鋼製小物に関わる操作性定量評価の研究（第２報）
製小物に関わる操作性定量評価の研究（第２報） *長嶋 宏之**、飯村 崇***、井上 研司****ピンセットなどの鋼製小物について、意匠により作業効率に差が出るのかを調査するべく、操作性評価実験を行いデータの収集と定量化を試みた。本研究ではするべく、操作性評価実験を行いデータの収集と定量化を試み
本研究では意匠
意匠の異なる 2 種類のピンセットを用いて、種類のピンセットを用いて、想定する作業工程の実験を設定し、そ想定する作業工程の実験を設定し、そ想定する作業工程の実験を設定し、その有の有効性を検討した。その結果、操作性における効性を検討した。その結果、操作性における各ピンセット各ピンセットの違いを把握各ピンセットを把握することがすることができた。
キーワード：鋼製小物、操作性、定量化
キーワード：鋼製小物、操作性、定量化

Quantifying Handleability of Metallic Instruments (Part 2)
Hiroyuki Nagashima, Takashi Iimura and Kenji Inoue
This work investigated how the shape of medical instruments (e.g., forceps) affects theirperformance. For the same, we conducted experimental surgical procedures and collected
and quantified the associated work-efficiency
work efficiency data. Furthermore, we analyzed the outcomesof the experimental procedures and the associated problems. The results indicate thatdifferences
rences exist between the various forceps shapes.
key words : metallic instruments, handleability, quantification
1 緒言
岩手県工業技術センターでは平成 20 年度から、文部文部科学省の都市エリア事業都市エリア事業やや地域イノベーションクラスタ
地域イノベーションクラスタープログラムなどのープログラムなどの外部資金を活用し外部資金を活用し、、医療機器開発事医療機器開発事業を実施してきた。その業を実施してきた。その事業事業で開発したで開発した、はさみ、ピン、はさみ、ピンセット、鉗子など、外科的処置や手術に使用する金属製医療機器（以下、医療機器（以下、鋼製小物
鋼製小物）のいくつかは、医師などののいくつかは、医師などの開発依頼者による主観的評価は非常に高かったものの、操作性に関する操作性に関する客観的な評価データは客観的な評価データは得られなかった。
得られなかった。
そこで、鋼製ピンセットを使
そこで、鋼製ピンセットを使用した作業工程を再現し用した作業工程を再現した操作性評価実験を実施た操作性評価実験を実施し、鋼製小物の操作に関わる客し、鋼製小物の操作に関わる客観的データの入手とその定量化を観的データの入手とその定量化を試みているている 1)。
本稿では第２報として第２報として、、本実験について本実験についての報告を行う。
報告を行う。
2 方法
2-1 実験の目的
目的
実験の目的は実験の目的は評価のための有効な定量データが入手
評価のための有効な定量データが入手可能かを検討するものである。
可能かを検討するものである。そこで、被験者がそこで、被験者がピンセピンセットを使用したを使用した軽作業を行
軽作業を行う操作性評価実験を実施
う操作性評価実験を実施する
する
（図１）
。
2-2 予備実験
予備実験での課題
予備実験おける課題は以下のとおりであった。
実験前に実験前に、いかに作業をいかに作業を覚えてもらうかもらうか
実験中実験中の「習熟」の影響をどのように抑えるか」の影響をどのように抑えるか
実験のの時間を抑え、多くデータを収集できる時間を抑え、多くデータを収集できるか時間を抑え、多くデータを収集できるか*
平成 26 年度 技術シーズ形成研究事業（発展ステージ）
技術シーズ形成研究事業（発展ステ ージ）**
デザイン部*** 素形材技術部**** 株式会社東光舎

そこで、下記に示す
そこで 下記に示す実験内容の実験内容の変更を行った
変更を行った。
５回から回から 25 回へ、被験者被験者１人あたりの人あたりの作業回数
作業回数の大幅な増加
な増加
実験１回目、２回目、それぞれ日を改めての実施
実験１回目のピンセットが実験１回目のピンセットが「A’」からの被験者、」からの被験者、「B」からの被験者」からの被験者の人数が同数になるように調の人数が同数になるように調整
2-3
3 実験の概要
作業内容は、精密機器にて使用されるフレキシブルフ
作業内容
精密機器にて使用されるフレキシブルフ
ラットケーブル(ラットケーブル(以下、FFC)をを、製品に見立てた治具上のコネクタ２箇所にピンセットを使ってコネクタ２箇所にピンセットを使って接続する接続するものと設と設定する。
定する。
この作業を 25 回繰り返すことを１タスクと設定し、意匠の異なるし、意匠の異なる２種のピンセットについて２種のピンセットについて１タスクず２種のピンセットについてずつ行ってもらう（図つ行ってもらう（図２、表１）、表１）。

図 1 実験の様子

岩手県工業技術センター研究報告

2-4 使用ピンセット
実験に使用するピンセットは、実験者が開発したピンセット A’（ヘキサゴン鑷子 AHT130-011S、全長 152mm、グリップ部六角形、SUS420 製）とピンセット B（既製品、全長 130mm、SUS304 製）の２種類である（図３）。
2-5 治具製品に見立てた「治具」の製作には、３次元モデリン
グソフトウェア「Alias Design」、光造形装置 NRM-6000を使用する。これに、設定した位置へコネクタを接着したものを 30 個用意する（図４）。
2-6 データの収集法
実験から得られる定量データは、測定する作業時間と、印象評価調査の結果とする。
2-6-1 作業時間の計測
作業時間は治具１個あたりの製作時間と 25 個分の合計製作時間を計測する。計測方法はタイマーを使用し、実験者が観察中に目視で行う。
2-6-2 印章評価の調査
印象評価調査は、
「長さ」
、「太さ」
、「重さ」
、「バランス」、「バネの堅さ」、「滑りにくさ」、「持ちやすさ」、「モノのつかみやすさ」、「取り回しのしやすさ」、「使いやすかったか」の印象 10 項目を「大変良い・良い・どちらでもない・悪い・大変悪い」の５段階で評価してもらう。
また、最後に自由回答を記入してもらう。

④①③②

指示したピンセットによって与えられた治具に対し下記の作業を行う① 治具正面の垂直コネクタにケーブルの端を挿し、ロックする② 治具表面の溝に沿ってケーブルを這わす③ ②の途中でケーブルを 90º 方向転換し、続けて溝に這わす④ 上面のコネクタにケーブルの端を挿し、ロックする⑤ ケーブルの中ほどを粘着テープで固定する

図 2 作業内容
表 1 作業手順
１） 被験者は椅子に座り、テーブル上にて作業する
２） １タスクにつき 25 個の「治具」を組み立ててもらう
３） はじめに実験者が作業手順をひと通り説明する
４） 実験に使用しないピンセットで１回以上練習する
５） ２種類のピンセットについてそれぞれタスクを１回行う
６） ２回目の実験は１日以上、時間を開ける
７） どちらのピンセットから始めるかは、実験順によって変更する

第 18 号（2016）

図 3 使用したピンセット２種（上：ピンセット A’ ／ 下：ピンセット B）

図 4 治具
表 2 被験者内訳
被験者

使用ピンセット

性別

年代

１回目

1

男性

40

A’

２回目
B

2

女性

30

B

A’

3

女性

30

A’

B

4

女性

30

B

A’

5

女性

10A’

B

6

女性

20

B

A’

7

女性

30

A’

B

8

女性

40

B

A’

9

男性

30

A’

B

10

男性

30

B

A’

11

女性

40A’

B

12

男性

30

B

A’

13

男性

40A’

B

14

男性

30

B

A’

15

男性

40

A’

B

16男性

40BA’

鋼製小物に関わる操作性定量評価の研究（第２報）

図 5 計測時間記録票（被験者 01 の例）

図 6 ラップタイムの比較と度数分布（被験者 01 の例）

図 7 印象評価記録票（被験者 01 の例）

岩手県工業技術センター研究報告

3 結果
実験により、10 代から 40 代の男女、16 人の被験者について定量データを得ることができた（表２）。
3-1 作業時間データ
被験者一人あたり、25 作業×２ピンセット分の作業測時間を得た。よって、16 人分の記録数として合計 800 の計測記録を定量データとして得ることができた（図５、
図６）。ピンセット A’、B の２群についてそれぞれの平均値、中央値、最小値、最大値を表３に示す。
表 3 平均値、中央値、最小値、最大値（m:s.ms）
平均値
中央値
最小値
最大値

ピンセット A’
00:43.630
00:39.300
00:20.290
02:16.820

ピンセット B
00:40.994
00:37.310
00:21.360
02:56.630

第 18 号（2016）
表 4 １回目と２回目の差の検定

検定法
棄却域
自由度
確率(p)
有意差の判定

表 5 A’と B の差の検定
１回目
等分散の検定棄却域
自由度
F値
等分散の判定有意差の検定棄却域
確率(p)有意差の判定3-2 印象評価
前述した印象 10 項目について、「大変良い」＝５、「良い」＝４、「どちらでもない」＝３、「悪い」＝２、「大変悪い」＝１として設定。各項目の回答を点数化。16 人分として合計 320 の定量データを得ることができた
（図７）
。
4 考
察
4-1 作業時間
4-1-1 １回目と２回目
第１報で明らかとなった「慣れ」に関する課題から、それぞれの被験者の１回目と２回目の作業時間においては、作業習熟による差があるのではと予想した。
そこで、すべての記録を１回目と２回目に分け、この２群間の平均値について有意な差があるかを検定し（関連する２群の差の検定）、有意差があると判定した（表４）。よって、１回目と２回目の記録を分けて分析することとした。
4-1-2 ピンセット A’と B の比較
4-1-1 の結果から、１回目の作業時間において、ピンセット A’と B を比べるために、１回目の A’の作業時間とB の作業時間の２群間の平均値について有意な差があるかを検定し（独立２群の差の検定）、有意差があると見られた。同様に、２回目の作業時間においても A’、B の２群間の差の検定を行い有意差があると見られた（表５）。
よって、まず、１回目の２群の平均値などを比べると、最小値はほぼ変わらないものの、平均値、中央値においては大幅に差があり、ピンセット B は作業時間が短いと考えられる（表６）。
次に、２回目の２群においては、最小値、平均値、中央値において、ピンセット A’の作業時間が短いと考えられる。標準偏差も１秒以上差がある（表７）。
さらに、ピンセット B については１回目と２回目とも各値を比べるとあまり差がない。これは、B のオーソドックスな意匠は、普段から使い慣れているからと推測す

一標本 t 検定
0.05, 両側検定
399
6.1241E-13
P <0.05 により有意差がある

２回目
F 検定
0.05
199, 199

1.07021.2266
等分散である
等分散である二標本 t 検定
0.05, 両側検定
2.2761E-5
0.033
P<0.05 により有意P<0.05 により有差がある
意差がある

表6 １回目の平均値、中央値、最小値、最大値、分散、標準偏差（m:s.ms）
平均値
中央値
最小値
最大値
分散
標準偏差

ピンセット A’
00:49.720
00:44.790
00:22.540
02:16.820
0.104200:19.371

ピンセット B
00:41.55300:36.875
00:21.750
02:56.630
0.097400:18.725

表7 ２回目の平均値、中央値、最小値、最大値、分散、標準偏差（m:s.ms）
平均値
中央値
最小値
最大値
分散
標準偏差

ピンセット A’
00:37.540
00:35.945
00:20.290
01:54.580
0.045800:12.846

ピンセット B
00:40.435
00:37.540
00:21.360
02:04.510
0.056200:14.227

る。つまり、被験者はそれぞれにピンセット B の取り扱いに習熟しており、作業時間の安定につながったのだろう。
一方、A’は１回目と２回目のデータを比較すると２回目の成績がおしなべて良い。つまり、被験者がピンセッ
ト A’の取り扱いに対して十分に習熟しているとは言いがたいと考える。A’は１回目では作業とピンセットに共に慣れる事が必要で、時間が遅れ、本来の作業時間ではないとも考えられる。２回目の A’の時間は各値とも同じ２回目の B と比べ１～２秒以上短い。
4-2 印象評価
評価項目の回答を点数した 16 人分、320 の定量データを、まずは、１回目と２回目の評価点に差があるのかを判定するため、有意水準 5%で両側検定の t 検定を

鋼製小物に関わる操作性定量評価の研究（第２報）行ったところ、t (15)=0.74, p=0.46 であり、評価点の平均点の差に有意差は見られなかった。
よって、１回目と２回目を分けることなく、ピンセ
ット A’と B の評価点に差があるのかを検定することとした。有意水準５%で両側検定の t 検定を行ったと
ころ，t (15)=1.05, p=0.31 であり、評価点の平均点の差に有意差は見られない、つまり、A’と B との評価に有意差はないと考えられる。
4-3 まとめ
本実験により判明した項目は以下のとおりである。
作業時間の計測データとその統計処理は、鋼製小物の操作性評価に有効性を持つことがわかった。
被験者それぞれの作業時間の成績推移については、作業後半になるに連れ良くなっていくことから、作業への「慣れ」が大きく影響している。
ピンセットへの「慣れ」も成績に大きく影響していると考え、各ピンセットの取り扱いを十分習熟させた後、実験を行う必要がある。
印象評価において、ピンセット 2 群間の差は出なかった。

5 結言
今回の実験で鋼製小物を使用した作業工程の定量化を行い、客観的な評価のデータを得た。また、そのデータが操作性評価において有効であることを確認することができた。しかしながら、操作における人間の「慣れ」を排除することは難しく、このような比較評価においては必ず課題になると思われる。
謝辞
本研究を進めるにあたり、被験者の皆様、関係各位には大変お世話になりました。この場をお借りしてお礼申し上げます。
文献1) 長嶋宏之、飯村崇、井上研司：鋼製小物に関わる操作性定量評価の研究（第１報）、地方独立行政法人岩手県工業技術センター研究報告、第 18 号（2015）