走进繁忙的实验室,这是很平常看到显微镜坐在书,在多角度倾斜,并在各种姿势,否则撑起来适应他们的用户。 显微镜都发生了显着变化,因为它们在17世纪初发明,但大部分新的发展和改进已在对比度增强配件和显微镜的光学列车的区域。
虽然可用性的问题,已经采取了后座的光学性能在过去400年,他们还没有完全被忽视显微镜。 早在19世纪30年代,大卫·布鲁斯特爵士在他的光学伤寒指出,“对于显微观测的最佳位置是指当观察者在他的背上水平说谎。。最糟糕的立场是,在我们垂直向下看“。 不幸的是,布鲁斯特爵士的建议从来没有在显微镜设计利用,坐着或在仪器站在成了现状。
虽然传统显微镜设计已不一定是短期使用的问题,长期会在历史上创造了谁在脖子法器,使他们毫不夸张地痛苦科学家和技术人员的问题。 显微镜预计将遭受科学的更大的利益,许多人用身体不适,有时甚至永久性伤害所支付的价格在过去几年。
职业安全与健康管理局(OSHA),劳动的美系,认定“显微镜工作既视觉系统和肌肉骨骼系统紧张,运营商被迫进入一个不寻常的严格的位置,很少有可能移动的头部或身体。他们往往被迫承担了尴尬的工作姿势,如头弯过眼管的,身体向前弯曲的上部,手达到高为聚焦控制,或者用手腕弯曲一个不自然的姿势。“
一旦异国情调和神秘的一块科学设备,在20世纪显微镜在地质,生物和医学实验室和工厂生产电子元件和计算机集成电路和消费类电子行业成为家常便饭。 由于显微镜的使用增长,所以没有对可用性的担忧。 在80年代和90年代,显微镜制造商开始引进符合人体工程学的功能集成到他们的乐器,使他们更安全,更舒适的使用长时间,最多一天六个或八个小时。
图1所示为配有多种符合人体工程学的售后配件20世纪80年代的时代尼康SMZ10体视显微镜。为了缓解操作者的姿势,显微镜装配有一组扩展的眼管子(也可参见图3和4),即放置在观察管更接近水平角度的光楔,以及柔性适配器,它允许个体用户调整显微镜的高度。 相邻的显微镜是一对倾斜的该消除的必要性,从实验台,以便调整显微镜移除臂扶手。 该SMZ10在期间设计时,体视显微镜对焦控件被安装在高机架,并且需要相当大的前臂运动不断调整焦距。另外,放大率是通过在显微镜主体的中心部分旋转一个大凸环改变。 该环包含几对伽利略望远镜的增加或减少放大倍率。 显微镜对延长的时间段的操作要求两个聚焦水平和放大系数,两者都控制位于从桌面显著距离的不断变化。 一种数字视频摄像机系统是通过一个售后适配器附连到显微镜。 操作与相机显微镜使操作者撰写和计算机监视器上,而不是通过显微镜目镜聚焦图像,从而减少眼睛疲劳。
人体工程学基础
人体工程学就是找到人,他们做的事情,他们使用的对象,在他们居住的环境,工作,旅游之间的更好的贴合,并播放。
人体工程学的科学是研究和人体解剖学,生物力学和生物学的应用对象,系统和环境的设计。也被称为人体工程学 ,或人为因素 ,这是科学的一个相对较新的分支,创建于1949年,通过新技术的二战期间的发展唾弃。 在此期间,它已经变得清楚的是,为了安全地和有效地使用,以考虑对人类和环境的因素所需的新技术和产品。 在过去的50年中,人类工程学已经成为广泛的应用,从工厂工作和信息系统到家庭,运动,休闲 - 生活的每一个方面。
在职场中,人体工程学的物镜是通过日常的重复性任务更舒适,更容易做,以提高效率,质量和工作满意度。 这减少了应力,身体和心理,通过降低疲劳因子和人为错误。 在一些就业机会,特别是在核和化学工业和交通运输(如空中交通管制),人为错误的代价可能是灾难性的,伤害或造成数百人死亡或造成了广泛的环境灾难。
医疗问题的百分比
通过显微镜操作员报告
解剖位置 | 员工百分比 |
颈部 | 50-60 |
护肩 | 65-70 |
返回(总计) | 70-80 |
后腰 | 65-70 |
下臂 | 65-70 |
手腕 | 40-60 |
手和手指 | 40-50 |
腿脚 | 20-35 |
眼睛疲劳 | 20-50 |
头痛 | 60-80 |
表格1
对于绝大多数的就业岗位,但是,它是职工个人谁是主要的影响,痛苦不适,受伤,或完全残疾,列为工作有关的肌肉骨骼病症(MSD或WMSDs)。 MSD的是影响肌肉,神经,肌腱,韧带,关节,软骨,和/或脊椎盘的医疗条件。 MSD的是由一些名称(和缩略语)的简称。 术语包括重复性劳损和重复性压力伤害(RSIS),累积性创伤失调(的CTD),以及过度使用证,虽然这些是保护伞条款,不涉及任何MSD尤其如此。 具体MSD的一些实例是腕管综合征,腱炎,神经节囊肿,下背部的疼痛。 MSD的一般警告标志是疲劳,刚度,持续燃烧或疼痛,减少协调和握力在手中的损失。
许多研究确定了以下符合人体工程学的风险因素最有可能导致或促成的MSD:力量,重复,不良姿势,姿势静电,震动,接触应力,和寒冷的气温。 这些危险因素,力(即,雄浑的努力),重复和笨拙的姿势是最经常有严重的MSD的发生有关。
暴露于一种符合人体工程学的风险因素可能足以导致或促成的MSD。 大多数情况下,符合人体工程学的危险因素在起作用组合造成危险 具有多种危险因素的作业有引起MSD,取决于持续时间,频率的可能性更大,和/或暴露于各要素的大小。考虑人体工程学的危险因素中导致或促成的MSD其综合效应,以及它们各自的作用的光这一点很重要。
工效学已成为在过去几十年的工作场所日益重要的课题。 工人的身体能力和他们的工作的实际需求之间的不匹配会导致MSD的。 在美国,180万工人报告与工作相关的MSD如腕管综合症,肌腱炎和背部受伤,每一年。 约600,000 MSD的是严重,足以成为抽出时间从工作到恢复,有时甚至需要手术干预。 有证据表明,另一个180万的MSD每年都会报道。
MSD的工作估计将花费高达50十亿一年$。 雇主$ 15- $ 18个十亿仅在工人的赔偿成本之间支付; $ 1超过了每$ 3花在工人的赔偿无二MSD相关的索赔。 这还不包括数十亿美元的花费在医疗和工伤相关的隐性成本美元。 在报道的MSD最近的上涨表明,用人单位应当创造有利于双方身体健康和高生产效率的工作环境保持警惕。
人体工程学显微镜
人体是生物力学的一个奇迹,容纳和适应各种各样的姿势和活动。 一个健康,维护良好的身体的关键词是“活动”。 人体工程最好的时候是不断移动或改变位置。
坐或站立几个小时就结束,弯腰一个显微镜目镜不是它身上很适合的活动。 显微镜工作需要的头部和手臂在前锋位置上举行,对与圆肩显微镜倾斜,姿势,可以刺激软组织,如肌肉,韧带和磁盘。 如果脚放置在环式脚踏板的常用许多实验室凳子,位置进一步夸大。
不良的姿势和尴尬的定位是MSD的可能影响专职显微镜,谁经常出现疼痛或损伤颈部,手腕,背部,肩膀和手臂的主要危险因素。 眼睛疲劳,腿和脚的不适也已记载具有长期显微镜使用。 在半导体行业,与工作有关的医疗问题的第二大原因在显微镜的技术人员发现,仅落后维修工谁通常有高伤害率。 细胞学技师的区域调查,显微镜的重度使用者,发现略超过70%报告有颈,肩,或上背部症状,而56%有增加的手和手腕的症状发生。 其他的研究表明,在各个领域显微镜的大约80%都经历过与工作有关的肌肉骨骼疼痛和20%已经错过了,因为涉及到显微镜使用的医疗问题的工作。 在相当高的5至10年的辍学率的细胞学技师是由于,在某种程度上,与长时间通过显微镜检查标本有关的身体不适。 表1列出了在文献中用于与长期显微镜使用相关的医疗投诉报告百分数的范围内。 大多数报告的问题发生在颈部,背部,肩膀和手臂,用显微镜报告不适或受伤手腕,手,腿,脚和眼睛的比例较小。
许多的这些条件可避免或至少减轻。 上世纪90年代在美国杜克大学医学中心的两项研究表明,人们使用新的人体工程学设计的显微镜,甚至修改,以更好地满足用户的常规显微镜时遭遇更少的不适。 在这两种情况下,适应性是关键。 这可以适用于单个用户显微镜,而不是迫使用户适应显微镜,更舒适和引起较少的问题。
认为是导致这些问题的因素有头倾向高达45度,在角度高达30度,双臂和双手,和重复性动作的尴尬位置上背部倾斜。 需要一个显微镜的通融工作站在尴尬的位置坐了很长时间也能引起疲劳和MSDS.。
用常规的显微镜的主要因素是,观察标本要求用户维持一个弯曲颈部姿势而手在一个相对固定的位置。 从生物力学的观点来看,具有从垂直甚至保持30度的轻微倾斜可生产显著肌肉收缩,肌肉疲劳和疼痛。 事实上,已经证明,当颈部是由该量过度的神经通常可以夹住。 手和臂搁在坚硬的表面接触应力的重复性动作可引起疼痛和神经损伤,导致重复性压力伤害和/或腕管综合症。
后来的研究表明,以允许更中性正置工作姿态时,光路(从眼用透镜向正在观看的检体的距离)的范围应该厘米(18至21.5英寸)45和55之间。 目镜应该是桌面(图2)的水平面上方不超过30度。 大多数旧的显微镜,然而,有更短的光路尺寸(25到30厘米或10至12英寸),在上述水平60度角的目镜。
这为用户创建一个困境。 如果在显微镜升至足够高,以防止颈部屈曲,则用户被迫手腕弯曲成一个不自然的位置。 如果在显微镜被降低到使载物台到更中立位置时,具有平行于地板的前臂,然后颈被迫弯曲。 大多数工人通过寻找两个极端的姿势之间一些“折中”,造成不适用于颈,肩,前臂,手腕和手弥补这一点。
眼睛疲劳,也可以为运营商的一大难题,特别是如果他们有由近及远近视或散光造成视力低下。 提供最显微镜目镜屈光度调节,可以用来补偿(近及远近视)未成年人的焦点问题,但谁有中度至重度散光显微镜通过目镜观察标本时应当戴眼镜均匀。 为了适应需要与眼镜观察较长的视点,制造商提供专业的高视点目镜。 在显微镜长时间使用与眼睛疲劳相关的许多问题都可以通过采用显示在计算机显示器或电视屏幕上的标本摄像系统来缓解。 事实上,许多未来的显微镜的设计可以是能够消除目镜干脆,代以代替对古典观测管的CCD或CMOS图像传感器的。 所述数字成像芯片将被耦合到控制图像捕获和存储,数字处理,以及其他功能,如长延时显微影像和实时视频电影的复杂的软件分析软件包。
确保显微镜图像明亮,清晰,明快地也将有助于减少眼睛疲劳和头痛有关。 它培养运营商在显微镜灯和光路径的正确对准,以优化图像质量是重要的。 无论图像是否是通过目镜或计算机显示器上观察到的,这是真实的。 许多较新的显微镜都通过使用目镜与大视场光阑扩大视野。 耦合到与更高的数值孔径的值,更好的像差校正,并且更长的工作距离的物镜,产生的图象显示与从边缘到边缘的平场标本细节的细腻清晰了大量。 这些因素缓解的目视搜索微小样品细节的负担,并减少在观察长期关联的眼应力和疲劳。
一些公司现在产生的适配器允许常规显微镜进行修改,以更好地适应各个用户(图1至4)。体管的扩展可以增加目镜和载物台的调整之间的距离,以及光楔能够提供可调节的一个较大的角度,30和80度之间。 售后显微镜看台允许仪器被提升和旋转,以增加舒适性。
最近的一个解决方案,以显微镜可用性的问题一直是人们人体工程学的特点结合到现代设计中的显微镜制造商。 虽然这些模型是昂贵绝大多数实验室时,他们首先开发,符合人体工程学的功能正日益成为新的显微镜车型的标准配置。
在杜克大学的另一项研究考察了新的人体工程学设计的一组谁在工作中使用的传统显微镜细胞学技师,以及谁了各种与使用该设备相关的投诉。 研究取代常规蔡司模型显微镜,由工人使用的,与具有倾斜和伸缩头,可选的眼平上升管,单手聚焦控制的Nikon Eclipse E400,和在线聚焦。 网友们切换到人性化的设计,表明重新设计与姿势和易用性考虑操纵显微镜将有助于减少长时间使用而导致的不适在后颈部和肩部区域显著更舒适。 该研究还表明,眼睛疲劳和中期背部不适的症状减少,虽然不具有统计学显著程度。 消除或减少眼睛疲劳是最容易用数码摄像机,电视屏幕或电脑屏幕上显示的图像样的装备来完成的显微镜。 正如上面提到的,这允许谁有眼疾,如近视和散光,运营商的标本检查时舒适地穿着自己的眼镜。
新的显微镜设计
显微镜制造商一直在加紧与新的设计特色,以减轻操作人员的疲劳,减少压力水平以及相关的健康问题的最新技术,符合人体工程学的发展步伐工具。 显微镜大致可分为四类:体视显微镜,正置复式显微镜,反射光显微镜,倒置显微镜。 每个类是专为特定类型的观察,每个人都有自己独特的人体工程学的要求,虽然有很多共同的属性。 最重要的特点是操作员控制,姿态边界,眼平调整,舞台布置,仪表主体和立场刚性,标本处理。 所有这些规范中详细在下面的章节的每个显微镜类讨论。
体视显微镜
立体显微镜,显微镜市场与总显微镜销售的约50%的市场份额的最大段,是许多新的人体工程学特性的焦点。 每年有超过这些随处可见的和流行的乐器20000出售给教育工作者,研究人员和工业制造商。 传统上,立体显微镜构造与安装在柱子长身体和眼睛管子,让被检查和操作有尺寸的广泛的标本。 在年龄较大的体视显微镜眼管固定就位,通常是在从水平长凳一个45至60度角,并且所述调焦旋钮安装高上邻近支柱机架体内。 这种设计在人体工程学方面的一些显著的缺点,并已采取了运营商的创伤了沉重的代价,多年来。
在立体设计的最新进展,解决面临的谁雇佣了大量的花很长时间检查和了立体操纵标本技师厂家的许多人体工程学的问题。 主浓度一直在目镜管的倾斜角和所述管相对于实验台顶部的相对高度。 倾斜角已在当前显微镜的设计被修改为包括低眼点和倾斜观察筒,提供一个大范围的调整,以适应操作人员的谁跨越大范围的身体大小和高度(图2至4)的需要。 这些重新设计的眼管允许舒适的观察无论显微镜无论是坐着还是站着,并启用的眼平立管,中间管,并拍摄端口利用率不影响操作者的舒适。 加上先进的目镜具有高视点,屈光度调整,大视场数,立体的现代港口观测已在人体工程学设计取得显著进展,并导致更少的医疗事故提高了工作效率。
纳入近期的立体设计,符合人体工程学的另一项功能包括降低对焦旋钮的位置,以确保快速,准确,毫不费力地聚焦标本。 降低的焦点旋钮位于近在咫尺的运营商,消除了需要操作扭动肩膀,同时调整显微镜焦点。 此功能,独自一人,已显著提高立体显微镜的操作,尤其是对技术人员谁必须检查需要不断调节焦距大型复杂的对象。
呈现在图5是一个国家的最先进的最新型号的体视显微镜尼康的设计SMZ1500的说明。 这降低了聚焦旋钮仪的功能,一个眼平提升管中间片,和符合人体工程学的倾斜目镜管,以增加使用者的舒适性,并减少与显微镜的操作相关联的疲劳和压力的量。 也可用于该显微镜许多配件,包括符合人体工程学的1个物镜,它允许操作者控制眼平位置和扩展目镜管进一步修改的视角。 目镜有屈光度可调范围,并具有较高的视点来缓解戴眼镜同时观察显微镜标本的负担制成。
全新的人体工程学辅助物镜,专为立体显微镜设计,有助于通过允许运营商自由调整焦距,以匹配座位的要求树立正确的眼平位置。 具有多种照明功能简化显微镜基地也使运营商能够操纵的标本,而在自然的位置休息武器。 能够提供出色的像差校正,高数值孔径,以及改进的透光长工作距离物镜进一步增加操作员舒适性和减少疲劳。
传统的立式复式显微镜
下一步,体视显微镜,正置复式显微镜指挥了最多的关注,并通过数千每年销售。 这些显微镜的设计也受到了相当的关注从厂家方面符合人体工程学的因素。 包括在特征的新列表是单手载物台和聚焦控制,优化眼平定位(图2),低轮廓的载物台,刚性乐器本体的标准,和无应变的姿势为在检查标本的运营商。
也许新化合物显微镜的最显著特征设计是定位载物台手柄和在从操作者(图6)等距离配置聚焦控制旋钮。 这允许用手在桌面上舒适的休息更轻松的姿态。 此外,运营商不再需要扭动自己的肩膀能同时操纵载物台,集中控制,大大减少了长期观测相关的变形量。 其他重要的显微镜控制,如视场光阑,光强电位器和自动照明显微预设开关,分别位于在桌面高度显微镜底座的正面和近在咫尺的操作员(参见图6为详细信息)。 按钮式过滤器接合杆的位置也靠近主要的控制,进一步提高操作简便。 许多显微镜都配有一个重新调整塞允许与瞬间回集中的标本快速更换。 此外,粗调张力控制允许操作员定制z方向载物台翻译的作用,以适应个人的口味。 一些显微镜也提供可分离精细聚焦可安装到乐器的任一侧,以适应操作者的喜好旋钮和一些旋钮被涂覆以提高牵引力和允许与只有一个单一的手指操作容易。
下调载物台组件,在最近的仪器设计,具有高度从约五到八英寸,比以前的显微镜发现大大缩短。 许多人还拥有节省空间的双滑轮或滑轮和导杆系统的替代旧齿轮齿条式机制来管理载物台的运动。 某些型号聚焦该翻译的鼻形件,而不是整个载物台,以保持恒定的载物台的高度,减少必要前臂移动量来移动载物台或改变试样的调整。 更先进的设计消除从舞台的侧面的x方向导向的突起,因此减少了与聚焦作用的干扰。 现代载物台的旋转运动往往超过200度,有的甚至可以达到250度左右的显微镜的光学轴旋转。 谁花的时间帧图像捕捉胶片或数字成像显微镜任何会欣赏这种先进的功能,这不仅节省时间,而且相当数量的无奈。
目镜管角度是一些最新的显微镜设计(图2和4)的几乎无限可调。 除了25和40度之间的倾斜范围,一些双目管具有一个伸缩调整,使目镜被向后移动和向前超过30-50毫米的跨度,以适应操作人员。 显微镜可以配备眼平提升管块,以增加目镜管的高度和一些有视点调节器 ,其被安装在旋转接头,以增加或减少视点位置(图4)。 其结果是,几乎所有的显微镜,无论大小和高度,可以直窥视目镜不倾斜的头部,在设计一个相当大的改进,以确保舒适的工作位置。 即使当姿势几个小时的观察后不可避免地发生变化,视点可以调整,以匹配新的位置,以减轻疲劳。 在现代目镜方便屈光度,瞳距直径调整也有助于减轻操作人员的不适,通过与深眼窝运营商降低某些型号援助观测直径目镜。
大多数的新的显微镜设计结合前期为中心的照明,从而实现快速更换灯泡,有的甚至设有预中心的冷凝器。 这些元件允许操作者集中于标本观察以最小中断的重新配置灯故障后的显微镜。 此外,一些物镜是强度均衡 ,以减少必要性改变物镜时,从而旋转物镜时消除曝光的不适感的突然变化的光强度调整照明强度。 设计掺入降低鼻梁架也让手臂休息的桌面上,同时改变物镜,减轻操作者的疲劳。
现代显微镜的设计与计算机辅助工程(CAE)的帮助,以实现高抗振性和结构刚性,以确保这些仪器在最高水平的光学操作。 振动和底座变形,导致形象恶化,这是不好的显微照片和/或数字图像表现。 这也是于捕捉最佳影像可能为显微镜意图疲劳和沮丧的主要原因。 总的来说,在当今的正置化合物显微镜新的人体工程学特性使以上以最小的应力和疲劳的延长的时间段,从而增强两者的性能和显微镜的效率意见。
反射光显微镜
工业反射光广角和共焦显微镜正在成为作为蓬勃发展的半导体行业的过程监控和质量控制工具越来越受欢迎。 出席工作站的显示器晶片装配工厂经营者往往要花八个小时,每天检查集成电路的缺陷,不恰当的掩模对准,以及过程中的错误。 派拉蒙在这些显微镜的发展提供了优越的光照,焦点更深入,高度纠正的物镜,对比度增强光机的先进的光学系统。 仪器通常配备有专门为具有不同的尺寸(图7)的晶片的快速操纵设计专门载物台。 为了增加稳定性,半导体检测显微镜都建有具有足够的重量抵抗地面的震动引起的模糊和图像转移刚性和坚固的基地。
几个标准已经适于通过半导体工业(SEMI S2-93A和S8-95),以用于设计在晶片制造工厂进行运转显微镜提供的安全性和人体工程学的特征。 在用于这些仪器的要求是对照和旋钮,而视点被设定在用于舒适的操作适当的高度被定位低和接近操作者。 制造商已经设计了具有焦点,照明,并定位在基座物镜控制,舞台下方,并直接在操作员的前方或在一个单独的键盘,可以便利显微镜。 这些功能最大限度地减少手部动作,使“盲”操作,从而降低了对调节旋钮或物镜手动旋转搜索的分心。 此外,大多数的模型有目镜移动到在那里它们被更靠近操作者的显微镜向前位置,从而允许一个更加正置就座姿势。 最新的显微镜配备有倾斜目镜管,通过一系列的零(水平)到45度观看在最佳视点水平提供的倾斜角的连续调整。 有些型号也有伸缩管,使操作员从显微镜体,有的甚至体育立像棱镜移观看位置靠近或远离。 这些功能的情况下很重要,其中操作员必须在站立位置检查晶片,并因此受到疲劳的更快速起效。
载物台演化也取得了进展现代工业显微镜的设计。 许多功能专用晶片和掩码持有人可以直接连接到手动操作或机动载物台或允许显微镜与晶圆装载机相连。 级控制也一直人体工学考虑的重点,并且在许多半导体显微镜在xy微动翻译不与载物台移动。 相反,它们在降低位置,它允许操作者控制的运动,而不取消武器置于靠近显微镜的前部。 这些控制也位于靠近聚焦,照明和物镜旋转按钮,以便在显微镜可以用一只手来操作。 此外,多级配备了粗/细可选的运动有一个电动离合器手柄,使操作员快速定位到选定区域控制,则与最小的努力细节零英寸
其它特征,如机动鼻梁架,倾斜的呼吸罩,远程对焦把手和微动拨盘简化工业用显微镜的动作。 高端机型采用的照明时,物镜旋转,保护操作者的眼睛从明亮的灯闪烁消隐。 反射光共聚焦遥控键盘和广角显微镜现在控制外延偏振片旋转,光圈光圈大小,外延/透射照明选择,焦点,舞台上的地位,并观察模式选择。 总之,这些符合人体工程学的考虑显着提高半导体检查行动的效率,同时降低与显微镜花了很长时间的健康风险。
倒置显微镜
荧光显微镜和电的生物医学研究的前沿一个戏剧性的转变发生在过去的十年。 在这方面,旨在探讨和操纵细胞和组织培养倒置显微镜都同时采集人体工程学特点,以增加操作员舒适性,减轻疲劳。 经常使用的控制元件,例如聚焦,光照强度,光路的方向,和载物台翻译,已被移到这些仪器来提高作业效率和减轻操作员的应力和应变的前面。
像其他现代设计中,倒置显微镜配备有可调目镜管,其允许操作者改变在宽范围的视点高度。在许多显微镜,管子也可在一个90+度范围内转动,以增加在检体检查和操纵灵活性。 其他观察筒附件包括辅助放大和Bertrand镜头(相位校准环),以及一些车型都配备了光限制快门和内置的照片光罩。
在倒置显微镜载物台已经过重新设计以提供更低的高度有足够的空间孵化器,大培养器皿,体外受精显微系统,电附件和膜片钳配件。 翻译手柄往往安装有万向接头,以允许同时聚焦操作,而检体被扫描。 下载物台,较大的消防水枪清除和革命的方向使运营商能够更快速,更有效地识别和旋转物镜。 这些功能的组合有助于减少来自延长观察期导致运营商MSD的投诉。
高端科研倒置显微镜常见的其他功能还包括倾斜照明支柱,对于配件的螺纹安装孔,和冷凝器/载物台重新调整塞组合。 上倒置显微镜的支柱支持明,暗场,相位相反,和微分干涉照明用的长工作距离冷凝器和通常的钨卤灯室。 一些显微镜配备有也可以向后倾斜至45度,以允许安装显微设备或改变试样不提高冷凝器的可分离支柱。 这些功能简化复杂的和重复的显微镜重新配置的负担,是一个显着改进的人体工程学设计较以前的型号。 再聚焦塞子允许操作员快速架向下粗动改变标本,并返回到精确焦点。 同样,冷凝器 - 再聚焦塞子消除需要操作人员手动替换冷凝器到正确的焦点位置。 一旦设定,制动器使标本具有快速恢复到预设的聚光焦点的快速转换。
当前倒置显微镜的身体现在比他们以前的同行更坚固,更重。 这大大降低了振动和提供长期稳定的检查和标本处理和时间的显微影像数字成像和显微摄影技术的利用率。 总的来说,在倒置显微镜新的人体工程学特点都来向缓和与显微镜长时间相关的疲劳,而在同一时间,提高谁花无数个小时的调查生命的奥秘显微镜的工作效率和健康很长的路要走。
售后市场的产品符合人体工程学老年人显微镜
许多旨在提高显微镜的可用性产品售后,现在可以从各种制造商。 包括在符合人体工程学设计的加载项扩展眼管这个新的数组双目观察头(图3),扶手,眼平高度扩展,透镜状微阵列便于观察的标本(图9和10),数字可视屏幕,波纹管型体扩展(图8),光楔和眼少的数字成像视频系统。
扩展眼管(图1和3)比传统型号相当长,使操作者在保持在延长观察时间段的多个受支持的中立姿势从工作台移开。 观察管的长度尺寸最大达90毫米,这是理想的放置机器附近显微镜,加热载物台,焊接站,或通风柜。 此外,扩展的管提供几乎2倍的额外的放大系数,用于补偿在放大率伴随长工作距离的物镜的降低。 几个模型也提供更大的瞳孔的调整(高达90毫米至容纳所有用户)和被设计为保持整个观测管的工作角范围齐焦和真正的光学对准。
一个有用的和易于适应产品是光楔,这增加了灵活性的眼睛水平的高度配置。 此附件定位在双目观察筒和显微镜的主体,以提供额外的视角和加入操作员舒适性之间。 光楔可耦合到柔性延伸体的适配器(图1和3),以提供更广泛的目镜高度调节的,从而允许显微镜来承担更中立姿势。 锁定旋钮被利用来调节适配器的高度,并且这种类型的大多数单位允许从侧面观察管的转动到另一侧,以增加在显微镜配置灵活性。
显微镜定位板也可用来提高,降低,或倾斜显微镜到满足该操作者的身体尺寸的人机工程要求的位置上。 这些装置包括一个可调节的基板,使显微镜提高1.5和4英寸之间的仪器的高度,并且可以添加堆叠板,以达到甚至更高的高度。 在定位板个人腿是可调节的,以允许在显微镜的倾斜,并提供一种高精确度相对于仪器的高度和视角。
增加视场和从观察者的眼睛到显微镜的距离已被越来越多的售后市场产品的物镜。 利用透镜阵列技术,宣工公司推出了全新的人体工程学配件称为伊西斯 ,可以通过插入改装现有的显微镜成标准观察管(图9)。 此产品增加了眼睛的有效距离从目镜大约38-40毫米,扩大瞳孔图象以及提供头移动的操作者有更大的自由与更好的姿态。 制造商还声称,伊希斯减少眼睛飞蚊症 ,横跨视野移动和在明亮的照明观察标本突出的分心。
透镜阵列技术是基于包含在一致行动当盘是在高转速下(图10)纺出,扩大的视图焦点和景深几百万微小个别微透镜(称为微透镜 )的旋转光盘上。 透明磁盘是直径为约15厘米,被利用在任一个透射或反射模式,以提高观察。 每个单独的微透镜的面积约为70微米,但它们合并当磁盘速度纺丝高达3500转递送平滑的图像。
的透镜阵列技术更先进的应用表现在包含观看磁头缺乏目镜的(图11)显微镜的设计。 首先施加到立体显微镜,这种方式替代了被定位在显微镜主体的顶部,以允许在观看的角度和距离的操作者广泛纬度一个透镜阵列驱动的屏幕。 谁戴眼镜操作人员可以很容易地查看长时间标本而不重复再聚焦的眼镜被除去时相关联的不适。 这些显微镜也设计时考虑到人体工程学的标准,并具有位于低碱更容易操作上聚焦,变焦,以及照明的调整。
另一个新技术的漫游地平线涉及显微镜设计缺乏目镜和透镜阵列,其中替代的CCD或CMOS图像传感器投影的计算机显示器上的图像,如上所述。 虽然该结构是通过简单的加法的数字照相机系统的当前工具很容易达到,目镜少显微镜伴有软件包在图像捕获援助,并设有许多应用,如多文件存储格式,数字图像处理软件,以及时间推移显微影像。 这些系统的通用性应缓和与长期显微镜使用有关的疲劳和应力并且通过增强型软件功能提高操作员的效率。
显微镜光学元件的正确对齐的重要性不能被过分强调。 光照不足,从镜头的文物图像质量下降,使用不当的过滤器,和其他错误不仅有助于劣质的图像,而且还增加成像标本的应变。每个经营者应在正确使用显微镜进行彻底的培训,包括灯转换和中心定位,光学校准,正确的过滤技术和图像捕捉。
预防
在一个帐户,大卫·布鲁斯特爵士是完全正确的。 通过显微镜垂直窥视是“最糟糕的位置”为进行观测。 他建议,应该显微镜趴在自己的背上未必完全可行的,但它确实捕获一个至关重要的道理。 身体可以忍受长时间固定的位置上,如果它是在中性姿势,即可以在没有一致的努力或扭曲被保持的位置上。 一个中立的身体姿势是在显微镜下长时间有效地工作是至关重要的。
不是每个人都在一个位置,新买的人体工程学设计的显微镜或工作站。 对于传统的显微镜工作站,关键是要想办法对其进行修改,以适应用户,而不是强迫用户进入尴尬的位置。
以下是实现和保持中立的身体姿势,同时使用显微镜的一些基本原则:
眼睛 - 目镜应休息略低于与眼睛的角度往下看30到45度以下的水平的眼睛; 双目目镜的两眼间的距离应调整,以确保这两个眼睛聚焦舒服。
颈部 - 颈部和头部应弯曲尽可能少,优选不超过10至15度以下的水平。
返回 - 个人应坐在正置,由主席和/或腰部支撑垫支撑下背部和肩胛骨靠在整个身体微微前倾。 坐长时间的下背部,可与适当的支持被减轻放置不当菌株。
武器/腕 - 上臂应垂直于地面,肘部靠近身体(不翅或伸出),与地面平行的前臂; 手腕要直。
腿 - 脚要紧紧靠在地板或搁脚板,甚至压力应该由椅子被应用到大腿的后面。
为了进一步降低人体工程学的危险因素:
制定姿势的意识。 试图坐时保持下背部的自然曲线。 如果需要使用额外的腰部支撑。
如果在实验室凳子脚环太低,提高其保持在椅子后面的支持下背部。 通常情况下,实验台腿井被用来作为很少使用的设备和额外供应储存设施。 清除此区域,以便而坐在板凳腿和脚都不受阻碍。
不要前倾通过显微镜看。 相反,调整座椅,工作站或显微镜的位置,以保持伸直背部和正置的头部。 目镜应符合,甚至延续了,板凳的边缘。
如果在显微镜太低,通过将一本书它下面提高它或修改与OEM或售后市场配件配置以正置保持头部。 如果显微镜眼平竖管不容易获得,使用三孔活页夹,以便目镜被放置在一个更合适的角度倾斜显微镜。 对于一个长期的解决方案,无论是购买一个合适的OEM或售后支架或有局部物理设备构成一个足够的目的。
调整显微镜,板凳,或椅子的高度,以避免弯曲或伸展颈部,向前或凸出的下巴。如果站着,操作人员应具备安装在显微镜工作站,以减轻脚部,腿部的负担抗疲劳垫,和腰部。
检查的倾斜度和高度座椅平台保持甚至沿着大腿的背压。 在有可能的情况下,使用工业级高度的脚凳更好的姿势和位置。 这允许操作员在臀部,而不是在颈部,背部和肩部向前弯曲。
通过添加填充边缘保护避免前臂搁在板凳尖锐或反边缘接触应力。 操作从板凳分离武器的重点和载物台控制(解除)时间过长可诱发静载荷疲劳,可以用适当的支持减少,如软垫和倾斜的扶手。 此外,如果实验室几何许可证,切出工作表或实验室工作台的利用率与凹顶允许操作者摊开并更有效地使用所必需的显微镜观察和操作的辅助设备。
确保显微镜的光学列车正确配置和照明光源对准和能力执行。 调整目镜瞳距,屈光度设置,并检查齐焦。 目镜应大约从观察者的眼睛的距离相等,而不是一个比另一个更接近。 视点应当是足够高的该视野被完全填充,但足够远,以避免与睫毛目镜接触。 如果目镜没有适当地聚焦,眼睛趋向来补偿,这导致增加的头痛和眼睛疲劳。 购买产生平坦视野平场消色差物镜。 与显著场曲显微镜很难使用,特别是对于延长的时间段,其中,操作者必须连续地重新聚焦检体检查整个字段。 过度显微镜照明会导致不舒服高电平光和对比度,这是很容易由灯电压的适当的配置和冷凝器孔径减小。 所有这些因素是眼睛疲劳的主要原因。
那个戴眼镜运营商可以调整目镜近及远近视适应,但那些谁拥有更苛刻的条件应该看到一个眼镜商,以确定他们是否适合使用显微镜观察较长时间。 目镜屈光度调整简单不能纠正散光和一些其他更严重的,视觉的困难。 在极端的散光和融合不全(眼协调性差)的情况下,操作者可能需要的数字视频设备和计算机监视器或电视屏幕援助,以增强或替换,目镜。
检查过度的眩光和头顶荧光灯照明反射实验室环境,调整外部和内部光显微镜来弥补这件神器。
其他环境因素如温度,湿度,气流,通风,过度的噪音和环境照明水平也将影响操作者的舒适性和疲劳,特别是在延长的时间段。 调整这些变量,只要有可能,使实验室环境尽可能舒适。 额定温度范围应放度19和23之间摄氏度(66至73华氏度),用40%和60%之间的相对湿度的平均值。 低湿度条件下会导致眼睛,这进一步加剧眼睛疲劳的干燥。
从显微镜,从每小时五到十分钟定时休息,是必不可少的,以减少疲劳,特别是对谁在显微镜工作站工作为六到八个小时轮班符。 眼睛,脖子定期休息,和肩部使运营商能够长时间工作,而不会遇到应激相关的伤害。 弯曲,弯曲,旋转,伸展,往往这些休息时伸展运动有助于减轻压力,从长远来看,将大大有利于操作人员的健康。 事实上,一些企业已经实现了在很短的休息时间例行的锻炼计划。 用来缓解疲劳的另一种机制是混杂定期其他职责,以减少显微镜的时间长度。
时间的显微镜花费在工作站的量应评估工作站修改时加以考虑。 所有坐在工作站的最低要求是好座位,带有一个可调节的椅子,如有必要脚凳; 抗疲劳垫应用于需要的显微镜静置工作站。 椅子应该有一个液压,可调座椅锅用一个倾斜的“瀑布”的边缘,靠背是可调高度和角度,高度可调扶手和带脚轮的五星级基地。
对于一些就座工作站,搁脚板可能是适当的。 它应该提供与地面和表面纹理,保持双脚滑落的稳定性和稳定的接触。 但应当容易调节以适应不同用户的高度和具有约10度的角度。 脚趾应踵上面,使小腿肌肉伸展。
基于在显微镜每天花费的时间补充建议:
大腿和书桌或计数器,腿部以及障碍物之间足够的间隙(最小为2英寸)。
显微镜略向前倾斜或楔形,增量和/或眼平调整的利用率。
正确的手臂支撑,保持四肢靠近身体平行前臂在地上,搁在板凳上面。 对那些拥有位于高仓位控制较旧的显微镜的扶手。
对于工作站或台面加厚边缘,以免手臂接触应力。
可调显微镜目镜的安装,如果可能的话。
电供电焦点调整和物镜旋转如果超过一半显微镜上的总时间是花在扭动粗和细旋钮而转换的倍率。
可调节的显微镜目镜和人体工程学设计的显微镜控制。
电动对焦和物镜的转动。 如果配置许可证,冷凝器孔径光阑,光照强度和分光器的供电控制。
视频监视器或电视屏幕用于重复样品的检查(在监视器应放置在操作者的主视野)。
易于调节的工作表面变量,如台阶高度,扶手基角,观察眼平,并在显微镜高度(在一个多用户的工作站环境至关重要)。
显微镜还可以享受一般工作场所的人体工程学设计。 通过减少或消除高度重复的任务,在10〜15分钟作功的时间间隔减少疲劳,并采取微休息,20-180秒。 使用这个时候站和/或拉伸,并且让眼睛聚焦在远处。 必须经常访问的对象应保持足够接近以避免伸展和应变,通常是9-19英寸的距离范围内。 较不频繁使用的对象可以保持在9-25英寸的距离。
结论
OSHA正在继续制定新的人体工程学标准,这将要求雇主评估员工暴露于一般行业就业人体工程学的危险因素。 在政府组织估计,新标准一旦实施,每年将节省用人单位$ 9.1十亿在未来10年,防止460000报道一年(甚至更多,如果包括未报告的情况下)MSDS。
在OSHA官员的担忧是关于常见的MSD的风险因素基本信息和报告症状是谁时,必须花自己的工作了一天的显著部分显微镜员工留下深刻印象的重要性。 尽管许多人体工程学的要求,现正通过显微镜制造商解决,还有相当数量的装备很差,提供工人的舒适度和减少伤害的发生率“在现场”显微镜。 随着时间的推移,这些显微镜将与现代,符合人体工程学的友好的版本替换,但在此期间,用人单位应当关注可从延长显微镜使用产生潜在的医疗问题。 如果一个工人的工作通常涉及暴露于一个或一个以上的5个已知的人体工程学的危险因素:重复,力,别扭的姿势,接触应力和振动,然后对工作环境的一些调整是必要的。 售后配件,这可用于显微镜的广泛,可能是在此期间大多数较老的仪器的答案。 然而,最终的结果应该是迁移到旨在优化两个操作人员的安全性和舒适性的显微镜,而对于光学质量和性能,提供最新的功能。