工作安全与健康：职业性肌肉骨骼疾患
分类：
产品动态
作者：
Qualisys
来源：
Qualisys
发布时间：
2022-05-07 17:50
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每年的4月28日是世界工作安全与健康日，它致力于在全世界范围内促进职业事故和职业病的预防。这项宣传运动旨在引导国际社会关注职业事故和职业病问题的严重性，以及促进和建立安全与健康文化对减少因工死亡和工伤的作用。
一、职业性肌肉骨骼疾患(WMSDs)
职业性肌肉骨骼疾患(work-related musculoskeletal disorders, WMSDs)是WHO 重点关注的职业病。WMSDs是指由于暴露于职业场所的危险因素(重复操作、不良姿势、体力负荷、振动等)而引起的局部肌肉骨骼系统的不适、疼痛和损伤。
WMSDs的发病率高、危害大，不仅严重影响个人的生活质量，而且会给社会造成巨大的经济损伤。无论在发达国家或发展中国家，都居重要的职业健康问题之列，成为持续关注和急需解决的职业卫生问题。在欧美等国家，WMSDs 疾患影响半数以上的职业人群，位居职业相关疾病发病的第二位，是职工因病缺勤的主要原因，每年因此工伤赔偿多达数百亿美元。例如，美国WMSDs 占所有职业病的65%，成为增长最快的职业性伤害，仅腕管综合征病人就有200 万人，占所有WMSDs的27%。欧洲数据显示，30%的工人患有背部疼痛，尤其北欧国家每年因WMSDs 造成的经济损失巨大，占国民生产总值的2. 7%～ 5. 2%。我国WMSDs 也呈高发态势，患病率高达20%～ 90%。
二、WMSDs 评估方法
通过现场评估危险因素并告知工人和雇主风险，可以有效预防WMSDs。WMSDs 的发生由多种危险因素引起，主要包括: ①生物力学因素( 用力/受力负荷、静力负荷、作业体位、重复动作等) ，②环境因素( 振动、噪声、温度、人机界面尺寸等) ，③工作组织因素( 作息时间分配、作业方式、作业时间、重复动作频率、生产速率等) ，④社会心理因素( 精神紧张、工作快节奏、单调工作、生活压力等) ，⑤个体因素( 性别、年龄、工龄、人体尺寸等) 。其中，局部肌肉用力/受力负荷过大、时间过长、重复频率过高是造成慢性肌肉骨骼疾患的三个基本因素。目前国际上已经开发出多种评估WMSDs 及其危险因素的方法。根据其资料获取方式的不同，大致可分为自评法、观察法和测量法和仿真分析法等。
自评法是指将相关问题列入调查表或直接与作业人员交谈，作业人员自主完成回答，如调查表法、访谈法等;观察法是指通过研究人员观察和记录劳动过程，确定某些劳动负荷在作业过程中所占的比例，如多瞬间调查法、快速暴露检查法及NIOSH提举公式等;测量法是指采用运动捕捉系统、表面肌电仪等高新科技产品对身体姿态、肌肉内负荷及功能状态等进行的直接测量;仿真分析法是指建立一个与研究对象或过程相似的模型，通过模型来间接研究对象的运动学和动力学特征，是一种间接实验技术。前2种方法简单易行，利于大样本量调查，且不受仪器、场地限制，但两者的调查研究结果均易受到作业人员和观察人员的主观感觉差异影响，其研究结果的客观性稍差;后2种测量法需要高科技仪器的帮助，易受外界多种因素的限制，但能够客观的测量和评价肌肉内负荷、功能状态及损伤过程中的特征，研究结果的客观性较高。
三、运动捕捉系统在WMSDs评估中的应用
随着先进的计算机技术与多种负荷评价方法相结合，客观综合地评价工作者的工效学负荷。越来越多的WMSDs研究中使用运动捕捉系统、表面肌电仪、测力台等非侵入性设备进行定量、客观的评估。
Julien等人(2021)在 Gait & Posture (IF=2.84)上发表了一篇名为《一般钻井任务阶段与高度影响的识别：运动学与动力学数据的结合》的文章，利用运动捕捉系统和测力台采集钻井工人的运动学和动力学数据，对包括钻孔任务的不同阶段进行客观识别和描述，并在有效部分对受试者整体姿势进行生物力学和人体工程学评估。
Julien等作者招募了14名右手为惯用手的受试者参加本次试验，这些人都有钻井经验，但未成为专家。
本次试验任务包括在固定在垂直支架上的3毫米厚的粗钢板上钻孔三次，使用的是无绳手钻(无绳锤头钻机，DHP453SFE Makita;重量：2公斤)，配有直径8毫米的钢钻。每个受试者使用一个新的钻头。随机测试两种高度条件：距离地面130cm (H130)和170cm (H170)。
每次钻孔前，受试者面对目标站立，距离目标50厘米。钻头被放置在他右边一个65厘米高的架子上。从这个初始位置开始，受试者必须抓住钻头，在标记位置钻穿面对他的钢板，将钻头放在支架上，然后回到初始位置。
钻井过程中施加的力通过一个测力台连接到钢板的背面。利用8台Qualisys Oqus 400 (200hz)红外运动捕捉摄像机记录全身运动。受试者身上贴有87个反光标记点。
受试者实验装置，分别在H170(A)和 H130(B)执行钻井任务
实验结果显示无论在何种条件下，钻井任务可分为运输、瞄准、重新定位、钻井和返回5个阶段。高度的增加使钻井阶段的时间增加了一倍，同时减少了约30%的压力。同样，身高变化显著影响受试者的姿势，主要是头部、躯干和上肢，以及H130和H170的RULA分数分别为6和7。
本文表明，运动学和动力学的数据结合可以分析钻井任务;即使在中等高度，操作员也面临着肌肉骨骼疾患的风险，并且随着高度的增加而升高。
更多关于本研究的信息，请参考原文：
链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S096663622100059X
DOI：10.1016/j.gaitpost.2021.02.021
四、结语
Qualisys三维运动捕捉系统能采集操作者亚毫米精准的身体姿态信息，如关节屈曲、内收外展、旋内旋外等;可以表面肌电、测力台等设备进行同步，全面分析操作者肌肉负荷、功能状态，是WMSDs的一个定量、精确的评估手段。进一步的研究，还可以通过采集的数据对操作者肌肉骨骼系统建模仿真系统，评价机体与劳动负荷相互作用，预测工作环境的实际动作对操作者的影响。
除此之外，Qualisys三维运动捕捉系统广泛应用于人类工效学，研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理等特点，提升产品/设备操控舒适性，保障劳动健康安全。
参考文献
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