上海医疗器械展会|人体工学内窥镜检查:自相矛盾还是切实可行的目标?
2025-07-16
现行的内窥镜设计不符合人体工学。文献报道内窥镜检查相关的职业损伤患病率很高,研究也表明常规结肠镜检查中存在高风险的生物力学暴露。内窥镜检查工效学(Endoscopy ergonomics)致力于理解内窥镜医师与内窥镜及内窥镜单元之间的交互作用,并重新设计这些任务以最小化内窥镜检查相关损伤的风险。
迄今为止的讨论主要集中在“内窥镜医师个人可以采取哪些措施来降低受伤风险”上。我们亟需重新定义这场讨论,因为将实施个人或工作场所干预的责任归咎于医师,这不仅给他们带来了不当的负担,也将是效果最差的风险暴露控制方法。
内窥镜制造商需要在其设计过程中考虑内窥镜医师的需求。作为一个专业团体,我们需要共同倡导保障内窥镜医师的安全。
上海医疗器械展会旨在阐述人体工学内窥镜检查如何成为一个现实且可实现的目标。
图片来源:MedEndo
基于问卷调查的研究报告显示,内窥镜医师群体中潜在的工作相关肌肉骨骼疾病患病率高达39%至89%,这凸显了深入了解内窥镜检查相关损伤风险因素的迫切需求。
工效学(Ergonomics)是一门设计任务以适应广大用户群体的生理、认知能力和局限性的科学。
内窥镜检查工效学着重于理解内窥镜医师与内窥镜及内窥镜单元的交互作用,并重新设计这些任务以最小化内窥镜检查相关损伤的风险。
已确立的工作相关肌肉骨骼损伤风险因素包括:重复性动作、高强度用力(尤其是在结合非中立姿势时)、以及手部从事高风险捏握动作所占的时间比例。
我们已证明常规结肠镜检查中存在高风险的暴露,且女性面临的风险可能高于男性。
应用工效学原理于内窥镜检查,对于优化内窥镜检查工作环境并改善内窥镜医师的整体健康福祉是必要的。
内窥镜检查工效学在直觉上是合理的。工效学的许多关键原则,例如保持中立姿势和在力量最佳位置工作,可以追溯到医学院学习的基础生物力学知识。另一个基本概念——为广大的潜在用户群体设计,而非现行的“均码”设计——看似完全合乎逻辑,却不知何故被主要的内窥镜制造公司所忽视。
回顾40年前(即1980年代,柔性视频内窥镜首次问世时)的内窥镜检查实践,尽管光学技术取得了巨大进步,但内窥镜的基本机械设计变化甚微。
由于其起源于相机制造公司,内窥镜制造商已演进出能够拍摄精美图像的器械,并可通过滤镜或后处理算法来操作图像以增强病变的检测和表征能力。然而,内窥镜的基本设计依然如故。
我们绝不会考虑驾驶一辆其座椅或方向盘无法根据我们身材调整的汽车,但每天我们却在操作一台完全未将操作者纳入设计考量的内窥镜。
我们提出以下关于内窥镜检查工效学的观点:
1.如果你有内窥镜检查相关的损伤,那不是你的错
内窥镜是一个工程设计系统的失败产物,内窥镜医师的损伤就是这一失败系统的后果。
工作相关的内窥镜医师损伤不应带有任何污名。内窥镜医师受伤,并非因为他们虚弱或训练不足,而是因为内窥镜本身设计不良。
以人为本的设计要求在工具或任务设计时考虑潜在用户的需求。用户应能安全、高效、有效地使用工具。
然而,现行的内窥镜却是“均码”设计。
一项针对胃肠病学研究医师的研究发现,大多数手部尺寸小于6.5(主要是女性)的研究医师认为内窥镜对他们而言过大,妨碍了学习内窥镜检查的能力。使用次优的握持姿势握持内窥镜也会对使用者不利,因为次优握持会导致施力能力下降。
人体产生最大力量的能力出现在肌动蛋白和肌球蛋白丝最大程度重叠时,正如在采用中立姿势的力量型握持时那样。任何偏离中立姿势的情况都会导致该肌肉的最大自主收缩能力下降。
除了手部较小,女性的力量生成能力通常仅为男性的一小部分。产生力量的能力取决于纯粹的肌肉质量,男性的平均肌肉质量比女性多11.8公斤(26磅)。这导致女性的整体力量仅为男性的约50%,其中在捏力和握力生成能力方面存在显著差异。90%女性的最大捏力低于95%的男性。
女性在20多岁时力量达到顶峰,即使在这个最巅峰时期,其力量通常也只相当于70至80岁男性的水平。
因此,为了完成相同的操作动作,女性需比男性同行付出多得多的努力。如果她们还使用次优的握持姿势(这会导致额外的生物力学劣势),重复性劳损的风险就会叠加增加。
标准的设计要求需要考虑广大用户群体,使得最小身材(第5百分位)的女性和最大身材(第95百分位)的男性都能舒适握持并轻松操作内窥镜。现行设计显然未能满足这些标准设计准则。
2.如果你有内窥镜检查相关的损伤,你并不孤单
问卷调查研究已记录内窥镜医师相关损伤的高患病率,且损伤风险似乎随着内窥镜检查量的增加而增加。
2015年对美国胃肠内镜学会(ASGE)会员的调查发现,如今大部分医师超过40%的工作时间都在进行内窥镜检查。与此形成鲜明对比的是,20年前,大多数医师报告其内窥镜检查时间占比低于40%。
尽管报告的损伤患病率很高,我们却未能在工作场所成功建立起一种“安全文化”。尽管几乎每位医师都有过内窥镜检查相关疼痛或损伤的经历,但内窥镜医师们通常不习惯讨论与工作相关的症状。
其原因尚不明确,且针对医疗专业人士的这一现象尚未得到系统研究。先前关于职业病漏报的研究推测,这可能与担心对个人声誉、生活方式或生计产生负面影响有关。
一项针对产业工人的案例研究指出,工人不报告伤害的原因包括害怕报复、认为疼痛是工作活动或衰老的普通后果、不愿给同事增加额外负担,以及管理层对先前报告缺乏回应等。
这些原因很可能引起消化内科医师的共鸣。
大量资源已被投入到患者安全计划中,包括联合委员会年度发布的国家患者安全目标。类似的“医护人员安全目标”计划并不存在,却亟待建立。
内窥镜检查工效学应当被纳入每个内窥镜单元的培训和上岗流程中,并且需要建立一种安全文化。
医疗管理机构的员工需要知道管理层致力于安全。私人执业医师需要感到报告疼痛是安全的,因为这通常是损伤的首要信号,并且他们应可要求减轻工作量以确保充分的休息和恢复。感到疼痛或受伤的执业医师应当知道,在实施工作场所实践以休息和恢复、减少暴露风险以及制定可持续继续内窥镜检查的计划时,他们会得到管理层的支持。最重要的是,不应让内窥镜医师自己“去想办法解决”。鉴于损伤的高患病率,这将是每个内窥镜单元迟早会面临的问题,组织机构应主动制定计划,而不是在损伤不可避免地发生时被动应对。
3.可以采取哪些措施来减少损伤?
在通过减少或消除风险暴露来降低风险的“控制手段等级体系(hierarchy of controls)”中,操作者位于倒金字塔的最底层。
迄今为止,内窥镜医师最常问的问题是:“我能做些什么……来预防损伤?”讨论主要聚焦于内窥镜单元的可调整元素:显示器位置和高度、床的高度以及姿势中立化。
最优技术可能最小化施力,但何为“最优技术”仍有争议。努力追求一种短、直、顺应性好的镜身状态(即对前端弯曲和扭转反应最灵敏),将能最大程度地减少进行诊断和治疗性内窥镜检查所需的施力。有人建议内窥镜医师应像运动员一样训练以提高力量和柔韧性。然而,认为医师应负责实施个人或工作场所干预措施的观点,给医师带来了不当的负担,并且将是效果最差的暴露控制方法。
“控制手段等级体系”展示了美国职业安全与健康管理局(Occupational Safety and Health Administration)提出的控制暴露和降低工作相关损伤风险的建议等级(见图1)。
图片来源:MedEndo
图 1. “控制层次结构”,改编自职业安全与健康管理局22 ,展示了控制暴露和减轻与工作相关的受伤风险最有效和最不有效的方法。内镜检查控制措施的例子包括在内。PPE,个人防护装备。
我们,内窥镜操作者,位于这一有效暴露控制体系的最底层。
降低内窥镜医师风险的最有效方法是“消除(elimination)”和“替代(substitution)”危害,这体现了“通过设计预防(prevention through design)”的理念。这需要内窥镜公司的参与和支持,以开发更安全、更用户友好的内窥镜产品,其设计过程应将内窥镜医师置于最前沿。
接下来最有效的降低工作相关暴露从而减少损伤的方法是工程控制(engineered controls),它通过工具将操作者与危险隔离。在内窥镜检查中,这可能包括优化我们与内窥镜交互的工具,例如左右辅助旋钮、内窥镜支撑架或内窥镜手柄保护套。这也包括优化我们与工作环境交互的工具,如可调节的显示器和检查床,以便在操作过程中保持中立姿势。
再其次有效的方法是行政控制(administrative controls),它通过政策和工作实践来管控暴露。行政控制的一个例子是内窥镜检查排班安排。连续满负荷的内窥镜检查日可能不允许充分的休息或恢复时间。理想的排班应确保医师在上次内窥镜操作后有足够时间恢复再进行下一天或半天的内窥镜检查。行政政策应包括一个内窥镜检查工效学计划,确保内窥镜团队的所有成员都接受工效学培训,并实施操作前的工效学暂停(pre-procedure ergonomic time-out)。减少工作相关损伤效果最差的方法是“个人防护装备(personal protective equipment)”或内窥镜医师主导的暴露控制干预措施。这些措施至关重要,但如果作为唯一实施的管控手段则效果不佳。因此,虽然保持体适能以及提高力量和柔韧性可以作为健康生活方式的一部分加以提倡,但不能将其推荐为减少内窥镜操作相关损伤的有效手段。一位年轻的女内窥镜医师不应为了安全地进行内窥镜检查而被要求参加力量训练项目。
表:内窥镜检查中风险控制方法的等级体系(由金字塔最有效到最无效)
图片来源:MedEndo
图2: 实施内窥镜检查前进行人体工学暂停,确保检查床及显示器位置和高度调整到位。显示器应正对操作者,屏幕中心位于静息视线位置(水平线下15-25度)。显示器和检查床应可调节,使第5百分位的女性至第95百分位的男性均能实现头部、颈部、背部、肩部和肘部的中立姿势(图中标注了所需调节范围)。
4.在手术室(内镜室)里,内窥镜医师是主角
我们所有人成为医师都是为了追求照护病患这一崇高事业,并被教导始终将患者放在首位。
然而,这种“患者优先”的视角可能导致意外的后果——医师的需求可能无意中被忽视、遗忘或忽略。
医师不得不在姿势扭曲、盯着位置不佳的显示器(为了给麻醉车让位而被挪开)的情况下,设法完成内窥镜检查。患者理应成为中心人物;毕竟,整个团队的聚集都是为了患者。但一旦手术开始,内窥镜医师就成了主角——主要表演者,是吸引患者、护士和麻醉师聚集在那个内窥镜室的原因。护士和麻醉师可以休息。内窥镜医师不能。
内窥镜医师需要确保显示器和床的位置调整至最佳,以便在检查过程中保持中立姿势,并且他们需要有底气为自己的需求发声。在操作开始前进行一次工效学暂停可以确保显示器和床的位置及高度合适,使头部、颈部、背部、肩部和肘部保持中立姿势(见图2)。这要求使用可调节的显示器和检查床,并将显示器放置在操作者正前方且略低于视线的位置。为了保留我们才华横溢的内窥镜检查队伍,我们应该像对待明星一样对待我们的内窥镜医师。
5.不要低估休息的价值
2015年的美国胃肠内镜学会研究中,只有10%的内窥镜医师会规律休息,三分之一的人根本不休息。
我们需要让肌肉、肌腱和韧带有机会从内窥镜操作的紧张状态中恢复过来。安排好的规律休息是最优选择。
至少,我们应该在工作中融入“微休息(micro-breaks)”。我们不应该在仍然因上一次操作而感到酸痛、尚未恢复的情况下就开始新一天的内窥镜检查工作。我们需要重视疼痛信号;它是身体发出的重要警报。
6.维护不良的内窥镜可能增加操作者的风险
随着内窥镜的老化及其缆线反应灵敏度下降,可能需要施加更大的力才能达到相同的前端弯曲角度。不幸的是,只有一家内窥镜公司建议在完成规定数量的操作后进行主动的内窥镜维护。
除非内窥镜在保修期内或属于租赁性质,否则内窥镜医师可能在使用性能不佳的内窥镜工作,这令人担忧,因为即使是性能最佳的内窥镜也已带来高风险。内窥镜公司需要更好地了解在内窥镜检查过程中的生物力学暴露情况,并且在努力寻找消除或替代这些暴露的解决方案的同时,他们也应该成为我们在维持内窥镜最佳性能方面的合作伙伴。
7.购买残疾保险永远不嫌早,永远不嫌健康
购买残疾保险的最佳时机是你年轻、健康且尚不需要它的时候。老话“未计划,即计划失败”在此适用。在你的职业生涯早期就考虑残疾保险,并寻求专业指导。其中有许多考量因素,包括购买“全残定义(own occupation disability)”与“常规残疾定义(any occupation disability)”的保险,短期险与长期险,以及选择多种不同的附加险种,这些都会增加保险费用,但在发生残疾时也会增加赔付额。
例如,“未来增额选择权(future increase option)”允许你在收入增长时,无论健康状况如何,都可以申请增加残疾险保额。“生活成本调整附加险(cost of living adjustment rider)”有助于使你所获赔付与通胀保持同步。“部分伤残或残障利益附加险(partial or residual disability benefit)”在因伤病导致部分收入损失时(例如你在受伤后恢复工作,但减少了内窥镜检查工作量)支付保险金。此附加险将补偿你损失的收入。
结论
人体工学的内窥镜检查(Ergonomic endoscopy)到底是自相矛盾的概念,还是一个切实可行的目标?现行的内窥镜设计不符合人体工学。
除非内窥镜公司决定将内窥镜医师置于其设计过程的中心位置,否则内窥镜检查将继续与危害内窥镜医师队伍执业寿命的风险因素相关联,特别是在一个高负荷、高复杂度操作的时代。
面对器械设计中的根本性问题,我们当务之急是尽最大努力实施工程控制、行政控制和个人控制措施以降低风险暴露。我们必须努力通过设计符合基础工效学原理(如姿势中立化、施力最小化、操作间隔充分休息)的内窥镜室和工作日安排,来最大程度减少损伤。作为一个专业团体,我们必须共同倡导医师安全,只有这样,人体工学内窥镜检查才能最终成为一个现实且可实现的目标。
<上海医疗器械展会>将于2025年9月24-26日在上海世博展览馆1&2号馆举办。现场汇聚近1000家来自全球近27个国家的优质品牌供应商,为中国医疗器械生产厂商提供产品研发、生产、注册所需的设计及软件服务、原材料、精密部件、自动化制造设备、超精加工技术、合同制造、测试和认证、政策法规和市场咨询服务,展品覆盖医疗器械设计与制造全产业链。预登记已开放,点击提前注册即可免费参观,立省百元门票费,现场注册需付费。
文章来源:MedEndo
文章内容仅供知识交流分享使用,如涉侵权请联系我们删除。