醫(yī)學(xué)超聲掃描工作工效學(xué)負(fù)荷模型的構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、職業(yè)性肌肉骨骼損傷（WMSD）在超聲醫(yī)師群體中的患病率高達(dá)90％以上。已有研究證明 WMSD的發(fā)病與工效學(xué)負(fù)荷如不良工作姿勢、上肢施力、重復(fù)性操作等有關(guān)。然而，目前有關(guān)醫(yī)學(xué)超聲掃描工作的工效學(xué)負(fù)荷因素研究主要限于流行病學(xué)調(diào)研與少量現(xiàn)場調(diào)查，不同工效學(xué)因素及其不同水平對WMSD的影響程度未知，工效學(xué)負(fù)荷因素之間的相互作用也少有研究，有待對其進(jìn)行綜合評價(jià)。本文的研究目的是通過真實(shí)超聲掃描工作的力度測量和生物力學(xué)分析來構(gòu)建工效學(xué)負(fù)荷模型，并對

2、不同水平負(fù)荷因素的影響效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本文首先通過采集真實(shí)超聲掃描工作的工效學(xué)數(shù)據(jù)，根據(jù)負(fù)荷因素的范圍及大小，提出了貼合實(shí)際工作的工效學(xué)負(fù)荷因素模擬實(shí)驗(yàn)方案；然后通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M超聲掃描工作，研究了不同水平的工效學(xué)負(fù)荷因素對于肩部肌肉活性及身體不適感的影響程度，為改進(jìn)醫(yī)學(xué)超聲掃描工作任務(wù)設(shè)計(jì)、制定職業(yè)性肌肉骨骼損傷的預(yù)防措施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　本研究分為兩個部分：第一部分完成真實(shí)醫(yī)學(xué)超聲掃描工作的工效學(xué)參數(shù)收集與分析。工效學(xué)作業(yè)評估

3、通過快速上肢評估（RULA）工作表來完成，主要工作姿勢通過視頻分析和量角器測量獲得，超聲醫(yī)師上肢對探頭施力的大小通過自主設(shè)計(jì)的力測量系統(tǒng)進(jìn)行測量，通過對力信號進(jìn)行分析得出施力頻率與周期，并記錄任務(wù)完成時間。實(shí)驗(yàn)招募5名超聲醫(yī)師和3名患者，分別完成3例完整腹部超聲檢查（包括肝脾腎）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，腹部超聲掃描主要上肢姿勢有肩膀外展（0~90°）、肘關(guān)節(jié)屈曲（0~100°）和前臂旋轉(zhuǎn)（-90~45°）。其中，左腹部掃描時右肩外展最大，右腹部

4、掃描時右前臂內(nèi)旋最大，正中腹部掃描時總活動性最小。檢查所施加的力度范圍為2N~42.2N，均值為14.1N。施力的重復(fù)操作周期均值為7s，每例完整腹部檢查的時長均值約為4.4分鐘。第二部分根據(jù)實(shí)驗(yàn)第一部分確定的工效學(xué)參數(shù)，設(shè)計(jì)超聲掃描工作負(fù)荷的模擬實(shí)驗(yàn)研究方案，研究姿勢、力度、重復(fù)周期三個因素對于肩部及上肢肌肉負(fù)荷及身體疲勞感的影響，以及導(dǎo)致肌肉損傷的危險(xiǎn)因素。實(shí)驗(yàn)采取3*3*3的拉丁方設(shè)計(jì)，要求27名實(shí)驗(yàn)參與者在規(guī)定的姿勢（正常、外展

5、、內(nèi)旋）、力度（10N、15N、20N）和重復(fù)周期（10s、6s、5s）下完成9組模擬超聲掃描動作，采集任務(wù)期間斜方肌中下束、岡下肌、背闊肌、三角肌中束、肱二頭肌、肱三頭肌的表面肌電信號（sEMG），并在每組任務(wù)完成后做Borg’s量表評分，對sEMG信號進(jìn)行處理分析，得出不同任務(wù)期間RMS值的變化情況。對各肌肉RMS進(jìn)行三向分類方差分析結(jié)果顯示：⑴工作姿勢對于斜方肌中下束、岡下肌、三角肌的RMS均有顯著影響（P<0.0001），正常姿

6、勢下這四塊肌肉的肌電RMS值最小，內(nèi)旋姿勢下斜方肌、岡下肌的肌電RMS值最大；⑵隨著力度的增加，背闊肌和肱三頭肌的肌電RMS值顯著升高（P<0.0001）；⑶重復(fù)周期對于肌肉活動的影響較小，僅對背闊肌有顯著影響（P<0.05）；⑷工作姿勢與重復(fù)周期對三角肌有顯著交互作用（P<0.05），工作姿勢與力度對背闊肌有顯著交互效應(yīng)（P<0.01）。主觀評價(jià)的三向分類方差分析結(jié)果顯示，不同工效學(xué)因素對身體不適感(BPD)和感知努力程度(RPE)均