醫(yī)學超聲掃描工作工效學負荷模型的構建與實驗研究.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90％以上。已有研究證明 WMSD的發(fā)病與工效學負荷如不良工作姿勢、上肢施力、重復性操作等有關。然而，目前有關醫(yī)學超聲掃描工作的工效學負荷因素研究主要限于流行病學調研與少量現(xiàn)場調查，不同工效學因素及其不同水平對WMSD的影響程度未知，工效學負荷因素之間的相互作用也少有研究，有待對其進行綜合評價。本文的研究目的是通過真實超聲掃描工作的力度測量和生物力學分析來構建工效學負荷模型，并對

2、不同水平負荷因素的影響效果進行實驗研究。本文首先通過采集真實超聲掃描工作的工效學數(shù)據(jù)，根據(jù)負荷因素的范圍及大小，提出了貼合實際工作的工效學負荷因素模擬實驗方案；然后通過實驗模擬超聲掃描工作，研究了不同水平的工效學負荷因素對于肩部肌肉活性及身體不適感的影響程度，為改進醫(yī)學超聲掃描工作任務設計、制定職業(yè)性肌肉骨骼損傷的預防措施提供基礎數(shù)據(jù)。
　　本研究分為兩個部分：第一部分完成真實醫(yī)學超聲掃描工作的工效學參數(shù)收集與分析。工效學作業(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計的力測量系統(tǒng)進行測量，通過對力信號進行分析得出施力頻率與周期，并記錄任務完成時間。實驗招募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）。實驗結果表明，腹部超聲掃描主要上肢姿勢有肩膀外展（0~90°）、肘關節(jié)屈曲（0~100°）和前臂旋轉（-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)實驗第一部分確定的工效學參數(shù)，設計超聲掃描工作負荷的模擬實驗研究方案，研究姿勢、力度、重復周期三個因素對于肩部及上肢肌肉負荷及身體疲勞感的影響，以及導致肌肉損傷的危險因素。實驗采取3*3*3的拉丁方設計，要求27名實驗參與者在規(guī)定的姿勢（正常、外展

5、、內旋）、力度（10N、15N、20N）和重復周期（10s、6s、5s）下完成9組模擬超聲掃描動作，采集任務期間斜方肌中下束、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），并在每組任務完成后做Borg’s量表評分，對sEMG信號進行處理分析，得出不同任務期間RMS值的變化情況。對各肌肉RMS進行三向分類方差分析結果顯示：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（P<0.01）。主觀評價的三向分類方差分析結果顯示，不同工效學因素對身體不適感(BPD)和感知努力程度(RPE)均