Analisi del sovraccarico biomeccanico “catture e misure”

Analisi del sovraccarico biomeccanico “catture e
misure”
Alessandro Filippeschi
Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa
Introduzione
•  Impatto su attività lavorative non strutturate
•  Selezione di attività «catturabili» con il sistema
allo stato attuale
•  Valutazione focalizzata su postura e
movimentazione manuale dei carichi (MMC)
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Valutazione ergonomica
•  Vantaggi del sistema Ergane
–  Quantitativa
–  Automatica
–  Ecologica
–  Periodo di tempo prolungato
•  Svantaggi
–  Minor livello di dettaglio
–  Rimane la necessità di segmentare l’attività
lavorativa
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Golden Standard
Metodi elencati nella ISO11228 1-3:
•  Golden standards
–  Sovraccarico biomeccanico à NIOSH
–  Movimenti ripetitivi àOCRA
•  Citati dalla norma
–  RULA[1] àmovimenti incongrui (non consigliato
per la ripetitività
–  SI[2] à valutazione sforzo e ripetitività
–  HAL
–  OSHA
–  …
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
OCRA
Occupational Repetitive Actions
•  Indice sisntetico che descrive i fattori di rischio di
azioni ripetitive
•  L’indice riporta il rapporto fra le attività svolte durante
rispetto al limite teorico
•  Questo limite è calcolato a partire dalle osservazioni
tramite pesi relativi a
– 
– 
– 
– 
– 
– 
– 
Frequenza azioni
Ripetitività
Forza
Postura
Mancanza di recupero
Durata giornaliera delle azioni
Altri fattori
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
NIOSH
Occupational Repetitive Actions
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Verso un metodo quantitativo
•  Sistema Ergane à ARTO SUPERIORE
•  Metodi quantitativi
–  RULA à postura + forze esercitate
–  SI à attivazione muscolare
•  Combinazione di RULA + SI permette di
valutare con buona accuratezza l’icidenza
sia dell’attività in sé che della ripetitività [3]
•  Segmentazione: la valutazione delle attività
richiede una fase preliminare di
segmentazione della mansione in
operazioni, attività e movimenti
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
RULA
•  Rapid Upper Limb Assessment
•  Indice sintetico di rischio per attività statiche e dinamiche
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Strain Index
•  Metodo semiquantitativo che permette di
valutare il rischio indotto da un’attività
lavorativa per l’arto superiore
•  Fattori:
–  Intensità dello sforzo
–  Durata per ciclo
–  Sforzi/minuto
–  Postura di mano/polso
–  Velocità di lavoro
–  Durata giornaliera del task
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Caso di studio
•  Residenza sanitaria assistenziale
•  Assistenza agli anziani
•  Movimentazione di persone parzialmente
o totalmente non collaborative
•  Patologie muscoloscheletriche dovute
all’attività lavorativa
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Metodo 1
•  RSA Pio Campana, Seravezza
•  8 operatrici della stessa unità
•  Task:
–  Sollevamento anziano dalla sedia a
rotelle
–  Trasferimento verso il letto tramite
sollevatore
–  Movimentazione nel letto
–  Trasferimento verso la sedia a
rotelle
•  Task eseguito da due operatori di
cui una attrezzata con il sistema
ergane
•  Task ripetuto due volte per
registrare i movimenti da eseguire
su entrambi i lati del letto
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Metodo 2
Ogni volontaria ha eseguito il task con il seguente
equipaggiamento:
–  8 elettrodi EMG sui flessori dell’avambraccio
–  3 unità inerziali montate su
•  Braccio
•  Avambraccio
•  Polso
–  Scheda di acquisizione Ergane
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Method 3
•  Descrizione protocollo
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Ricostruzione movimento
•  Dato il setup è stato usato il modello
7DoFs low
–  Spalla 3 DoFs
–  Flessione gomito
–  Pronosupinazione avambraccio
–  Flessione polso
–  Abduzione polso
•  Filtro UKF per stimare la postura e il
movimento sulla base dei dati IMU
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
EMG
•  8 canali sull’avambraccio
•  Filtro passa banda sui dati
•  Calcolo dell’inviluppo su finstre temporali
di 128ms con sovrapposizione di 64ms
•  Confronto con MVC per valutazione
dell’attivazione muscolare
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Processo di analisi dati
SEGMENTAZIONE
IMU
POSTURA
MOVIMENTO
RULA
EMG
SFORZO
SI
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Risultati e Criticità individuate
•  Spostamento Sollevatore - Letto
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Risultati e Criticità individuate
•  Analisi dati
–  Segmentazione in corso
–  Associazione di ricostruzione movimento e
attivazione muscolare
•  Criticità
–  Movimento del torso
–  Urti
–  Interferenza materiale metallico
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
References
[1] L. McAtamney, E.N. Corlett. RULA -: A
survey method for investigation of workrelated
upper limb disorders. Applied Ergonomics
1993, 24(2), 91-99
[2] J.S. Moore, A. Garg. The Strain Index: A
Proposed Method to Analyze Jobs For Risk of
Distal Upper Extremity Disorders. American
Industrial Hygiene Association 1995 56.5,
443-458
[3] T. Jones, S. Kumar. International Journal of
Occupational Safety and Ergonomics (JOSE)
2010, Vol. 16, No. 1, 105–111
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna
Grazie!
Email:
[email protected]
© 2015 Scuola Superiore Sant’Anna