Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Аналитический обзор литературных источников 10
1.1 Общие принципы эргономического проектирования 12
1.2 Анализ проектной ситуации и особенностей строения и принципа действия аппаратов наружной чрескостной фиксации 18
1.3 Ассортимент одежды, применяемой в больничных условиях 25
1.4 Роль цвета в одежде больного 27
Выводы по 1 главе . 29
ГЛАВА 2 Художественно-конструкторский анализ больничной одежды ...31
2.1 Изучение существующих видов больничной одежды 31
2.2 Анализ композиционно-конструктивных взаимосвязей в построении больничной одежды 37
Выводы по 2 главе 42
ГЛАВА 3 Информационное обеспечение проектирования одежды для больных с травмами конечностей 44
3.1 Анализ условий эксплуатации, определение сферы использования одежды и степени значимости свойств одежды для двух этапов лечения 44
3.2 Обеспечение динамического соответствия больничной одежды условиям эксплуатации 54
3.2.1 Анализ комплекса движений больного 54
3.2.2 Определение динамического резерва прибавки на аппарат для разработки одежды 60
3.3 Анализ топографии износа больничной одежды 63
3.4 Анализ соответствия свойств материалов назначению одежды 65
3.4.1 Исследование и разработка перечня материалов в одежде для больных с травмами конечностей 65
3.4.2 Требования, предъявляемые к материалам для больничной одежды...68
3.4.3 Ассортимент материалов для комплекта больничной одежды 74
Выводы по 3 главе 77
ГЛАВА 4 Изучение требований больных и медицинских работников к проектируемой одежде 79
4.1 Изучение требований, предъявляемых медицинскими работниками к больничной одежде 79
4.2 Изучение предпочтительного выбора композиционно-конструктивного построения проектируемой одежды в зависимости от индивидуальных особенностей больного 85
4.2.1 Исследование влияния индивидуальных особенностей больного на выбор ККЭ одежды на первом этапе лечения 91
4.2.2 Исследование влияния индивидуальных особенностей больного на выбор ККЭ одежды на втором этапе лечения 109
4.3 Сравнение данных исследований по предпочтению элементов композиционно-конструктивного построения больничной одежды, полученных на первом и втором этапах лечения 120
4.4 Рекомендации по композиционно-конструктивному построению одежды в зависимости от индивидуальных особенностей больного 125
Выводы по 4 главе 129
ГЛАВА 5 Художественно-конструкторские решения одежды для больных 131
5.1 Разработка требований к проектируемому виду одежды 131
5.2 Использование рациональных конструктивных решений при разработке базовых конструкций одежды, предназначенной для больных 136
5.3 Разработка требований к «чехлам» для защиты поврежденного сегмента конечности 141
5.3.1 База данных по конструкции защитных «чехлов» 144
5.4 Разработка художественно-конструкторских решений одежды для больных 148
5.4. Банк составляющих модельный ряд больничной одежды 148
5.4.2 Рекомендации по изменению повседневной одежды для второго этапа лечения 159
5.5 Разработка банка данных прибавок для конструирования одежды 161
5.6 Рекомендации по использованию информационной базы
данных проектирования одежды 171
Выводы по 5 главе 175
Общие выводы по работе 179
Список использованной литературы
- Анализ проектной ситуации и особенностей строения и принципа действия аппаратов наружной чрескостной фиксации
- Анализ композиционно-конструктивных взаимосвязей в построении больничной одежды
- Обеспечение динамического соответствия больничной одежды условиям эксплуатации
- Изучение предпочтительного выбора композиционно-конструктивного построения проектируемой одежды в зависимости от индивидуальных особенностей больного
Введение к работе
Самое главное богатство страны - это здоровье ее населения. Но, к . сожалению, в последнее время мы теряем это богатство. В наше беспокойное время человек постоянно подвергается риску получения различных травм: на улице, на работе, в автомобиле, а также в ходе вооруженных конфликтов. В большинстве своем травмы сопровождаются переломами костей, чаще всего конечностей.
Немаловажной помощью в обеспечении необходимых условий послеоперационного лечения больных могло бы послужить обеспечение их комфортной одеждой. Оказалось, что существует группа потребителей, для социальной адаптации которой проектировщиками не разработан ассортимент одежды.
Прошел не один десяток лет, как в травматологической практике нашел широкое применение метод наружной чрескостной фиксации костных фрагментов при помощи аппаратов различной конструкции, например, аппарат Илизарова. Он состоит из перекрещивающихся спиц и колец (полуколец), соединенных между собой раздвижными винтами. Необходимым условием успешного срастания костных отломков является их плотное и неподвижное правильное соприкосновение. Для этого и используется аппарат наружной чрескостной фиксации. В зависимости от тяжести травмы он может носиться человеком от нескольких месяцев до года и более. В начале пациент находится в больнице от 2 до 10 недель («первый этап» лечения), затем он продолжает лечение вне больницы и посещает врача периодически для осмотра, и длится этот период от 2 месяцев до года («второй этап» лечения).
Аппараты из-за особенности конструкции значительно увеличивают объем сегмента конечности, на который наложены, что снижает качество жизни. Следовательно, возникает проблема обеспечения удобства ношения одежды и эстетичности внешнего вида. В связи с этим актуальным на сегодняшний день становится создание эргономичной, функциональной и эстетичной больничной одежды для физической и моральной реабилитации больных данной группы. Vі Целью настоящей работы является разработка информационной базы ф для проектирования эргономичной одежды для травматических больных.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
- изучены особенности строения аппаратов наружной чрескостной фиксации, т.к. это влияет на конструкцию одежды;
- проведены патентные исследования и сделан анализ композиционно-конструкторских взаимосвязей в построении существующей одежды для различных видов заболеваний;
- определена сфера использования проектируемой одежды;
- выявлена значимость потребительских требований к одежде на первом и втором этапах лечения больного;
- изучены условия эксплуатации данной одежды;
- проведены антропометрические исследования с целью определения ж динамического резерва для аппарата к размерным признакам;
разработаны требования к материалам для данного вида больничной одежды и для защитного «чехла»;
- на основе социологических исследований получение информации от медицинского персонала об одежде как о средстве, помогающем врачу в лечении больного и установление предпочтений больных в выборе композиционно-конструктивных особенностей одежды;
- разработаны требования к одежде данного назначения;
- разработан модельный ряд специальной одежды;
- разработана конструкция комплекта специальной одежды;
- разработана база данных для проектирования одежды для больных;
- проведена апробация полученных результатов.
Для реализации этих задач разработана схема научного исследования, (ф представленная на рис.1.
Методы исследования. Работа базируется на методике художественного. проектирования специальной одежды с использованием методов социологических исследований и экспертных оценок, дисперсионного анализа, математико-статистической обработки информации, метода моделирования .. характерных движений больного, метода макетирования, методике художественно-конструкторского анализа.
Научная новизна работы заключается в том, что в ней:
- разработано информационное обеспечение проектирования эргономичной одежды для больных, использующих при лечении травм конечностей аппарат наружной чрескостной фиксации;
ііолученьї антропометрические данные, установлен предпочтительный ассортимент на основе мнения пациентов о функциональных и эстетических качествах одежды;
- разработаны требования к материалам для одежды и для защитного «чехла» на аппарат;
- разработаны требования к одежде и ассортиментная концепция комплекта для данной группы больных.
Практическая значимость результатов настоящей диссертации состоит в разработке базы данных и практических рекомендаций для проектирования специальной одежды для больных, применяющих для лечения травмы конечности аппарата наружной чрескостной фиксации. Разработана . струкция защитного «чехла», позволяющая усилить положительный лечебный эффект от использования аппаратов в случае открытых переломов, в том числе сопровождающихся ожогами поверхности тела.
Результаты исследования обеспечивают формирование ассортимента специального комплекта одежды для больных, а также требований к материалам и конструкции, что удовлетворит спрос группы потребителей на данный вид одежды.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на заседаниях, кафедры «Технология швейного производства» РосЗИТЛП в 2001-2005 ,гг., на Межвузовской научно-технической конференции, посвященной 70-летию РосЗИТЛП «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности» в г. Москве (2002г.), на Международных научных конференциях «Мода и дизайн: исторический опыт -новые технологии» в г. Санкт-Петербурге (20002-2003г.), на Межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск — 2003) в г. Иваново (2003 г.), на Межвузовской научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» в г. Кострома (2004 г.). Разработанные модели прошли рпытную носку в травматологическом отделении Главного военного клинического госпиталя им. Н.Н.Бурденко. Получены положительные отзывы.
Публикации. Основные результаты выполненных исследований отражены в 11 печатных работах, подана заявка на выдачу патента Российской Федерации на полезную модель.
Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключений по главам и выводов по работе в целом, списка литературы и приложений. Основные результаты работы изложены на 120 м/п страницах, в том числе 46 рисунках и 56 таблицах. Список литературы включает 133 наименования.
; На защиту выносятся:
методика проектирования одежды для травматических больных; информационная база данных для проектирования одежды для больных; - дизайн проекты модельного ряда комплекта больничной одежды.
Анализ проектной ситуации и особенностей строения и принципа действия аппаратов наружной чрескостной фиксации
Проектируемая больничная одежда многофункциональна, т.к. должна соответствовать требованиям как к медицинскому изделию, так и к одежде вообще, и техническим требованиям к ее изготовлению [20].
В соответствии с рассмотренными выше принципами эргономического проектирования можно выделить составляющие этого метода. По аналогии с работой [21], в которой предложена целевая.функция для рассмотрения задачи подбора проектных параметров, мы можем создать подобную для нашего объекта проектирования: M=F(K1,K2,K3,K4), где M - метод проектирования; F - функция; К1 - включает в себя изучение условий эксплуатации и назначения (исследования системы человек - специальная одежда); К2 - функциональные требования - способ достижения функциональности (удобство пользования) с учетом требований по доступу к месту перелома; КЗ - требования к материалам, величины деформации, эксплуатационные и технологические припуски для аппарата; К4 - конструктивные и композиционные параметры, формы проектируемых" изделий.
Особенности строения и принцип действия аппаратов наружной чрескостной фиксации, используемых для лечения травмы сегмента конечности
Переломы кости составляют 7-10% среди всех травматических повреждений [22,23]. При закрытых переломах целость кожи не нарушается. При открытых через поврежденные мягкие ткани и кожу костная рана сообщается с внешней средой. Активность срастания и конечные сроки заживления перелома зависят от общего состояния организма больного, его возраста, характера травмы, вида перелома и его локализации, степени точности сопоставления фрагментов и прочности их фиксации. На сроки заживления перелома влияют: точность сопоставления фрагментов поврежденной кости, прочность их фиксации (степень; обездвиживания фрагментов) и удержания их на время, необходимое для сращения (основные характеристики чрескостного остеосинтеза). Лечение больных с переломами проводится строго индивидуально, с учетом общего состояния больного и особенностей повреждения.
Основными способами лечения переломов костей, удлинения конечностей, повреждения суставов являются: 1) консервативное лечение (скелетное вытяжение и ручное вправление костных отломков с последующей их фиксацией гипсовой повязкой); 2) оперативное лечение.
Основу оперативного метода лечения переломов составляет чрескостный остеосинтез. Само название «чрескостный остеосинтез» отражает то общее, что есть в любом из вариантов этого метода лечения повреждений и заболеваний костей и суставов — непосредственная чрескостная фиксация наружными аппаратами [24].
Чрескостный остеосинтез в зависимости от характера механических воздействий на отломки, кости и ткани конечности может быть различным [25]. Все виды чрескостного остеосинтеза в зависимости от расположения спиц разделяются па 2 большие группы внутриочаговые и внеочаговые. Кроме того, механические воздействия аппаратом для чрескостного остеосинтеза могут осуществляться одновременно на один, два или несколько патологических очагов в одной или нескольких костях. В этом смысле чрескостный остеосинтез может быть монолокальным, билокальным или полилокальным.
Анализ композиционно-конструктивных взаимосвязей в построении больничной одежды
Целью анализа явилось определение взаимосвязей между элементами композиции и конструкции в одежде для больных.
Ниже приводятся эти взаимосвязи, представленные в виде диаграмм. Основным фактором, отличающим данный вид изделий от других, является повышенная функциональность. Хотя необходимо отметить, что при проектировании одежды слишком мало внимания уделяется эстетической стороне, и поэтому все полученные при анализе результаты объясняются лишь функциональностью.
Ассортимент изделий.
При анализе ассортимента изделий по отношению к общему количеству образцов (рис. 2.1) было выявлено, что наиболее часто встречающейся одеждой является халат (40,9%), далее рубашка (25;8%). Необходимо отметить, что отличительной особенностью, продиктованной функциональностью (так как основные органы организма, наиболее часто подвергаемые лечению, находятся в верхней части тела), является преобладание плечевых изделий над поясными (81,8%). 40, Силуэтные формы.
Определена общая частота встречаемости различных силуэтных форм. Из всего количества исследуемых образцов большую часть (83,3%) составляет одежда прямого силуэта. Это продиктовано тем, что одежда прямого силуэта наиболее проста по покрою и форме, что обусловлено ее функциональностью. При определении процентного соотношения количества одежды каждого силуэта выявлено (рис.2.2), что прямой силуэт представлен 36,4% халатов и 31% рубашек, также трапециевидный силуэт встречается чаще в халатах (63,5%о), чем в рубашках (36,5%).
На основании анализа выявлено, что в одежде обоих силуэтов преобладают вертикальные членения (98,4%). Они имеют чисто конструктивный характер. Наличием в основном вертикальных линий обусловлено назначение одежды, она функциональна. Горизонтальных линий достаточно мало - 30,3%, и они тоже подчиняются общему принципу конструкции изделий - функциональности. Наклонные линии применены в 13,6%. Взаимосвязь между силуэтными формами и направлением линий в больничной одежде показана на рис. 2.3, который дает представление о количестве линий разного направления по отношению к числу образцов. Каждый вид членений принят за 100%. Вертикальных линий одежда прямого силуэта имеет 84,7%, а трапециевидного - 15,3%; горизонтальных - 85,1% в прямом силуэте; наклонных - 66,9% в трапециевидном. В данной одежде линиям не задаются функции эстетичности, у них нет задачи давать ясного представления об основных частях фигуры человека, подчеркивать степень значимости той или иной ее формы. Хотя при правильном использовании линий можно было бы привлечь внимание к определенным, заданным частям одежды и отвлечь от других, сделать одежду не только функциональной, но и эстетичной.
Взаимосвязь между ассортиментом одежды и ее членениями показана рис. 2.4. Из него видно, что ассортимент незначительно влияет на виды членения. По-прежнему подавляющее большинство линий - вертикальные. В халатах для создания формы в 41,6% применяются вертикальные линии, в рубашках - 26,2%, сорочка - 10,8%; горизонтальные линии используются в халатах в 35%, в рубашках - 30%; наклонные - 55,8% у халатов.
Вообще в данной одежде присутствуют только конструктивные линии, что опять продиктовано функциональностью. Конструкция изделия и ассортимент.
В процессе изучения взаимосвязи между ассортиментом одежды и покроем рукава было выявлено, что по всем видам одежды преобладает втачной рукав (37,9%).. Но также необходимо отметить, что в изделиях, где предусмотрены разъемы от горловины и до низа рукава применяется также покрой рукава реглан 19,8%, что более функционально. Длинный рукав встречается у 40,9%о изделий, а короткий - 31,7%- Вне зависимости от ассортимента изделия представлены часто без воротника (65,1%). При рассмотрении влияния ассортимента на элементы композиции (каждый элемент принят за 100%) выявлено, что втачной рукав преобладает в халате - 48% s (рис.2.5), а реглан одинаково встречается и в халатах, и в рубашках - по 46%. Длинный рукава преобладает в рубашках - 51,8%, а короткий в халатах 62,1%. Горловина обработанная воротником чаще встречается у рубашек (59,9%), а без воротника у халатов (53,5%).
Обеспечение динамического соответствия больничной одежды условиям эксплуатации
Цель данной части работы - установление с помощью хронометражных наблюдений наиболее часто повторяющихся поз и движений больных и определение изменения размерных признаков бесконтактным методом с использованием цифровой камеры.
Характер движений больных обусловлен спецификой травмы, особенностями конструкции аппарата и его размещением на теле человека, а также разработкой в процессе лечения оптимальных движений.
Для анализа характерных поз и движений больных в ходе наблюдений методом исключения нехарактерных форм движений были отобраны наиболее типичные из них. При этом было выявлено 7 наиболее характерных поз и движений (рис.3.2), которые оказывают наибольшее влияние на изменение расстояний по поверхности тела больного между антропометрическими точками. Характерные движения из лечебной гимнастики (полное сгибание и разгибание локтевого, коленного и голеностопного суставов; поднятие, приведение и отведение конечностей) дублируются практически во всех позах..
Для получения качественной информации, используемой в процессе проектирования одежды, наиболее приемлем бесконтактный метод с использованием цифровой камеры. Съемка человека во весь рост проводилась на фоне стенд-сетки, размеры которой выполнены с учетом роста при поднятых руках и при их разводе. Она устанавливалась строго перпендикулярно плоскости пола. Для повышения точности определения положения тела включалась сетка на экране цифрового фотоаппарата, . позволяющая фиксировать положение фиксированных точек. Фотокамера устанавливается на такой высоте от пола, чтобы главная оптическая ось, т.е. центр объектива лежал в одной плоскости со средним горизонтальным сечением снимаемого объекта, т.е. через пупковую точку. Во время фотографирования аппарат должен находиться в строго фиксированном положении. Фотографирование человека выполняется в белье.
Комплекс движений для экспериментального исследования выбран в соответствии с найденными характерными движениями больного. Он включает в себя следующее: - Поза №1 - стоя прямо, без напряжения, сохранена привычная осанка, ноги выпрямлены в коленях, руки опущены вдоль тела (рис.3.3, а; 3.4, а); - Поза №2 - корпус наклонен немного вперед, руки несколько согнуты в локтях и вытянуты вперед (рис.3.3, б; 3.4, б); / - Поза №3 - в положении стоя, руки горизонтально отведены в стороны (рис.3.3,в; 3.4, в); - Поза №4 - в положении стоя, руки, слегка согнутые в локтях подняты вверх (рис.3.3, г; 3.4, г); - Поза №5 - в положении стоя, сгибание коленного сустава с опущенными вниз руками (рис.3.3, д; 3.4, д); - Поза №6 - положение сидя, бедро согнуто в тазобедренном суставе под углом 90, голени с бедром образуют тоже угол 90, руки вытянуты вперед (рис.3.3, е; 3.4, е); - Поза №7 - ходьба (рис.3.3, ж; 3.4, ж).
В ходе эксперимента было сфотографировано 42 больных (по 6 человек на каждый вид травмы). Размер аппарата наружной чрескостной фиксации подбирается таким образом, чтобы диаметр был больше диаметра сегмента конечности на 4-6 см. При определенных движениях обнаруживаются существенные изменения отдельных размерных признаков (табл. 3.7).
Изучение предпочтительного выбора композиционно-конструктивного построения проектируемой одежды в зависимости от индивидуальных особенностей больного
Нами был проведен опрос в травматологических отделениях больниц города Москвы (Центральный Институт Травматологии и Ортопедии им. Приорова, больница им. Боткина, Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» им. Г.А. Илизарова, Главный военный клинический госпиталь им. Н.Н.Бурденко) среди мужчин и женщин в возрасте от 17 до 70 лет.
Сбор сведений, необходимых для исследования, проводился посредством выборочного опроса с использованием специально разработанной анкеты (Приложение 5). Вопросы анкеты составлены таким образом, чтобы получить объективное представление об ощущениях больных, их отношении к конструкции одежды, цвету и применяемым материалам, которые будут использоваться в период реабилитации после вживления аппарата. Также необходимо было выяснить, что больные делают со своей одеждой для достижения функциональности, какие задачи должна возлагать на себя одежда, чтобы по максимуму предоставить комфорт при ношении. Немаловажную роль для больных играет средство, с помощью которого соединяются разъемы (застёжка), а также его месторасположение. Ведь удобство одевания изделия является важным фактором при его эксплуатации.
Как уже отмечалось ранее, процесс лечения больного подразделяется на 2 этапа. Поэтому мы в процессе социологических исследований каждому больному предлагали заполнить анкету на начальном этапе (в стенах больницы) и в конце лечения (т.е. через несколько месяцев). Затем полученные результаты исследований были подвергнуты сравнению.
Изучение закономерностей потребительского поведения в выборе одежды начинают с исследования предпочтений группы людей, которая может служить представителем изучаемой совокупности. Выборкой из генеральной совокупности (X) называют результаты ограниченного ряда наблюдений Х\, Хг,.--, хп, где п - объем выборки. Выборку рассчитывают как некий эмпирический аналог генеральной совокупности, с которым чаще всего на практике имеют дело, поскольку обследование всей генеральной совокупности бывает либо слишком трудоемко, либо принципиально невозможно.
Объем выборки можно определить по формуле [70]: N = t2a2 (1) где t - коэффициент Стьюдента, который в исследованиях данного типа принимается равным 2 - при доверительной вероятности Р=0,95; ст2 - дисперсия, определяемая по формуле: - (х/-х) т , (2) где XI - значение признака; х - средняя арифметическая признака; с m - число наблюдений предварительного опроса; V - предельно допустимая ошибка выборки, которая определяется исходя из целей и задач исследований; в легкой промышленности она принимается равной 0,05. " .
Пробная выборка была взята с числом наблюдений п=35.[70] Это количество было отобрано в порядке типической пропорциональной выборки. Состав опрашиваемых приведен в таблице 4.3.
Требуется с вероятностью 0,95 установить объем выборки N. При этих условиях: 22 і 54 N=z±—іі2 = 246,4чел. 0,052 Учитывая, что при проведении социологических опросов возможна некоторая доля испорченных анкет, объем выборки принимается равным 250 единицам наблюдений.
Анализ респондентов, сгруппированных по биосоциальным признакам и месту расположения травмы на сегменте конечности
Математическая обработка результатов опроса выполнена с использованием пакета прикладных программ (111111) STATISTICA6.0. Результаты анализа приведены в таблице 4.4. Она содержит распределение респондентов по группам биосоциальных характеристик и месту расположения перелома.
Анализ таблицы 4.4 показал, что травмы конечностей чаще получают мужчины - 56,4%. В выборке опрошенных мужчин значительно преобладают служащие (56,7%) и учащиеся над пенсионерами и рабочими; преобладают респонденты с высшим образованием (44%). Наиболее часто встречаются мужчины возрастной группы 17-29 лет (48,9%) и носящие одежду 48-50. размеров (60,3%).
Данные таблицы позволяют говорить о том, что чаще встречаются женщины с высшим образованием (54,1%), относящиеся к категории служащих (57,8% ). Распределение по возрастным группам практически одинаковое. Также как-и у мужчин, преобладают размеры 48-50, но в незначительной мере (31,2%).
Сильнее травме подвержены нижние конечности: у женщин 82,6%, у
мужчин - 70,2%. Более детальное расположение места перелома показано на рисунке 4.9. Из рисунка видно, что основным местом перелома является в обоих группах голень (мужчины -31,9%, женщины.- 42,2%), также у мужчин часто подвергается перелому и бедро (22,7%), на верхних конечностях - это плечо (16,3%) и локтевой сустав (12,1%). Нижние конечности женщин чаще, чем мужчин, подвержен переломам в суставах - это голеностопный (16,5%) и коленный (14,7%о). На руках - плечо(8,3%) и локтевой сустав (7,3%).
Похожие диссертации на Разработка методики проектирования эргономичной одежды для травматических больных
