人因工程學(xué)在醫(yī)療設(shè)備安裝與檢驗中的應(yīng)用*

楊麗曉 周 陽 王 粵

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)療工作中發(fā)揮的作用日益重要。如何合理配置醫(yī)療設(shè)備，如何使已配置設(shè)備安全有效的充分發(fā)揮其功能，對醫(yī)療設(shè)備精細(xì)化管理水平提出更高要求。醫(yī)療設(shè)備安裝工作是醫(yī)療設(shè)備全生命周期管理的一項重要內(nèi)容，其安裝效果直接影響設(shè)備使用的安全性和功能的發(fā)揮。分析研究醫(yī)療設(shè)備安裝過程的各項影響因素和各項因素之間的相互關(guān)系，有利于提高設(shè)備安裝工作的水平。

人因工程學(xué)(human factor engineering，HFE)是一門新興學(xué)科，將人、機器與環(huán)境作為一個整體進(jìn)行系統(tǒng)性研究，使整個“人-機-環(huán)境”具有更高的質(zhì)效和效能，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)及服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域[1-3]。運用HFE理論研究分析醫(yī)療設(shè)備安裝過程中臨床醫(yī)學(xué)工程師、醫(yī)療設(shè)備和安裝環(huán)境的各項要素及應(yīng)用，旨在更加科學(xué)合理的組織實施醫(yī)療設(shè)備安裝工作。

1 HFE概述

1.1 HFE及其研究內(nèi)容

HFE又稱為工效學(xué)(Ergonomics)，國際人類工效學(xué)學(xué)會將HFE定義為“研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素，研究人和機器及環(huán)境的相互作用，研究在工作、生活和休息中怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科”，被認(rèn)為是目前最權(quán)威和最全面的HFE定義[4-8]。

HFE綜合運用生理學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、人體測量學(xué)及生物醫(yī)學(xué)工程等知識和技術(shù)，研究生產(chǎn)系統(tǒng)中人、機和環(huán)境三大要素間的相互關(guān)系，通過對此關(guān)系的恰當(dāng)設(shè)計和改進(jìn)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，使工作系統(tǒng)達(dá)到滿意效果。

1.2 HFE在醫(yī)療設(shè)備安裝中的應(yīng)用

醫(yī)療設(shè)備是防治疾病的特殊產(chǎn)品，單獨或組合使用于人體，其操作使用者是人，直接受體也是人，因此其應(yīng)用風(fēng)險直接關(guān)系到人的生命安全。HFE在醫(yī)學(xué)工程科的應(yīng)用可貫穿于醫(yī)療設(shè)備論證、設(shè)計、試驗、生產(chǎn)、安裝、使用及維護(hù)整個周期中。有效運用HFE具備以下優(yōu)點：①實現(xiàn)設(shè)備部件與配件更安全的連接；②更易閱讀控件和顯示內(nèi)容；③更好理解設(shè)備的狀態(tài)和操作；④更有效的報警信號；⑤更易維護(hù)和維修；⑥更好地理解患者當(dāng)前狀態(tài)；⑦降低使用錯誤及不良事件發(fā)生風(fēng)險，降低醫(yī)療器械召回風(fēng)險。

2 醫(yī)療設(shè)備安裝中的HFE因素

2.1 臨床醫(yī)學(xué)工程師

臨床醫(yī)學(xué)工程師是醫(yī)療機構(gòu)負(fù)責(zé)醫(yī)療設(shè)備安裝的主體，其個人工作態(tài)度、業(yè)務(wù)水平、生理及心理等因素均影響設(shè)備安裝效果。

2.1.1 工作態(tài)度及業(yè)務(wù)水平

(1)工作態(tài)度。工作態(tài)度是決定一項工作的首要因素，對工作結(jié)果產(chǎn)生關(guān)鍵影響。臨床工程師重視醫(yī)療設(shè)備安裝并持積極態(tài)度，會使安裝工作有一個良好開始，同時詳細(xì)計劃整體安裝過程并積極協(xié)調(diào)突發(fā)問題。

(2)業(yè)務(wù)水平。臨床工程師的業(yè)務(wù)水平直接影響安裝工作的速度和可靠性。高水平業(yè)務(wù)能力的臨床醫(yī)學(xué)工程師可以保證設(shè)備安裝盡早順利完成。低水平業(yè)務(wù)能力的臨床醫(yī)學(xué)工程師可能導(dǎo)致安裝緩慢甚至無法完成安裝任務(wù)。

2.1.2 生理及心理因素

影響臨床工程師的生理及心理因素主要為生理周期、工作情緒、工作壓力和疲勞。

(1)生理周期。人體的身體機能在一晝夜中呈現(xiàn)出變化規(guī)律，人體適合白天活動，夜間身體機能迅速下降，進(jìn)入休息狀態(tài)。周一至周五為工作時間，人體形成的生物鐘更適合工作，經(jīng)過一周的工作，其身體機能在周末時間下降并感到疲勞。

(2)工作情緒。情緒有積極和消極兩極；積極情緒使人心情愉快，思維與動作敏捷，不怕困難，愿挑重?fù)?dān)，因而可提高安裝的效率與質(zhì)量；消極情緒則相反。

(3)工作壓力。適度的壓力可提高工作效率，保證人的可靠性，壓力過輕使人缺乏工作積極性和動力；壓力過重則會導(dǎo)致理解能力下降，易急躁消極，對安裝工作產(chǎn)生負(fù)面影響。

(4)疲勞。疲勞會產(chǎn)生不良影響，令人喪失積極性并產(chǎn)生焦慮感，對工作產(chǎn)生厭煩態(tài)度，注意力無法集中，易偷工減料，影響安裝的質(zhì)量安全。

2.2 安裝環(huán)境

安裝環(huán)境包括安裝設(shè)備所應(yīng)具備的客觀條件，包括硬件環(huán)境、空間環(huán)境、物理環(huán)境和軟件環(huán)境，合理適宜的安裝環(huán)境對設(shè)備安裝效果影響重大。

2.2.1 硬件環(huán)境

(1)安裝工具。完備齊全的安裝工具是安裝工作順利開展的重要條件。安裝工具的設(shè)計和配備不滿足HFE要求會導(dǎo)致安裝困難或無法安裝。

(2)配套設(shè)施。配套設(shè)施的完備是設(shè)備安裝和日常運行的必要條件，包括以下6類：①主電源和輔助電源，在設(shè)計電源容量時要考慮設(shè)備升級和配套設(shè)備的增加；②穩(wěn)壓電源、過壓保護(hù)裝置、地線、網(wǎng)絡(luò)布線和通訊接口；③地面及墻面處理(承重能力、水平度、地溝、線槽、穿墻孔及懸吊鋼架等)；④水和氣管路；⑤輻射屏蔽、輻射防護(hù)及抗靜電等設(shè)施裝置[9-11]。配套設(shè)施完備齊全，符合HFE設(shè)計，可提高設(shè)備安裝效率、質(zhì)量及設(shè)備運行效率。

2.2.2 空間環(huán)境

(1)安裝運輸通道。必須為設(shè)備預(yù)留充足的安裝運輸通道以保障設(shè)備順利就位，不充足的運輸通道會導(dǎo)致設(shè)備無法就位或運輸出現(xiàn)碰擦損壞設(shè)備。

(2)安裝空間。臨床工程師在設(shè)備安裝過程中需有足夠的活動空間，使其能在較舒服的姿態(tài)下，采用坐、蹲、立和臥等姿勢完成設(shè)備安裝。空間過小會導(dǎo)致安裝者活動空間受限，在工作中過多旋轉(zhuǎn)和彎曲頸部和身體，易造成肌肉和骨骼損傷，同時導(dǎo)致工作情緒壓抑和心理不適。

(3)空間布局?？臻g布局設(shè)計應(yīng)從5方面考慮，即設(shè)備安裝特點、人體尺寸、安裝作業(yè)姿勢、個體因素和作業(yè)活動。良好的安裝空間設(shè)計可提高安裝效率，提升作業(yè)者的工作能動性和滿意度，實現(xiàn)空間資源的合理經(jīng)濟(jì)利用，國外學(xué)者在此方面研究起步較早[11-17]。腹腔鏡手術(shù)中的HFE因素見圖1。

圖1 腹腔鏡手術(shù)中HFE因素示圖

圖1中A和B分別顯示空間布局合理及空間布局不合理情況下，模擬腹腔鏡手術(shù)中操作者的姿勢。姿勢分別受顯示器、工作臺(手術(shù)床)及手術(shù)器械影響。圖1A中顯示器位于操作者眼睛下方且距離合適，操作者在使用過程中基本保持自然姿勢或稍微下彎，長時間使用也不會感到疲勞；圖1B中顯示器位置過高，需操作者仰視，長時間操作會造成頸部疲勞，對操作者身體產(chǎn)生損害并降低手術(shù)效率。患者躺在手術(shù)床上接受手術(shù)，手術(shù)床的高低則會影響患者的高低。圖1A是一個較優(yōu)的高度，操作者在操作器械時，肘關(guān)節(jié)保持在90 °～120 °，操作者可在理想姿勢下完成操作，圖1B由于手術(shù)床高度過高，操作者肘關(guān)節(jié)角度<90 °，減小了操作空間。同時，圖1A中訓(xùn)練箱傾斜一定的角度，方便操作者操作。

2.2.3 物理環(huán)境

(1)微氣候環(huán)境。微氣候環(huán)境包括臨床工程師工作的微氣候環(huán)境和設(shè)備自身運行的微氣候環(huán)境兩方面。微氣候環(huán)境主要由空氣溫度、濕度、氣壓、氣流速度、空氣質(zhì)量和熱輻射等組成，直接影響臨床工程師安裝時的情緒、疲勞程度、健康和工作效率。因此，應(yīng)盡可能按需要控制、調(diào)整和改善安裝環(huán)境的微氣候。部分特殊醫(yī)療設(shè)備自身運行對微氣候環(huán)境要求較高苛刻且是安裝的必要條件，必須提供必要的微氣候環(huán)境。

(2)照明環(huán)境。安裝過程中應(yīng)有足夠強的照度，除一般照明外還應(yīng)配備局部照明和移動照明，遮蔽可能影響維修作業(yè)的眩光源。

(3)噪聲環(huán)境。除人的耐受度外，還應(yīng)考慮噪音對語言交流及報警、監(jiān)聽和測試的影響。尤其是聽力測試設(shè)備對噪音環(huán)境要求較高，需充分考慮此類設(shè)備的噪音環(huán)境要求，并做好明顯可見的噪音環(huán)境要求標(biāo)識。

2.2.4 軟件環(huán)境

(1)安裝制度流程。完善的安裝制度流程對安裝工作具有指導(dǎo)意義，使安裝工作有序開展。

(2)完備的合同資料和技術(shù)資料。合同資料包括設(shè)備的規(guī)格型號、技術(shù)參數(shù)、軟件功能和配套設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容和條款。技術(shù)資料包括技術(shù)圖紙、技術(shù)文件、維修手冊、維修所用設(shè)備及工具的操作說明書和軟件說明書等。

3 HFE在醫(yī)療設(shè)備安裝中應(yīng)用策略

醫(yī)療設(shè)備安裝工作的HFE因素涉及臨床醫(yī)學(xué)工程師的工作態(tài)度、業(yè)務(wù)水平、生理及心理因素和硬件環(huán)境、空間環(huán)境、物理環(huán)境和軟件環(huán)境因素。在設(shè)備安裝過程中運用HFE方法，從各影響因素著手進(jìn)行分析和改進(jìn)，可不斷提高安裝工作效率及質(zhì)量，使設(shè)備功能得到更安全和更充分的發(fā)揮，提高設(shè)備使用者的操作滿意度。

(1)提高臨床工程師對設(shè)備安裝的重視程度。設(shè)備安裝工作是醫(yī)療設(shè)備全生命周期管理的重要環(huán)節(jié)，安裝效果直接影響設(shè)備的使用安全和使用效果，臨床工程師要充分認(rèn)識其重要性，并增加該項工作在臨床工程師工作業(yè)績考核中的比重。

(2)提高臨床工程師的業(yè)務(wù)能力和合理分工。注重臨床工程師的業(yè)務(wù)培養(yǎng)和繼續(xù)教育，不斷提高其理論水平和實踐能力，安裝重點大型設(shè)備的前期可由設(shè)備原廠提供專業(yè)培訓(xùn)指導(dǎo)和考核。在分配安裝任務(wù)時，可分配經(jīng)驗豐富且業(yè)務(wù)能力強的工程師承擔(dān)重點特殊設(shè)備的安裝工作，合理分工。

(3)結(jié)合臨床工程師生理及心理等特征分派工作。根據(jù)設(shè)備安裝的復(fù)雜性和重要性，結(jié)合每位臨床工程師的生理及心理特點做出適當(dāng)調(diào)整。針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝周期過長的設(shè)備，盡量合理規(guī)劃和工作時間，避免加班加點，防止由于過度疲勞而產(chǎn)生不良影響。同時盡量安排心理承受強，性格樂觀積極的工程師負(fù)責(zé)安裝任務(wù)重的工作。

(4)完善硬件環(huán)境。在設(shè)備安裝前對安裝工具和配套設(shè)施執(zhí)行詳細(xì)的配備清單，按清單逐條詳細(xì)檢查，確保備齊安裝工具并具有完備的配套設(shè)施，保證安裝工作順利開展。

(5)合理布局空間環(huán)境。在安裝設(shè)備前全面了解設(shè)備的包裝尺寸和實際尺寸，勘測設(shè)備運輸通道和空間環(huán)境是否符合HFE要求。運輸通道需保證設(shè)備和運輸人員安全通過，且不會對周圍環(huán)境造成二次破壞[18]。安裝空間布局要合理，為臨床工程師的安裝操作提供舒適的安裝空間，提高其工作舒適度和安裝效率。

(6)改善物理環(huán)境。參照HFE要求，不斷改善設(shè)備安裝的物理環(huán)境，提供適宜的安裝溫度、濕度和空氣質(zhì)量，以改善臨床工程師的情緒、疲勞程度、健康和工作效率。必須按安裝要求達(dá)到設(shè)備運行必要的物理環(huán)境，并特別注意噪音環(huán)境的影響。

(7)注重軟件環(huán)境。軟件環(huán)境是安裝環(huán)境的必要理論支撐[19]。嚴(yán)格按規(guī)范的安裝流程、合同資料和技術(shù)資料進(jìn)行安裝，可確保安裝工作的規(guī)范性和有序性，避免盲目安裝和無序工作。

(8)加強效果評價。加強對安裝效果的評價和經(jīng)驗總結(jié)，通過效果評價提高臨床工程師對安裝工作的認(rèn)知度。不斷總結(jié)HFE在設(shè)備安裝實踐工作的應(yīng)用經(jīng)驗，提高設(shè)備安裝的效果。

4 展望

運用HFE方法研究分析并不斷完善臨床醫(yī)學(xué)工程師、醫(yī)療設(shè)備和安裝環(huán)境的各項要素，可有效降低安裝錯誤和不良事件發(fā)生的風(fēng)險?？偨Y(jié)HFE在設(shè)備安裝實踐工作的應(yīng)用經(jīng)驗，利于提高安裝工作的效率和質(zhì)量，使醫(yī)療設(shè)備功能得到更安全和更充分的發(fā)揮，提高設(shè)備使用者使用操作滿意度，從而提高醫(yī)學(xué)工程部門臨床保障服務(wù)水平和醫(yī)院醫(yī)療水平。

隨著醫(yī)學(xué)工程技術(shù)迅速發(fā)展及醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備數(shù)量、質(zhì)量和先進(jìn)性不斷提高，如何最大限度地發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備管理效能成為醫(yī)院亟需解決的問題。HFE研究人、機器和環(huán)境之間的合理關(guān)系，不僅對醫(yī)療設(shè)備安裝具有指導(dǎo)意義，更可貫穿于醫(yī)療設(shè)備管理的各個環(huán)節(jié)，指導(dǎo)醫(yī)院建立醫(yī)療設(shè)備管理效能評價體系[20-22]。通過對各項影響因素的不斷改進(jìn)、優(yōu)化和完善，持續(xù)提高醫(yī)院設(shè)備管理工作效能和，保證工作者安全、健康、舒適地工作，并取得滿意的工作效果。