近視力(4組)、困意(3組)以及情緒(3組)。同時，相比固定光環(huán)境，男性平和質被試組有5項均在偏好光環(huán)境下取的更好的變化趨勢(其余1項持平、2項落后)，女性平和質組有6項(其余2項落后)，男性陽虛質組有2項(其余6項落后)，女性陽虛質組則有3項(其余2項持平、3項落后)：可由此得知，在偏好動態(tài)光環(huán)境下進行VDT作業(yè)對平和體質人群相關狀態(tài)提升具有更為積極的意義，而陽虛質人群似乎于偏好光環(huán)境下的總體表現(xiàn)并未有所提升，其中男性被試組的較差項目還較多。

圖6 偏好色溫檢驗分析圖Fig.6 Color Temperature Preference Inspection

表2 各被試組偏好光環(huán)境參數(shù)表

Table 2 Preferred Lighting Environment Data

平均值男性平和質組女性平和質組男性陽虛質組女性陽虛質組偏好照度/lx8027535591518偏好色溫/K4 2383 8993 6603 208

表3 被試組不同光環(huán)境下測評表現(xiàn)比較表

*代表不同光環(huán)境下的作業(yè)前后測評數(shù)據(jù)差值具有顯著性差異(P<0.05)

2 結論

本論文經(jīng)過調查、實驗后，得出以下主要結論：

1)通過調研可知，樣本中體質占比最高的是平和質，其次為陽虛質，而平和質具有較好的VDT作業(yè)光環(huán)境適應性及耐受性，陽虛體質人群則反之。

2)實驗1發(fā)現(xiàn)，在固定光環(huán)境下陽虛質被試組整體表現(xiàn)優(yōu)于平和質被試組；此外，平和質人群在光環(huán)境適應性方面的性別差異性更小，而在相同性別、不同體質人群的光環(huán)境適應性之間，女性有著更小的體質間差異。

3)實驗2發(fā)現(xiàn)，4組被試組的偏好光環(huán)境數(shù)值具有顯著性差異，說明陽虛體質人群與平和體質人群的偏好光環(huán)境存在不同。而與固定光環(huán)境實驗相比，平和質被試組于偏好光環(huán)境下作業(yè)，其前后的測評指標有著更為積極的變化趨勢，說明在偏好光環(huán)境下工作更利于平和質人群保持良好的工作狀態(tài)；反之，陽虛質被試組在偏好光環(huán)境下的表現(xiàn)相較固定光環(huán)境則并無提升(女性組持平、男性組下降)，其對光環(huán)境的心理、生理偏好并非一致，故適宜的固定光環(huán)境可能更為有利。

3 分析

在實驗1中，相較平和質被試組，陽虛質被試組整體表現(xiàn)更優(yōu)——即其具有更好的光環(huán)境耐受性與適應性，該結論與實驗預期有所出入。經(jīng)與課題組專家探討，猜想該結果可能與視覺保護機制有關，即在受到一定程度視覺刺激后，平和質人群更易觸發(fā)肉眼的保護措施——使人體感知到更多、更強烈的視覺不適，從而迫使該人遠離當下的光環(huán)境或進行適當休息，進而對其視力產(chǎn)生有效保護；陽虛質人群則反之，可能其具有更高的視覺保護機制啟動閾值，即需在更長時間、更高強度光刺激下方激發(fā)該機制，故陽虛體質者患近視的幾率大于平和體質者。

在實驗2中，陽虛質被試組的偏好色溫值更低，即其喜好更為溫暖的光環(huán)境，尤其女性組有著極高的偏好照度值，推測與該體質者陽氣不足、畏寒怕冷、手足不溫等虛寒特征有一定關聯(lián)。

在實驗2中，通過對比認為陽虛質被試組在固定光環(huán)境下表現(xiàn)更好，說明某些體質者的光環(huán)境心理偏好與生理偏好可能存在差異，即其并不適合在主觀偏好的光環(huán)境下進行VDT作業(yè)，相反，該類人群在適宜的固定光環(huán)境下或將獲得更佳的工作狀態(tài)。

通過對被試者偏好光環(huán)境的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行主要規(guī)范中辦公空間水平照度標準值對于VDT作業(yè)而言略低，在實際運用中750 lx的工作面水平照度值或將更為合適。