84
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MECHANICAL ENGENEERING DESIGN PŘÍSTROJE NA VYŠETŘENÍ ZRAKU TITLE DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER’S THESIS AUTOR PRÁCE BC. EVA JANKEJECHOVÁ AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE DOC. AKAD. SOCH. LADISLAV SUPERVISOR KŘENEK, ARTD. BRNO 2015

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ

FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MECHANICAL ENGENEERING

DESIGN PŘÍSTROJE NA VYŠETŘENÍ ZRAKU TITLE

DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER’S THESIS

AUTOR PRÁCE BC. EVA JANKEJECHOVÁ AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE DOC. AKAD. SOCH. LADISLAV SUPERVISOR KŘENEK, ARTD. BRNO 2015

Page 2: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením
Page 3: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením
Page 4: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením
Page 5: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Abstrakt, Kľúčové slová, Bibliografická citácia

strana

5

ABSTRAKT Predmetom diplomovej práce je analýza a návrh dizajnu prístroja na vyšetrenie zraku

s ohľadom na ergonomické, technické i estetické požiadavky. Cieľom dizajnu je

navrhnúť aparát, ktorý by z ergonomického hľadiska bol príjemný na manipuláciu

a zároveň by bol tvar obohatený o funkčné prvky.

KĽÚČOVÉ SLOVÁ Dizajn prístroja na vyšetrenie zraku, auto refraktometer, auto kerato-refraktometer,

auto kerato-refrakto tonometer

ABSTRACT The object of my thesis is the analysis and design of equipment for eye examination

regarding the aesthetic, environmental and technical requirements. The aim of the

design is to create eye examination equipment which manipulation will be

comfortable in ergonomic way and the shape will be enriched by other functional

elements.

KEYWORDS Design of hair dryer, auto refractometer, auto kerato-refractometer, auto kerato-

refracto tonometer

BIBLIOGRAFICKÁ CITACE JANKEJECHOVÁ, Eva. Design přístroje na vyšetřeni zraku. Brno: Vysoké učení

technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2015. 83s. Vedúcí práce doc. akad.

soch. Ladislav Křenek, ArtD.

Page 6: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením
Page 7: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehlásenie o pôvodnosti

strana

7

PREHLÁSENIE O PÔVODNOSTI Prehlasujem, že som svoju diplomovú prácu na tému Design přístroje na vyšetření

zraku vypracovala samostatne, len s využitím prameňov uvedených v zozname

použitých zdrojov.

...................................... ......................................................

V Brne dňa Eva Jankejechová

Page 8: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením
Page 9: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Poďakovanie

strana

9

POĎAKOVANIE Touto cestou by som sa chcela poďakovať vedúcemu diplomovej práce doc. akad.

soch. Ladislavovi Křenkovi, ArtD., za odborné konzultácie, cenné rady

a usmerňovanie pri vypracovaní práce. Ďalej ďakujem zamestnancom firmy Oculus,

Ing Alexandrovi Rengevičovi, svojej rodine a kolektívu spolužiakov za inšpiratívne

prostredie i rady.

Page 10: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Obsah

strana

10

OBSAH

ABSTRAKT 5

KĽÚČOVÉ SLOVÁ 5 ABSTRACT 5 KEYWORDS 5 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE 5 PREHLÁSENIE O PÔVODNOSTI 7

POĎAKOVANIE 9 1 ÚVOD 13 2 Prehľad súčasného stavu poznania 14

2.1Vývojová analýza 14 2.1.1 Oftalmoskop 14 2.1.2 Retinoskop 14 2.1.3 Auto-refraktometre 15 2.1.4 Keratometer 18

2.1.5 Tonometre 19 2.2 Technická analýza 21

2.2.1 Rozmery prístroja 21 2.2.2 Popis jednotlivých funkcii 22

2.2.3 Pohonná jednotka a napájanie 23 2.2.4 Opierka na hlavu 24

2.2.5 Konštrukcia opierky 25

2.2.6 Materiál prístroja 26

2.2.7 Voľba displeja 26 2.3 Dizajnérska analýza 30

2.3.1 Nicon Speedy K 30

2.3.2 Topcon TRK 1P 30 2.3.3 Topcon K1 31

2.3.4 Huvitz 8000A 32 2.3.5 Accuref K900 33 2.3.6 Smerovanie budúcnosti 33

3 ANALÝZA PROBLÉMU A CIEĽ PRÁCE 35 3.1 Všeobecné problémy 35 3.2 Ergonomické problémy 35

3.3 Ciele 35

4 Variantné štúdie dizajnu 36 4.1 Všeobecné ciele 36 4.2 Variant 1 37 4.3 Variant 2 39

4.4 Variant 3 41 4.5 Finálny variant 42

5 Tvarové riešenie 45 5.1 Kompozičné riešenie 45 5.2 Tvarové riešenie 46

6 Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie 51 6.1 Konštrukčne- technologické riešenie 51

6.1.1 Vnútorné rozloženie 52

Page 11: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

11

Obsah

6.1.2 Vonkajšie rozloženie 54

6.1.3 Materiál 55 6.2 Ergonómia 56

6.2.1 Ergonómia vyšetrujúcej osoby 56 6.2.2 Ergonómia vyšetrovanej osoby 60

7 Farebné a grafické riešenie 63 7.1 Primárna farba 63 7.3 Kontrastná farba 64 7.4 Variantné farebné riešenia 65 7.5 Grafické riešenie 66

8 Diskusia 68 8.1 Psychologické aspekty 68

8.2 Ekonomické aspekty 69 8.3 Sociologické aspekty 69

9 Záver 70 10 Zoznam pouţitých zdrojov 71 Zoznam pouţitých obrázkov 75

Zoznam tabuliek 77 Zoznam skratiek 78

Page 12: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

12

Page 13: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Úvod

strana

13

1 ÚVOD Zrak je najbohatší zo všetkých našich zmyslov a zároveň aj najdôležitejší, keďže

prináša okolo troch štvrtín všetkých vnemov. Vnímame ním svetlo, jeho intenzitu,

priestorové usporiadanie, farbu, tvar i iné. Akákoľvek porucha distribúcie informácií

okom je vnímaná ako veľký hendikep, ktorý obmedzuje možnosti človeka i kvalitu

jeho života.

Starostlivosti o oči je venovaná pozornosť už od nepamäti. V období antiky, kedy sa

choroby zrakového ústrojenstva riešili len tradovaním príbehov o chorobách

a postupoch ich liečby, prešla oftalmolófgia k svojím začiatkom. V súčasnosti sa

na diagnostiku chýb oka využíva široká škála prístrojov a očných testov.

Z praktického i ekonomického hľadiska sa vyrábajú aparáty, ktoré zlučujú viaceré

funkcie prístrojov do jedného.

Zameriavam sa na zautomatizovaný aparát merajúci zakrivenie rohovky, optickú

mohutnosť oka a jeho tlak. Prístroj s touto trojkombináciou sa nazýva auto kerato-

refrakto-tonometer. Dôvod stúpajúcej popularity zautomatizovaných prístrojov

na vyšetrenie zraku je hlavne taký, že poskytujú rýchlosť, rozumnú presnosť,

možnosť opakovania merania a nevyžadujú dlhoročnú prax.

Dôležitou súčasťou starostlivosti o zrak je hlavne samotná prevencia, ktorú avšak

mnoho ľudí zanedbáva. Medzi najbežnejšie príčiny zhoršeného videnia patria drobné

poruchy v konštrukcii oka, ktoré bránia svetelným lúčom vytvárať ostrý obraz

predmetu priamo na sietnici. Najčastejšie sú to krátkozrakosť, ďalekozrakosť

a astigmatizmus. Na riešenie týchto porúch sa využívajú šošovky. Ich objektívna

hodnota sa zisťuje na prístroji menom auto refraktometer, následne si lekár overuje

nameranú hodnotu subjektívnou dioptrickou korekciou na základe diskusie

s pacientom. Náprava správneho videnia je v tomto prípade okamžitá.

Naopak, zhoršené hodnoty očného tlaku sa neprejavujú okamžite a môžu viesť

v krajných prípadoch až k slepote. Jeho funkcia je zachovávanie stáleho tvaru oka.

Zabraňuje deformácii očnej buľvy, ktorá je zaťažovaná viečkom a okohybnými

svalmi. Na jeho diagnostiku sa využíva prístroj s názvom tonometer.

Poslednou meranou hodnotu je zakrivenie rohovky. Jej deformácia spôsobuje

nesprávne lámanie lúčov a následne chybné zobrazovanie na sietnici. Hodnotu

zakrivenia zisťuje keratometer a náprava videnia sa rieši šošovkami v krajanom

prípade transplantáciou. [1]

Téma diplomovej práce je pre mňa atraktívna, pretože oftalmológia je zaujímavá

lekárska disciplína s ktorou človek bežne prichádza do styku. Prístroj na vyšetrenie

zraku patrí medzi medicínske zariadenia, u ktorých je dôležité hľadieť

i na psychologický aspekt na človeka a jeho dizajn je prísne podriadený ergonómií

ľudského tela. V práci stručne rozoberám jeho históriu, technický rozbor a súčasné

tvarové riešenia. Následne sa venujem už vlastnému riešeniu popisujúc 4 varianty,

z ktorých sa vyvinul finálny návrh.

1

Page 14: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

14

2 PREHĽAD SÚČASNÉHO STAVU POZNANIA

2.1Vývojová analýza Vývoj prístrojov na vyšetrenie zraku sa navzájom ovplyvňoval i časovo prekrýval.

Začalo to jednoduchým oftalmoskopom a postupovalo až do zložitejších zariadení.

Častokrát sa rôzne technológie vyšetrenia kombinujú v jednom zariadení, a tak sa dá

nájsť keratorefraktometer, kerato-refraktotonometer či iné variácie. Z dôvodu

sprehľadnenia najskôr vysvetlím jednotlivé pojmy i využitie.

Oftalmoskop - umožňuje vyšetrujúcemu pozrieť sa na očné pozadie

Retinoskop - obsahuje mechanizmus, ktorým je lekár schopný zmerať refrakciu oka

Keratometer - určujúci očný tlak

Tonometer - merajúci zakrivenie rohovky

Automatický refraktometer - zautomatizovaný retinoskop, nevyžaduje prax

2.1.1 Oftalmoskop

Revolúcia v dejinách očného lekárstva sa pripisuje H. L. F. von Helmholtzovi,

vynálezcovi oftalmoskopu. Roku 1850 zostrojil prístroj, ktorý umožňuje

vyšetrujúcemu pozrieť sa do vnútra oka. Dokázal, že svetlo vstupujúce cez zrenicu sa

odrazí naspäť do jeho zdroja. Bol schopný vidieť obrazec lúča svetla vystupujúceho

z pacientovho oka, ktorý premietal pacientovu sietnicu. Avšak je treba poznamenať,

že Ferdinand von Helmholtz nebol prvým človekom, ktorému sa to podarilo.

Vo vynájdení ho predbehol Johannes Purkinje v roku 1823 a Charles Babbage v roku

1847 zostrojil prvý funkčný prototyp, ktorý následne predviedol súvekému

eminentnému oftalmológovi. Babbage avšak nemohol získať koniec obrazu, čo ho

odradilo od následného pokračovania na prístroji. [2, 3]

2.1.2 Retinoskop

Prvým človekom, ktorý si všimol za pomoci oftalmoskopu lineárneho odrazu očného

pozadia, bol Sir William Bowman v 1859. Bol schopný popísať metódu detekovania

levelov astigmatizmu v očiach s deformovanou rohovkou. V roku 1873 Francúz

Ferdinand Cuignet použil jednoduchý oftalmoskop na porovnanie rôznych odrazo

v oku, pričom subjektívne testovanie určilo rozličné refrakčné chyby. Tento test

umožnil stanoviť pacientovu refrakčnú chybu v jednoduchých medziach, ako je

myopia, hyperopia alebo astigmatizmus. Napokon v roku 1880 H. Parent predstavil

Obr. 1 Oftalmoskop a H. L. F. von Helmholtz [2]

Page 15: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

15

Prehľad súčasného stavu poznania

kvantitatívny refrakčný test. Odvtedy bolo možné merať presnú hodnotu refrakčnej

chyby za pomoci šošoviek a prvýkrát použil výraz retinoskopia.

Ranné retinoskopy boli len perforované zrkadlá na konci rúčky, až model MacNab

z roku 1909 je prvá sofistikovaná záležitosť so slonovinovou a pozlátenou rúčkou.

Elektrický retinoskop bol predstavený v roku 1901 Wolffom a obsahoval malú lampu

svietiacu malým bodom do oka. Neskoršie modely odrážali bodový lúč rovinným

zrkadlom. Na akomodáciu oka pacienta sa využívali obrázky umiestnené v zornom

poli a lekár kládol otázky ohľadom nich. Otcom lúčového retinoskopu je Jack

Copeland 1920, pravdepodobne omylným poškodením lampy na Wolffovom prístroji

a roku 1927 sa k Copelandovi pripojili Bausch & Lomb. Retinoskopy začali byť

nahradzované auto-refraktormi v 70-tych rokoch 20 storočia.[4]

2.1.3 Auto-refraktometre

História automatického očného refraktometra započala zostrojením Abbe refraktora

Ernestom Abbé v roku 1869 vo firme Zeiss. Po I. svetovej vojne muselo Nemecko

postúpiť svoje patenty konkurentom Bausch & Lomb a spoločnosti Adam Hilger.

V roku 1888 Carl Pulrich navrhol a popísal úplne rozdielne zariadenie merajúce

refrakciu pomocou zistenia kritického uhla a pripojil sa k firme Zeiss. Jeho

konštrukcia sa pomaly menila, no hlavný princíp zostavenia zostal až do dnešnej

Obr. 2 Babbageov oftalmoskop a Charles Babbage [2]

Obr. 3 Schéma s koňom a prístroj Margaret Dobson [4]

2.1.3

Page 16: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

16

doby. Jednou z dôležitých inovácií bolo v roku 1893 predstavenie opláštenia

viditeľného spektra, ktoré umožnilo meranie za konštantných teplotných podmienok.

[5]

Jeden z prvých očných refraktometrov bol Hardy-Astronov, pochádza približne

z roku 1900. Pozostával zo systému optometra, vyhodnocovacieho zariadenia,

Recosovho kotúča s výmennými šošovkami. Konštrukčne viac prepracovaným

prístrojom a pokračovateľom princípu zaostrovaného testu premietaného na sietnici

je Kühluv prizmatický refraktometer od firmy Rodenstock. Vďaka zabudovanému

klinu sa pracovalo s pevnou polohou testovacej značky, čo prinieslo technické

výhody a mohol sa kontinuálne merať refrakčný stav. [7]

Bezreflexné pozorovanie umožnil až prístroj po II. svetovej vojne u Kühle-audina.

Tento typ patril medzi najobľúbenejšie v bývalej BRD. Firmou Zeiss bol v roku 1953

Hartingerov refraktometer, ktorý je založený na Scheinerovom pokuse. Celý prístroj

Obr. 4 Abbé refraktometer s opláštením [6]

Obr. 5 Hardy-Astronov refraktometer [8]

Page 17: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

17

Prehľad súčasného stavu poznania

je umiestnený na krížovom stole s vedením v troch základných priestorových

súradniciach, aby ho bolo možné dať do pracovnej polohy pred merané oko. Hlava

zostáva fixovaná čelnou a bradovou opierkou.

Automatický refraktometer sa objavuje koncom 60-tych rokoch 20. st. Na stanovenie

meraných hodnôt využíval regulačný obvod, novšie varianty už s týmto obvodom

nepracujú, ale preskúmavajú rýchlym detektorom celé vyšetrované oko a napojený

počítač určí postavenie meracieho systému, pri ktorom je dosiahnuté optimum

vo vzťahu k predpokladanému optickému kritériu. [7]

Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väčšom rozsahu, vyrábala firma

Acuity System pod označením 6600 Auto-Refractor. Tento prístroj z roku 1970

obsahuje dva páry svetelných diód, ktoré osvetľujú kruhovú clonu, zobrazujúcu sa

na zornici. Od obsluhy sa už nevyžadujú hlbšie odborné znalosti. Jej úlohou je

zabezpečiť základné umiestnenie hlavy a meraného oka opierke. Pacient vidí

cez polopriepustné zrkadlo rozostretý obraz a nazeleno svietiaci zelený bod, ktorý

slúži ako vzdialený fixačný cieľ. Výsledky merania sa po niekoľkých sekundách

vytlačia na termo tlačiarni. Firma Coherent vyvinula roku 1974 prístroj s označením

Dioptron, ktorý pracuje s mriežkovým zaostrovaním pohyblivého obrazu. Rotujúcou

mriežkou sa vytvára systémom optometru na sietnici meraného oka pohyblivý obraz

a prístroj obsahuje i značku pre druhé nemerané oko. [7]

Obr. 6 Rodenstock PR60 a Zeiss Ko- Re [7]

Obr. 7 Humphrey 550 [9]

Page 18: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

18

U prístrojov Autoref R10 firmy Canon alebo u R530 od Hoya sa používajú v úlohe

testovaných figúr trojcípe hviezdy a v súlade s tým i tri páry Schneinerových clôn.

Z troch meraných hodnôt je potom možné vypočítať parametre sférickej

i cylindrickej korekcie. Za veľkú výhodu sa dá považovať i skutočnosť, že sa možno

zaobísť bez pohyblivých optických dielov. [7]

2.1.4 Keratometer

Prvý keratometer bol vyrobený vo Francúzsku v roku 1728 a na obrázku 9 je

znázornený model až z roku 1904. Jeho industriálny vzhľad využíva čierny kov

s mosadznou zakrivenou rúčkou a dreveným podstavcom. Svetelná jednotka je

poháňaná rotačnou drevenou guľovou kľučkou. [12]

Sutclifov keratometer bol prístroj ťažkej váhy stojaci na železnej trojnožke. Vyvinul

sa z modelu Chambers-Innskeep z roku 1899 a jeho hlavnou vymoženosťou bola

opierka hlavy, samostatný okulár, astigmatická kruhová stupnica a svietiaca jednotka

na otočnej báze. Predstavený bol v roku 1910 J. H. Sutcliffom. Dokázal merať oba

meridiány naraz a to tak, že obe viditeľné spektrá mohli byť posunuté paralelne k osi

prístroja. Týmto dokázal zabrániť akejkoľvek chybe, ktorá mohla nastať, ak sa

pacient pohol počas vyšetrenia.

Keratometer s veľkou parabolickou misou bol vyrobený v Amerike F. A. Hardym.

Skladal sa z načierno maľovaného kovu s vycibrenou mosadznou nožičkou,

drevenou opierkou na bradu a koženou vypchávkou v úrovni čela. Ako kontrast

k tomu uvádzam vreckový Reid´s oftalmometer, čo je vlastne miniatúrny

keratometer vyrobený Kelvinom a Jamesom Whitom. Jeho dĺžka dosahovala rozmer

Obr. 8 Humphrey HARK 599 a R530 od Hoya [10, 11]

Obr. 9 Humphrey HARK 599 a R530 od Hoya [12]

Page 19: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

19

Prehľad súčasného stavu poznania

len 10 cm a bol vyrobený v čiernom kove s mosadzou, malou slonovinovou mierkou

a vrúbkovaným kolieskom na upravenie ukazovacieho mechanizmu. [12]

V 20. st. sa začínajú vyrábať počítačom riadené keratometre s laserovou aparatúrou.

Na obr. 11 je znázornený model TMS-1 od firmy Computed Anatomy.inc okolo roku

1989 až do roku 1993. Využíval sa na zber informácií o tvare a refrakčných

vlastnostiach rohovky. Obrazové záznamy vyšetrení mohli byť uložené na disku,

ktorý mal kapacitu až 90 MB. Integrovaný monitor bol na kontrolovanie pozície

prístroja vzhľadom k pacientovi, ktorý sa sústredil na blikajúce svetlo. Kvôli

bezpečnosti mal prístroj zabudovaný vypínač a po 60 sekundách vypínal vyšetrenie,

i keď to väčšinou netrvalo dlhšie ako 15 sekúnd. [12]

2.1.5 Tonometre

Očný tlak bol prvýkrát zaznamenaný v 10. st. arabským chirurgom Al-Tabarim.

V roku 1622 Bannister začal prevádzať vyšetrenie tlaku pomocou holých prstov.

Prvým zariadením bol „rohovkový piest“, ktorý v roku 1905 vynašiel profesor

Hjalmar Schiotz. Meral tlak pomocou kovového piesta dotýkajúceho sa očného

Obr. 10 F. A. Hardyho keratometer a Kelvinov Whitov [12]

Obr. 11 TMS-1 Computer Anatomy [13]

2.1.5

Page 20: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

20

bielka. Roku 1924 bol zdokonalený pod názvom X-Tonometer a bol ponúkaný

do konca roku 1980. Pred procedúrou musel byť piest sterilizovaný v alkohole alebo

nahriaty, čo predlžovalo dobu vyšetrenia. Pacient musel ležať a podstúpil anestéziu

oka. Dokázal merať len relatívny tlak oka a podmienky merania neboli konštantné.

Ďalšou nevýhodou bolo možné zavedenie infekcie i z toho dôvodu sa po každom

zákroku podávali antibiotiká. [14]

Za zmienenie stoja i Paul Bailliart (1923) a Berens Tollman (1950), ktorých prístroje

boli určené na indikáciu glaukómu. Goldmanov tonometer z roku 1954 využíval ako

dotykovú časť malé plexisklo. Vďaka jeho veľkosti bolo možné presnejšie meranie,

ktoré sa mohlo opakovať 5-krát. Onedlho na to bol predstavený prvý elektrický

a vylepšený Pneumatonometer v roku 1965, obsahujúci presnejší pneumomotorický

systém. Bezkontaktný tonometer bol predstavený v roku 1986 pod názvom Keeler

Pulsair. Medzi jeho výhody patrilo meranie bez dlhodobej praxe, prenosnosť,

vyšetrovanie suchých očí i inak chorých pacientov. [14]

Obr. 12 Profesor Hjalmar Schiøtz a X-Tonometer [14]

Obr. 13 Bezkontaktný tonometer [15]

Page 21: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

21

Prehľad súčasného stavu poznania

2.2 Technická analýza Na úvod je treba objasniť priebeh vyšetrenia a spresniť pracovný postup lekára. Auto

kerato-refrakto-tonometer je zariadenie, ktoré je schopné merať tri parametre oka,

a to: zakrivenie rohovky, optickú mohutnosť a očný tlak. Vyšetrenie pomocou tohto

prístroja sa začína položením pacientovej brady a opretím čela do opierky. Následne

sa nastaví prvotná poloha hlavy posuvom bradovej časti vo vertikálnej hladine. Ďalší

posun vykonáva už len vrchná časť prístroja - meracia hlava, ktorá detekuje os oka.

Tieto pohyby sa zabezpečujú u starších aparátov manuálnym nastavením

a v súčasnosti sú u moderných prístrojov zautomatizované.

Vyšetrovaná osoba sa díva do otvoru v zadnej časti - okulára a snaží sa zaostriť

na predmet premietajúci sa vnútri aparátu. Týmto spôsobom sa zabezpečí sústredenie

pacientovho zraku na terč a jeho fixácia zabezpečí konštantné podmienky

na meranie. Celý proces vyšetrenia trvá pár sekúnd a je neinvazívneho charakteru.

Následne sa meracia hlava pohne v horizontálnej hladine smerom k druhému oku

a meranie sa zopakuje. Výsledné hodnoty sa vytlačia na papier a slúžia ako podklad

k výrobe dioptrických sklíčok alebo na archiváciu.

Vnútorné zostavenie aparátu obsahuje podpernú konštrukciu, na ktorú je zvrchu

upevnená pohyblivá meracia hlava, v strednej časti sa nachádzajú pohyblivé

elementy a spodnú partiu tvorí statická základňa obsahujúca transformátor.

2.2.1 Rozmery prístroja

Ide o neprenosný prístroj, ktorého približné hodnoty sa dajú odvodiť porovnaním

viacerých existujúcich modelov. Na zaistenie stability sa používa masívnejšia

základňa, pri ktorej treba rátať s tým, že k zmene ťažiska prispieva i pacient

položením hlavy do opierky. V tabuľke č.1 je prehľad rozmerov 10 modelov v mm.

Získané rozmery sa líšia i vďaka kombinovaniu auto-refraktometra (R) s inými

funkciami, akými sú:. tonometria (T), keratometria (K) či pachymetria (P). V procese

navrhovania je lepšie brať do úvahy najmenšie hodnoty, ktoré z daného výberu

prístrojov má Accuref K-900.

Obr. 14 Vnútorné rozloženie [16]

2.2.1

2.2

Page 22: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

22

Rozmery šírky, hĺbky a hodnoty pohybu meracej hlavy ukazuje tab. 2. Samotná šírka

i hĺbka strednej časti závisí od rozloženia jednotlivých komponentov v prístroji.

Model Funkcie vertikálny horizontálny predo zadný šírka hĺbka Zdroj

Nidek ARK-500A R, K, T 32 85 36 175 200 [18]

Zeiss VISUREF 100 R, K 200 220 [19]

Topcon KR-1 R, K, T 149 40 81 190 250 [20]

Canon RK- F2 R, K 30 90 40 120 125 [21]

Oculus Park 1 R, K, P 30 100 74 [23]

Huvitz HRK-8000A R, K 30 10 10 140 180 [24]

Accuref K-900 R, K 34 86 44 160 190 [25]

Topcomed KR-800 R, K 24 17 30 190 225 [26]

Priemer 160 183

U niektorých modelov neplatí členenie na 3 časti ako napríklad u Zeiss i.Profiler, kde

stredná časť úplne zaniká.

2.2.2 Popis jednotlivých funkcii

Auto-refraktometer je prístroj na objektívne určovanie dioptrií pacienta. Existujú 3

typy merania refrakcie oka, a to:

- mriežkové zaostrovanie pohyblivého obrazu

Tab.1 Rozmery 10 modelov auto- refraktometrov

Model Funkcie Výška Šírka Dĺţka Váha Zdroj

Zeiss i.Profiler R, K, T neudávajú 420 600 30 [17]

Nidek ARK-500A R, K, T 455 260 481 20 [18]

Zeiss VISUREF 100 R, K 440 525 775 20 [19]

Topcon KR-1 R, K, T 466 268 445 19 [20]

Canon RK- F2 R, K 470 260 490 15 [21]

Rodenstock CX 800 R, K 448 297 500 17 [22]

Oculus Park 1 R, K, P 500 265 538 12 [23]

Hulvitz HRK-8000A R, K 441 262 518 20,9 [24]

Accuref K-900 R, K 430 240 422 13 [25]

Topcomed KR-800 R, K 447 317 521 15 [26]

Priemer 455 311 529 18,2

Tab.2 Rozmery posuvu meracej hlavy, šírka a hĺbka strednej časti

Obr. 15 Zeiss i.Profiler [17]

Page 23: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

23

Prehľad súčasného stavu poznania

- meranie založené na Scheinerovom pokuse

- retinoskopia

Najpoužívanejší z nich je druhý typ, ktorému sa budem nižšie ďalej venovať. Systém

merania refrakcie oka pozostáva zo šošoviek umiestnených pri oku, projekčného

systému, systému budujúcemu obraz, systému premietajúcemu fixačný terč

a systému pozorujúcemu prednú očnú komoru. [27]

Základný princíp sa dá popísať na nepriehľadnom terči s dvoma malými kruhovými

otvormi s filmami v komplementárnych farbách, ktorý sa umiestni pred pacientovu

zrenicu. Toto usporiadanie zaručuje, že vyšetrovaná osoba vníma cez zelený filter len

zvislú zelenú úsečku a červeným filtrom len červený kríž. Pokiaľ zvislá čiara

prechádza stredom kríža, znamená to, že sa znaky testu zobrazujú presne na sietnici

(zdravé oko). V opačnom prípade je možné merať so šošovkami refrakčnú hodnotu

meridiánu, ktorý je určený spojnicou oboch otvorov - Scheinerovej clony a optickou

osou oka. [7]

Keratometria je metóda na meranie polomeru zakrivenia rohovky. Využíva jej

konvexné vlastnosti tak, že časť lúčov vychádzajúcich z prístroja sa od rohovky

odrazí a obraz značky premietanej keratometrom sa vytvorí za rohovkou. Vďaka

tomu môže lekár sledovať zdanlivý, priamy a zmenšený obraz a jeho veľkosť

stanovuje zakrivenie prednej plochy rohovky. [28]

Tonometer obsahuje predný pozorovací segment, projekčný systém zarovnávajúci

terč v ose XY, systém premietajúci fixačný terč, systém detekujúci XY zarovnanie,

systém detekujúci deformáciu rohovky, štrbinový projekčný systém, systém

prijímajúci svetlo a projekčný systém zarovnávajúci do osi Z, kde osa Z patrí

k predo-zadnému smeru, osa Y je priradená k vertikálnemu smeru a zostávajúca osa

X predstavuje horizontálny smer. [27]

2.2.3 Pohonná jednotka a napájanie

Menovité napájacie napätie prístroja je striedavé, v rozmedzí 100 -

240 V s frekvenciou 50 - 60 Hz v závislosti od typu napájacej siete danej krajiny,

v ktorej sa prístroj používa. Stredná, pohyblivá časť obsahuje 3 krokové

elektromotory, ktoré ju pohybujú v 3 smeroch. [18]

Využíva sa tu krokový motor, ktorý je schopný presne riadiť nielen otáčky, ale aj

konkrétnu polohu rotora. Používa sa v presnej mechanike, regulačnej technike,

Obr. 16 Znázornenie Scheinerovej clony [7]

2.2.3

Page 24: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

24

robotike a pod. Základný princíp krokového motora je – prúd prechádzajúci cievkou

statora vytvorí magnetické pole, ktoré pritiahne opačný pól magnetu rotora. Motor je

schopný v tejto polohe presne stáť. Kvôli prechodovým javom je rýchlosť otáčania

motora limitovaná. Pri jej prekročení motor začne strácať kroky. [29]

2.2.4 Opierka na hlavu

Opierka slúži na prvotné polohovanie hlavy. Na obr. 18 sú znázornené minimálne

rozmery a v prostrednej časti je zvýraznená dýza tonometra, ktorá sa vysúva smerom

k pacientovi na pracovnú vzdialenosť 15 mm. [18]

Šírka opierky je nezávislá na technických podmienkach a rozmery sú podmienené

najmä anatómiou ľudskej hlavy. Z ergonomickej tabuľky, kde sú využité údaje 95‰

mužskej postavy a 5‰ ženskej postavy:

Obr. 17 Vnútorné rozloženie strednej časti [27]

Obr. 18 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [18, 31]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 25: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

25

Prehľad súčasného stavu poznania

- minimálna šírka v mieste dotyku 117 mm a v strednej časti 167 mm

- posuv opierky na bradu v rozmedzí minimálne 49 mm

- posuv meracej hlavy sprava doľava a naopak minimálne 68 mm [30]

- vzdialenosť oka od meracej časti je 30 až 40 mm [31]

Pohlavie

Časť tela Muţi Ţeny

5‰ 50‰ 95‰ 5‰ 50‰ 95‰

Výška hlavy 213 228 244 195 219 240

Šírka hlavy 146 156 167 138 149 159

Vzdialenosť očí od seba 57 63 68 50 57 65

Šírka medzi spánkovými

kosťami

131 139 147 123 133 143

Minimálna šírka čela 102 110 117 96 105 114

2.2.5 Konštrukcia opierky

Na trhu sa nachádzajú 2 typy určené pre oftalmologické prístroje. Pri prvom type je

motorizovaná len časť na bradu. Pozostáva z elektromotora, ktorý ju posúva

vo vertikálnom smere väčšinou v rozmedzí 30 mm hore i dole. Deje sa to za pomoci

vyšetrujúceho, ktorý joystickom alebo ovládačom na to určeným polohuje túto

opierku a následne sa jej poloha uzamyká - pri modernejších prístrojoch

automaticky, pri starších manuálne ďalším ovládačom.

Druhým typom je motorizovaná opierka na hlavu, ktorá sa pohybuje vo všetkých 3

smeroch. Obsahuje 3 motory, ktoré sa pohybujú rôznymi rýchlosťami. Jej uvádzané

výhody sú: -menšia výrobná cena

-zmenšenie objemu prístroja

-ak sa pacient pohne počas merania, opierka jeho polohu sama

poopraví. Pri prvom type dáva pri pohybe pacienta len zvukový signál

na upozornenie. [32]

Tab.3 Rozmery hlavy [31]

Obr. 19 HD-OCT 4000 a ukážka konštrukcie jeho opierky [32][33]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

2.2.5

Page 26: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

26

2.2.6 Materiál prístroja

Prístroj bude využívaný niekoľkokrát za deň, a preto by mal byť:

- odolný voči mechanickému opotrebeniu

- pevný

- húževnatý

- odolný voči dezinfekčným roztokom

- umožňujúci výrobu prístroja v rôznych tvaroch

Podmienkam najviac vyhovuje termoplast akrylonitril butadien styren - ABS.

Obsahuje škálu umelých živíc, každú spracovanú väčšinou s 50% množstvom

styrénu a meniacim sa množstvom butadiénu a akrolonitrilu. Jeho vlastnosti sú:

- pevnosť

- vysoko húževnatý

- dobrá chemická odolnosť

- znesie teplotu 85°C

- nepriehľadnosť

- dobrá spracovateľnosť

- cenovo dostupný

- v matnej i lesklej forme [34]

Je možné ho odlievať do foriem a najnovšie i tvarovať za tepla pod tlakom. Tento

spôsob ponúka veľa výhod ako: - odolnosť voči poškrabaniu

- ľahkosť

- zakomponovanie antibakteriálnych činidiel

- úspornosť [35]

Potreba situovania váhy v spodnej časti sa odzrkadlila i na jej využitom materiály.

Po konzultácii so servisným technikom firmy Oculus Ing. Matejom Dvorským som

zistila, že ide o zliatinu hliníku.

Na dotykovú časť opierky je vhodné využiť materiály s tvarovou pamäťou

na polyuretánovej báze - SPM. Jeho hlavné výhody sú:

- nízka váha, hustota je 1,13 - 1,15g/cm3

- veľký rozsah teploty prechodu, - 70 °C až 100 °C

- veľké reverzibilné zmeny modulu elasticity

- biokompatibilná, široký rozsah využitia v medicíne

- ľahko spracovateľná - liatie do foriem, extrudovanie, obrábatelná CNC strojom

- cenovo dostupný

- má mechanické vlastnosti podobné ľudskej koži [36]

Ďalším možným riešením je využitie strhávacích papierikov, ideálne v kombinácií

s SMP materiálom. Táto kombinácia by jednak dala možnosť výberu vyšetrujúcemu,

po prípade pri využívaní papierikov a ich minutí provizórne využitie bez nich.

2.2.7 Voľba displeja

V tabuľke č.4 je zoznam prístrojov s popisom ich displejov, kde je vidieť dominanciu

5,7 palcovej obrazovky. Ďalšou informáciou je využitie dotykovej technológie alebo

Page 27: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

27

Prehľad súčasného stavu poznania

fyzických ovládačov. Z tab.4 je vidieť dominanciu dotykovej technológie. Poskytujú

jednoduchšie a intuitívnejšie ovládanie i možnosť integrácie väčšieho počtu funkcií.

Využívajú sa 2 druhy dotykových technológií:

Odporový displej pracujúci na princípe rezistivity dvoch na sebe umiestnených

fóliách obsahujúcich odporové elektródy, pri dotyku dochádza ku skratu a podľa

odporových pomerov sa určí miesto skratu.

Vlastnosti: - nízka cena

- vysoká spoľahlivosť

- odolnosť voči chemickým vplyvom

- nízka životnosť

- nutnosť používať stylus [37]

Kapacitná dotyková obrazovka pozostáva z dvoch vrstiev. Vonkajšia je nevodivá

a vnútorná je transparentná elektróda napájaná malým prúdom. Pri dotyku prstom sa

zmení kapacita a naruší sa tým elektrostatické pole. Veľkosť prúdu odoberaného

Model Rozmer Dotykový d. Poloha Zdroj

Zeiss i.Profiler • rezistívny výklopný [17]

NIDEK ARK-500A 5,7 ── výklopný [18]

Zeiss VISUREF 100 6,4 ── výklopný [19]

Topcon KR-1 8,5 • výklopný i rotačný [20]

Canon RK- F2 5,7 ── výklopný [21]

Rodenstock CX 800 5,7 • ── [22]

Oculus Park 1 5,7 • ── [23]

Hulvitz HRK-8000A 7 • výklopný [24]

Accuref K-900 5,7 • výklopný i rotačný [25]

Topcomed KR-800 8,5 • výklopný [26]

Tab.4 Rozbor dispeljov vybraných 10 prístrojov

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 20 Znázornenie rezistívneho displeja [37]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 28: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

28

z jednotlivých elektród je priamo úmerná ich vzdialenosti od miesta dotyku.

Vlastnosti:

- vysoká odolnosť

- dlhá životnosť

- necitlivosť na dotyk nevodivých materiálov

- nevýhodou bola cena, ktorá sa už vyrovnala odporovým displejom [37]

Upevnenie displeja závisí od ergonomických parametrov na dosiahnutie dobrej

čitateľnosti. Vstavaný displej je nevhodný. Podľa ergonómie [39] by mala byť

obrazovka kolmá k osi očí. Je lepšie umiestniť ju na naklápací mechanizmus a ak sa

nachádza jej najvyšší bod vo výške väčšej ak 1040 mm, tak je vhodné, aby bol uhol

naklopenia aspoň 45°. Počas merania sa môže stať, že vyšetrujúci bude usmerňovať

pacienta, a tým pádom nesedieť u prístroja. Pri pohľade na obrazovku už z 15° uhla

dochádza k miernemu odlesku a skresleniu obrazu. Riešením je umiestniť displej

na mechanizmus s možnosťou naklápania a aretácie. [39]

Manipulácia s meracou jednotkou je zabezpečená pomocou jednoduchých pohybov

joysticku v 2 základných horizontálnych smeroch. Obsahuje aj potenciometer, ktorý

s rastúcim uhlom naklonenia zrýchľuje posun prístroja. [40] Podľa štúdie Comparing

Physical, Overlay and Touch Screen Parameter Controls [41], kde sa sústredili

Obr. 21 Znázornenie kapacitného displeja [37]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 22 Naklápací a rotačný displej [20]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 29: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

29

Prehľad súčasného stavu poznania

na úlohy vyžadujúce presnosť, boli prekvapivo dokázané rovnaké hodnoty

u fyzického i dotykového ovládača. Fyzický ovládač bol najviac pohodlný

na zameriavanie a dotykový najmenej a čas potrebný na vizuálny vnem počas

ovládania bol najdlhší u dotykového ovládania. Joystick na dotykový displej sa dá

ľahko pripevniť na obrazovku a je to kompromis medzi voľbou joysticku

a samostatným displejom. Využíva princíp kapacitného dotykového ovládania.

Page 30: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

30

2.3 Dizajnérska analýza Dizajn prístrojov v medicínskom prostredí je dôležitý nielen z estetického hľadiska,

ale aj z psychologického, vzhľadom na častý negatívny postoj mnohých pacientov

k súčasnému stavu lekárstva. Tento postoj plynie z mnohých záporných skúseností

a zlých diagnóz, ktoré môže moderný profesionálny vzhľad z časti napraviť.

2.3.1 Nicon Speedy K

Ide o 20-ročný model od firmy Nicon, ktorý sa člení na 5 častí. Z mierne zaoblenej

základne vystupuje opierka na hlavu zostrojená z ohnutých trubiek s dvoma

gumovými úchytkami na čelo a násilne ukončenou hmotou zo spodku bradovej

opierky. Na strane od vyšetrujúceho sa nachádza displej včlenený do predného

panela s ovládačmi i tlačiarňou, ktoré sú od zvyšného opláštenia prístroja oddelené

farebne. Staršie modely mali obrazovky umiestnené v strede alebo až v dolnej časti.

Speedy K mierne naznačil súčasnú tendenciu situovať displej do vrchnej časti. Štíhly

pozdĺžny tvar tela prístroja sa navrchu mierne zaobľuje a v mieste meracej hlavy sa

nachádza rozšírenie, ktoré zvýrazňuje situovanie funkčnej časti. Tradične v spodnej

časti, nad základňou je umiestnený joystick umožňujúci zaostrovanie osi oka. Voľba

tmavošedej farby s nádychom hnedej pôsobí mierne pochmúrne a hnedá jej dáva

nehygienický ráz.

2.3.2 Topcon TRK 1P

Prístroj od firmy Topcon, pôsobí masívnym dojmom hlavne v oblasti meracej hlavy,

pod ktorou, v mieste pohybu, sa hmota náhle zužuje. Tým je zdôraznené oddelenie

dynamickej časti od statickej. Prístroj sa pohybuje v horizontálnom a predo-zadnom

smere, nie vertikálnom. Kritickou časťou je ostré zakončenie krytu meracej hlavy

pod displejom, ktoré dodáva tvaru prílišnú agresivitu a dynamickosť na pomerne

stabilný prístroj. Displej s ovládacími prvkami je možné naklápať, hlavné 3 tlačidlá

sa nachádzajú navrchu a doplnkové pod obrazovkou. Nevýhodou v rozmiestnení

komponentov je poloha tlačiarne na pravej strane, čo nemusí vyhovovať ľavákom.

Obr. 23 Nikon Speedy K

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 31: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

31

Prehľad súčasného stavu poznania

Joystick je situovaný na ploche vystupujúcej zo základne, bez plynulého prechodu

vertikálnej hmoty, ktorá je tu potrebná na oporu zápästia. Z tvarového hľadiska ide

o oživenie kvádrovej základne, nielen pomocou zaoblenia rohov. Skromné

tvarovanie opierky na hlavu pôsobí dobre a odľahčene, no vzhľadom na mohutné

telo nie je vhodným riešením. Pozitívom je, že spodná krivka bradovej opierky

kopíruje tvar tmavo šedej časti prístroja, čím sa snaží o nadväznosť. Dizajn využíva 2

farby spolu s treťou kontrastnou tmavou. Vyšetrujúci si zo svojho pohľadu všimne

ako prvé 2 najdôležitejšie prvky - obrazovku a joystick. Predstavuje to ideálny prvý

kontakt, kedy sú hneď jasné dôležité časti. Bledomodré orámovanie displeja dodáva

zariadeniu decentne dôveryhodný dojem. Pogumovaná časť opierky na čelo okrem

svojej funkčnej stránky automaticky nabáda pacienta na miesto opretia.

2.3.3 Topcon K1

Model K1 je možné určiť za prevratný z hľadiska rozloženia jednotlivých prvkov.

Predurčuje k novým vyšetrovacím polohám lekára, odlišnému umiestneniu prístrojov

ordinácií, ako aj k iným parametrom z ergonomického hľadiska. Prvou prevratnou

zmenou je nahradenie joysticku dotykovým displejom. Druhou zmenou je displej

otočný o 360° v horizontálnom smere a zároveň je naklápaný vo vertikálnom smere.

Ale k samotnému vzhľadu treba bohužiaľ konštatovať, že nepatrí medzi najlepšie

modely. Jeho komplikované tvarovanie pôsobí rušivo a spolu s pohyblivým

displejom neprehľadne. Kĺb displeja je mohutný i tvarovanie displeja je akoby

prevzaté z iného prístroja. Snahu o jeho zaintegrovanie je vidieť na zošikmených

stranách meracej hlavy, avšak kvôli tomu s ním nekorešponduje opierka na hlavu.

Na pravú stranu zúženej časti je pridaná tlačiareň, ktorá opäť nenadväzuje na žiadny

prvok, ba až násilne vystupuje zo spodného oblúka. Keďže je umiestnená na boku,

vyšetrujúci nemusí k nej mať okamžitý prístup. Využitá svetlošedá farba je dobrou

voľbou, mierne neutralizuje komplikovaný dizajn. V tomto prípade je správne, že sa

nepoužila kontrastná farba (ak nerátame tmavú časť pred pacientom) vzhľadom na už

Obr. 24 Topcon TRK 1P

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

2.3.3

Page 32: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

32

tak veľkú chaotickosť celku. Negatívne pôsobí i priznanie konštrukčných spojov -

skrutiek nachádzajúcich sa na bočných stranách.

2.3.4 Huvitz 8000A

Piaty model, ktorý uvádzam, má najjednoduchšie tvarové poňatie. Mohutnú základňu

sa snažili zjemniť miernymi rádiusmi, pričom jej vrchnú časť ponechali rovinnú.

Toto riešenie je neutrálne i z ergonomického hľadiska a korešponduje s dizajnom

zvyšku prístroja. Telo je o niečo tvarovo bohatšie, je obohatené i o farebné členenie.

Pri pohľade od strany vyšetrujúceho vidíme mierne vypuknutie bočných strán, avšak

vrch je rovný, čo podvedome nabáda človeka, aby na túto vodorovnú plochu

odkladal predmety. Na bočnej strane prebieha zaujímavý tok hmoty, ktorý sústredí

pozornosť na zameriavací otvor. Opierka na hlavu kopíruje telo prístroja, avšak

vystupujúci valec smerom k brade narúša jej celistvosť a absentuje na nej i kontrast

nachádzajúci sa na celom tele prístroja.

Model 8000A využíva lesklý materiál, ktorý zvýrazňuje klasickú kombináciu bielej

s čiernou a pôsobí luxusnejším dojmom. Z praktického hľadiska sa jedná o nevhodné

riešenie, keďže sa horšie udržuje. Rovnako to platí i pre displej, ktorý je taktiež

lesklý a pridáva sa k tomu i zhoršená čitateľnosť oproti slnku. Prístroj používa

Obr. 25 Topcon K1 [19]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 26 Huvitz 8000A [23]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 33: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

33

Prehľad súčasného stavu poznania

farebné členenie na zdôraznenie funkčných častí od pasívnych. Tmavá farba

zastupuje funkčné partie a plynule prechádza od joysticku cez obrazovku až

po zameriavací otvor. Toto riešenie pomáha i k integrácií displeja, avšak opätovne

nabáda podvedome k odloženiu vecí navrch prístroja.

2.3.5 Accuref K900

Model K 900 získal ocenenie Good Design Award v roku 2011. Jeho dizajn

pozostáva z rozšírenej hmoty v mieste meracej hlavy Z predného pohľadu je vidieť

členenie na 3 oblúkové plochy, kde zo spodných dvoch je odrezaná hmota. Výrez

zvýrazňuje umiestnenie tlačiarne a smeruje pohľad vyššie k dotykovej obrazovke

upevnenej na ploche s elipsovitým pôdorysom. Tento tvar pôdorysu umožňuje

otáčanie displeja v rozmedzí 30° doprava i doľava, čím sa lepšie prispôsobuje polohe

vyšetrujúceho a podmienkam osvetlenia. Vo vrchnej časti sa odohráva zošikmenie

hornej hrany prístroja, ktoré umožnilo naklápanie obrazovky o 40° vo vertikálnom

smere. V spodnej časti je mohutná základňa tvoriaca stabilný prvok, ktorý je ale

narušený zbytočným výrezom od strany vyšetrujúceho. Na nej je umiestnený

symetrický kónický joystick s nevhodným situovaním na pravú stranu.

Z ergonomického hľadiska je to nevyhovujúce a taktiež umiestnenie na vyvýšenom

miestne nepôsobí pohodlne. Na opačnej strane sa odohráva prechod od prístroja

k opierke. Tvarom nadväzuje na bočné strany, a preto má oproti iným hranatejší

vzhľad. V oblasti dotyku medicínskeho prístroja s časťou tela sa avšak preferuje

organickejší ráz, ktorý pôsobí na pacienta pohodlnejšie i prívetivejšie. Využíva

neutrálne farby, ako bledošedú a tmavšie šedú na zvýraznenie podstatných

fragmentov a zároveň si ponecháva miesto i na silnejší kontrast s čiernou farbou.

2.3.6 Smerovanie budúcnosti

Na záver tejto kapitoly uvádzam koncepčné modely, ktoré neboli síce realizované,

ale ako zdroj inšpirácie je vhodné ich zmieniť. Prvá ukážka je diplomová práca Ing.

Jiŕího Bukvalda, ktorý poňal dizajn netradične po farebnej i tvarovej stránke.

Zahráva sa tu s myšlienkou odokrytia nevyužitého priestoru v strednej časti, a tým

zároveň dodáva prístroju odľahčený dizajn. Displej je umiestnený za meracou hlavou

Obr. 27 Accuref K900 [24]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

2.3.5

2.3.6

Page 34: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

Prehľad súčasného stavu poznania

strana

34

vo vrchnej časti a tu je otázne, či je jej veľkosť dostačujúca. Riešenie pohybu

meracej hlavy je zaujímavé priznaním vertikálnych koľajníc, posun v horizontálnom

smere sa realizuje od základne. Kvôli danému tvarovaniu opierky je obmedzený

rozsah predo-zadného pohybu prístroja. Opierka na hlavu sa opticky stotožňuje

s tvarom základne a z bočného pohľadu kopíruje líniu tela prístroja. Spredu, smerom

k joysticku sa mení pôdorys prístroja na oblý. Využitie žltej farby je netradičné

a môže pôsobiť teplým dojmom, ale i mierne rušivo pri vyšetrení, no príjemne

oživuje a zdôrazňuje tento koncept. Pod displejom je šikovne využitý priestor

na umiestnenie tlačiarne a jej ľahkú obsluhu. Zvyšok tela je bez ovládacích prvkov

okrem samotného joysticku, ktorý je zvýraznený vsadením do žltého kruhu.

V druhom návrhu je zaujímavo minimalisticky poňatá opierka na bradu a čelo. Snahu

o zjednodušenie tvaru pomocou eliminácie zaužívanej deľby prístroja na jednotlivé

časti tiež vnímam kladne. Tento tvarovo jednoduchý prístroj využíva na dotvorenie

celkového dojmu mierne skosenie hrán i farebnú kombináciu bielej a čiernej farby.

Riešenie ovládania, ktoré sa nachádza v spodnej časti, je avšak nejasné, taktiež ako

autor riešil absenciu joysticku, nie je bližšie popísané.

Obr. 28 Koncepčný návrh od Jiřího Bukvalda [42]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 29 Koncepčný model 2 [43]

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 35: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

35

Analýza problému a cieľ práce

3 ANALÝZA PROBLÉMU A CIEĽ PRÁCE

3.1 Všeobecné problémy Prílišná tvarová komplikovanosť súčasných modelov na trhu a absencia vizuálneho

prepojenia funkcie prístroja s jeho dizajnom

Problémové je i samotné upevnenie displeja. V prípade pohyblivého sa vyžaduje

zabezpečenie plynulých pohybov, aby sa predišlo roztraseniu meracej jednotky. Ale

i jeho tvarové zakomponovanie je náročné.

Potreba zaistenia stability - docieli sa ponechaním dostatočne veľkej základne alebo

navýšením hmotnosti, mala by zasahovať i do priestoru pod opierkou na hlavu.

Určenie materiálu - ktorý musí splňovať pevnostné i hygienické podmienky. Ideálne

by mal byť antibakteriálny.

3.2 Ergonomické problémy Voľba displeja - zamedziť zníženú viditeľnosť cez deň. Riešenie sa nachádza i v jeho

nastaviteľnosti a umiestnení.

Vyšetrovacia poloha pre lekára je obmedzená len na jeden spôsob. Umožnením

zväčšenia jeho možností by prispelo pohodliu, ale i k zrýchleniu vyšetrenia, keďže

trvá len pár sekúnd a lekár sa musí kvôli tomu premiestňovať v miestnosti.

Voľba i umiestnenie - ovládačov a zameriavača meracej jednotky. Potrebné je zistiť

presnosť jednotlivých možností z technického i ergonomického hľadiska.

Umiestnenie tlačiarne - vo všeobecnosti sa v týchto prístrojoch využívajú

termotlačiarne, ktoré sú malé a majú zakomponovanú i rezačku papiera. Výsledky

z merania obsahujú základné informácie v podobe písmen a čísel, žiadna grafika tam

nie je obsiahnutá, a preto nie potrebné meniť tento druh tlačiarne.

3.3 Ciele - návrh dizajnu prístroja na vyšetrenie zraku, ktorý by rešpektoval technické,

ergonomické požiadavky a zároveň tvarovo obohacoval ambulanciu

- odľahčiť a zjednodušiť tvarovanie aparátu

- zamedziť nepríjemnému pocitu počas vyšetrenia i počas samotného vkladania hlavy

- tvarom uľahčiť údržbu, minimalizovať počet záhybov

- podvedome sústrediť pozornosť na dôležité časti prístroja

- zvoliť vhodné ovládacie rozhranie

- zvoliť najvhodnejší zdelovač informácií

- vyriešiť umiestnenie a manipulovanie tohto zdelovača

- navrhnúť a vybrať najvhodnejšiu možnosť tvarovania opierky na hlavu

- riešiť tvar i veľkosť prístroja so snahou ho minimalizovať

- navrhnúť cenovo dostupný produkt

3

3.1

3.2

3.3

Page 36: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

36

Variantné štúdie dizajnu

4 VARIANTNÉ ŠTÚDIE DIZAJNU Návrh tvaru prístroja medicínskeho zamerania je zaujímavá, no i náročná úloha.

U týchto aparátov je potrebné hľadieť na ergonómiu a prísne ju dodržiavať, čo môže

veľakrát pomôcť v hľadaní správneho tvarovania, no aj naopak, túto úlohu značne

sťažiť.

Pri prístroji na vyšetrenie zraku pacient vkladá hlavu do opierky a je obzvlášť

dôležité dbať na jeho pohodlie. Opierka je situovaná v zadnej časti aparátu

za meracou hlavou, čo mu znemožní vidieť na lekára i na jeho ďalšie reakcie.

Z psychologického hľadiska je táto poloha pre vyšetrovanú osobu nepríjemná hlavne

preto, že mu zabraňuje predvídať nasledujúce dianie. Radikálne sa mu obmedzí počet

zrakových vnemov z okolia a bočná konštrukcia opierky na čelo často zabraňuje

i periférnemu videniu. Následne u niektorých pacientov môže vzniknúť pocit

stiesnenosti a v kombinácii s pohybom meracej hlavy sa tento pocit umocňuje.

V krajných prípadoch vedie k odmietaniu vyšetrenia. Samozrejme, u veľa osôb to

nezanechá hlboký negatívny zážitok a samotná dôvera v autoritu lekára ho značne

eliminuje, no i najmenším negatívom je potrebné sa v procese navrhovania zaoberať.

Najsilnejší pocit nedôvery pacient zažíva v momente vkladania hlavy do opierky.

Preto je potrebné vyjadriť tvarom neškodnosť prístroja, napríklad použitím oblých

línií, ktoré pôsobia nenásilne. Využitím poznatkov o podvedomom vnímaní ľudí

a ich aplikovanie na docielenie pozitívneho vnemu sa zaoberá kognitívna

psychológia. V medicínskom prostredí je nevyhnutná k dosiahnutiu dobrého

nadčasového dizajnu. Podľa nej každý človek automaticky hľadá vo veciach

poriadok, ktoré by mu umožnili ľahkú prehľadnosť. V praxi to znamená hľadanie

tvaru s vhodným využitím symetrie a opakujúcich sa prvkov. Naopak, negatívny

dojem zanechávajú ostré hrany a tvarovanie s využitím prudkých prechodov hmoty.

Tento zlý dojem sa stupňuje v blízkosti očí. Všeobecne sa považuje za zlé

i navrhovanie komplikovanej formy bez prvotnej logickej nadväznosti. [44]

Autokerato-refrakto-tonometer je prístroj, ktorý sa výhradne používa len v jednej

pozícii, neprenáša sa a je statického charakteru. Z toho dôvodu je vhodné prispôsobiť

tvarovanie jeho povahe. Jeho tvarovanie je predurčené ku organickým líniám

využívajúcich rovnobežné opakujúce sa elementy bez výrazných tvarových

prechodov. Malú výnimku tvorí meracia hlava, ktorá je pohyblivá a teda je možné jej

dať mierne dynamický charakter.

Ďalšou dôležitou vecou, ktorú je potrebné dosiahnuť, je zameranie pozornosti

vyšetrovanej osoby do okuláru prístroja. Zložité prekombinované členenie s použitím

výrazných farieb uberá dizajnu na priamočiarom zdesení, ktorá časť prístroja je

určená pre koho. Vzhľadom na to, že ľudský mozog je schopný naraz prijať

maximálne 4 podnety, je nutné na túto časť upozorniť tvarom či farbou. U farebného

riešenia je to náročné, keďže sa využívajú len tmavé odtiene šedej. Ostatné 3 dôležité

časti môžu byť: displej, tlačiareň a joystick.

4.1 Všeobecné ciele V procese návrhu som si stanovila päť základných problémov, ktoré som sa snažila

riešiť už počas skicovania. Postup riešenia uvedených problémov spočíval

v technickom rozbore a pochopení základných funkcií a polôh vyšetrovaného

Page 37: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

37

Variantné štúdie dizajnu

i vyšetrujúceho. Prvou úlohou bolo plynulé napojenie opierky na čelo, aby

nepôsobila ako cudzí prvok zakomponovaný do tvaru len kvôli jej funkcii. Hlavným

problémom bola potreba ponechať priestor medzi telom prístroja a touto opierkou,

aby bol umožnený pohyb meracej časti. Ďalším cieľom bolo tvarovať ju odľahčene

a zabezpečiť periférne videnie pre pacienta, čím sa zamedzí i nepríjemnému

obkoleseniu hlavy. U väčšiny prístrojov má opierka na čelo, spolu s opierkou

na bradu spoločnú základňu, na ktorú sú upevnené.

V nej sa nachádza i pohyblivý mechanizmus určený na vertikálny pohyb bradovej

podpery, ktorú klasifikujem ako druhý problém. Keďže je denne v kontakte

s kožou viacerých pacientov, je nutné riešiť i jej hygienickosť. V súčasnosti sú

využívané strhávacie papieriky, ktoré ale nenesú žiadnu estetickú funkciu. Ak sa

minú, je možné používať opierku i bez nich, no pri položení brady bude na pocit

tvrdá. Riešením by bolo zakomponovanie vrchnej vrstvy z mäkkého materiálu, ktorá

by bola umývateľná a zároveň by neznemožňovala využívanie papierikov.

V poradí treťou kritickou partiou sa stáva základňa prístroja, ktorá by mala byť

dostatočne veľká a ťažká na udržanie stability. Vzniká tu rozpor medzi odľahčením

dizajnu a dodržaním stabilizácie ťažiska prístroja. Riešením je buď situovať

hmotnosť v spodnej časti, po prípade ju i umelo navýšiť, alebo zväčšiť dotykovú

plochu aparátu so stolom.

U väčšiny prístrojov je základňa rozdelená na 2 polovice, z toho sa vrchná časť

pohybuje. Na nej sa nachádza ovládač, ktorý sa počas jej pohybu hýbe tiež.

Z ergonomického hľadiska je to nepohodlné pre vyšetrujúceho a poskytuje priestor

odlišne riešiť umiestnenie ovládača či pohyblivých mechanizmov. Ďalšia zmena je

nutná i v tvarovaní, keďže počas manipulácie s joystickom nie je umožnené

pohodlné opretie zápästia o základňu alebo inú podperu. Riešenie vidím v zošikmení

bočných strán základne, čím vznikne prechod zo spodnej časti smerom k vrchnej.

Záverečným bodom bolo napojiť displej tak, aby nenarúšal celkovú hmotu, no

zároveň aby bola možnosť jeho aretácie minimálne v jednom smere. Najväčší

problém bolo navrhnúť pohyblivý mechanizmus, ktorý by aj počas natočenia, či

naklopenia nenarúšal tvar prístroja. Polohovanie obrazovky je dôležitým faktorom,

aby sa docielilo najlepšej viditeľnosti a zároveň je vítaná i možnosť viacerých

vyšetrovacích polôh pre lekára.

4.2 Variant 1 Návrh s číslom 1 sa snaží o celkové zjednodušenie tvarovania nekonvenčným

pohľadom. Ako najväčšia dominanta návrhu je inovácia opierky. Vznikla

z myšlienky zakomponovať čelovú podperu do samotného tvaru aparátu tak, aby sa

zrušila jej obvyklá podporná časť zo základne.

Opierka obkolesuje strednú partiu prístroja, ktorú i opticky predeľuje statický diel

od dynamického. V prednej časti končí a vizuálne na jej krivku nadväzuje krytka

tlačiarne. Dynamickosť meracej hlavy je zvýraznená i zošikmeným tvarovaním

prednej a vrchnej plochy. Vrch je mierne zaoblený, aby podvedome nenabádal

na odkladanie predmetov a i na celkové zjemnenie tvaru.

Page 38: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

38

Variantné štúdie dizajnu

Predná plocha je naopak rovná, aby sa do jej formy dala bez problémov

zakomponovať obrazovka. Tá sa nachádza na rotačnom kĺbe umožňujúcom aretáciu

len v jednom smere a jej miernym zapustením sa docielilo plynulého toku hmôt.

Naklápanie je nevyhnutné na lepšiu čitateľnosť, zároveň mierne oživí, no nenaruší

tvarovanie. V návrhu sa predpokladá využitie dotykového displeja, v ktorom bude

zakomponovaná väčšina ovládačov i automatické zameriavanie osi oka, na jemnú

korekciu chýb zameriavania je určený joystick nachádzajúci sa v základni.

Veľkou výhodou prvej varianty je nepohybujúca sa základňa, a teda pohodlnejšie

zameriavanie. Je nízkeho profilu hlavne vďaka tomu, že pohybový mechanizmus,

a tým pádom predelová špára sa nachádza nad obručou opierky na čelo. Umožnené

je i opretie zápästia o základňu, ktorá je zakončená miernym rádiusom. Jeho polomer

sa opakuje i v mieste dotyku so strednou častou. Následne sa predná plocha strednej

časti mierne zvažuje smerom von, čím dáva väčší priestor ruke na manipuláciu

s ovládačom. Toto zošikmenie plochy sa stretáva s vrchnou šikminou v mieste

zakončenia displeja, čím podvedome zvýrazňuje polohu obrazovky.

V zadnej partii je takisto zvýraznená poloha okulára prechodom jeho rovinnej plochy

do zošikmenej. Táto šikmina končí v mieste opierky na bradu a následne pokračuje

kolmo do základne. Z bočného pohľadu je vidieť postupné zväčšovanie meracej

hlavy smerom od pacienta k vyšetrujúcemu, čo má navodzovať smer pohľadu

Obr. 30 Variant1

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 31 Detail variantu 1

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 39: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

39

Variantné štúdie dizajnu

do prístroja. Zároveň tento prvok mierne obohacuje mierne zaoblené bočné kryty.

Opierka na bradu sa taktiež nachádza v zadnej časti a jej pohyblivý mechanizmus je

zakomponovaný do statickej partie prístroja. Z neho vystupuje podpera, ktorá

v základnom stave z bočného pohľadu je ukrytá za čelovou opierkou. Počas

položenia brady pacient mierne zmení ťažisko prístroja a mohlo by dôjsť k jeho

nestabilite. Z toho dôvodu nezanikla zadná časť základne pod bradou, ktorá má len

statickú funkciu.

Z farebného hľadiska je využitá bledošedá farba, pôsobiaca hygienicky, no zároveň

nezvýrazňuje prach až tak veľmi ako samotná biela. Ako kontrastná farba je zvolená

bledooranžová na zvýraznenie plôch určených na interakciu s človekom. Taktiež je

zvolená na oživenie a navodenie pozitívneho teplého dojmu. Sekundárna farba je

čierna, ktorá obkolesuje prístroj z prednej a zadnej strany a určuje pozície, z ktorých

je aparát využívaný.

4.3 Variant 2 Nasledujúci variant je založený na myšlienke zakomponovania rotačného displeja.

Z tejto idey sa vyvíjal pomerne jednoduchý tvar, ktorý bol postupne obohatený

o kompozične zložitejšiu opierku. Inšpirácia návrhu - otočný displej prešiel počas

skicovania zmenami, bol obohatený o ďalšie rotačné väzby a jeho koncept sa tvarovo

zdokonalil.

Otočný displej tvorí najvýraznejší prvok vo vrchnej časti prístroja, ku ktorej je

pripevnený ramenom pomocou dvoch rotačných väzieb. Prvá väzba sa nachádza pri

strete ramena s obrazovkou a druhá ho spojuje s rotačným tanierom. Docielila sa tým

flexibilná manipulácia a zároveň sa zväčšil rozsah vyšetrovacích polôh pre lekára.

V horizontálnej osi je umožnené natočenie s maximálnym uhlom 180° a vertikálna

aretácia predstavuje 90°, náklon s dopolohovaním obrazovky je v rozmedzí 60°.

Keďže ide o jediný zdelovač a zároveň i ovládač umiestnený na prístroji, bolo

obzvlášť dôležité podmieniť jeho tvarovanie ergonómii človeka. Okrem možností

naklápania je i jeho tvar prispôsobený na lepšiu uchopiteľnosť. Zo zadnej strany

Obr. 32 Variant2

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

4.3

Page 40: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

40

Variantné štúdie dizajnu

displeja na pravej a ľavej hrane vystupuje hmota kopírujúca kruhový pôdorys

rotačného taniera s oblým zakončením. Z prednej strany je ponechaná rovinná plocha

určená na dotykovú obrazovku, ktorá sa lepšie drží a ovláda vďaka doplnenej zadnej

hmote.

Obrazovku spája s aparátom jedno rameno, ktoré je v základnej polohe zapustené

do rotačného taniera. Docielilo sa tým zjednodušenie tvarovania a zároveň je

umožnené lekárovi obsluhovať prístroj klasickým spôsobom. V tejto základnej

polohe si môže v prípade nepriaznivých svetelných podmienok naklopiť samostatne

displej bez pohybu ramena.

Predná hmota tela aparátu, smerom od taniera dole, nadväzuje na jeho kruhový

prierez. V mieste zakončenia obrazovky (v základnej polohe) sa lomí a s miernym

skosením klesá až po základňu. Zámerom tohto naklonenia bolo odľahčenie hmoty

i zvýraznenie polohy displeja v základnom stave. Na bočných stranách sa skosenie

nenachádza, kolmo prechádzajú z vrchnej časti až po základňu.

V zadnej rovnej časti prístroja sa odohráva zlúčenie dvoch hmôt - hranolu a valca.

Rotačný tanier je zapustený do hranolového tvaru, ktorého tvrdý ráz je zjemnený

zaobleniami na hranách. V mieste okulára hmota mierne vystupuje, čím sa

zvýrazňuje jeho poloha a upriamuje sa naň pozornosť. Ďalšou výhodou tohto riešenia

je optické odľahčenie tvaru od strany pacienta i ponechanie väčšieho priestoru

na jeho nos. Aj kolmým tvarovaním zadnej časti bez vystupujúceho okuláru by bol

dostatok priestoru na pacientovu tvár, ale ide tu o jeho pocitový vnem.

Snaha o minimalizáciu hmoty ďalej pokračovala pri opierke na hlavu, ktorá je

riešená atypicky. V porovnaní s modelmi v kapitole 2.3 taktiež vychádza

zo základne, ale na rozdiel od nich pozostáva z dvoch ramien a nie obruče. Čelová

časť vychádza zo základne a stúpa pozdĺž ľavej strany prístroja. Ide o 1 rameno

subtílnejšieho charakteru zakončené v mieste dotyku s čelom pacienta soft touch

materiálom. Jeho jednoduché tvarovanie je organickej povahy so zaoblenými

hranami. V spodnej polovici je rozložená väčšina jej hmoty kvôli lepšej stabilite

a možnosti situovania pohybového mechanizmu pre opierku na bradu. Rameno

bradovej opierky začína vystupovať z čelovej časti približne v strede a je taktiež

organického rázu. Polohovanie je zabezpečené translačným pohybom v rozmedzí

Obr. 33 Detail na variant2

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 41: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

41

Variantné štúdie dizajnu

3 cm. Obe opierky ich zošikmeným stúpaním pôsobia dynamicky, čo vytvára silný

kontrast voči statickému dojmu z tela prístroja.

Farebnosť bola volená podobne ako u predošlej varianty. Hlavná časť je bledošedej

farby a k nej je zvolená kontrastná čierna. Zvýrazňuje dominantu návrhu, ktorou je

rotačný tanier a farebne pokračuje smerom nadol po základňu. Ako sekundárna farba

bola využitá šedá farba, ktorá má za úlohu zneutralizovať tvarový kontrast medzi

opierkou a zvyškom tela prístroja.

Po konzultácii s Ing. Rubínovou, sme dospeli k záveru, že toto riešenie nie je

vhodné. Síce pôsobí odľahčene, ale taktiež nedôverčivo. Absencia symetrie v návrhu

nie je vhodná z ergonomického hľadiska a narúša to i celkový dojem z tvaru tela

aparátu, ktorý je naopak symetrický.

4.4 Variant 3 V poradí tretí variant je zo všetkých najexperimentálnejší a zároveň

najminimalistickejší. K jeho vzniku ma inšpirovala súčasná éra dotykovej

a bezdrôtovej technológie. Hlavná myšlienka tkvie vo využití tabletu ako zdelovača

i ovládača, a teda vo vypustení obrazovky z tela prístroja. Tento externý displej by

bol s prístrojom zosynchronizovaný a zároveň by mohol v ordinácií slúžiť k obsluhe

viacerých aparátov a zdieľaniu informácií naraz. Samozrejmosťou tabletu je

i aktualizácia softwaru, ktorý býva často zastaraný v 2-3 ročných prístrojoch,

nehovoriac o väčšej grafickej variabilite. Ďalšou výhodou je ľahká prenosnosť, a teda

i možnosť konzultácie s iným lekárom v inej miestnosti.

Tento spôsob riešenia obrazovky následne otvoril novú dimenziu v tvarovaní

autokerato-refrakto-tonometra. V procese skicovania nebolo nutné sa zaoberať

rovinnou plochou potrebnou pre displej a umožnilo využívať organickejšie tvarové

prvky.

Dominantný prvok tvorí opierka na čelo, ktorá vychádza zo základne a na nej sa

prístroj pohybuje v horizontálnom smere doprava alebo doľava. Jej plynulý

Obr. 34 Variant3

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

4.4

Page 42: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

42

Variantné štúdie dizajnu

organický prechod sa smerom k čelovej časti postupne zužuje a naberá tým

na nechcenej dynamickosti. Tá bola mierne potlačená mohutnou spodnou časťou.

Snahou bolo vytvoriť z bočného pohľadu optické ohraničenie človeka s prístrojom

a tým zvýrazniť ich vzájomnú konfrontáciu. Podpera na bradu je umiestnená

v stredovej statickej časti prístroja, kde sa nachádza i jej pohyblivý mechanizmus.

Minimalistický tvar tela prístroja je dosiahnutý absenciou ovládačov a zdelovačov.

Zložený je akoby z dvoch častí, ktoré v strede rozdeľuje stredový pruh. Ten má

estetickú i funkčnú hodnotu, keďže šikovne zakrýva špáru tvoriacu sa medzi

statickou a dynamickou časťou. Taktiež je k tomuto stredovému pruhu pripojená

i opierka na bradu.

Tento svieži tvarovo jednoduchý prvok predstavuje nástup nových moderných

technológii a má za úlohu symbolizovať mladú generáciu, ktorá je i cieľovou

skupinou tohto návrhu. Preto sa z farebného hľadiska nabáda tento koncept

k netradičnejšiemu farebnému riešeniu, ba až k grafickej podtlači.

4.5 Finálny variant Tvarovanie finálneho konečného návrhu spočíva v novom pohľade na prístroj, ako

aj na jeho funkčné časti. Využíva kombináciu jednotlivých praktických prvkov

z predošlých návrhov, čím sa zvýšila kvalita samotného dizajnu. Hlavný motív čerpá

z vyšetrovacieho otvoru/okulára, do ktorého sa pacient pozerá počas vyšetrenia.

Zoskupením 6 sústredných kružníc vzniklo toto symetrické riešenie.

Zadný kryt tela prístroja tiež opakuje motív kružnice a smerom k vyšetrujúcemu sa

mierne narovnáva. Toto riešenie vychádza z potreby tvarovo zakomponovať

do predného priestoru i displej. Z prvého variantu je prevzaté skosenie hmoty pod

spodnou hranou displeja smerom k základni, čim sa docielilo optického odľahčenia

tvaru. Ďalšia snaha o zmiernenie dojmu mohutnosti z aparátu je postupné zužovanie

strednej časti od lekára smerom k pacientovi. Kruhová plocha od pacienta opticky

nadväzuje na kolmé priamky vedené priamo k základni a stolu. . V mieste dotyku

so stolom sa odohráva prechod z tejto hmoty do časti určenej na opierku na bradu.

Obr. 35 Farebné riešenia 3 návrhu

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

4.5

Page 43: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

43

Variantné štúdie dizajnu

K nej je pevne spojená i opierka na čelo. Jej organické tvarovanie vychádza

z kruhového tvarovania meracej časti. Z bočnej strany čelová opierka vstupuje

do mierneho rádiusu, ktorý je podmienený ergonómii ľudskej hlavy. Jej tvarovanie

bolo zamerané na zmiernenie pocitu stiesnenosti a tým pádom odstránenie

nechceného zlého pocitu z vyšetrenia. Z predného pohľadu je vidieť predel hmoty

na 3 horizontálne priamky a 2 vertikálne. Okrem obohatenia jednoduchého

tvarovania majú za účel zakomponovať tvar displeja do oblej plochy a tým obohatiť

striedmu rovinnú plochu. Taktiež dodávajú ďalšie alternatívy na zabudovanie iných

komponentov. Tlačiareň sa nachádza pod druhým horizontálnym predelom a je

umiestnená v strede plochy.

Ďalší problém sa nachádzal v prechode z oblej časti do rovinnej. Vznikalo tam

nútené pnutie hmoty a keď sa tento problém riešil, smerovalo to k prílišnému

rozšíreniu meracej hlavy. Ako riešenie sa nakoniec naskytlo olemovanie prednej

časti, ktoré daný dizajn i mierne oživilo. Priznanie zlomu bočných strán nenútene

zužuje finálny dizajn a taktiež môže mierne prispieť k lepšiemu zakomponovaniu

displeja. Pri farebných variantoch sa ponúka i ofarbenie tejto rámovacej plochy, čo

podvedome sústredí vyšetrujúceho vnímať orámovaný priestor intenzívnejšie.

Ďalším funkčným prvkom oživujúcim design je tmavý plast v oblasti meracieho

otvoru. V tomto prípade je potrebné mať materiál a i farbu materiálu tmavú, aby

neodrážala nechcené svetlo do pacientovho oka.Rozdelenie prístroja na statickú

a dynamickú časť je možné vidieť v predelení nachádzajúcom sa v spodnej časti.

Obr. 36 Variant 4

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 44: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

44

Variantné štúdie dizajnu

Obr. 37 Finálny variant predný a bočný pohľad

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 38 Finálny variant detail na okulár a zadný pohľad

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 45: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

45

Tvarové riešenie

5 TVAROVÉ RIEŠENIE Finálny dizajn vychádza hlavne zo štvrtého návrhu, ktorý z technického hľadiska

tvorí kompromis medzi prvým a tretím variantom. Zhodnotením negatív sa začala

druhá fáza procesu navrhovania a postupne bol vylepšený do terajšej podoby. Táto

finalizácia sa niesla v duchu minimalistického zjednodušovania tvaru. Snaha bola

zameraná na to, aby konečné tvaroslovie obsahovalo všetky mnou stanovené

požiadavky či už ergonomické, technické, alebo estetické a zároveň sa model odlíšil

na trhu. Ďalším nezanedbateľným prvkom je jeho zaradenie do medicínskych

aparátov. Tento fakt je zohľadnený v organickom tvarovaní s plynulým tokom hmôt

a podčiarknutý následným farebným riešením. Jeho rozloženie kriviek evokuje

profesionálny dojem s presne vymedzenými plochami, ktoré majú za účel

zvýrazňovať jeho precíznosť v meraní chýb oka. Pozornosť sa venovala najmä

ergonómii základne, joystiku, opierky na hlavu a najväčšmi okuláru prístroja.

Skĺbením požiadaviek vyšiel kompaktný autokerato-refrakto-tonometer

s dominantným geometrizujúcim prvkom v zadnej časti.

5.1 Kompozičné riešenie Z kompozičného hľadiska sa prístroj neodlišuje od ostatných na trhu. Člení sa na telo

a opierku na hlavu, ktorá je zložená z bradovej a čelovej časti. Rozdelenie tela je

mierne zložitejšie. Z horizontálneho hľadiska sa dá hovoriť o 3 partiách. Spodná je

základňa, na ktorú nadväzuje stredná časť. Vrch tvorí meracia hlava a ako je už

naznačené v jej názve, obsahuje všetky meracie komponenty.

Z vertikálneho hľadiska ide taktiež o 3 diely, a to predný, stredný, zadný. Predná

partia je určená na obsluhu lekárom. Jej orámovaním pomocou mierne zošikmenej

hmoty sa docielilo vertikálneho vymedzenia zóny vyšetrujúceho od nasledujúcej

strednej časti. Stred má z tvarového hľadiska len funkciu zakrytovania. Smerom

k pacientovi klesá a na konci kolmo pokračuje do stola. Tento mierny náklon má

evokovať smer zorného pola vyšetrovaného oka. Posledná je zadná časť, oddelená

od predošlej farebne i konštrukčnou špárou. Jej dominantou je okulár, ktorý tvorí

Obr. 39 Finálny návrh

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

5

5.1

Page 46: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

46

Tvarové riešenie

ústredný motív zadného pohľadu. Ten mi bol inšpiráciou a od neho sa vyvíjal celý

dizajn. Ide o najdôležitejší prvok prístroja na vyšetrenie zraku, keďže je cezeň možné

realizovať všetky merania. Následne sa od tohto elementu odvíjal i tvar strednej časti

až po prednú. Kruhovú ideu je tiež vidieť na štylizácii opierky na hlavu.

5.2 Tvarové riešenie V snahe zjednodušiť a sprehľadniť prístroj je využitý prvok sústredných kružníc,

ktoré majú za účel podvedome sústrediť pozornosť pacienta do meracieho otvoru.

Kvôli ergonomickému rozloženiu voči hlave bolo potrebné ich mierne vyosiť

vo zvislej hladine, čo však nenarúša ich hlavný zmysel a pridáva na vizuálnej

stránke. V smere od vyšetrovanej osoby sa nachádza okulár kruhového prierezu

a oddeľuje vnútorné funkčné komponenty od vonkajšieho prostredia konkávnym

sklíčkom. Následne v ploche druhej kružnice sa nachádzajú diódy osvetľujúce oko

a zamedzujúce vstupu rušivého svetla z okolia. Diódy sú takisto kruhového prierezu.

V poradí tretia plocha je určená na ďalšiu sériu diód osvetľujúcich sietnicu oka. Sú

spojené do párov a rozložené do kružnice pod uhlom 120°, kvôli miernemu oživeniu

opakujúcich sa prvkov. Toto situovanie následne umožňuje umiestnenie dýzy

tonometra do spodnej časti plochy a jej tvar kopíruje tvar spojených diód. Posledné

ohraničenie plochy je opäť realizované obručou, ktorá v spodnej časti plynule

prechádza do obdĺžnikového tvaru, čím sa umožňuje ľahké napojenie opierky.

Všetky tieto prvky sa odohrávajú na rovinnej ploche, ktorá je oddelená od organicky

tvarovaných bokov špárou. Spomínané bočné strany mierne vystupujú smerom

k pacientovi, kvôli zamedzeniu vzniku svetla z okolia. Tento funkčný tvar zároveň

obohacuje priestorovú striedmosť zadnej časti. Vyššie popísané plochy

v nasledujúcom rozbore zhŕňam pod pojmy: priestor (resp. plocha) okuláru (resp.

meracieho otvoru).

Výsledný tvar tela prístroja podmienil fakt, že predná časť sa tvarovo líši od zadnej.

Opláštenie kopíruje zadnú krivku a plynule prechádza do prednej partie, v ktorej sa

súvislo stráca kruhový motív. Docielilo sa tým mäkké tvarovanie pôsobiace

neagresívnym dojmom, čo je u prístroja určeného na meranie chýb oka prioritná

Obr. 40 Kompozičné riešenie

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 47: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

47

Tvarové riešenie

záležitosť. Táto spojovacia hmota medzi pacientom a lekárom je členená dvoma

horizontálnymi predelmi, kvôli nutnosti pohybu meracích komponentov. Taktiež

naznačujú smerovanie diagnostiky, čiže kolaboráciu medzi vyšetrovaným

a vyšetrujúcim. Týmto predelom vznikli 3 časti, kde najvyššie je umiestnená meracia

hlava. Jej jednoduché oblé tvarovanie je obohatené o vetracie otvory na vrchnej

strane. Horizontálnym smerovaním a rovnobežnosťou s predelmi zapadajú

do celkového tvarovania z bočného pohľadu. Zvrchu je ich spoločné ohraničenie

kruhové, tiež s nosnou myšlienkou vizuálneho napojenia na zadnú i prednú stranu.

Stredný predel slúži na vertikálny pohyb prístroja. Je umiestnený v hladine, kde sa

končí zadná časť priestoru určenému na okulár. Týmto spôsobom umožňuje plynulú

nadväznosť hmôt a teda zamedzuje nečakanému ukončeniu zadnej plochy meracieho

otvoru. Hrúbka strednej časti sa mierne zmenšuje za účelom optického odľahčenia

hmoty.

Spodný predel slúži na pohyb v horizontálnej i predo-zadnej hladine a rozdeľuje

statický diel aparátu od dynamického. Dolná časť plynulo nadväzuje na strednú a má

funkciu nepohyblivej základne. Jej predná hmota smerom k lekárovi sa postupne

predlžuje a znižuje približne do úrovne zápästia ruky položenej na stole. Na vrchnej

ploche predĺženia je situovaný joystick, tiež kruhového prierezu. Inšpirovaný bol 3D

myšou, ktorou je možné ovládať prístroj v 3 smeroch. Jeho boky sú tvarované

s miernym vypuknutím hmoty dovnútra na lepší úchop rukou. Ďalším prvkom sú tu

4 malé výčnelky, ktoré hmatovo i opticky naznačujú smer jeho pohybu. Vrchná časť

je mierne tvarovo obohatená dvoma predelmi hmoty. Prvý prechod je medzi soft

touch materiálom dotykovej časti a obručou z lesklého materiálu obkolesujúcu

vrchnú elipsoidnú plochu. Optické zvýraznenie tohto jediného ovládača je docielené

jeho orámovaním mierne zapustenej kruhovej plochy so zaoblenými hranami.

Zo strany od vyšetrujúceho je vidieť, že sa tvar vonkajšieho obrysu prístroja

postupne mení smerom k základni z kruhového do rovinného. Deje sa to kvôli

možnosti vloženia prenosného displeja. Ak by sa ponechal oblý tvar, nastala by

situácia stretu dvoch kontrastných prvkov - kruhového tela a hranatého displeja.

Tieto rovinné bočné hrany sú komponované v miernom náklone smerom do prístroja

kvôli odľahčeniu celkového tvarového vnemu.

Obr. 41 Detail na okulár a bočné predely

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 48: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

48

Tvarové riešenie

Pri pohľade na prístroj z boku, sa finálny návrh líši od variantu 4 plynulou rovinnou

plochou bez šikmého skosenia pod hranou displeja. Táto zmena pridáva na statickom

dojme z aparátu a predná časť už nepôsobí tak neucelene ako pri štvrtom návrhu.

Ďalšou zmenou prešla i predná plocha obsahujúca tlačiareň a stojan na tablet. Pre

lepšie zakomponovanie do plochého krytu sa využila špára kopírujúca vrchný obrys

prístroja. Tento zhora oblý tvar sa smerom nadol vyrovnáva do naklonenej priamky

a člení prednú stenu aparátu na 3 diely. Vrchná má len funkciu vizuálneho napojenia

stredného predelu. Ten obsahuje naklápací mechanizmus skrytý pod plochou

určenou na opretie tabletu a aj jednu nožičku, ktorá z tejto plochy vystupuje

do priestoru. Na jej vrchnej hrane sa odohráva zaujímavý moment prepojenia

s tlačiarňou. Podperná nožička je ohraničená krivkou totožnou s vrchnou hranou a jej

odzrkadlením vo vodorovnej hladine sa ohraničil priestor plochy tlačiarne na otvor

papiera. Tento priestor sa preliačuje smerom do prístroja kvôli pohodlnejšiemu

naklápaniu tabletového stojana. Myšlienka zakomponovania podpernej plochy

na externý displej vznikla z potreby umožniť i klasickú polohu vyšetrenia pre lekára.

Počas odloženia tabletu je vyšetrujúci schopný využiť joystick na doostrenie osi oka,

ak automatické zaostrovanie zlyhá. Stojan sa apretuje kvôli ergonómii, ale i z dôvodu

situovania zámku krytky tlačiarne pod ním.

Obr. 42 Predný pohľad a detail na joystick

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 43 Znázornenie opierky na tablet

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 49: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

49

Tvarové riešenie

Presunieme sa k poslednému prvku dizajnu, ktorým je opierka na hlavu. Tá musí byť

nepohyblivá, čo obmedzilo možnosti jej spojenia s prístrojom natoľko, že jediná

časť, do ktorej ju bolo možné zakomponovať, je statická základňa. Na zaistenie

najlepšej stability i na prepojenie s tvarom tela sa spoj odohráva na ploche

začínajúcej od stola končiac prvým predelom, čiže končiac s vrchnou hranou

základne. Spodná časť opierky kopíruje šírku hmoty pod okulárom a smerom nahor

sa rozširuje až z nej vystupujú dve ramená. Ich oblým tvarovaním a spojením

v hornej časti sa vytvorila obruč kopírujúca vrchný tvar tela aparátu. Z bočného

pohľadu je možné vidieť ich prehnutie smerom k ušiam pacienta. Toto riešenie

tvarovo obohatilo jednoduchú kruhovú opierku a zároveň poskytuje optické hmotové

prepojenie so zadnou hranou strednej časti, nehovoriac o psychologickom aspekte

na pacienta.

Druhým dielom opierky je bradová podpera, ktorá je ako zvyšok prístroja poňatá

organicky a vystupuje na posuvnej tyči zo stredu opierky. Jej spodná hrana kopíruje

tvar ramien čelovej časti a zvrchu je vykrojená takisto do oblúka. Navrchu sa

nachádza plocha určená na kontakt s kožou, rozlíšená i iným materiálom. Z bočných

strán vystupujú dva kolíky slúžiace na uchytenie strhávacích papierikov.

Veľké poslanie, ktoré výrazne ovplyvní a zmäkčí výsledný dojem, majú zaoblenia

aplikované na každej hrane. Ich rádiusy sa líšia od vzájomného uhla styku plôch.

Ďalším prvkom, nad ktorým je v procese návrhu nutné uvažovať, sú funkčné špáry

vznikajúce spojením dvoch a viacerých krytov. Ich rozloženie je totožné

s kompozičným rozložením aparátu. Ich plynulejšiemu zakomponovaniu sa

dopomohlo i farebným členením popísaným v nasledujúcej stati 4.3. Kryt

zakrývajúci meraciu hlavu je ďalej členený na dve časti. Jeho funkčná špára je

zakomponovaná, a teda z časti skrytá do chladiacich otvorov. Zo strany

od vyšetrujúceho sa naopak funkčné špáry priznali, aby opticky ozvláštnili

jednotvárnu prednú plochu. Opakovaním vrchnej linky a vodorovným

predelom vzniknutej hmoty sa umožnilo zakomponovanie krytu tlačiarne a podpery

displeja.

Obr. 44 Opierka na hlavu

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 50: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

50

Tvarové riešenie

Obr. 45 Pohľady na chladiace otvory

Page 51: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

51

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

6 KONŠTRUKČNE TECHNOLOGICKÉ A ERGONOMICKÉ

RIEŠENIE Celkové tvarové riešenie prístroja prísne podlieha jeho technickým požiadavkám

a potrebám ľudského tela. Tieto konštrukčné a ergonomické parametre ovplyvnili

celkové rozmery, tvar a rozloženie pozícií pacienta i lekára. Najväčšou inováciou

môjho návrhu v tejto kapitole je odobranie displeja, ktorý už nie je súčasťou

prístroja, ale externým zariadením.

6.1 Konštrukčne- technologické riešenie

Rozloženie a veľkosť hmoty vychádza zo zvoleného typu prístroja na vyšetrenie

zraku - autokerato-refrakto-tonometra. Poznatky som čerpala z existujúcich modelov,

z ich nasledujúceho rozboru v stati 2.2.1 a konzultácie so zamestnancom firmy

Oculus. Finálne rozmery môjho návrhu sú 436x250x450 mm (dxšxv) v základnom

stave. Tieto rozmery sa menia počas vyšetrenia posuvom meracej hlavy. Deje sa to

vzhľadom na rôzne veľkosti tváre človeka a jeho vzdialenosti očí od seba. Aparát sa

pohybuje v predo-zadnom smere v rozmedzí 30 mm, čiže 15 mm smerom

k pacientovi a totožných 15 mm smerom k vyšetrujúcemu. V ďalšej horizontálnej

hladine ide o 45 mm posun zľava doprava, ako aj naopak s totožnými hodnotami.

Obr. 46 Rozmery

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

6

6.1

Page 52: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

52

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

Do výšky je táto hodnota najväčšia vzhľadom na umiestnenie dýzy tonometra

pod okulár. Ide o 80 mm kolmý pohyb smerom nahor. Tento rozmer vychádza

z rozdielu hodnôt 95‰ mužskej a 5‰ ženskej výšky očí od brady (127-90=37mm)

[31] a vzdialenosti dýzy tonometra od centra okulára (35mm).

Najväčšia šírka aparátu sa nachádza v strede vonkajšej pomyselnej kružnice

stredného krytu. Ide o rozmer 250 mm, ktorý je jej priemerom. Následne sa tento

rozmer zužuje v zadnej časti na rozmer 140 mm a v prednej na 200 mm. Výška 450

mm je v najvyššom bode nachádzajúcom sa na tvarovom i farebnom prelome

naklonenej hrany a stredného krytu. Postupne klesá pod uhlom 9°smerom

k pacientovi a 45° k vyšetrujúcemu.

Rozmery opierky na hlavu sú 80 x 225 x 430 mm. Výškový rozmer bol volený

vzhľadom na 95‰ mužskej hlavy. Podstava, z ktorej následne vychádzajú ramená

čelovej časti, je vo výške 210 mm, hĺbke 32 mm a tretí rozmer v hodnote 63 mm.

Zabezpečujú dostatočný priestor na umiestnenie posuvného mechanizmu opierky

na bradu. Jej pohyb je realizovaný v rozmedzí 30 mm hore i dole. [31] Jej

podrobnejší popis sa nachádza v kapitole 6.2.2.

6.1.1 Vnútorné rozloţenie

Pod krytom aparátu sa nachádza meracia hlava, ktorá obsahuje zložitú sústavu

sklíčok, šošoviek a emitera lúču. Z jej vrchnej strany je umiestnený chladiaci

ventilátor umožňujúci elimináciu zahrievania elektroniky, a tým jej konštantný chod.

Elektronika je umiestnená vo vrchnej i spodnej časti tak, aby umožnila správny chod

prístroja. Jej podrobné riešenie či už umiestnenie, alebo vymedzenie využitých

komponentov nebolo cieľom diplomovej práce. Posledným prvkom umiestneným

vo vrchnej časti je termotlačiareň, pri ktorej sa uvažuje o využití papiera so šírkou

54 mm. Ide o klasický rozmer využívaný i pri pokladničných zariadeniach.

Štandardom je i zakomponovanie automatickej rezačky. Papier vychádza cez otvor

nachádzajúci sa pod stojanom na displej. Všetky tieto časti sú upevnené o vnútornú

kostru, ktorá ich stabilizuje a zároveň umožňuje prichytenie vrchného plášťa.

V strednej časti sú umiestnené tri krokové motory umožňujúce horizontálny pohyb

v dvoch osiach. V spodnej časti sú situované dva elektromotory udávajúce vertikálny

pohyb, nad nimi je ďalší, určený na predo-zadný smer.

Obr. 47 Znázornenie maximálnych hodnôt posunu

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 53: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

53

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

Poslednou časťou je nehybná základňa zabezpečujúci vertikálny pohyb. Pozostáva

z krokového motora a tyče so závitmi, po ktorej stúpa.

Ďalej sa v spodnej časti nachádza transformátor na premenu menovitého napájacieho

napätia, ktoré je striedavé, v rozmedzí 100 - 240 V s frekvenciou 50 respektíve 60 Hz

v závislosti od typu napájacej siete danej krajiny, v ktorej sa prístroj používa.

Umiestnením týchto komponentov do základne sa docielilo zníženie ťažiska aparátu,

a teda i lepšej stabilite počas posuvu meracej hlavy. Taktiež umiestnenie zdroja

a konektorov sa týmto riešením uľahčilo.

V prednej časti od lekára je situovaný joystick, ktorý bol inšpirovaný ovládačom

pod názvom 3D myš. Slúži na doostrenie osi oka, ak automatické zameriavanie

zlyhá, alebo ak vyšetrujúcemu vyhovuje klasický spôsob vyšetrenia. K nesprávnemu

detegovaniu osi môže dôjsť v prípade, ak má pacient už operované oko a nie je

správne zahojené. No tento jav je podľa zamestnanca firmy Rodenstock veľmi

ojedinelý, ale taktiež dodáva, že stále mnoho vyšetrujúcich preferuje klasickú

vyšetrovaciu polohu a jej zakomponovanie je len výhodou.

Pohybuje sa totožným smerom, akým chce lekár rozpohybovať meraciu hlavu, čiže

smerom dopredu, ak tlačí joystick dopredu a podobne. Ide o jemný motorický pohyb

rukou, ktorý nevyžaduje veľké úsilie. Taktiež je v ovládacom mechanizme

zakomponovaný i potenciometer, ktorý urýchľuje toto zaostrovanie. Pohyb smerom

nahor je vyriešený rotovaním celého joysticku.

Posledným elementom je pohybový mechanizmus opierky na bradu umiestnený v jej

spodnej partii. Obsahuje elektromotor posúvajúci bradovú podperu vo zvislej

hladine.

Obr. 48 Vnútorné rozloženie

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 54: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

54

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

6.1.2 Vonkajšie rozloţenie

Dizajn finálneho návrhu chráni vnútorné komponenty krytom zloženým z viacerých

častí. Pozostáva v súčte zo 17 dielov, ktoré sú navzájom spojené prevažne v nich

vlisovanými zámkami. Zvrchu sú uchopené o vnútorný skelet pomocou skrutiek,

ktoré sa nachádzajú pod snímateľným farebným krytom. Týmto riešením sa umožnil

jednoduchý prístup k údržbe i oprave a esteticky zakryl rušivý vizuálny element

krížovej hlavičky spoja . Farebný kryt vďaka svojmu naklonenému tvaru je možné

ľahko vyberať v každej z troch partií, do ktorých zapadáva pomocou vlisovaných

západiek.

Spredu sa nachádza i stojan na tablet pozostávajúci z rovinnej plochy a opornej nohy.

Plocha rozmerov 135 x 155 mm je dostatočne veľká na podporu zo zadnej strany

a z druhej je tento ovládač stabilizovaný plochou o dĺžke 110 mm a výške

v najvyššom bode 18mm. Vzhľadom na to, že predná plocha aparátu je naklonená

smerom do prístroja, bolo potrebné umožniť i aretáciu stojana. Deje sa to pomocou

rotačnej väzby situovanej pri hornej hrane.

V návrhu sa uvažuje prioritne o využití tabletu s uhlopriečkou 7 palcov, ktorého

rozmery sú približne 200 x 115x 12 mm v závislosti od využitého výrobcu a modelu.

Vďaka prednej rovinnej ploche je ale možné využiť i externý displej väčších

rozmerov, dokonca drahšie 8 palcové modelové rady svojimi rozmermi neprekročia

šírku prístroja a ani nedosiahnu k jeho farebnému ohraničeniu.

Naklápaním stojana sa následne umožnilo i ukrytie záhybu krytu tlačiarne slúžiaceho

na jeho otvorenie. Nachádza sa tesne nad spodnou hranou otvoru.

Obr. 49 Znázornenie delenia krytu

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 55: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

55

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

Na zadnej strane stredného krytu aparátu je umiestnené napájanie vyžívajúc voľné

miesto v základni. U väčšiny existujúcich modelov sa nachádza v bočnom otvore

krytu. Voľba môjho riešenia bola učinená tak, aby sa nenarušil jednoduchý celistvý

dojem plynule prechádzajúcich plôch bokov aparátu. Nachádza sa konkrétne medzi

bočnými hranami opierky a tela aparátu, kde bola nevyužitá plocha. Toto riešenie

bolo zvolené i z dôvodu situovania samotného transformátora v základni. Ďalšími

potrebnými prípojkami sú výstup na monitor či usb a lan spojenie. Keďže jeden

z nosných prvkov dizajnu je symetrickosť, bolo logické ich umiestniť zrkadlovo

na druhú stranu od zdroja. Využité je USB3spojenie a VGA port.

6.1.3 Materiál

Na vonkajšiu konštrukciu je nutné využiť materiály, ktoré nereagujú pri styku

s kožou a zároveň sú odolné voči dezinfekčnému roztoku. Zo širokej škály je často

využívaný akrylonitrilbutadienstyren - v skratke ABS. Obsahuje škálu umelých živíc,

Obr.50 Znázornenie prístupu do tlačiarne a ukážka tlače

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 51 Konektory a napájanie prístroja

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

6.1.3

Page 56: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

56

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

každú spracovanú väčšinou s 50% množstvom styrénu a meniacim sa množstvom

butadiénu a akrolonitrilu.

Medzi jeho vlastnosti patrí húževnatosť, dostatočná pevnosť, dobrá chemická

odolnosť, je nezávadný a nereaguje pri styku s ľudskou kožou. Je možné ho

spracovať odlievaním, 3D tlačou a pri danom návrhu bude využité najmä tvarovanie

za tepla pod tlakom. Tento spôsob výroby ponúka hneď viacero výhod, akými sú

najmä cenová úspornosť i možnosť zakomponovania antibakteriálnych čidiel. Tento

materiál využíva i firma Oculus na výrobu krytov prístrojov na vyšetrenie zraku. [34]

Na konštrukciu opierky sa tiež využil ABS materiál, ale pre svoju slabú elasticitu je

nevhodnou voľbou na kontaktné miesta s pacientom. Riešenie tohto problému sa

nachádza v materiáloch s tvarovou pamäťou na polyuretánovej báze, v skratke SPM.

Je biokompatibilný a má široký rozsah využitia v medicíne. Medzi jeho hlavné

výhody, ktoré sa využijú i v návrhu, patrí nízka váha, veľké reverzibilné zmeny

modulu elasticity. Pýši sa aj mechanickými vlastnosťami podobnými ľudskej koži

a dobrou cenovou dostupnosťou. Z výrobného hľadiska je ľahko spracovateľný

liatím do foriem, extrudovaním či opracovaním CNC strojom. [36]

V poradí tretím materiálom, využitým na zostrojenie krytovej časti, je zliatina

hliníka. Využíva sa na zhotovenie základne liatím do formy. Táto voľba materiálu

i spôsobu výroby sa využíva u väčšiny výrobcov, keďže zabezpečuje dostatočnú

váhu základne. Medzi jej ďalšie pozitíva je vynikajúca cenová dostupnosť, dlhá

životnosť a odolnosť.

6.2 Ergonómia Vzhľadom na to, že ide o prístroj určený na vyšetrenie človeka bolo jeho

ergonomické riešenie nosným prvkom počas celej doby návrhu. Jednotlivé

komponenty podliehali priemerným rozmerom človeka. Pri práci so zariadením sa

využívajú ovládače a zdelovače. Kontakt s aparátom je dotykový, u pacienta v mieste

brady i čela a u lekára ide len o kontakt s rukou. Ide o neinvazívne vyšetrenie,

ktorého výstupom je výsledok merania.

6.2.1 Ergonómia vyšetrujúcej osoby

Vzhľadom na to, že lekár obsluhuje aparát niekoľkokrát za deň, kladú sa naň veľké

ergonomické požiadavky. Je potrebné brať ohľad na intuitívne zaobchádzanie

i ovládanie. Počet aspektov nutných riešiť u lekára je viac ako u pacienta, začínajúc

polohou vyšetrenia, cez jednotlivé ovládače až po využitie najefektívnejších

zdelovačov. Ich správne zvládnutie umožní skrátiť dobu vyšetrenia, zefektívniť ho,

a v neposlednom rade spohodlniť ho pre obidve strany.

Základné odporúčané umiestnenie v miestnosti je znázornené na obr. 52, kde je

vidieť, že pacient potrebuje voľný priestor k prístupu o veľkosti 1500 m.[18]

Vzhľadom na predpokladané zriedkavé využitie joysticku sa môže vzdialenosť od

steny/prekážky zmenšiť, a teda je jeho umiestnenie menej obmedzené ako pri iných

typoch.

Page 57: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

57

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

6.2.1.1 Pracovná poloha

Na rozdiel od existujúcich modelov je tento návrh progresívny v ponímaní situovania

pracovného priestoru vyšetrujúceho. Jeho hlavnou výhodou je, že dáva

vyšetrujúcemu väčšiu voľnosť. Finálny dizajn prístroja na vyšetrenie zraku umožňuje

viacero vyšetrovacích polôh, z ktorých bližšie popíšem základný, klasický

a doplnkový.

V procese vytvárania návrhu bol zohľadnení i fakt, že bezproblémové vyšetrenie

v priemere trvá pár sekúnd. Doteraz sa lekár musel vždy presúvať od svojho stola

k aparátu i kvôli takémuto krátkemu časovému intervalu. Využitím bezdrôtového

prepojenia s tabletom sa toto zbytočné premiestňovanie lekára odstránilo, čiže

zostáva za pracovným stolom.. Zabudované automatické zameriavanie vyhľadá osu

oka bez zásahu lekára a nie je nutná jeho prítomnosť pri prístroji. U pravidelných

pacientov sa ráta i so zrýchlením vyšetrenia, keďže sú už oboznámení o tom, akú

polohu majú voči prístroju zaujať. A naopak v prípade, že pacient nevie ako správne

vložiť hlavu do opierky alebo ho je potrebné usmerňovať, prenosná obrazovka

umožňuje lekárovi pristupovať k jeho prípadu individuálne. Ďalšou výhodou

prenosnej obrazovky je možnosť konzultácie s iným lekárom v inej miestnosti.

V tejto pracovnej polohe je ergonómia vyšetrujúceho určená len samotnými

požiadavkami na manipuláciu s tabletom.

Obr. 52 Umiestnenie prístroja v miestnosti

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 53 Poloha, kde vyšetrujúci ovláda aparát za stolom

6.2.1.1

6.2.1.1

Page 58: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

58

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

Pri druhom prípade - klasickej polohy je potrebné zabezpečiť odloženie externej

obrazovky, aby lekár mal voľnú ruku na ovládanie joysticku. Tablet je možné

položiť i na stôl, ale neradí sa to medzi pohodlné riešenia. V prednej časti je preto

zakomponovaná opierka na displej s možnosťou jej aretácie. Naklápaním sa

zabezpečí pohodlnejšie ovládanie či už z hľadiska rozdielnej výšky lekárov, či už

zamedzením nechceného odrazu svetla. Dosiahla sa tým lepšia čitateľnosť, ktorá

v konečnom dôsledku tiež skracuje dobu diagnostiky.

Doplnkové polohy zahrňujú pozíciu, kedy je umožnené lekárovi sa voľne

pohybovať po miestnosti. Môže stáť vedľa pacienta alebo za ním a v prípade potreby

ho napraviť do správnej pozície.

6.2.1.2 Ovládanie

Hlavným ovládacím prvkom je prenosná dotyková obrazovka - tablet. Umožňuje

lekárovi ľubovoľné ovládanie v ľubovoľnej pozícii. Jeho ergonomickým riešením

v polohe inej ako v klasickej vyšetrovacej polohe som sa nezaoberala.

Zakomponovanie do prístroja je umožnené pomocou aretačného stojanu,

nachádzajúceho sa v prednej časti. Po naklopení drží svoju polohu, čím sa umožnilo

prispôsobenie rôznym svetelným podmienkam a zamedzeniu skresľovania obrazu.

Obr. 54 V ľavo klasická vyšetrovacia poloha, v pravo doplnková

Obr. 55 Tablet uloženýv opierke

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 59: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

59

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

Nasledujúcim ergonomickým prvkom, ktorým sa bolo potrebné zaoberať, je

manuálny ovládač zameriavajúci os oka. Umiestnený je, ako aj na iných modeloch,

na predĺženom výstupku základne. Jeho nevýhodou u väčšiny prístrojov je, že sa

pohybuje spolu s posuvom vrchnej časti základne. Preto som si na počiatku

navrhovania stanovila za cieľ eliminovať tento ergonomický deficit, a tým

zabezpečiť pohodlnejšie ovládanie. Docielilo sa to zvolením statickej základne,

ktorej pohyb sa koná v predo-zadnom smere v rozmedzí ±15 mm. Keďže sa jedná

o minimálny posun neohrozuje sa tým pohodlie obsluhy. Zabezpečená je

i jednoduchá manipulácia pre praváka i ľaváka vďaka symetrickému tvarovaniu

základne i samotného ovládača.

Pohodlná manipulácia je zabezpečená i kruhovým tvarom s využitím soft touch

materiálu a štyrmi malými výstupkami hmoty, ktoré hmatovo navádzajú lekára

k stanoveným smerom pohybu.

Ďalšími dvoma ovládačmi sú tlačidlo na uzamykanie polohy bradovej opierky,

umiestnené nad joystickom a vypínač, nachádzajúce sa v zadnej časti nad zdrojom.

Umožňuje jednoduché vypnutie celého aparátu a tým šetrenie energie. U zámku

opierky je využitý preklopný prepínač, ktorý svojím tvarom opticky naznačuje

vyšetrujúcemu, či je bradová časť uzamknutá. Zabezpečil sa tým rýchly, jasný prenos

informácie a zabránilo prípadnému narušeniu vyšetrenia.

6.2.1.3 Tlačiareň

Pri tlačiarni bolo potrebné riešiť otváranie krytu na pohodlnú výmenu papiera.

Nachádza sa pod stojanom na tablet a mierny výrez hmoty zo zadnej strany

poskytuje dostatok priestoru pre prst. Lekár následne potiahne krytku smerom k sebe

a môže vložiť nový kotúč papiera. Na zatvorenie stačí zatlačiť kryt naspäť, čím

zapadnú bočné zámky, ktoré ho držia zavretý.

Obr. 56 Ovládanie joysticku a jeho rozmery

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 60: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

60

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

6.2.1.4 Údržba

V neposlednom rade je potrebné sa zmieniť o údržbe prístroja. Vzhľadom na to, že

ide o medicínsky aparát, je nutné uňho zvýrazniť dojem čistoty. Docielilo sa to

jednak voľbou farby, ale i využitím matnej povrchovej úpravy, ktorá nezvýrazňuje

odtlačky prstov či prach. Plynulé jednoduché tvarovanie prístroja a nadväznosť hmôt

umožňuje ľahké a rýchle odstránenie prachu z krytu. Naklonenou prednou časťou

a zmenšením základne sa zamedzilo usadaniu nečistôt na tieto problematické plochy.

To isté platí i pre okulár, ktorý je čiastočne chránený svojím miernym vsadením

do meracej hlavy.

Organickým tvarovaním celej strednej časti sa čiastočne zamedzilo nielen usadeniu

prachu, ale i vplyvu ľudského podvedomia. Človek mnoho ráz v zhone alebo

v nevedomosti zvykne odkladať predmety i tam, kam by nemali patriť. Rovinným

tvarovaním vrchnej časti by sa takému kognitívnemu správaniu dala voľná cesta

a mohlo by dôjsť až k poškodeniu meracej hlavy. Tomuto intuitívnemu javu bráni

oblé tvarovanie, ktoré neumožňuje odkladanie žiadnych predmetov.

6.2.2 Ergonómia vyšetrovanej osoby

Vzájomný kontakt prístroja s pacientom sa uskutočňuje formou vloženia hlavy

do opierky, iný sa nevylučuje, no nie je potrebný na správne prevedenie vyšetrenia.

U opierky na hlavu sa čerpala maximála z 95 ‰ mužskej postavy a minimála z 5 ‰

ženskej postavy. Rozmery hlavy najmenších detí nebolo nutné v návrhu prísne

dodržiavať, keďže na ich vyšetrenie sa využívajú im špeciálne upravené aparáty.

Aby sa zabezpečil čo najväčší vyšetrovací rozsah, využívajú sa v oftalmológii

posuvné stoly, ktoré zabezpečujú výškové prispôsobenie zvyšnému 5 ‰ ľudskej

populácie i handicapovaným. Na obrázku č. 58 sú znázornené rozmery 95‰ mužskej

hlavy (244 mm) a 50‰ (228 mm). Najmenší rozmer predstavuje 5‰ ženskej hlavy

(195). [31]

Obr. 57 Tlačiareň a výrezy hmoty slúžiace k jej lepšiemu prístupu

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 61: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

61

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

Dôležitým aspektom návrhu bolo i maximálne prispôsobenie opierky vzhľadom

na vyšetrovanú osobu. Jej základná funkcia je zafixovať hlavu v predo-zadnom

smere čím sa zamedzí skresleniu výsledku merania prístroja. Jej prispôsobenie

prebehlo formou organického tvarovania, zachovaním symetrie a opakovaním

kruhového motívu. Z predného pohľadu je najviac viditeľná totožnosť obrysu

opierky s obrysom prístroja. Vnútorná šírka, teda vzájomná vzdialenosť ramien

čelovej časti v najširšom bode je od seba 200 mm a predstavuje 31 mm rozdiel

od maximálnej veľkosti 95 ‰ mužskej populácie. Vzniknutá vôľa medzi hlavou

pacienta a čelovými ramenami eliminuje pocit stiesnenosti, čo poskytuje dostatočný

priestor na jej bezstarostné umiestnenie do opierky

Ďalším elementom, zaoberajúcim sa obmedzením zlého pocitu z vyšetrenia, je

samotné priestorové tvarovanie týchto čelových ramien. Ich vystúpenie smerom

k ušiam pacienta vytvára nielen tvarovo nadväzujúci prvok, ale z časti uvoľňuje

Obr. 58 Znázornenie vyšetrenia u 3 veľkostí hlavy

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 59 Rozmery opierky

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 62: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

62

Konštrukčne technologické a ergonomické riešenie

periférne videnie vyšetrovanej osoby. I tento minimálny rozdiel prispieva k zlepšeniu

procesu diagnostiky. Posledným prvkom, nachádzajúcim sa v čelovej partii, je

umiestnenie mäkkého SMP materiálu v mieste dotyku Mierne člení túto partiu

a okrem pohodlnejšieho opretia čela má za účel i intuitívne smerovať pacienta

k správnej vyšetrovacej polohe. Jej rozmer je 100 mm na dĺžku a dĺžka celej čelovej

časti predstavuje 20 mm.

Bradová podpera využíva taktiež SMP materiál v kombinácii so strhávacími

papierikmi. Pre pacienta tvoria prvok uistenia, že dotyková plocha je hygienicky

korektná. Zároveň lekárovi uľahčujú údržbu o hygienu, keďže nemusí nič umývať

a stačí len rýchlo strhnúť papier. SMP materiál slúži na zmäkčenie tvrdého pocitu

z plastovej opierky a zároveň tvorí záložný prvok, ak by sa papieriky minuli.

Posuv tejto časti je realizovaný v rozmedzí ±30 mm a vzdialenosť od čelovej opierky

je 160 mm.

Poslednou časťou prístroja, ktorá sa prispôsobuje človeku je dýza tonometra. Jej

pracovná vzdialenosť je 15mm . Je zasúvateľná aby neprekážala nosu pacienta.

Obr. 60 Pohľad na hlavu položenú do opierky

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 61 Opierka na bradu v ľavo len s SMP, v pravo so strhávateľnými papierikmi

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 62 Dýza tonometra

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 63: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

63

Farebné a grafické riešenie

7 FAREBNÉ A GRAFICKÉ RIEŠENIE K návrhu dobrého dizajnu je bez pochýb potrebné využiť i vedomosti o psychológií

farieb a ich vplyve na človeka. Správna voľba farebnej varianty dokáže dizajn

značne vylepšiť, ako aj výrazne pokaziť. Farby vplývajú na ľudské podvedomie

a dokážu navodiť rôzne pocity, zmeniť nálady, dokonca majú schopnosť opticky

skresľovať tvary predmetov či ich proporcie. Správnou voľbou farebnej kombinácie

sa môžu potlačiť nežiaduce prvky a naopak vyzdvihnúť nosné plochy z estetického či

ergonomického hľadiska. Z toho dôvodu je nutné využiť poznatky o vnímaní farieb

a aplikovať ich na finálny návrh i za cenu opakovania a neodlíšenia sa na trhu.

Samozrejme, rozmanitosť ľudského vkusu je rozsiahla a každý preferuje inú farbu,

no v praxi existujú základné pravidlá, podľa ktorých je vhodné sa riadiť.

7.1 Primárna farba V medicínskych zariadeniach sa využívajú takzvané sterilné farby. Stali sa

prioritnými riešeniami pretože sú podvedome považované za čisté, a teda je na nich

dobre vidieť nečistoty. Ako najväčší reprezentant tejto skupiny je biela, ktorá pôsobí

na pozorovateľa nenásilne, ba až jemne. Ďalším jej pozitívom je, že neupútava

pozornosť a dovoľuje vyniknúť iným farbám, čiže patrí medzi vhodné podkladové

farby. Tieto jej vlastnosti sú dobré na prístroj určený k vyšetreniu zraku, ale je

potrebné vziať do úvahy i jej negatíva. Prvým je, že pôsobí opticky mohutne, čo

odporuje cieľu vizuálne odľahčiť dizajn. Druhým záporom je, že je moc jasná

(žiarivá) pre ľudské oko a nie je vhodná do miestností s prílišným umelým

osvetlením. Pri prístroji na vyšetrenie zraku je paradoxne posledným záporom i jej

schopnosť zvýrazňovať nečistoty, keďže sa pacient zblízka pozerá na aparát a biela

Obr. 62 Ergonómia opierky

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31] Obr. 63 Farebné riešenie

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

7.1

7

Page 64: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

64

Farebné a grafické riešenie

farba zvýrazní i drobný prach. Zdravým kompromisom je využitie bledošedej farby,

ktorá taktiež pôsobí hygienicky, no zároveň nezvýrazňuje drobné nečistoty. Ubratím

jasu bielej sa docielilo i menšieho optického zmohutneniu tvaru. Využitá je na kryt

celej strednej časti, opierky na hlavu, ako aj prednú plochu, vrátane stojana na tablet.

7.2 Sekundárna farba

Druhá využitá farba sa nachádza na ploche okulára. Jej voľba bola značne

obmedzená, keďže je potrebné nerozptyľovať oko pacienta v tejto oblasti výraznými,

či inak pútavými farbami. Nasledujúcim dôležitým aspektom pri výbere bol fakt, že

je potrebné zamedziť odrazu svetla z okolia, a teda využiť farbu, ktorá neosvetľuje

sietnicu oka. Do úvahy je treba vziať i to, že na túto plochu sa pacient díva

z najbližšej vzdialenosti a venuje jej najväčšiu pozornosť. Preto som ako sekundárnu

farbu volila zaužívanú tmavo šedú, ktorá nezvýrazňuje drobné nečistoty a zároveň

má schopnosť z časti pohlcovať svetlo. Ďalšou jej vlastnosťou je nerozptyľovanie

pozornosti pacienta a v kombinácii s primárnou farbou mierne opticky posúva plochu

okulára do prístroja, čím napomáha k odľahčeniu zadnej strany.

7.3 Kontrastná farba Azda najdôležitejším aspektom z farebného hľadiska je kontrast, keďže tento

vizuálny vnem ľudský mozog spracuje ako prvý. Najrýchlejšie rozoznateľné

a zároveň vysoko kontrastné sú červená, zelená, žltá, modrá či oranžová.

V súčasnosti sa v lekárstve najviac využívajú „studené“ farby, ktoré sa nachádzajú

na ľavej strane, od zelenej po modrú. Tento fakt sa z časti pripisuje chirurgovi

Dr. Harry Shermanovi, ktorý roku 1914 ako prvý prišiel na to, že biela je moc žiarivá

a unavuje oči. Následne zmenil farbu operačnej sále na zelenú, ktorú zvolil ako

kontrast k hemoglobínu. Zistil, že jeho oči začali byť uvoľnenejšie a pasívne

odpočívali. Približne v tom istom čase sa prišlo na to, že zelená farba má

upokojujúce účinky. [45] Z tohto dôvodu som ako kontrastnú farbu v návrhu využila

zelenú s nádychom tyrkysovej. Ďalším motívom bol i fakt, že v priemere 8% mužov

a 5% žien má poruchy vnímania farieb. Z toho najčastejším problémom je

rozoznanie červenej od zelenej. Zakomponovaním komponentu týchto farieb sa

umožní okamžité a nenápadné vyšetrenie farbosleposti.

Obr. 64 Primárna farba

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 65 Sekundárna farba

Page 65: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

65

Farebné a grafické riešenie

Poslednou využitou farbou je čierna obsiahnutá v pogumovanom softtouch materiály

joysticku. Táto farba je zvolená vzhľadom na jej pohlcovanie špiny, je cenovo

najdostupnejšia v danom materiály a zvýrazňuje miesto úchopu. Keďže sa

u ovládačov určených na polohovanie väčšinou využíva, tak i podvedome nabáda

k uchopeniu.

7.4 Variantné farebné riešenia Automatický kerato-refrakto-tonometer je zariadenie, ktoré sa využíva v rôznych

ordináciách, ale i optikách. Je potrebné si uvedomiť, že interiér týchto miestností je

často veľmi odlišne riešený. Z tohto dôvodu je vhodné ponúknuť viaceré farebné

varianty, ktoré by umožnili vyšetrujúcim lepšie zakomponovať prístroj do miestnosti.

Ide o zmenu kontrastnej farby, pri ktorej je nutné zachovať hlavne nižšiu sýtosť.

V opačnom prípade môže pôsobiť rušivo, odpútavať pozornosť a z tvarového

hľadiska nadmerne narúšať plynulý prechod hmôt.

V prvom variante sa uvažuje o využití bledomodrého variantu. Ide o farbu patriacu

do studených odtieňov, ktorá vzbudzuje v človeku dôveryhodnosť. I slabo fialová

verzia spadá do tejto škály farieb. Čo sa týka „teplých“ farieb, využívajú sa ako

zdôrazňujúce pomocné odtiene, ktoré pomáhajú k rýchlejšiemu pochopeniu

a ovládaniu prístroja. Tieto farby sa označujú i ako veselé či energické. Ich využitie

vo veľkom nie je vhodné u tohto aparátu, avšak ich aplikácia v podobe pastelových

odtieňov na orámovanie prednej časti nevadí. Posledný variant patrí do tejto skupiny

Obr. 66 Kontrasná farba

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 67 Farebné varianty

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

7.4

Page 66: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

66

Farebné a grafické riešenie

farieb, pozdvihujúcich náladu a vzbudzujúcich optimizmus. Ide o slabožltú farbu

a jej zakomponovanie je i z dôvodu, že mnou veľa navštívených optík využíva práve

odtiene od žltej až po tmavooranžovú na stenách.

7.5 Grafické riešenie Z grafického aspektu nie je nutné prístroj obohatiť o podtlač, ktorá by nesprávnou

aplikáciou mohla potlačiť vizuálnu jednoduchosť návrhu. Funkčné špáry a celkový

organický ráz dizajnu sa navzájom vyvažujú.

Vo finálnom návrhu využívam ako jediný grafický prvok samotný logotyp vlisovaný

do ľavej bočnej strany aparátu. Jeho umiestnenie bolo zvolené s ohľadom

na jednoduché technologické zhotovenie v bočnom kryte a zároveň táto plocha ako

jediná je dostatočne veľká na grafický prvok. Nachádza sa pod vetracími otvormi,

ktoré svojím zmenšujúcim rozmerom opticky smerujú na tento prvok. Ďalej bolo

samostatné logo využité i na vrchnej časti joysticku situované v jeho centre čím sa

znovu opakuje a dodržuje hlavný vizuálny motív dizajnu.

Obr. 68 Zobrazenie kontrastnej farby

Obr. 69 Aplikácia loga

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 67: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

67

Farebné a grafické riešenie

Logo je inšpirované hlavným motívom dizajnu - kružnicou. Pozostáva z piatich

kruhov vyosených na vertikálnej osi. Vyplnením druhého a piateho kruhu sa získala

plocha, ktorá bola následne orezaná prvou a štvrtou kružnicou. Vzniknuté plochy

následne umožňovali zakomponovanie prvých troch písmen názvu prístroja

„Ocular“. Pri písmene „C“ boli využité dva rezy priamkami vedenými od stredu

kružnice pod uhlom +45° a -45°s vodorovnou osou. Znak U bol zostrojený totožne,

ale 45°uhol sa aplikoval na vertikálnu os. Následne bolo toto logo obohatené i o text

s názvom Ocular. Využité je písmo Segoe UI ktoré svojím oblým rezom tvarovo

korešponduje s logom.

Ako možný grafický variant sa ponúka využitie kruhového motívu v podobe rastra

na bočnej strane. V spodnej časti dochádza k farebnému spojeniu základne s obručou

a smerom nahor uberá na intenzite. Postupným zmenšovaním priemeru sa docielil

efekt gradientu, ktorý opticky zmenšuje spodnú časť prístroja a naopak zvýrazňuje

mohutnosť a oblosť vrchnej meracej hlavy.

Obr. 70 Logo

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Obr. 71 Variant s podtlačou

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]strana

17

Obr.17 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra [28][31]

Page 68: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

68

Diskusia

8 DISKUSIA V záverečnej kapitole je potrebné sa pozrieť na dizajn prístroja na vyšetrenie zraku

i z inej stránky. Okrem vyššie popísaných vizuálnych, konštrukčných,

ergonomických a farebných vlastností produktu je potrebné sa zamerať

i na pôsobenie prístroja ako celku či už na vyšetrovanú osobu, alebo na osobu, ktorá

ho obsluhuje. Zo strany pacienta sa jedná hlavne o psychologický aspekt a z druhého

konca prístroja sa hľadí výrazne na cenovú hladinu aparátu.

8.1 Psychologické aspekty Vzhľadom na častý negatívny postoj mnohých pacientov k súčasnému stavu

lekárstva je riešenie dizajnu medicínskych prístrojov dôležité nie len z estetického

hľadiska, ale aj z psychologického. Tento postoj plynie z mnohých záporných

skúseností a zlých diagnóz, ktoré môže moderný profesionálny vzhľad z časti

napraviť. Na stlmenie negatívnych dojmov slúžia zvolené krivky uzatvárajúce

prístroj do jednotného celku. Jeho symetrickosť napomáha k lepšiemu prvotnému

pochopeniu tvaru a vďaka nadväznosti plôch nepôsobí chaotickým dojmom.

Organickosť tvarovania má za účel navodiť neagresívnosť prístroja a taktiež

neinvazávnosť vyšetrenia. Na intuitívne sústredenie pozornosti pacienta do okulára je

využitý prvok centrálnych kružníc, mierne vyosených vo vertikálnej hladine.

Ďalším činiteľom pôsobiacim na psychiku vyšetrovanej osoby je samotný proces

vkladania hlavy do opierky. V tomto momente sa cíti najviac nepríjemne

až ohrozene, najmä ak absolvuje meranie prvýkrát. Negatívny postoj vzniká kvôli

obmedzeniu zorného pola pacienta a tým zabráneniu prístupu zrakových informácií,

pomocou ktorých predvída dianie v miestnosti. Riešením je tvarovanie opierky, kde

v mieste očí vystupuje smerom k ušiam pacienta, čím sa čiastočne uvoľnilo periférne

videnie. Na zväčšenie pohodlia slúži i mäkšia hmota v mieste dotyku s kožou.

Vzhľadom na priblíženie hlavy k prístroju je obzvlášť potrebné dbať o hygienu.

V tesnej blízkosti s aparátom si pacient môže povšimnúť i malých nečistôt, ktoré sa

môžu preniesť do negatívneho dojmu o lekárovi. Jednoduchá údržba je docielená

plynulým tvarovaním bez výrazných zárezov a miernym sklonom plôch smerom

do vnútra prístroja. Zvolená primárna farba opticky nezvýrazňuje drobný prach

a sekundárna farba v mieste očí pacienta ho mierne vizuálne pohlcuje.

Autokerato- refrakto- tonometer nevylučuje žiadne vône či zápachy. Pachová stopa

môže byť zapríčinená použitím dezinfekcie.

Dôležité je i kladné pôsobenie výsledného tvaru, kompozície a farebnosti

na vyšetrujúci personál, ktorý je s aparátom najčastejšie v kontakte. Zároveň je treba

vziať do úvahy, že lekár výrazne ovplyvňuje výslednú atmosféru v ordinácií a tým

psychiku pacienta. Tým, že sa mu umožnilo vykonávať meranie z ľubovoľnej

pozície sa zväčšilo jeho pohodlie. Ak si zvolí klasickú vyšetrovaciu polohu je jeho

pozornosť smerovaná do prednej časti za pomoci orámovania a minimálny počet

ovládačov uľahčuje jeho orientáciu na prístroji.

Page 69: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

69

Diskusia

8.2 Ekonomické aspekty Cena prístrojov na vyšetrenie zraku s rovnakým zameraním sa pohybuje u novších

modelov okolo 500 000 českých korún [46] a u starších typov 400 000 korún [47]

Jedná sa o prístroj, ktorý slúži v rozmedzí minimálne 10 rokov, preto je jeho

počiatočná investícia opodstatnená. Mnou navštívené optiky v Brne využívali

dokonca i 20 ročné modely. Ďalšou výhodou je samotné skrátenie času vyšetrenia

vďaka automatizácií zameriavania. Kúpou aparátu s trojkombináciou funkcií sa

taktiež skracuje celkový čas vyšetrenia, vzhľadom na to, že pacient neprekladá hlavu

do viacerých prístrojov. Vďaka minimalizovaniu doby merania sa následne môže

lekár viac venovať subjektívnej forme vyšetrenia alebo zvýšiť počet pacientov.

U finálneho variantu je avšak ťažké odhadnúť konečnú sumu, vzhľadom na veľké

množstvo premenlivých faktorov. Výška ceny sa odvíja hlavne od počtu a kvality

využitých vnútorných komponentov.

V procese návrhu sa hľadelo na súčasné technologické a konštrukčné postupy.

Opláštenie aparátu je navrhnuté tak aby sa výrobný proces nepredražil. Predpokladá

sa výroba formovania za tepla, ktorá patrí medzi najlacnejšie formy. [35] Využitý

materiál je možné i formovať vysokotlakovým vstrekovaním. Spodný dielec bude

vyrobený odliatím zliatiny hliníku a vďaka svojmu mierne skosenému tvaru je

umožnené jednoduché odobratie z formy.

8.3 Sociologické aspekty Prístroj na vyšetrenie zraku je dôležité a nepostrádateľné zariadenie, ktoré

v konečnom dôsledku ovplyvňuje i samotný život jedinca. Zrak je jedným z našich

najdôležitejších zmyslov, ktorý sa podieľa i na našom sociálnom zaradení

do spoločnosti. Aparát slúži na diagnostiku zvýšeného očného tlaku, ktorého

zanedbanie môže viesť až k slepote. Ďalej stanovuje objektívnu hodnotu refrakčnej

chyby, vďaka ktorej môže lekár následne zvoliť správny postup riešenia.

Pristroj je určený do očných ambulancií a optík, kde je cieľová skupina, pre ktorú je

prístroj určený rozsiahla. Vďaka nastaviteľnosti bradovej podpery, pohyblivej

meracej hlave a samotnému polohovateľnému stolu so stoličkou je možné vyšetriť

širokú škálu ľudí i handicapovaných. Môžu na ňom absolvovať vyšetrenie všetky

osoby s výnimkou malých detí do približne 5 rokov. Vzhľadom na to, že deti je

ťažké presvedčiť k vloženiu hlavy do opierky a následne vydržať sedieť nehybne sa

využívajú im špeciálne upravené prístroje.

Finálny dizajn nemá žiadne kontroverzné prvky, či už z hľadiska tvaru alebo

farebného i grafického spracovania. Z toho dôvodu by nemal urážať či znevažovať

určité etnické, či iné skupiny.

8.2

8.3

Page 70: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

70

Záver

9 ZÁVER Témou diplomovej práce bolo navrhnúť dizajn prístroja na vyšetrenie zraku

s funkciou merania refrakcie oka, jeho tlaku a zakrivenia rohovky. Počas procesu

navrhovania bol tvorivý prístup zameraný na snahu o zatraktívnenie tvaru aparátu

a zároveň zvýraznenie jeho najdôležitejších častí. Výsledné organické tvarovanie je

z vizuálneho hľadiska netradičné, avšak stále zachováva všetky požiadavky

na konštrukciu i funkčnosť aparátu. Hlavná pozornosť bola v návrhu venovaná

na ergonómiu vyšetrovanej osoby a vyšetrujúceho, pre zabezpečenie ich

maximálneho komfortu počas merania.

V prvej časti práce sa zaoberám stručnou históriou prístroja, kde spomínam

najdôležitejšie míľniky v tejto oblasti a následne sa venujem i technickým

požiadavkám. Analytickú časť uzatváram stručným popisom súčasných modelov

na trhu. Počas písania práce som navštívila výstavu Opta, zameranú

na oftalmologické zariadenia i pomôcky a komunikovala s technickým pracovníkom

firmy Oculus. Získané znalosti som následne využila v procese navrhovania,

z ktorého vzišli 4 návrhy.

Finálny návrh je inšpirovaný tvarom meracieho otvoru - okulára, prostredníctvom

ktorého sú realizované všetky merania a tvorí dôležitý prvok celého aparátu.

Kopírovaním jeho tvaru v podobe sústredných kružníc a ich miernym vyosením

vo vertikálnej hladine sa docielilo podvedomému sústredeniu pozornosti pacienta

na túto partiu. Opierka na hlavu taktiež kopíruje kruhový tvar a nastaviteľným

výškovým rozmerom je prispôsobená pre 5‰ ženskej populácie i 95‰ mužskej

populácie. Bočné ramená čelovej časti mierne vystupujú smerom k pacientovým

ušiam čím sa docielilo čiastočné uvoľneniu jeho periférneho videnia. Tento prvok

slúži na zmiernenie stiesneného pocitu, ktorý môže počas vyšetrenia pociťovať.

Zo strany lekára došlo k výraznej inovácii v podobe odobratia displeja ako pevnej

súčasti aparátu. Nahradený je tabletom komunikujúcim s prístrojom pomocou

bezdrôtovej technológie. Toto riešenie umožnilo lekárovi vyšetrovať z viacerých

vyšetrovacích polôh, ale i otvorilo ďalšie možnosti v oblasti tvarovania. Ďalším

pozitívom je zamedzenie pohybu joysticku s pohyblivou časťou aparátu a spolu

so sklonom základne v mieste zápästia ruky prispievajú k zvýšeniu pohodlia počas

obsluhy. Minimalizovaním počtu ovládačov a samotným tvarovým i farebným

orámovaním prednej časti sa docielilo lepšie upriamenie pozornosti vyšetrujúceho

a jasné zdelenie polohy jednotlivých funkčných prvkov.

Tvar je navrhnutý tak, aby bola možná jednoduchá údržba prístroja. Plynulá

nadväznosť hmôt a mierne skosenie stien umožňujú rýchle umytie krytu. Strhávacie

papieriky či využitie matnej povrchovej úpravy prispievajú k rýchlej a pohodlnej

údržbe.

Page 71: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

71

Zoznam použitých zdrojov

10 ZOZNAM POUŢITÝCH ZDROJOV [1] KOPÁČOVÁ, Pavlína. Optické a oftalmologické přístroje. Brno, 2007.

Dostupné také z:

http://is.muni.cz/th/142313/lf_b/Opticke_a_oftalmologicke_pristroje.pdf.

bakalárska práca.

[2] KEELER, Richard. Ophthalmoscopes part 1 [online]. [cit. 2014-10-22].

http://www.college-

optometrists.org/en/college/museyeum/online_exhibitions/optical_instrument

s/ophthalmoscopes/index.cfm

[3] THE FOUNDATION OF THE AMERICAN ACADEMY OF

OPHTHALMOLOGY. Museum of vision: Dedicated to preserving

ophthalmology history [online]. [cit. 2014-10- 22]. Dostupné z:

http://museumofvision.org/dynamic/files/uploaded_files_ filename_227.pdf

[4] Retinoscopes [online]. [cit. 2014-10-22]. Dostupné z: http://www.college-

optometrists.org/en/college/museyeum/online_exhibitions/optical_instrument

s/retinoscopes.cfm

[5] PASELK, Robert. The Chemical Refractometer: Carl Zeiss Abbe

Refractometers [online]. 2010 [cit. 2014-10-24]. Dostupné z: http://www2.

humboldt.edu/scimus/RefracExhibit/ChemRefrac.htm

[6] MUSOPTIN. Zeiss_abbe_ref_kata_2 [online]. [cit. 24.10.2014]. Dostupné z:

http://www.musoptin.com/literatur/zeiss_abbe_ref_kata_2.jpg

[7] RUTRLE, Miloš. Přístrojová optika: učební texty pro oční optiky a oční

techniky, optometristy a oftalmology. 1. vyd. Brno: Institut pro další

vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 2000, 189 s. ISBN 80-701-3301-5.

[8] PEHLTRADING. 1643_medium [online]. [cit. 24.10.2014]. Dostupné z:

http:// pehltrading.com/images/product/1643_medium.JPG

[9] EBAY. Zeiss Allergan Humphrey 550 Autorefractor Automatic Refractor

Printer [online]. 2014 [cit. 24.10.2014]. Dostupné z:

http://www.ebay.com/itm/Zeiss-Allergan-Humphrey-550-Autorefractor-

Automatic-Refractor-Printer-

Untested/141440001592?_trksid=p4069.c100039.m2059&_trkparms=aid%3

D111001%26algo%3DREC.

[10] TECHNI EYE. HumpreyHARK-599: Autorefractor/Keratometer [online].

2014 [cit. 24.10.2014]. Dostupné z:

http://technieye.com/?product=humphrey-hark-599-autorefractorkeratometer-

2

[11] OPTHAL WORLD. Hoya Auto Refractometer: Operation Manual [online].

[cit. 24.10.2014]. Dostupné z:

http://www.ophthalworld.de/cosmoshop/pix/a/media/15122011-2/AR-

530%20Manual.pdf

[12] Keratometers [online]. 2014 [cit. 24.10.2014]. Dostupné z:

http://www.college-

optometrists.org/en/college/museyeum/online_exhibitions/optical_instrument

s/keratometers.cfm

[13] EBAY.COM. 53875 - Computed Anatomy: Inc. TMS-1 Topographic

Modeling System, No computer [online]. 2014 [cit. 22.10.2014]. Dostupné z:

http://www.ebay.com/itm/53875-Computed-Anatomy-Inc-TMS-1-

TopographicModeling-System-No-computer-/380611054100

Page 72: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

72

Zoznam použitých zdrojov

[14] WOLFFE, Michael a Colin BURROWS. Tonometers [online]. 2002

[cit.22.10.2014]. Dostupné z: http://www.college-

optometrists.org/en/college/museyeum/online_exhibitions/optical_instrument

s/tonometers.cfm

[15] BURROWS, Colin. FIRSTVIEW EYE CARE ASSOCIATES. NCT/Air- Puff

Tonometer [online]. 2011 [cit. 22.10.2014]. Dostupné z:

http://www.firstvieweyecare.com/archives/471

[16] US OPHTHALMIC. Ezer ERK-5400 [online]. 2013 [cit. 8.12.2014].

Dostupné z: http://usophthalmic.com/ERK-5400

[17] CARL ZEISS MEDITEC AG. Exam and Refraction: Autorefraction with the

i.Profiler® plus. Germany, 2013. Dostupné z:

http://www.zeiss.com/content/dam/Vision/Vision/International/Pdf/en/dti/zeis

s-instruments-product-catalogue-2013-online-EN_20_010_7275II.pdf

[18] NIDEK CO., LTD. Model ARK- 500A: Operators manual [online]. 2008 [cit.

2014-12-08]. Dostupné také z: https://marco.zendesk.com/hc/en-

us/article_attachments/200467006/ARK-500A_OME_30705-P902C.pdf

[19] CARL ZEISS MEDITEC AG. Visuref 100 from Zeiss:

Autorefractor/Keratometer [online]. 2013 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z:

http://www.zeiss.co.uk/content/dam/Vision/Vision/International/Pdf/en/dti/E

N_CZM_42869_VISUREF100_210_270_Datenblatt.pdf

[20] TOPCON EUROPE MEDICAL. KR-1: Auto Kerato-Refractometer [online].

2013 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z:

http://www.topcon.com.hr/pdf/Topcon_brochure_KR-1_en.pdf

[21] CANON INC. RK -F2: Full Auto- Ref- Keratometer [online].2012 [cit.2014-

12-08]. Dostupné z: https://media.canon-

asia.com/shared/live/products/EN/RK-F2.pdf

[22] RODENSTOCK INSTRUMENTS. CX 800: Auto-Ref-Keratometer [online].

2013 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z:

http://www.alfainstruments.com/Brochures/cx800.pdf

[23] OCULUS. Oculus Park 1 [online]. 2007 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z:

http://www.ophthalmic.com.my/product/pdf/oc_park1_EN.pdf

[24] HULVITZ. HRK-8000A: Hulvitz Auto Ref-Keratometer [online]. 2007 [cit

2014-12-08]. Dostupné z:

http://www.coburntechnologies.com/ophthalmic/pdf/HRK-

8000A%20Auto%20Ref-Keratometer.pdf

[25] SHIN- NIPPON. Accuref K900 [online]. 2011 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z:

http://www.graftonoptical.com/assets/products/874/files/original_132921322

9_002_accuref_k900_en.pdf

[26] TOPCON CORPORATION. KR-800: Auto Kerato-Refractometer [online].

2013 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z: http://www.optimed.ro/echipamente-

medicale/docs/Prezentari/topcon_kr-800_rm-800_en.pdf

[27] TAKAHASHI, Yoshitsugu a Ryousuke ITO. KABUSHIKI KAISHA

TOPCON. Ophthalmologic apparatus [patent]. Užitný vzor, US7909462 B2.

Uděleno 22.3.2011. Zapsáno 22.8.2008. Dostupné z:

https://www.google.com/patents/US7909462?dq=Auto-

refractometer&hl=sk&sa=X&ei=yHEqVLafB8eQPZOvgQg&ved=0CD8Q6

AEwBDha

Page 73: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

73

Zoznam použitých zdrojov

[28] ITOH, Hiroshi. CANON KABUSHIKI KAISHA. Ophthalmologic apparatus,

ophthalmologic control method, and program [patent]. Užitný vzor.,

US20140111773 A1. Uděleno 24.04.2014. Dostupné z:

https://www.google.com.gh/patents/US20140111773?dq=eye+refractometer

&hl=sk&sa=X&ei=U5E_

VIHGJoHjywP72oK4Cw&ved=0CGIQ6AEwCDgK

[29] E- konstruktér. 2013. Základny principy krokových elektromotorů. E-

konstrukter.cz [online]. [cit. 2015-05-07]. Dostupné z: http://e-

konstrukter.cz/novinka/zakladni-principy-krokovych-motoru

[30] ARGUS OPTIK KFT. Nidek Tonoref II [online]. 2010 [cit. 2014-12-08].

Dostupné z: http://argusoptik.hu/wp/?page_id=919

[31] LORKO,Martin a JAMBRICHOVÁ,Zuzana.Ergonomia.Prešov:Technická

univerzita v Košiciach, 1998.ISBN 80-7099-392-8

[32] BAKER, Chris a Kabir ARIANTA. CARL ZEISS MEDITEC, Inc. Motorized

patient support for eye examination or treatment [patent]. USA. Užitný vzor,

US7401921 B2. Uděleno 22.7.2008. Dostupné z: https://www.google.com/

patents/

[33] MEDILEX. Factory Certified Cirrus™ HD-OCT 4000: for Retina, Glaucoma

and Cornea [online]. 2014 [cit. 7.12.2014]. Dostupné z: http://www.

medilexonline.com/Zeiss_Cirrus_HD-OCT_4000.html

[34] HLUCHÝ, Miroslav a Jan KOLOUCH. Strojírenská technologie 1. 4., rev.

vyd. Praha: Scientia, 2007, 266 s. ISBN 978-80-86960-26-5.

[35] KINTZ PLASTICS. Advances in Thick-Gauge Thermoplastic Parts for

Medical Equipment Design [online]. 2014 [cit. 9.12.2014]. Dostupné z:http://

www.pddnet.com/articles/2014/04/advances-thick-gauge-thermoplastic-

partsmedical-equipment-design

[36] SOKOLOWSKI, Witold, Annick METCALFE, Shunichi HAYASHI,

L‘Hocine YAHIA a Jean RAYMOND. Medical applications of shape

memory polymers. Biomedical Materials [online]. 2007-03-01, vol. 2, issue 1,

S23-S27 [cit. 2014-10-28]. DOI: 10.1088/1748-6041/2/1/S04. Dostupné z:

http://stacks.iop.org/1748-605X/2/i=1/a=S04?key=crossref.

fd20d4b2edf76636b012f23e25013731

[37] OCHODNICKÝ, Ján. Prispůsobováni dotykového displeje pro tělesně

postižené. Brno, 2011 . Dostupné z:

https://dspace.vutbr.cz/xmlui/bitstream/handle/11012/4144/PrizpusobovaniD

otykovehoDisplejeProTelesnePostizene.pdf?sequence=2&. bakalárska práca.

[38] NOVÁK, Martin. Principy dotykových panelů a jejich využití v automatizaci.

Elektro: časopis pro elektrotechniku [online]. 2009, roč. 2009, č. 2 [cit. 2014-

10-07]. Dostupné z: http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_

document=38503

[39] SWANN, Melanie. Ergonomics of Touch Screens. Surrey [online]. 2006 [cit.

28.10.2014]. Dostupné z: http://www.ergonomic-solutions.net/pdf/Touch_

Screen_Ergonomics_06.pdf

[40] MIMURA, Yoshiaki. NIDEK CO., Ltd. Electric joystick mechanism for an

ophthalmic apparatus [patent]. US7654670 B2, US 12/230,507. Uděleno

2008. Dostupné z:

https://www.google.com/patents/US7654670?dq=electric+joystick+mechanis

Page 74: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

74

Zoznam použitých zdrojov

m%20+for+an+ophthalmic+apparatu&hl=sk&sa=X&ei=hvxPVO_yCYK8yg

Om5oH4Bw&ved=0CBwQ6AEwAA

[41] TORY, Melanie a Robert KINCAID. Comparing Physical, Overlay, and

Touch Screen Parameter Controls2013 [online]. 2013 [cit. 28.10.2014].

Dostupné z:

http://webhome.cs.uvic.ca/~mtory/publications/ITS2013_Tory.pdf

[42] BUKVALD, Jiří. Diploma project: Autorefractometer. In: Coroflot.com

[online]. 2009 [cit. 10.12.2014]. Dostupné z:http://www.coroflot.com/people/

project?id=353610&user_id=170269

[43] KIM, Dongcheol. Refractometer/keratometer. In: Pinterest.com [online].2013

[cit. 10.12.2014]. Dostupné z:

http://www.pinterest.com/pin/524669425310130110/

[44] FORMA MEDICAL DEVICE DESIGN. Medical Product Design and

Cognitive Psychology [online]. 2014 [cit. 10.12.2014]. Dostupné z:

http://www.formamedicaldevicedesign.com/medical-product-design-

cognitive-psychology/

[45] FORMA MEDICAL DEVICE DESIGN. Choosing Medical Product Colors

[online]. 2014 [cit. 10.12.2014]. Dostupné z:

http://www.formamedicaldevicedesign.com/choosing-medical-product-

colors/

[46] TOPCON. Topcon Times [online]. London, 2014 [cit. 2015-05-12]. Dostupné

z: http://www.topcon-

medical.co.uk/files/Local_TGB/Topcon_Times5_LR.pdf

[47] BLUERIVMED. Nidek Marco M3: Tonoref II [online]. 2014 [cit. 2015-05-

12]. Dostupné z: http://www.optiboard.com/forums/showthread.php/59281-

Nidek-Marco-M3-Tonoref-II-For-SALE

Page 75: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

75

Zoznam použitých obrázkov

ZOZNAM POUŢITÝCH OBRÁZKOV

Obr. 1 Oftalmoskop a H. L. F. von Helmholtz 14

Obr. 2 Babbageov oftalmoskop a Charles Babbage 15

Obr. 3 Schéma s koňom a prístroj Margaret Dobson 15

Obr. 4 Abbé refraktometer s opláštením 16

Obr. 5 Hardy-Astronov refraktometer 16

Obr. 6 Rodenstock PR60 a Zeiss Ko- Re 17

Obr. 7 Humphrey 550 17

Obr. 8 Humphrey HARK 599 a R530 od Hoya 18

Obr. 9 Humphrey HARK 599 a R530 od 18

Obr. 10 F. A. Hardyho keratometer a Kelvinov Whitov 19

Obr. 11 TMS-1 Computer Anatomy 19

Obr. 12 Profesor Hjalmar Schiøtz a X-Tonometer 20

Obr. 13 Bezkontaktný tonometer 20

Obr. 14 Vnútorné rozloženie 21

Obr. 15 Zeiss i.Profiler 22

Obr. 16 Znázornenie Scheinerovej clony 23

Obr. 17 Vnútorné rozloženie strednej časti 24

Obr. 18 Znázornené rozmery opierky a dýza tonometra 24

Obr. 19 HD-OCT 4000 a ukážka konštrukcie jeho opierky 25

Obr. 20 Znázornenie rezistívneho displeja 27

Obr. 21 Znázornenie kapacitného displeja 28

Obr. 22 Naklápací a rotačný displej 28

Obr. 23 Nikon Speedy 30

Obr. 24 Topcon TRK 1P 31

Obr. 25 Topcon K1 32

Obr. 26 Huvitz 8000A 32

Obr. 27 Accuref K900 33

Obr. 28 Koncepčný návrh od Jiřího Bukvalda 34

Obr. 29 Koncepčný model 2 34

Obr. 30 Variant1 38

Obr. 31 Detail variantu 1 38

Obr. 32 Variant2 39

Obr. 33 Detail na variant 2 40

Obr. 34 Variant3 41

Obr. 35 Farebné riešenia 3 návrhu 42

Obr. 36 Variant 4 43

Obr. 37 Finálny variant predný a bočný pohľad 44

Obr. 38 Finálny variant detail na okulár a zadný pohľad 44

Obr. 39 Finálny návrh 45

Obr. 40 Kompozičné riešenie 46

Obr. 41 Detail na okulár a bočné predely 47

Obr. 42 Predný pohľad a detail na joystick 48

Obr. 43 Znázornenie opierky na tablet 48

Obr. 44 Opierka na hlavu 49

Obr. 45 Pohľady na chladiace otvory 50

Obr. 46 Rozmery 51

Page 76: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

76

Zoznam použitých obrázkov

Obr. 47 Znázornenie maximálnych hodnôt posunu 52

Obr. 48 Vnútorné rozloženie 53

Obr. 49 Znázornenie delenia krytu 54

Obr. 50 Znázornenie prístupu do tlačiarne a ukážka tlače 55

Obr. 51 Konektory a napájanie prístroja 55

Obr. 52 Umiestnenie prístroja v miestnosti 57

Obr. 53 Poloha, kde vyšetrujúci ovláda aparát za stolom 57

Obr. 54 V ľavo klasická vyšetrovacia poloha, v pravo doplnková 58

Obr. 55 Tablet uložený opierke 58

Obr. 56 Ovládanie joysticku a jeho rozmery 59

Obr. 57 Tlačiareň a výrezy hmoty slúžiace k jej lepšiemu prístupu 60

Obr. 58 Znázornenie vyšetrenia u 3 veľkostí hlavy 61

Obr. 59 Rozmery opierky 61

Obr. 60 Umiestnenie hlavy v opierke 62

Obr. 61 Opierka na bradu len s SMP a spolu so strhávateľnými papierikmi 62

Obr. 62 Dýza tonometra 62

Obr. 63 Farebné riešenie 63

Obr. 64 Primárna farba 64

Obr. 65 Sekundárna farba 64

Obr. 66 Kontrastná farba 65

Obr. 67 Farebné varianty 65

Obr. 68 Zobrazenie kontrastnej farby 66

Obr. 69 Aplikácia loga 66

Obr. 70 Logo 67

Obr. 71 Variant s podtlačou 67

Page 77: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

77

Zoznam tabuliek

ZOZNAM TABULIEK

Tab.1 Rozmery 10 modelov auto- refraktometrov 22

Tab.2 Rozmery posuvu meracej hlavy, šírka a hĺbka strednej časti 22

Tab.3 Rozmery hlavy 25

Tab.4 Rozbor displejov vybraných 10 prístrojov 27

Page 78: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

78

Zoznam skratiek

ZOZNAM SKRATIEK

ABS akrylonitril butadien styrén

K keratometer

R refraktometer

P pachymeter

SMP materiál s tvarovou pamäťou na polyuretánovej báze

T tonometer

Page 79: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

79

Zoznam príloh

ZOZNAM PRÍLOH

Príloha: zmenšený sumarizačný poster (A4)

zmenšený dizajnérsky poster (A4)

zmenšený technický poster (A4)

zmenšený ergonomický poster (A4)

Vložená príloha: fotografie rozpracovaného modelu (A4)

Samostatné prílohy: sumarizačný poster (A1)

dizajnérsky poster (A1)

technický poster (A1)

ergonomický poster (A1)

model 1:1

Page 80: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

80

Príloha - zmenšený poster

PRÍLOHA - ZMENŠENÝ POSTER

Page 81: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

81

Príloha - zmenšený poster

Page 82: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

82

Príloha - zmenšený poster

Page 83: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

83

Príloha - zmenšený poster

Page 84: VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - ustavkonstruovani.cz · Prvý auto-refraktometer, ktorý sa mohol presadiť vo väþšom rozsahu, vyrábala firma Acuity System pod oznaþením

strana

84

Vložená príloha- fotky modelu

VLOŢENÁ PRÍLOHA- FOTKY MODELU