基于SAPAD-FAHP的氣切護理產(chǎn)品設(shè)計研究

摘要：為氣切護理產(chǎn)品設(shè)計提供理論指導(dǎo)與實踐參考，解決痰液亂飛濺等問題，提升患者舒適度與護理體驗。基于SAPAD進行“行為-產(chǎn)品-意義”的映射，定性聚類挖掘出一般意義簇群；運用FAHP定量提煉核心意義簇。通過再映射分析，提取產(chǎn)品造型、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和色彩的核心設(shè)計需求，最終提出設(shè)計方案。構(gòu)建了設(shè)計模型并總結(jié)設(shè)計策略，得出氣切護理產(chǎn)品設(shè)計方案。為氣切護理產(chǎn)品設(shè)計和氣切患者護理提供新思路。

關(guān)鍵詞：SAPAD；FAHP；氣管切開手術(shù)；護理干預(yù)；產(chǎn)品設(shè)計

中圖分類號：R472 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-0069（2025）04-0129-05

Abstract：This paper provides theoretical guidance and practical reference for the design of gas cutting nursing device， solves the problems such as sputum splashing， and improves patient comfort and nursing experience. Based on SAPAD， the mapping of “behavior-product-meaning” is carried out， and the general meaning clusters are mined by qualitative clustering. FAHP was used to quantitatively extract the core meaning cluster. Through remapping analysis， the core design requirements of product modeling， structure， material and color are extracted， and the design scheme is finally proposed. The design model is constructed and the design strategy is summarized， and the design scheme of gas cutting nursing product is obtained.It provides new ideas for the design of gas cutting nursing products and the nursing of gas cutting patients.

Keywords：SAPAD；FAHP；Tracheotomy surgery；Nursing interventions；Product design

引言

氣管切開術(shù)是指將頸段氣管切開后置入氣管套管，以保持呼吸道通暢，改善通氣，引流下呼吸道分泌物，已廣泛用于臨床各科系危重患者搶救。近年來，氣管切開術(shù)需求增多，護理方式仍沿用2～3層無菌紗布濕覆蓋氣管套管外口，易致脫落、痰液飛濺、異物進入等問題[1]。此外，盡管有研究者考慮到氣切護理的需求和重要性，但市面上可供選擇的產(chǎn)品數(shù)量較少，且設(shè)計過程缺乏系統(tǒng)性地運用科學(xué)的方法進行指導(dǎo)和優(yōu)化。因此，文章結(jié)合SAPAD模型與FAHP法，利用定性和定量相結(jié)合的研究方法挖掘核心需求，最終提出設(shè)計方案，最大化提高氣切患者體驗。

一、氣切護理產(chǎn)品的研究現(xiàn)狀

（一）傳統(tǒng)濕紗布護理的問題

臨床上，為保持氣道的濕潤與無菌，醫(yī)護人員會采用無菌濕紗布覆蓋氣切管口進行護理。然而，黎柏源等發(fā)現(xiàn)，此法會減少通氣面積約40%～50%[2]。孫龍鳳等指出，濕紗布覆蓋與微量泵濕化結(jié)合時，氣道溫濕度均低于美國呼吸治療學(xué)會推薦的標(biāo)準(zhǔn)，即溫度27℃～29℃及濕度21～24mgH2O/L[3]。此外，濕紗布還存在固定難、更換頻繁等問題，加重醫(yī)療與護理負擔(dān)?；颊呋顒踊蚩人詴r，紗布易移位脫落，暴露氣道，存在安全隱患。劇烈咳嗽還可能導(dǎo)致痰液噴濺，增加皮膚腫脹、糜爛和感染等并發(fā)癥的風(fēng)險。

（二）氣切護理方式的優(yōu)化現(xiàn)狀

針對以上問題，國內(nèi)外學(xué)者進行了初步探索，如美國泰利福公司（Teleflex）推出人工鼻又稱熱濕交換器，用于氣道防護與濕化。應(yīng)立英等[4]采用將滅菌紙巾套于氣管套管外，并用膠布固定的方式護理，顯著提升患者舒適度。鄭小貞和馬強[5]使用透明敷貼覆蓋傳統(tǒng)無菌紗布制作的新型敷料，能有效吸收創(chuàng)面的滲液、滲血、痰液等。

上述研究都從不同的角度設(shè)計氣切護理產(chǎn)品以優(yōu)化患者體驗。但在具體實踐中僅從醫(yī)學(xué)角度思考，缺乏產(chǎn)品設(shè)計的方法作為指導(dǎo)，未系統(tǒng)地從用戶行為的角度分析核心需求。因此，開發(fā)更加安全、有效和便捷的護理產(chǎn)品，對于滿足氣切患者的特殊需求具有重要意義。文章從醫(yī)學(xué)和設(shè)計學(xué)視角出發(fā)，融合SAPAD和FAHP法，深入分析氣切護理行為，挖掘其意義以獲得需求，通過排序確定核心，并轉(zhuǎn)換為設(shè)計元素指導(dǎo)實踐，從而提高氣切護理產(chǎn)品設(shè)計的科學(xué)性和合理性。

二、研究框架

（一）SAPAD與FAHP簡介

符號學(xué)路徑下產(chǎn)品建構(gòu)設(shè)計理論（Semiotics Approach to Product Architecture Design，SAPAD）是由胡飛教授和Sato教授聯(lián)合提出的一種基于符號學(xué)的產(chǎn)品設(shè)計模型構(gòu)建策略[6]。該模型融合了符號階梯框架和對稱矩陣，構(gòu)建了行為、意義與產(chǎn)品之間的映射關(guān)系分析框架。區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計方法，SAPAD模型將“意義”維度融入分析體系，深入解析用戶行為背后的深層含義，通過聚類分析提煉出高相關(guān)性的意義集合，精確捕捉用戶核心需求，為產(chǎn)品架構(gòu)的設(shè)計提供堅實的理論基礎(chǔ)。

模糊層次分析法（Fuzzy Analytic Hierarchy Process，F(xiàn)AHP）是基于傳統(tǒng)層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）并結(jié)合模糊數(shù)學(xué)原理所提出的多準(zhǔn)則決策方法。該方法保留了AHP的結(jié)構(gòu)化、層次化以及系統(tǒng)化的優(yōu)點，同時針對AHP易受極值影響等局限進行了改進，顯著提升決策的準(zhǔn)確性和可靠性[7]。

（二）SAPAD-FAHP法設(shè)計流程

結(jié)合SAPAD與FAHP法，既減少SAPAD分析過程中的主觀性，又為FAHP法的指標(biāo)結(jié)構(gòu)模型提供了合理的依據(jù)，從而構(gòu)建了更科學(xué)的設(shè)計模型。文章構(gòu)建了基于SAPAD-FAHP模型的氣切護理產(chǎn)品的研究流程，如圖1。

1.基于SAPAD得到一般意義簇

通過用戶訪談與非參與式觀察法繪制氣切護理的行為路徑圖，再根據(jù)SAPAD模型進行“行為-產(chǎn)品-意義”的分析，將用戶行為拆解為具體的任務(wù)及其子任務(wù)，詳細探討其所對應(yīng)的環(huán)境和行為相關(guān)物，探索子任務(wù)蘊含的6個層次的意義，包括物理層、語構(gòu)層、經(jīng)驗層、語意層、語用層和社會層，隨后聚類得出一般意義簇。

2.基于FAHP法獲取多層級核心意義簇

將基于SAPAD獲取的一般意義簇定義為準(zhǔn)則層，其對應(yīng)的意義為方案層，從而構(gòu)建層次分析模型。對準(zhǔn)則層、方案層的指標(biāo)進行重要性打分，構(gòu)建模糊互補判斷矩陣，隨后計算權(quán)重，進行一致性檢驗最終確定核心意義簇。

3.核心意義簇與產(chǎn)品的再映射。將核心意義簇映射于產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和顏色等。SAPAD和FAHP法優(yōu)勢互補，構(gòu)建出完善的產(chǎn)品設(shè)計框架，指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計。

三、氣切護理產(chǎn)品的設(shè)計實踐

（一）用戶行為路徑分析

調(diào)研廣州市某醫(yī)院的氣切患者，以獲得主要行為路徑并總結(jié)用戶畫像。目標(biāo)用戶為氣切患者，此類患者年齡分布廣泛，多集中在中高齡人群，因呼吸系統(tǒng)疾病或手術(shù)需氣切管呼吸，暫無需呼吸機。采用非參與式觀察法和深度訪談法收集患者和護士在護理中的反饋信息，了解從咳嗽到清理完成的全過程，構(gòu)建代表性的氣切護理行為路徑。根據(jù)調(diào)研結(jié)果可知，醫(yī)護人員和患者家屬的行為路徑可劃分為：患者未咳嗽階段、患者咳嗽階段、清理階段、清理完成階段，見圖2。

（二）基于SAPAD得到一般意義簇

1.從行為到產(chǎn)品的映射分析

基于行為路徑，進行“行為-產(chǎn)品”的映射分析，將活動劃分為任務(wù)和子任務(wù)，并分析對應(yīng)的環(huán)境（醫(yī)院）和行為相關(guān)物，其中行為相關(guān)物與意義中的物理層相對應(yīng)。結(jié)果顯示，氣切護理行為按時間順序可歸納為4個活動模塊，6個任務(wù)，11個子任務(wù)和15個行為關(guān)聯(lián)物。

2.從行為到意義的映射分析

重點探索子任務(wù)蘊含的意義?；赟tamper的符號階梯框架理論，用戶行為意義被細分為6個層次：物理層（代表與產(chǎn)品功能相關(guān)的人或物）、語構(gòu)層（表示產(chǎn)品的功能模塊及用戶的功能需求）、經(jīng)驗層（表示用戶對產(chǎn)品的使用經(jīng)驗和生活技巧）、語意層（代表用戶對產(chǎn)品的使用感受）、語用層（代表用戶對產(chǎn)品的真實期望）以及社會層（代表用戶的價值傾向和意識形態(tài)）。從行為到意義的映射分析結(jié)果顯示：物理層包含15個意義點，語構(gòu)層為11個意義點，經(jīng)驗層為9個意義點，語意層為15個意義點，語用層為10個意義點，社會層為5個意義點，見表1。

3.聚類分析和一般意義簇的構(gòu)建

采用聚類分析法提煉關(guān)鍵信息，作一般意義簇，特別關(guān)注經(jīng)驗層、語義層和語用層。根據(jù)布爾運算邏輯，聚類分析各個層次的意義點，文章對經(jīng)驗層、語用層和語意層的意義點進行聚類分析，通過整合高相關(guān)性的意義，成功提煉出一般意義簇。意義間的關(guān)聯(lián)性被量化為0-3四級，并以顏色深淺進行可視化呈現(xiàn)，其中0代表不相關(guān)，1代表弱相關(guān)，2代表相關(guān)，3代表強相關(guān)[8]。

經(jīng)驗層是用戶對產(chǎn)品的使用經(jīng)驗和生活技巧，聚類分析共獲得6個一般意義簇：（1）濕紗布能增加呼入氣體的濕度；（2）濕紗布能阻隔異物；（3）紙巾擦拭飛濺出的痰液很麻煩；（4）清理堵塞在導(dǎo)管處的痰液很麻煩；（5）更換完成后需處理垃圾；（6）及時觀察患者情況。

語用層是用戶對產(chǎn)品的真實期望，聚類分析共獲得4個一般意義簇：（1）增強防飛濺、防逆流等防護功能；（2）簡化操作；（3）痰液收集；（4）防堵塞設(shè)計，保障患者呼吸。

重點關(guān)注語意層，它反映了用戶的使用感受，聚類得4個一般意義簇，見表2：（1）安全性問題；（2）衛(wèi)生問題；（3）操作完成；（4）操作完成開心。

（三）基于FAHP得到核心意義簇

建立指標(biāo)層次分析結(jié)構(gòu)模型：目標(biāo)層為語意層代表的“氣切護理產(chǎn)品的用戶需求”，準(zhǔn)則層為語意層的一般意義簇群，方案層為語意層的意義內(nèi)容，見圖3。依據(jù)FAHP法對氣切護理產(chǎn)品需求的4個準(zhǔn)則和13個指標(biāo)進行打分并計算出各個指標(biāo)的權(quán)重值，以下是詳細的步驟：

1.構(gòu)建判斷矩陣并計算權(quán)重

邀請專家進行打分，采用0.1～0.9標(biāo)度法，兩兩比較指標(biāo)間的重要程度，得到模糊互補判斷矩陣A=（aij）n×n。隨后根據(jù)公式1計算權(quán)重向量。

（四）核心意義簇與產(chǎn)品的再映射

隨后基于SAPAD-FAHP模型對核心意義簇與產(chǎn)品進行再映射分析。將方案層的5個核心意義簇（痰液易逆流堵塞氣切管、異物容易進入氣切管、定期檢查有保障、痰液亂飛濺、痰液噴出過程中易堵塞氣切管）轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計指導(dǎo)，涉及造型、結(jié)構(gòu)、材料和顏色四方面，構(gòu)建全面系統(tǒng)的氣切護理產(chǎn)品的設(shè)計模型，見圖4。

四、氣切護理產(chǎn)品的設(shè)計方案

基于SAPAD-FAHP方法完成了氣切護理產(chǎn)品設(shè)計模型的構(gòu)建，根據(jù)設(shè)計指標(biāo)的權(quán)重大小制訂形成氣切護理產(chǎn)品的設(shè)計策略，并提出設(shè)計方案，見圖5。

（一）設(shè)計策略

1.防痰液逆流

在應(yīng)對痰液逆流問題時，造型設(shè)計與材質(zhì)選擇是核心考量點。內(nèi)壁宜采用粗糙材質(zhì)，借其物理吸附性防止痰液逆流至氣切管道。造型上，采用弧面設(shè)計調(diào)控痰液流動路徑，引導(dǎo)其向指定區(qū)域匯集，進而降低逆流安全隱患。對于柔性材料，可借鑒醫(yī)用口罩，通過嵌入鋁條等塑形材料以實現(xiàn)理想的造型。

2.容易固定不移位

在固定方式的選擇中，全面評估套接和粘貼兩種方式。硬質(zhì)材料套接雖然固定牢固，但易致頸部不適，軟質(zhì)材料套接則顯著減輕此問題。在粘貼材料中，魔術(shù)貼的強摩擦力易使氣切管位移，存在潛在風(fēng)險。聚乙烯醫(yī)用膠帶以輕質(zhì)柔軟、防水性強著稱，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，尤其適合濕潤環(huán)境，確保穩(wěn)定。

3.方便更換檢查

鑒于護理產(chǎn)品的衛(wèi)生要求，痰液中細菌含量高，清洗難以達到滅菌標(biāo)準(zhǔn)，且統(tǒng)一回收清洗成本較高。因此，采用一次性材料更為經(jīng)濟高效。醫(yī)用無紡布因其輕質(zhì)、強吸水性及粗糙表面，兼具提升舒適度的優(yōu)勢，適用于氣切護理產(chǎn)品。

4.包裹性能好

由于患者長時間處于與水平面呈30度傾斜的臥床狀態(tài)，痰液收集后產(chǎn)品的形態(tài)穩(wěn)定性至關(guān)重要，確保產(chǎn)品在全過程中不易脫落和散開。同時，考慮到痰液積累需定期更換產(chǎn)品，設(shè)計時應(yīng)考慮更換過程中的密封效果和更換便利性，如一體化設(shè)計配合局部粘貼固定。

5.透氣性能好

鑒于氣切患者依賴氣切管維持呼吸，產(chǎn)品的透氣性能至關(guān)重要。無紡布雖具備一定的透氣性，但若整個產(chǎn)品均使用無紡布，則可能引發(fā)呼吸不暢的問題。因此，建議在產(chǎn)品的局部采用透氣性能更佳的材料，如濕紗布，促進呼吸順暢。

（二）設(shè)計方案

由上述設(shè)計策略可知，患者、醫(yī)護人員和家屬的重要需求體現(xiàn)為防止痰液逆流、容易固定不移位、方便更換檢查、包裹和透氣性能好。針對用戶需求，氣切護理產(chǎn)品的創(chuàng)新點將從造型、結(jié)構(gòu)、材料及顏色4個維度進行詳細闡述。

1.造型上改進痰液的收集方式

整體風(fēng)格簡潔大方，圓潤的線條賦予產(chǎn)品親和質(zhì)感，有效拉近了與患者的心理距離。靠近患者下巴的接觸面采用平面設(shè)計，確?；颊哳^部活動自如；另一側(cè)運用弧面設(shè)計，拓寬了痰液的容納空間。通過前期對行為的觀察，氣切患者臥床時上半身傾斜約30度，采用弧面設(shè)計可促使痰液沿內(nèi)壁順暢滑落至底部，顯著降低逆流風(fēng)險。相較于傳統(tǒng)的濕紗布護理方式，全包圍結(jié)構(gòu)搭配頂部透氣紗布的設(shè)計顯著提升了包裹和透氣效果，解決痰液飛濺和呼吸困難等問題，確保環(huán)境的清潔度。針對更換時插拔可能引起的不適感，產(chǎn)品底部設(shè)計直徑10毫米的孔洞，精準(zhǔn)適配氣切管口的尺寸，從而顯著提升舒適度。

2.結(jié)構(gòu)上優(yōu)化產(chǎn)品的更換方式

通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使其區(qū)別于傳統(tǒng)單一結(jié)構(gòu)的護理產(chǎn)品，從而在快速更換和高效護理方面實現(xiàn)顯著提升。產(chǎn)品未用時為片狀，便于多片堆疊存儲，節(jié)省空間；使用時迅速形成腔體，達到護理目標(biāo)。包裝上附有使用說明，便于護士和家屬更換操作，進而增強患者配合度和家屬參與度。更換步驟見圖5的“使用說明”：首先拉開兩端并彎曲內(nèi)置鋁條以形成痰液收集腔；隨后，撕下綁帶的粘貼面，將底部孔洞對準(zhǔn)氣切管口，將綁帶粘貼于頸部；此外，定期噴水濕潤紗布層可保持氣體濕度，滿足患者舒適治療的需求。

3.材料上選擇輕便的一次性材料

有別于市面上常見的塑料或硅膠制產(chǎn)品，創(chuàng)新性地整合無紡布和濕紗布等一次性材料，節(jié)約醫(yī)療成本和彰顯核算意識。為滿足氣切患者的呼吸需求，產(chǎn)品整體采用透氣性設(shè)計，頂部為大透氣孔洞紗布，其余部分采用孔洞緊密的3層無紡布結(jié)構(gòu)，含內(nèi)外無紡布層及中間疏水層，既透氣又防滲。無紡布材質(zhì)粗糙，有效粘黏痰液，疏水層能防止液體外滲。此外，還采用鋁條和聚乙烯醫(yī)用雙面膠，其中“工”字鋁條內(nèi)嵌于產(chǎn)品內(nèi)部，質(zhì)量輕便不壓頸，其可塑性便于構(gòu)建痰液儲存腔體。兩端綁帶的底部采用聚乙烯醫(yī)用雙面膠，確保產(chǎn)品固定于頸部的穩(wěn)定性。

4.顏色上采用藍白配色

藍色和白色常被用作醫(yī)療產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)色，體現(xiàn)了作為醫(yī)療護理產(chǎn)品的可靠和專業(yè)形象。依據(jù)色彩心理學(xué)原理，藍色和白色可降低心率和血壓，為患者帶來寧靜和舒緩[9]；藍色因其視覺隱蔽優(yōu)勢，在氣切護理產(chǎn)品中能有效遮蔽痰液污漬，保持外觀整潔度。其色彩與氣切套管的白紫色形成鮮明對比，便于醫(yī)護人員快速區(qū)分。白色頂層紗布直觀反映內(nèi)部清潔度和衛(wèi)生狀況，滿足醫(yī)護人員定期檢查的需求。兩色巧妙融合，增加產(chǎn)品層次感，賦予輕盈靈動的視覺美感，實現(xiàn)美學(xué)與功能的完美結(jié)合，充分滿足了醫(yī)療專業(yè)性與患者舒適度的雙重需求。

結(jié)語

中國臨床上的氣管切開患者數(shù)量較為龐大，存在強烈的護理需求。然而，設(shè)計師對于這一特殊群體的關(guān)注和理解往往不足，容易存在對護理產(chǎn)品需求的忽視和誤解。目前，市面上的氣切護理產(chǎn)品選擇有限，也存在安全和衛(wèi)生等問題[10]。針對氣切護理的痰液飛濺與異物侵入等問題，本文創(chuàng)新性地采用SAPAD-FAHP法設(shè)計氣切護理產(chǎn)品。通過SAPAD模型映射行為、產(chǎn)品、意義，聚類提煉出一般意義簇，用FAHP法定量提取核心意義簇。最終再映射分析核心意義簇與產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)、材料和顏色，構(gòu)建基于SAPAD-FAHP的產(chǎn)品設(shè)計框架，總結(jié)設(shè)計策略并設(shè)計出滿足用戶核心需求的氣切護理產(chǎn)品。但本文仍有不足，未對產(chǎn)品的氣密性、重量等特性進行量化分析，未來需更深入研究，以確保設(shè)計模型更系統(tǒng)和全面。

基金項目：教育部人文社會科學(xué)研究規(guī)劃基金（23YJAZH201）；廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃-“腦科學(xué)與類腦研究”重點專項“神經(jīng)認(rèn)知老化發(fā)展模式及機制、早期預(yù)警與干預(yù)研究”項目（2023B0303010003）；廣州市科技計劃重點研發(fā)項目（2023B04J0106，2023B04J0121）；廣州市民政科技基金課題揭榜掛帥技術(shù)攻關(guān)項目“失智老人智能防護和新型干預(yù)模式研究及示范應(yīng)用”（GCAAL2022001）；廣州市重點研發(fā)計劃“腦科學(xué)與類腦研究”重點專項“中老年人群壓力反應(yīng)多模多維融合模型及新型干預(yù)模式研究”（202206060005）

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