5 Введение и обоснование постановки проблемы
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
6
эстетичной больничной одежды для физической и моральной реабилитации больных данной группы.
Целью настоящей работы является разработка информационной базы 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 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, представленная на рис. 1.
- Обзор литературных • источников;
- Определение размеров и строения аппаратов наружной чрескостной фиксации;
- Обзор существующих видов больничной одежды
Разработка одежды для больных, применяющих при лечении травм конечностей аппарат наружной чрескостной фиксации
Определение сферы использования одежды; Анализ условий эксплуатации
Анализ характерных поз и движений больных
ХКА больничной одежды
Анализ топографии износа одежды
Определение динамического резерва на аппарат к размерным признакам
Определение требований к материалам
Рекомендации материалов
Разработка комплекта больничной одежды
Изучение требований медицинских работников к одежде для больных
Изучение требований больных к одежде:
- на первом этапе стационарного лечения;
- на втором послебольничном этапе
Разработка конструкции ассортимента больничной одежды
Разработка конструкции защитного «чехла»
Рис.1 Постановка задачи научного исследования
8
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;
'• получены 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 (20002-2003 г.), на Межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск — 2003) в г. Иваново (2003г.), 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.
10 ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
В первой главе рассмотрено современное состояние ситуации по проектированию больничной одежды; выделены общие принципы эргономического проектирования; представлены сведения о строении и принципе работы аппаратов наружной чрескостной фиксации, применяемых при лечении травмы сегмента конечности и восстановлении формы и функции сустава; а также собраны сведения о существующих видах больничной одежды.
Анализ состояния вопроса по проектированию больничной одежды
Для отечественной промышленности ассортимент одежды для людей, страдающих различными заболеваниями, является достаточно новым. Производителями и потребителями не до конца осознана необходимость такой одежды. Однако в последнее время в современной медицинской практике становится актуальной проблема обеспечения оптимальных условий пребывания больных в. медицинских учреждениях, что способствует, в конечном счете, скорейшему выздоровлению. Применение же неправильно сконструированных изделий может усугубить положение больного. Получается, что одним из факторов для создания оптимальных условий выздоровления больного, является эргономичная одежда, обеспечивающая возможность облегчения послеоперационного лечения. Применение такой специальной ¦ одежды позволит больному и медицинскому персоналу без затруднений проводить необходимые действия, не причиняя боль.
: В работе по проектированию одежды для людей, больных диабетом [1] рассмотрена потребность в эргономичной одежде, используемой в различных областях человеческой жизни (Рис. 1.1).
11
Отдых, сон (одежда, . постельные принадлежности)
Определенный вид деятельности
Занятия активной физической работой (спорт, производство)
Эргономичная одежда
Ослабление иммунной системы организма (авитаминоз, аллергия)
Изменения в организме человека
Заболевания, травмы (проявления дерматита, ожоги, переломы)
Рис. 1.1 Области человеческой жизни, в которых в наибольшей степени востребована эргономичная одежда [1]
Как видно из схемы проектируемый нами вид одежды для больных с травмами сегмента конечности и применяющими при лечении аппарат наружной чрескостной фиксации можно отнести к эргономичной одежде.
В общем процессе проектирования промышленных изделий эргономическое проектирование представляет собой особый, но не изолированный аспект работ. Принципы эргономического проектирования в полной мере относятся и к проектированию специальной одежды — одному из средств, обеспечивающих нормальное функционирование организма больного. Данный вид одежды является важным фактором в организации комплекса мероприятий, направленных на обеспечение удобство ношения ее человеком, создания оптимальных условий для адаптации больного в неблагоприятной среде. Основная характеристика данной одежды - функциональность. Уровень функциональных свойств в основном определяет пригодность этой одежды для заданных условий эксплуатации и общественная потребность в ней. Вместе с тем, как предмет, непосредственно взаимодействующий с человеком, одежда для больных должна обладать такими свойствами и строением, которые бы соответствовали анатомии и физиологии человека.
12
1Л Общие принципы эргономического проектирования
Эргономика (от греч. ergon- работа, nomos закон) - научная дисциплина, изучающая человека (или группу людей) и его
деятельность в условиях современного производства с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда [2].
Главным методологическим - направлением современных эргономических исследований является изучение системы «человек-техника-среда» как единого целого на основе комплексного системного подхода. Основная задача этих исследований - многофакторное изучение трудовой деятельности человека, на основании которой проектируется эффективная (с позиции производительности, точности и надежности) система «человек - изделие - среда» [2]. Принципы эргономического проектирования в полной мере относятся и к проектированию одежды как одного из важных элементов в создании оптимальных условий трудовой деятельности и повышения эффективности труда. Как объект, непосредственно
взаимодействующий с человеком (одежда покрывает более 80% поверхности тела человека и практически находится с ним в постоянном контакте [3]), она должна обладать такими свойствами и формой, которые соответствовали бы анатомофизиологическим и психологическим свойствам человека, проявляемым в процессе использования (эксплуатации) изделия или конкретных производственных условиях.
Поэтому эргономическим исследованиям особенностей функционирования системы «человек - одежда - среда» отводится все большее место в научных и практических разработках проблем совершенствования методов проектирования, повышения 'уровня качества и конкурентоспособности изделий.
К попыткам «эргономизации» одежды можно отнести конструктивные решения плечевой народной одежды, являющейся наиболее рациональной
13
для обеспечения свободы движений в самом подвижном плечевом суставе. В работе И.Н.Савельевой [4] показана новая трактовка понятия преемственности и использования традиций народной одежды, заключающаяся в определенной методической последовательности анализа, выявлении и использовании закономерностей композиционного и конструктивного построения образцов народного искусства для проектирования специальной одежды. Использование народных традиций в таком аспекте обеспечивает достижение высоких практических и эстетических качеств современной спецодежды.
В качестве первых попыток научного обоснования взаимосвязи и взаимообусловленности конструкций спецодежды и биомеханики трудовых движений следует упомянуть работы В.В.Мусатова, предложившего целый ряд оригинальных конструктивных решений плечевых и поясных изделий рабочей одежды [5].
Наибольший вклад в решение задач эргономического проектирования внесли научные исследования и разработки, выполненные под руководством В.Е. Романова [6], Е.Б. Кобляковой [7], В.Е. Склянникова [8].
В.Е. Романовым осуществлена детальная разработка иерархической структуры показателей качества спецодежды [6]. Исходя из положения- о том, что для спецодежды эргономические свойства эквивалентны потребительским свойствам изделия в целом, показатели антропометрических, гигиенических и миологических свойств не были объединены в отдельную группу эргономических показателей. Однако такой подход затрудняет осуществление дифференцированной оценки соответствия функционального, эргономического и эстетического уровня качества изделий условиям эксплуатации.
В работе Кобляковой Е.В. [7] сформулированы методические основы системного подхода к проектированию одежды, разработана схема системного эргономического проектирования разверток деталей базовых
14
конструкций одежды различных видов и назначения; разработаны' общие принципы обеспечения эргономической рациональности конструкции; определена номенклатура показателей для оценки эргономического уровня качества одежды; предложены методы и средства для их объективной оценки.
В соответствии с предложенной [7] схемой эргономическое проектирование одежды условно подразделяется на проектирование участков статического соответствия основных деталей (плечевого пояса), динамического соответствия (грудного пояса) и силуэтного решения на участках талии, бедер и низа и обеспечивается системой" условно-постоянной (стандартной), условно-переменной, разовой, дополнительной и контрольной информацией. Стандартная (в виде размерных признаков) и условно-переменная информация необходимы для проектирования участков статического и динамического соответствия. Разовая информация задается в виде композиционных припусков по линии талии и бедер. Контрольная информация поступает для корректирования размеров и формы разверток основных деталей базовых основ конструкции одежды.
В работах З.С.Чубаровой и Т.Е.Ливановой [9] разработана классификация показателей качества спецодежды. При этом среди показателей антропометрического соответствия впервые были выделены показатели регулируемости геометрических размеров одежды, характеризуемые степенью эластичности материалов, наличием складок, вставок, разрезов, возможностью изменения длины бретелей и т.д.
К недостаткам данной классификации можно отнести неудобство ее использования при комплексной оценке спецодежды из-за чрезмерного количества эргономических показателей.
В -исследовании А.М.Калягина по разработке конструкции медицинской обуви для больных с поражением нервных окончаний конечностей [10] предложен метод проектирования обуви для данной группы больных. На основе анализа кинематики ходьбы здорового и больного человека,
15
были выявлены способы ' компенсации недостатка функций биомеханической системы нижней конечности за счет использования систем пружин, встроенных в ортопедическую обувь.
В работе Е.К.Волковой [11] на основе анализа^системы «среда - человек -костюм -производство» была определена сущность адресного проектирования, заключающаяся в формировании «адресных» коллекций с учетом требований конкретной типологической группы населения.
В работе В.А.Батуриной [12] принципы системного подхода были использованы при разработке эргономически рациональных конструкций специальной одежды. На основе анализа изолированных движений в крупных суставах и использования биомеханических параметров в качестве исходных данных были разработаны конструкция одежды с заданным уровнем динамического соответствия.
В автореферате диссертации А.Т.Хван [13] говорит о требованиях к правильному конструированию одежды, об исследованиях в области влияния на жизнедеятельность человека неправильной конструкции белья.
В соответствии с проведенными исследованиями в работе И.В.Черуновой [14] были усовершенствованы методы проектирования спецодежды для горноспасателей за счет детального подхода к зональному распределению материалов и соответствию одежды динамике движений горноспасателей.
В работе И.В.Малухиной [15] с позиций системного подхода решена задача проектирования одежды для женщин, ожидающих ребенка: разработаны методы проектирования мобильной (т.е. изменяемой в пространстве и во времени) формы и конструкции социально-ориентированной одежды.
В исследовании Н.А.Сахаровой [16] .теоретически и экспериментально обоснован процесс проектирования бронежилетов для наружного ношения с позиций обеспечения функционально-эргономических требований к данному виду одежды.
16
И!Н.Савельевой в работе «Формирование основ дизайна спецодежды на базе теоретико-методического исследования гармонизации народного костюма» [17] проведены исследования, которые позволяют: решать конкретные вопросы проектирования одежды и, в частности, спецодежды на основе системы художественно-конструкторского анализа, дают возможность получить одежду, обладающую комплексом необходимых свойств, обусловленных ее функциями; обеспечить нормальное состояние здоровья и самочувствия работающих, повысить их удовлетворенность спецодеждой; объективно оценивать некоторые свойства композиции спецодежды, как объекта промышленного искусства, что имеет, не только социально-воспитательное, но и прямое практическое и экономическое значение; получить большой экономический эффект.
Совершенствование методов экспериментальных и теоретических исследований .биокинематического взаимодействия элементов системы «человек - одежда» при проектировании спецодежды для защиты от нефтепродуктов рассмотрено в работе И.Ю.Евтодий [18].
Наиболее полные исследования по совершенствованию методов эргономического проектирования и рационализации конструкций спецодежды выполнены Е.Я. Сурженко [19].
Так как эргономическая система вообще, а система «человек -спецодежда - производственная среда» в частности, проявляется в динамических процессах, то основной задачей проектирования является целенаправленное обеспечение динамического соответствия спецодежды характерным и экстремальным движениям рабочего в конкретных производственных условиях.
На основе проведенного исследования биокинематического взаимодействия элементов системы «человек - одежда» Е.Я. Сурженко предложена новая концептуальная последовательность этапов и процедур эргономического проектирования специальной одежды с позиции обеспечения антропометрического соответствия условиям труда.
17
По мнению Е.Я. Сурженко разработка эргономически рационального конструктивно-технологического решения в конкретной проектной ситуации является одной из основных задач проектирования специальной одежды, решение которой осуществляется в рамках многочисленных и противоречивых требований (функциональных, эргономических, эстетических и др.) и ограничений технико-экономического характера.
Автором предложен метод, основной особенностью которого является проектирование «динамического резерва» конструкции при сохранении удовлетворительного уровня статического соответствия изделия на участках опорной поверхности. Показана необходимость использования дополнительных средств повышения эргономичности конструкции (раздвижных элементов (складок), комбинированного покроя
• рукава, эластичных вставок, незашитых участков, ластовиц, регулируемых деталей и т.д. на участках одежды, соответствующих зонам
• максимальных динамических приростов размерных признаков тела человека) из-за невозможности достижения требуемого уровня динамического соответствия в ограниченном диапазоне варьирования отдельных конструктивных параметров (в основном прибавок) [19].
Рассмотренные работы убедительно демонстрируют необходимость использования принципов эргономического проектирования при проектировании одежды, адаптированной к изменяющейся во времени и пространстве динамической характеристике фигуры (части тела) человека (спецодежда, детская одежда, одежда для беременных женщин, для больных, носящих аппарат наружной чрескостной фиксации), т.е." в тех случаях, когда явно выражен динамический эффект размерных признаков тела человека. Например, при выполнении трудовых движений . (в случае разработки спецодежды) или при применении аппарата наружной чрескостной фиксации специфически изменяющего форму сегмента конечности. |
