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SEBoK 简介
系统工程导论
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第二部分:系统工程基础
系统基础
系统方法在工程系统中的应用
系统科学
系统思维
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第三部分:系统工程与管理
系统工程 STEM 概述
基于模型的系统工程 (MBSE)
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业务和任务分析
业务和任务分析
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系统工程标准的应用
系统工程标准的校准与比较
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服务系统工程
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Systems_of_Systems(SOS)
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第六部分:系统工程相关领域
系统工程和环境工程
系统工程和工业工程
系统工程与地理空间/大地测量工程
系统工程和项目管理
系统工程和软件工程
系统工程与质量属性
第七部分:系统工程实施实例
系统工程实施示例:信息系统
系统工程实施示例:防御系统
系统工程实施示例:交通系统
系统工程实施示例:医疗系统
系统工程实施示例:空间系统
系统工程实施示例:管理系统
系统工程实施 : 矩阵示例
第八部分:新兴的知识
新兴的主题
 
 
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系统工程实施示例:医疗系统
译者:火龙果Alice
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下一代医用输液泵

本案例研究总结了下一代Symbiq的系统工程方面™ IV(静脉注射)医用泵的开发。Symbiq™ 由Hospira股份有限公司开发,详细记录在美国国家研究委员会书籍《系统开发过程中的人类系统集成》第5章中。如书中所述,Symbiq™'s的目的是“通过静脉注射和其他途径,以程序化的流速、体积和时间间隔向患者提供液体药物、营养素、血液和其他溶液,主要用于医院,其次是患者在家中的有限功能使用”(皮尤2007)。

领域背景

本案例研究提供了对系统工程实践在医疗应用中使用的深入了解。

案例研究背景

作为本报告主题的项目得到了国家研究委员会理事会的批准,其成员来自美国国家科学院、国家工程院和医学研究所的理事会。

该研究得到了美国国家科学院、美国陆军部和美国空军部之间的第 W911NF-05-0150 和 FA5650-06-1-6610 号奖项的支持。

案例研究说明

在创建下一代产品时,Hospira 建议引入新的 IV 泵功能,例如:

  • 多通道与单通道液体输送;
  • 将多通道设备组合在一起的能力;
  • 相关的用户编程功能和可编程药物库,用于指定液体的并行输送;
  • 使用彩色触摸屏设备;
  • 与多种类型的医院信息系统集成;
  • 易于在家中的医务人员和患者使用;
  • 处理潜在的硬件、软件和人为用户故障;
  • 符合美国和国际安全标准;
  • 使用交流电或电池电源;
  • 对传统医疗和医院管理人员具有成本竞争力和吸引力的能力。

其中许多功能是高度耦合的,例如多通道硬件控制、并发软件同步、多通道设备的独特显示和警报,以及严格的医疗安全标准。

Pew and Mavor (2007) 书第 5 章第 107 页中的图 5-5 和 5-6 中可以找到由此产生的医用输液泵的视图。 该设备的系统工程涉及对其硬件、软件、人为因素、操作、业务和安全方面的大量并行分析和工程。 它取得了商业上的成功,并获得了 2006 年人因与人体工程学协会的以用户为中心的产品设计奖和 2007 年医疗设计卓越奖。

Symbiq™ 的开发不仅面临许多技术挑战,而且具有生命周期运营概念的产品的系统工程也面临挑战,该概念将为各种各样的产品和运营利益相关者产生令人满意的结果,其价值主张经常发生一些冲突。 一些利益相关者想要许多需要复杂用户界面的功能,而其他利益相关者想要一个简单易学的界面。 一些用户想要最先进的彩色触摸屏显示器,而另一些用户想要更简单、更便宜的产品,由于无意的屏幕命令而更难误用。 一些组织认为对所需安全特性的最低解释是可以接受的,而另一些组织则主张超高保证水平。

在这种情况下,许多组织专注于快速做出需求决策并快速进入开发阶段。然而,正如SEBoK第 3 部分 风险管理知识领域所强调的那样,Hospira 对不确定性和风险的理解促使他们追求风险驱动、增量承诺的购买信息过程以降低风险 。 如 Pew 和 Mavor (2007) 中所述,Hospira 使用了SEBoK 第 3 部分知识领域中总结的增量承诺螺旋模型 (ICSM) 版本 关于具有代表性的系统工程过程模型。 以下部分描述了项目在 ICSM 探索、评估、基础和开发阶段的增量系统定义进度。 术语已经发生了一些演变,Pew and Mavor (2007) 版本使用 ICM 代替 ICSM,使用“架构阶段”代替“基础阶段”。

Symbiq™ 探索阶段总结

在探索阶段,该项目对利益相关者的需求、技术机会和商业竞争进行了大量分析。 使用这些分析,项目团队确定了首选选项的范围。 利益相关者需求分析包括通过使用 IV 泵和后续访谈跟踪护士进行的上下文调查,以及创建任务流程图、使用环境分析和用户资料分析。 技术机会分析包括多通道泵配置的初始概念设计、具有触摸屏功能的商用单色和多色显示设备的评估,以及用于指定多通道交付选项和同步并行过程的软件方法。

商业竞争分析包括聘请管理和营销规划公司来检查下一代泵竞争对手在泵通道数量、疗法、编程选项、空气在线管理、电池和交流电能力等能力方面的优势和劣势、生物医学领域的专业知识和警报。 确定了下一代泵的几个关键竞争优势,例如读取条形码的能力、体积小、重量轻、独立的功能通道、广泛的药物库、高度的可靠性和清晰的映射屏幕显示和抽水通道。

市场研究和细分市场分析还确定了市场窗口、定价选择、医院采购决策趋势和安全方面。 这些由重症监护关键思想领袖的焦点小组进行了迭代。 结果被纳入产品概念计划、成本分析和商业案例分析。 作为 ICSM 评估阶段承诺审查流程的一部分,这些由专家进行独立审查,从而确定了需要管理的若干风险,从而做出了继续批准的决定。

Symbiq™ 评估阶段总结

估值阶段侧重于估值承诺审查中强调的主要风险,例如多通道泵选项、可编程疗法的类型、对可定制药物库的需求、显示屏和用户界面选项以及安全考虑。 估值阶段还详细阐述了最有吸引力的通用选项的产品概念计划,包括开发计划和运营计划,以及相关的成本分析、风险分析和商业案例,以供基金会承诺审查进行审查。

通过几个硬件工业设计模型和模型的早期可用性测试探索了多通道泵选项。 其中包括对所需功能的评估,例如半自动磁带装载、特殊的杆安装硬件、通道的堆叠和总数以及管道管理功能。 评估导致总体选择使用带有红-黄-绿 LED 显示屏的半自动盒式磁带装载能力,以指示对装载机制和泵的总体关注。

使用杆架原型进行的现场演习表明需要快速释放和激活机制,随后实施了这些机制。 对替代堆叠机制和可用通道的潜在数量的风险分析确定了对并排堆叠的偏好,决定开发一个和两个通道单元,并在堆叠配置中支持最多四个通道。

所考虑的可编程疗法类型包括指定时间段的连续给药、基于患者体重的给药、两个通道之间的背负式或交替给药、锥形或斜率给药、间歇间隔给药、可变时间给药和多步给药. 这些通过在泵复合体的模拟版本上对软件进行原型设计进行评估,并进行迭代,直到找到满意的版本。

对可定制药物库的评估解决了以下问题:不同护理环境(例如急诊室、重症监护、肿瘤学、儿科护理等)中的剂量需要不同的硬性和软性安全限制,这就需要医院对其进行规划自己的软限制(可由具有许可代码的护士覆盖)和硬限制(不允许覆盖)。 利益相关者对剪裁功能的满意度是通过原型练习和与代表医院人员的迭代来实现的。

进行了文献回顾以确定领先的输入和显示技术的相对优缺点,包括成本和可靠性数据。 在选择了三个领先的触摸屏彩色 LCD 显示器供应商并进一步调查了他们的成本和能力之后,一项业务风险分析侧重于在更大的显示器和客户对小尺寸 IV 泵的兴趣之间的权衡。 选择更大的显示屏是基于更好的可读性功能和降低用户意外输入的风险,因为更大的屏幕按钮将有助于避免这些情况的发生。 使用硬件模型和嵌入式软件完成了广泛的可用性原型设计,这些软件将模拟动画图形用户界面 (GUI) 显示传递到集成到硬件外壳中的触摸屏界面。

评估阶段的安全风险分析遵循 ISO 14971:2000 医疗器械设计标准,重点关注故障模式和影响分析 (FMEA)。 该分析基于早期的高级设计,例如输入过量药物剂量或滥用软安全限制覆盖。 后续阶段的 FMEA 将根据更详细的设计和实施来详细说明这一分析。

与勘探阶段一样,独立专家和 ICSM 基金会审查了评估阶段分析的结果、计划、后续阶段的预算、由此产生的修订业务案例、解决方案可行性的证据以及风险管理计划的剩余风险承诺审查已通过,但需进行一些风险级别和风险管理调整。

Symbiq™ 基础阶段总结

在基础阶段,大量工作集中在解决已识别的风险上,例如需要为所有目标用户(包括医生、家庭患者)制作所有 GUI 使用的原型,需要 Symbiq™ 软件与可用的医院信息系统种类繁多,以及对完整详细的 FMEA 和其他安全分析的需求。 在开发、生产、运营和支持的详细规划方面付出了相当多的努力,为业务案例分析提供了更准确的输入。

GUI 原型设计是根据一组可用性目标完成的,例如

  • 90% 的经验丰富的护士将能够在接受最少培训的情况下第一次插入磁带;
  • 99% 将能够纠正任何插入错误;
  • 90% 未经培训的初次使用者将能够在指示时关闭泵的电源;
  • 80% 的患者用户将 IV 泵的整体易用性评为 5 分或更高(其中 5 分是最容易使用的)。

对音频警报的有效性和可接受性进行了类似的广泛评估,包括使用患者和重症监护室模拟器,其中包括其他产生噪音的医疗设备,以及其他干扰因素,例如电话铃声。 这些评估用于调整警报并使视觉显示更易于理解。

软件互操作性风险管理涉及对 Symbiq™ 软件和一组代表性医院信息系统之间的代表性交互场景进行广泛测试。 这些导致对软件互操作性架构的一些调整。 此外,随着该产品被开发为下一代输液泵产品的平台,软件设计被分析为对初始产品的过度专业化,导致了多次修改。 对硬件设计进行了类似的分析和修订。

随着设计被细化为硬件和操作软件的完整构建规范,安全分析被详细说明为详细设计的完整 FMEA。 这些发现了几个潜在的安全问题,特别是涉及非标称使用场景,但总体上确认了产品设计安全性的高保证水平。 然而,安全风险评估为开发阶段推荐了一个风险管理计划,包括持续的 FMEA、对开发产品的硬件和软件进行彻底的非标称测试,以及在完全发布之前在代表性医院对产品进行广泛的 beta 测试。

该计划以及其他开发和运营阶段计划、产品可行性证据和业务案例分析更新在开发承诺审查中进行了审查,从而承诺进入开发阶段。

Symbiq™ 开发阶段系统工程总结

开发阶段主要关注按照构建规范构建和测试硬件和软件,但继续具有活跃的系统工程功能来支持变更管理; 运营、生产和支持计划和准备; 该阶段风险管理计划中建议的进一步安全保证活动。

对于医院 Beta 测试,IV 泵的彻底台架测试和工作 Beta 版本部署在两个医院环境中。 医院为至少两个临床护理领域编制了药物库。 这些设备使用了大约四个星期。 对用户进行了调查和访谈,以捕捉他们对泵的“真实世界”体验。 还分析了来自泵使用和交互记忆的数据,并与原始医生的医嘱进行了比较。 Beta 测试揭示了许多改进的机会,包括修改更烦人的警报旋律以及以小时或分钟为单位输入药物输送时间单位的数据输入方法。

可用性测试也在一组称为 TIPS 卡的缩写指令上进行。 这些卡片可以提醒如何完成最关键的任务。 许多改进 TIPS 卡本身以及用户界面的建议都来自这项工作,包括如何重置“Air-in-Line”警报以及如何检查所有屏幕上的帮助文本以确保准确性。

上述可用性目标被用作验证可用性测试的验收标准。 这些目标都实现了。 例如,对于第一次接受最少培训的护士用户来说,所有任务的计算任务完成准确率为 99.66%。 发现了一些小的可用性问题,随后在没有对 GUI 进行重大更改或对关键安全相关任务产生影响的情况下得到了修复。

随着产品开发的成熟,风险分析被迭代和修订。 FMEA 针对与三个产品领域相关的安全关键风险进行了更新:用户界面、机械和电气子系统以及产品制造过程。 发现并修复了一些详细的实施问题,但总体而言,继续全面生产、运营和支持的风险很小。 系统工程继续进入运营阶段,主要是为了解决客户变更请求和问题报告,并参与规划更广泛的 IV 泵产品线。

总体而言,Symbiq™ IV 泵的客户满意度、销售额和利润都很高,管理层、财务、客户、最终用户、开发人员、维护人员、监管机构和医疗社区利益相关者的满意度都很高(Pew 2007 )。

概括

总之,Symbiq™ 医用输液泵案例研究提供了使用SEBoK中讨论的系统工程实践的示例。适用于下一代先进技术产品,它非常注重风险管理,但也阐述了SEBoK第2部分中讨论的综合、整体主义、动态行为、适应性、系统方法、渐进熵减少和渐进利益相关者满意的原则。它提供了一个进化和并发系统工程过程的示例,如增量承诺螺旋过程,以及在SEBoK第3和第4部分中讨论的其他知识领域的示例,如系统定义、系统实现、系统工程管理和专业工程。

医疗辐射

本案例研究介绍了与 1985 年至 1988 年间发生的与 Therac-25 医用直线加速器相关的事故相关的系统和软件工程问题。六起事故导致五人死亡,数名患者受重伤。 这些事故是由硬件组件、控制软件和操作员功能之间的复杂交互引起的系统事故。

领域背景

用于治疗癌症的医疗直线加速器可加速电子以产生可摧毁肿瘤的高能束。 用加速电子处理浅层组织。 电子束被转换为 X 射线光子以到达更深的组织。 当患者接受不安全的辐射量时,就会发生事故。

放射治疗机由监控机器状态的软件控制,接受操作员关于要执行的放射治疗的输入,并初始化机器以执行治疗。 软件响应操作员命令打开电子束。 每当治疗完成、操作员要求关闭光束或硬件检测到机器故障时,软件都会关闭光束。 放射治疗机是一种反应系统,其中系统的行为取决于状态,系统的安全性取决于防止进入不安全状态。 例如,软件控制定位患者和光束的设备。 定位操作可能需要一分钟或更长时间才能执行,

在 1980 年代初期,加拿大原子能公司 (AECL) 开发了 Therac-25,这是一种双模式(X 射线或电子)直线加速器,可以传输 25 兆电子伏特 (MeV) 的光子或各种能级的电子。 Therac-25 取代了 Therac-20,这是之前的 20-MeV 双模加速器,具有成功的临床应用历史。 Therac-20 使用 DEC PDP-11(数字设备公司编程数据处理器)小型计算机进行计算机控制,并配备用于监控电子束的保护电路,以及用于监管机器以确保安全操作的机械联锁装置。 AECL 决定增加 Therac-25 软件维护安全的职责,并取消了大部分硬件安全机制和联锁装置。 该软件以 PDP-11 汇编语言编写, 从 Therac 产品线中的早期产品中部分重复使用。 1985 年 6 月发生第一次辐射事故时,安装了 11 架 Therac-25。

在过去的 25 年中,放射治疗机的使用迅速增加。 1985 年美国的医用放射机数量约为 1000 台。到 2009 年,这一数字已增加到大约 4450 台。在 Therac-25 中发现的某些类型的系统问题可能存在于当前使用的医用放射装置中. 下文包括对最近事故的参考。

案例研究背景

Therac-25 事故及其原因在美国和加拿大监管机构(例如,美国食品和药物管理局 (FDA) 和加拿大辐射和医疗器械局)的材料以及与针对针对AECL。 Leveson 和 Turner (1993) 的一篇文章提供了对事故调查、事故原因以及与开发计算机控制危险设备的系统相关的经验教训的最全面、公开的描述。

案例研究说明

Therac-25 事故与许多系统工程实践的不使用或误用有关,特别是系统验证和 确认、 风险管理以及评估和控制 。 此外,没有遵循许多软件工程的良好实践,包括设计审查、充足的文档以及全面的软件单元和集成测试。

当 AECL 做出系统工程决策以增加 Therac-25 软件维护安全的责任并消除大部分硬件安全机制和联锁装置时,辐射事故的可能性增加了。 回想起来,该软件不值得如此信任。 1983 年,AECL 对 Therac-25 进行了安全评估。 生成的故障树确实包括计算机故障,但仅包括与硬件相关的故障; 分析中没有考虑软件故障。

该软件是由一个人使用 PDP-11 汇编语言开发的。 在开发过程中产生的软件文档很少。 AECL 对 FDA 的回应表明缺乏软件规范和软件测试计划。 几乎完全采用了集成系统测试。 Leveson 和 Turner (1993) 描述了软件的功能和设计,并得出结论认为在如何处理并发处理方面存在设计错误。 实施多任务处理导致的竞争条件也导致了事故。

AECL 技术管理层不相信在任何情况下 Therac-25 会导致辐射过量,这种信念在公司对事故报告的初步反应中很明显。 第一次辐射过量事故发生在 1985 年 6 月,在乔治亚州玛丽埃塔的肯尼斯顿区域肿瘤中心,Therac-25 已经在那里运行了大约 6 个月。 辐射过量的患者于 1985 年 10 月向医院和 AECL 提起诉讼。AECL 没有对该事件进行调查,FDA 调查人员后来发现 AECL 没有适当的机制来跟踪疑似事故的潜在报告。 此外,其他 Therac-25 用户没有收到任何事故发生的信息。

1985 年又发生了两起事故,其中包括华盛顿州亚基马的亚基马谷纪念医院的一次辐射过量,导致向 AECL 提交了一份事故报告。 AECL 技术支持主管于 1986 年初回应医院:“经过仔细考虑,我们认为这种损坏不可能由 Therac-25 的任何故障或任何操作员错误造成……显然没有其他对该患者或其他患者造成类似损害的情况。”

1986 年初,德克萨斯州泰勒的东德克萨斯癌症中心发生了两起事故,均导致患者在几个月内死亡。 1986 年 3 月 21 日,发生了第一次大规模的辐射过量,尽管当时还没有意识到过量的程度。 Therac-25 在事故发生后的第二天被关闭进行测试。 两名 AECL 工程师(一名来自加拿大工厂)花了一天时间进行机器测试,但无法重现事故发生时操作员观察到的故障代码。 家庭办公室工程师解释说 Therac-25 不可能给患者服用过量。 监督机器使用的医院物理学家询问 AECL 是否还有其他关于辐射过度暴露的报告。

1986 年 4 月 11 日,同一位技术人员在用药过量时收到了相同的故障代码。 三周后,患者死亡; 尸检显示右脑颞叶和脑干受到急性高剂量辐射损伤。 医院的物理学家能够重现操作员执行的步骤并测量所提供的高辐射剂量。 他确定编辑治疗脚本期间的数据输入速度是产生故障代码和过量用药的关键因素。 对导致 Tyler 事故的代码部分的检查发现了主要的软件设计缺陷。 Levinson 和 Turner (1993) 详细描述了在没有硬件联锁的情况下竞争条件如何发生并导致药物过量。 泰勒事故的第一份报告是从德克萨斯州卫生部门提交给 FDA 的。 此后不久,AECL 向 FDA 提供了一份医疗器械事故报告,讨论了 Tyler 的辐射过量问题。

1986 年 5 月 2 日,FDA 宣布 Therac-25 有缺陷,并要求通知所有客户。 AECL 被要求向 FDA 提交一份纠正行动计划,以纠正辐射过量的原因。 经过多次迭代以满足 FDA 的计划,最终的纠正行动计划于 1987 年夏天被 FDA 接受。该行动计划导致软件更新和硬件升级的分发,恢复了大部分硬件联锁。 Therac-20 设计。

AECL 解决了受伤患者和死于辐射过量的患者家属提起的 Therac-25 诉讼。 总补偿估计超过1.5亿美元。

概括

Leveson 和 Turner (1993) 描述了 Therac-25 事故的促成因素:“我们必须从系统工程的角度处理复杂系统中的事故问题,并考虑所有促成因素。”对于 Therac-25 事故,促成因素包括:

  • 管理不足和缺乏对所有报告事件进行跟踪的程序;
  • 对软件的过度自信以及由此导致的硬件联锁的移除(导致软件成为可能导致事故的单点故障);
  • 低于可接受的软件工程实践; 和
  • 不切实际的风险评估以及对这些评估结果的过度自信。

最近的医疗辐射经验

2009 年至 2011 年间,《纽约时报》发表了沃尔特·博格丹尼奇 (Walter Bogdanich) 撰写的一系列关于使用内侧辐射的文章,题为“辐射热潮”(2011 年)。

以下引文摘自该系列:

越来越复杂的计算机控制设备正在从根本上改变医疗辐射,以比以往更高的精度在更短的时间内提供更高的剂量。” 但患者通常对违反安全规则以及功能更强大、技术更复杂的机器出错时可能造成的伤害知之甚少。 为了更好地了解这些风险,《纽约时报》检查了数千页的公共和私人记录,并采访了医生、医学物理学家、研究人员和政府监管机构。 《泰晤士报》发现,虽然这项新技术可以让医生更准确地攻击肿瘤并减少某些错误,但它的复杂性为错误创造了新的途径——通过软件缺陷、错误的编程、糟糕的安全程序或人员配备和培训不足。 . . .

与 20 年前相比,直线加速器和治疗计划要复杂得多,”纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心临床物理学主任 Howard I. Amols 博士说。 但他说,医院往往过于信任新的计算机系统和软件,依赖它们,就好像它们经过了一段时间的测试,而实际上它们并没有。 . . .

记录显示,医院抱怨制造商有时会发布带有设计不良、包含故障或缺乏故障安全功能的软件的新设备。 根据 2007 年 12 月 FDA 医院发出的警告信报告,该公司有缺陷的软件导致数名癌症患者接受了不正确的治疗,华盛顿州埃弗雷特的西北医学物理设备公司不得不发布七个软件补丁来修复其图像引导放射治疗。 ,政府记录显示。

可维护性设计

本文描述了一个示例,其中系统思考为一个常见问题提供了更实际的解决方案。更多信息,请参考系统思维。

本文摘编自Johnson, S. 2010。好主意从何而来:创新的自然史。美国纽约:Riverhead Books出版社。25 - 28页。

背景

在 1870 年代后期,一位名叫 Stephane Tarnier 的巴黎产科医生正在参观他们饲养农场动物的巴黎动物园。 在那里,他萌生了改造鸡孵化器以供人类新生儿使用的想法,并聘请了“动物园的家 禽饲养员来建造一种可以为人类新生儿执行类似功能的设备”。 当时婴儿死亡率高得惊人,“即使在像巴黎这样复杂的城市也是如此。 五分之一的婴儿在学会爬行之前就已经死亡,而低出生体重早产儿的几率要低得多。” Tarnier 在 Maternité de Paris 安装了他的新生儿保育箱,并开始对 500 名婴儿进行快速研究。 “结果震惊了巴黎的医疗机构:虽然 66% 的低体重婴儿在出生后几周内死亡, 如果他们被关在塔尼尔的孵化箱里,只有 38% 的人死亡。 … Tarnier 的统计分析为新生儿孵化提供了所需的推动力:几年内,巴黎市政委员会要求在该市所有妇产医院安装孵化器。” …

目的

“现代保育箱,辅以高氧疗法和其他先进技术,在二战结束后成为美国所有医院的标准设备,导致 1950 年至 1998 年间婴儿死亡率大幅下降 75%。”……“在发展中国家然而,世界上婴儿死亡率的故事仍然惨淡。 尽管整个欧洲和美国的婴儿死亡率低于千分之十,但在利比里亚和埃塞俄比亚等国家,每千分之几(出生)婴儿死亡人数超过一百,其中许多早产儿本可以在使用保育箱的情况下幸存下来。

挑战

但是现代孵化器是复杂而昂贵的东西。 美国医院的标准培养箱可能需要花费 超过 40,000 美元 [约 30,000 欧元]。 但可以说,费用是要克服的较小障碍。 复杂的设备发生故障,当它发生故障时,您需要技术专业知识来修复它和更换零件。 在 2004 年印度洋海啸之后的那一年,印度尼西亚城市 Meulaboh 收到了来自一系列国际救援组织的八个孵化器。 到 2008 年底,当一位名叫蒂莫西·普雷斯特罗 (Timothy Prestero) 的麻省理工学院教授访问该医院时,所有八人都出现故障,电力浪涌和热带潮湿的受害者,以及医院工作人员无法阅读英文维修手册。 Meulaboh 孵化器是一个具有代表性的样本:一些研究表明,捐赠给发展中国家的高达 95% 的医疗技术在使用的头五年内就损坏了。

系统工程实践

“Prestero 对那些破旧的孵化器有既得利益,因为他创立的组织 Design that Matters 多年来一直致力于一个更可靠、更便宜的孵化器的计划,一个承认复杂医疗技术的孵化器可能会在发展中世界的背景下,与在美国或欧洲医院的任期截然不同。 为发展中国家设计孵化器不仅仅是创造一些有用的东西。 这也是设计一种不会以非灾难性方式破坏的东西的问题。 您无法保证稳定供应备件或训练有素的维修技术人员。 因此,Prestero 和他的团队决定用发展中国家已经很丰富的部分建造一个孵化器。 这个想法源于一位名叫乔纳森·罗森的波士顿医生,他观察到即使是发展中国家的小城镇似乎也能够让汽车保持正常运转。 这些城镇可能缺乏空调、笔记本电脑和有线电视,但他们设法让他们的丰田 4Runners 在路上行驶。 所以罗森找到了普雷斯特罗的一个想法:如果你用汽车零件做一个孵化器会怎么样?

得到教训

“在 Rosen 提出这个想法三年后,Design that Matters 团队推出了一个原型名为 NeoNurture 的设备。 从外面看,它看起来像一个流线型的现代孵化器,但它的内脏是汽车。 密封光束大灯提供了至关重要的温暖; 仪表板风扇提供过滤空气循环; 门铃响起警报。 您可以通过改装的点烟器或标准配置的摩托车电池为设备供电。 用汽车零件建造 NeoNurture 的效率是双倍的,因为它既利用了当地的零件供应,也利用了当地的汽车维修知识。 正如罗森喜欢说的那样,这些都是发展中国家背景下的丰富资源。 您不必成为训练有素的医疗技术人员即可修理 NeoNurture; 您甚至不必阅读手册。 你只需要知道如何更换坏掉的车头灯。”

 


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