电脑键盘操作中手臂和手腕支撑对前臂和背部肌肉活动的影响外文翻译资料

 2021-12-13 09:12

英语原文共 6 页

电脑键盘操作中手臂和手腕支撑对前臂和背部肌肉活动的影响

摘要:前臂和手腕的影响支持在电脑控任务和上肢体式EMG活动相关联的手臂和背部肌肉(Nfrac14;8)。检查四个职位是前臂支持(浮动)和支持,支持的手腕珠包装(WR1)和制成(WR2)手腕休息。在没有支撑的前臂中,右肘和左肘的伸展分别为651和681。双侧肘关节的伸展随着前臂/腕关节的支撑而增加,大部分情况下,肘关节保持在901左右或更大。在没有支撑的情况下,随着前臂/手腕支撑的增加,手腕伸展度降低。前臂支撑显著降低了前臂指伸肌的活动,即,对吧(F (47) 12.19frac14;, po0.01)和左(5.38 F (1) 47)frac14;, po0.05)和上斜方肌的肌肉在漂浮的姿势。然而,手腕休息增加了斜方肌上部的负荷;前臂和/或腕部支撑的指浅屈肌和竖脊肌的肌电活动与静止肌电活动接近。腕部休息的类型是一个值得关注的问题,本研究表明,与珠状填充垫相比,凝胶填充腕部休息有利于减少前臂肌肉负荷。

1、引言:由于任务需求和非中性工作姿势(aaras等人,1997年;Tittriannda等人,1999年),计算机的广泛使用对肌肉骨骼的不适和紊乱有着必然的影响(Punnett和Bergq-vist,1997年)。键盘、鼠标和其他输入设备的放置是工作场所约束的重要组成部分。与键盘使用相关的其他物理风险因素包括键盘的设计、重复性和键盘输入任务中施加的力(Amell和Kumar,2000年)。研究(aaras等人,2001年;Cook和Burgess-Limerick,2001年、2002年)表明,在使用键盘和鼠标时支撑手臂(前臂和/或手腕)是大多数计算机用户的首选姿势。Westgaard和Aaras(1985)描述了手臂的支撑对于减少肌肉活动是有效的;另一方面,Hedge和Powers(1995)报告说,这些支撑不会显著改变工作姿势或减少颈部/肩部肌肉活动。阿尔宾(1997)认为,手腕支撑在工作表面可能会减少手腕的弯曲/伸展,导致手腕姿势更加中性。本迪克斯和杰森 (1986)认为手腕支撑可能增加颈部和肩部肌肉负荷。Horie等人(1993)报告了腕关节支撑时,胸廓内隧道压力增加。手腕放在301处)与不明嫌犯相比-前卫的手腕姿势。有迹象表明腕管内的压力可能因手腕而增加。延伸超过151,并认为手腕休息的用户可能有肌腱拉伤的风险。除了使用腕靠外,腕靠的类型是一个问题,关于最小化手腕的横向偏差。较软的手腕休息可能导致更大的偏差;Cook和Burgess-Limerick(2001年)观察到,结合前臂支撑使用手腕休息可以减少手腕的侧偏。

  1. 几种不同类型的前臂支架以及腕托已在键盘/鼠标使用中设计和销售。尽管对这一课题进行了大量的研究和兴趣,但在使用前臂和手腕支撑的效用上,相互竞争的观点占了上风。证据无法确定在使用键盘时前臂支撑和手腕的使用在多大程度上导致了手臂、颈部和肩部的肌肉负荷。尽管支持手臂和手腕可能是为了使用的舒适性,但这种支持是否能改善姿势和肌肉不适仍在争论中。在实验室模拟计算机工作站上,本研究检查了前臂和手腕支撑对前臂和背部肌肉肌电图活动的影响以及上肢姿势的相关偏差。本研究探讨了两种腕部支撑(珠包和凝胶垫)的有效性,并参照所涉及的肌肉活动和手臂姿势的改善。
  2. 方法

8名男性专业电脑操作员(年龄:2171.1岁;体重:56.478.2千克;身高:168.9712.1厘米)自愿参与研究。所有志愿者都是得力助手,没有任何与背部相关的投诉。根据ICMR伦理指南,在获得伦理许可的情况下进行实验,志愿者同意参与研究。

2.1任务描述

实验装置包括一个可调节的椅子桌,显示器和QWERTY键盘(make;tvs gold)以及鼠标(logitech)。采用混合模型设计,通过在文本输入任务期间独立进行的四个不同试验(表1),比较无支撑工作与前臂和手腕支撑条件。不支持控制条件,即实验1(图1a)并首先进行。实验2检查了前臂支撑的影响(图1b)。实验3和4(图1c)是为了研究手腕支撑的作用。在实验3(珠填充,WR1)和实验4(凝胶-LLED,WR2)中使用了两种不同的腕托。腕托(高457.2 mm,宽63.5 mm,长10.5 mm)放置在靠近键盘的位置,距离工作面边缘200 mm,用于手腕和前臂支撑的测试条件。在实验中,志愿者们被要求在早晨的时间进入实验室,在非疲劳状态下进行实验试验。在不同的实验条件下,任务是一组文本输入。在每项试验中,志愿者需要使用基于MS-of-fice的Word 2000软件,在人体工程学期刊上键入一段运行文本。在一份新的文件中,每个志愿者被要求尽可能多地输入单词,时间大约为8分钟。每个实验性试验包括三个数据采集周期,每个数据采集周期为1分钟,间隔约2分钟,在此期间,记录并数字化上肢关节角度的肌电图信号和三维运动分析。受试者在键盘测试条件下休息约10分钟,实验1和2、3和4在不同时间配对。

2.2.键控任务中的姿态分析

红外4摄像系统(意大利BTS工程公司Elite Plus)的三维运动分析记录了双侧放置在:(i)手腕(手腕背表面中线);(i i)肘部(外上髁);(i i i)肩膀(肱骨头部)的反射标记的运动。在整个键控任务中,以100赫兹的频率对数据采集进行采样。Elite Plus系统记录的3D点由TrackLab软件(1.00版,BTS工程)跟踪和定位。智能分析仪软件(1.10版,BTS工程)用于测量跟踪信号的肩部、肘部和手腕角度。在一个专门编写的计算机程序中,对测得的接头角度进行了进一步的处理,以优化数据。肘部伸展被称为上臂和前臂之间的角度(从完全弯曲的位置向后移动到直肘的位置)。手腕伸展是指手背向前臂后表面的向后运动(从手腕笔直(解剖位置)开始为零位置)(Kendall和McCreary,1983年)。

2.3.关键任务中的肌肉活动

通过八通道肌电图系统(BTS工程,意大利)双侧记录背部和前臂肌肉的肌电图活动。在L5-S1区,肌肉分别为左、右趾上腓骨(FDS)、趾伸肌(ED)、上斜方肌(UT)和竖脊肌(ES)。将Ag/AgCl预凝胶表面电极放置在肌肉上,沿肌肉纤维方向的电极间距为3cm,并通过肌电图系统与双极放大器相连。将参比电极置于右掌上部。在放置电极之前,对皮肤区域进行刮削和清洁,以确保最小的外胚层阻力。记录肌电信号,采样频率为500赫兹,对数字化信号进行处理,得到肌电振幅的均方根值。定量肌电信号,比较不同试验条件下的肌肉负荷。在目前的研究中,参考肌肉的激活记录在操作者的坐姿,即直立坐姿,手臂在肘部成直角。参考任务用于信号标准化,即测试条件信号的rms值表示为参考放松坐姿操作的活动水平之比。

使用SPSS软件(6.0版)对肌电数据和关节角度测量进行统计处理。计算了上肢(肘、腕)角的描述性统计、频率和百分位点分布。采用单因素方差分析(ANOVA)和事后测试来检验前臂/手腕支撑是否对肌肉的肌电活动有任何显著影响。

表1 前臂与腕关节支撑回流的实验条件

Height (in cm) of

Forearm support

Wrist support

Type of wrist rest

Keyboard

Monitor

Mouse

Experiment 1

69

76

69

No

No

Experiment 2

69

76

69

Yes

Experiment 3

69

76

69

Yes

Bead-packed

Experiment 4

69

76

69

Yes

Gel-filled

P.K.Nag等人/应用工效学40(2009)286–291

图1。实验条件:(a)无支撑,(b)前臂支撑,(c)手腕支撑。

3、结果

实验包括四个测试位置,如(a)前臂不支持(oooT),(b)前臂支撑,(c)腕填充腕关节休息(WR1)支撑的腕关节和(D)手腕由凝胶LeLED腕托(WR2)垫支撑。当不支持前臂时,平均文本输入字符为4878 min-1,在前臂支持下,字符输入数量增加到57713 min-1。使用WR1腕部支撑,字符输入为57717 min-1,手腕休息WR2,文本输入55711分。通常,与不支持的手臂相比,使用前臂和/或手腕支持的计算机用户可以键入更多的字符。

3.1姿势分析(肘部和手腕角度)

左右肘伸展(直肘从完全弯曲位置向后移动到直弯头)651和68o,无支撑时条件。在前臂支撑下,肘部伸展分别增加到791(右)和841(左)。左右肘延长分别增加181和201。与不支持的条件相比,使用WR1(图2)。腕关节休息时,WR2肘关节伸展度增加(右221和左231)大于腕关节休息时WR1。(表2)。

左右手腕伸展减少11和71,分别用前臂支撑在未移植的情况下。WR1的腕关节伸展为231和281,WR2的使用导致平均腕关节伸展211和271。分别用于右手腕和左手腕(表2)。

图2。前臂未支撑和支撑情况下肘关节伸展角度的百分位分布:(a)右腕伸展,(b)左腕伸展。

表2 腕关节不支撑和支撑时双侧肘关节和腕关节角度(deg)的百分位数分布

Extension

Predominant Mean (SE) Percentiles range (%)

5

Wrist unsupported

10 25 50 75 90

95

Wrist right

20–25 (27%)

24 (0.8) 38

37

31

23

19

11

10

Wrist left

40–45 (30%)

32 (0.8) 45

43

41

32

23

22

19

Elbow right

70–75 (32%)

64 (1.0) 50

资料编号:[5502]

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