4.3 累积损伤疾病的预防与合理的工具设计
4.3.1 CTD的预防
CTD预防可以从工程控制和行政管理两方面着手。
1.工程控制
在工程控制上,通过分析具体作业和作业场所,找出作业过程和作业环境中不安全、不合理的因素,并据此改变目前的作业内容与方式,选择使用适当的手工工具与人机操作界面,以及重新设计人员工作场所,从而使作业要求适当低于人员的极限能力,使人员保持合理的用力和姿势,并能够及时的恢复体能,消除肌肉和骨骼的紧张状态,进而使相关的人因危险因子被控制在比较安全的范围内。相关措施如下:
(1)物料、成品、半成品、零件等运送过程自动化。尽量避免直接使用人力直接搬运,如自动化不可行时,应当至少使用省力设备。
(2)作业台面、进料口、输送带等高度直接关系到人员长期操作姿势,所以应使之配合现场人员身材高度。必要时应当提供可调整脚踏垫与座椅。
(3)重复性高的作业中,所有操作物件、零件、工具均应置于双手伸取可及的作业空间内。
充分利用夹具固定物件、零件,避免人员为调整、对准、施力而必须在静态负荷下维持不良姿势。
(4)较重的手工具应悬挂于固定位置。选用时应当注意重量、握柄大小与样式。按钮键的施力应适当。
(5)成品包装方式与物料零件盒的设计等关系物料运送过程人员处理的方便性,应选用坚固质轻的包装,这样可以减轻人员处理的重量,并应提供便于双手握提的设计。
2.行政管理
在行政管理上,建立符合人因工程的标准作业规定和程序,制定工作休息时间表,开展工作轮调、多能工训练,作业方法等教育训练。具体措施如下:
(1)对于耗能与易疲劳作业,缩短每班作业时间,限制加班超时作业的时间。
(2)工作轮调,将肌肉骨骼伤害风险高的作业人员轮调于几个风险高低不同的工作中,分散、降低暴露于危险因素中的机会。
(3)增加合理的工作间休息次数与时间。
(4)工作内容丰富化,作业项目适度多样化,使之涵盖对上肢操作部位需求不同的项目,可以避免极度单调重复的操作,降低由于某一单一重复内容引起的疲劳危险机会。
(5)让人员有较大弹性主导其工作步调,而不是必须配合机器作业的固定步调。
(6)通过教育训练,树立员工对累积疲劳损伤的预防意识,并使员工掌握正确的操作技巧。
需要说明的是:工程控制应为主要改善方式,而管理手段只能作为暂时性方法,在工程改善尚未完成或工程改善不可行时,才以行政管理作为防护手段。管理并不能从根本上除掉危险因子。
4.3.2 合理的工具设计
合理的工具设计有助于预防人体的累计损伤,事实上,不合理的工具往往使操作姿势不符合人因工程的原理或使用力不恰当,而适当的用力、正确的姿势及充足的睡眠都可以帮助预防累积损伤疾病。这里,以手工操作工具为例,探讨在设计工具时应遵循的原则。
1.保持手腕伸直
一般情况下,手腕的中立位置是最佳的,而且在保持手腕的伸直状态时,手心的力量也要大一些。所以在设计工具时,如果要用到手腕的力量,应尽量使工具弯曲而不要使手腕弯曲,避免手腕的偏移(桡向偏移和尺骨偏移)。如设计钳子时,有两种方法,如图4.13所示。第一种钳子的手柄是直的,第二种钳子的手柄有一定弧度的弯曲。在使用第一种钳子时,手在用力时需要手腕的弯曲来配合;而第二种钳子借助手柄的弧度,在操作时就可保持手腕的水平。结果使用第一种钳子的工人比使用第二种钳子工人患腱鞘炎的比例要大得多。同样,带弯柄的锤子可降低尺骨的偏差,如图4.14所示。实验表明,用弯柄的锤子钉20个钉子,用直柄的锤子同样钉20个钉子,在第一种情况下,手的握力受到的影响要小。
图4.13 两种钳子的比较
图4.14 弯柄的锤子
2.使组织压迫最小
手在操作工具时,可能用到相当的力量。所以,在工作时要尽量分散力量,使对血管和神经(如手掌)的压力降到最低。增大手和工具的接触面积也是分散压力的一种方法。如传统涂料刮具的手柄是直的,所以在手握紧工具工作时对尺骨动脉造成了一定的压力,如果对其手柄稍作改进,增加一个垂直的短柄,就可依靠拇指和食指之间的坚硬组织来操作,工人就会舒服很多,如图4.15所示。
3.减小手指的重复活动
由丁在生理上,拇指的活动是由局部的肌肉控制的,所以重复拇指的动作,其危害性比重复食指的动作要小一些,过多重复食指触发动作能引起手指的腱鞘炎。所以,在设计工具时要尽可能降低食指的重复作业。对于拇指,要尽可能避免过度伸展,因此,多个手指操作的控制器显然比只用拇指操作的控制器要好一些。因为用拇指操作会产生拇指的过度伸展,而多个手指操作的控制器分散了用力,同时可利用拇指握紧并引导工具,如图4.16所示。为了便于发挥手指的握力,工具的直径应该设计为符合人的手掌。
图4.15 工具的两种设计
图4.16 不同手指的操作
此外,工具的设计还要考虑其他一些因素,如安全性。工具的设计必须避免尖利的边角,对于动力设备要安装制动装置,设计中还要防止对工具的错误使用,如强化功能的标识、减少按钮的误操作等。另外,工具的设计必须满足不同人群的需要,操作者可能是男性也可能是女性,可能习惯于使用右于也可能习惯于使用左手,等等。现在越来越多的女性参与了原来被男性统治的职业领域,而女性的手一般较男性的小,握力也要小一些,所以,工具的设计要考虑女性的生理特点。目前,“左撇子”已接近世界总人口的8%~10%,工具的设计也要考虑到这一点。
【阅读材料4-2】 鼠标手
腕管综合征是指人体的正中神经在进入手掌部位时受到压迫所产生的症状,主要导致食指中指疼痛、麻木和拇指肌肉无力感。现代越来越多的人每天长时间接触、使用计算机,这些上网族多数每天重复着在键盘上打字和移动鼠标,手腕关节因长期密集、反复和过度的活动,以至逐渐形成腕关节的麻痹和疼痛,使这种病症迅速成为一种日渐普遍的现代文明病。
有人将这种不同于传统手部损伤的症状群称为“鼠标手”。其早期的表现为手指和手关节疲惫麻木,有的关节活动的时候还会发出轻微的响声,类似于平常所说的“缩窄性腱鞘炎”的症状,但其累及的关节却比腱鞘炎要多。手外科专家认为鼠标比键盘更容易造成手的伤害,因为人们使用鼠标时,总是反复集中机械地活动一两个手指,而配合这种单调轻微的活动,还会拉伤手腕的韧带。其他可能造成类似影响的职业,如音乐家、教师、编辑记者、建筑设计师、矿工等,都是和频繁使用双手有关。据来自新加坡的调查,女性是腕管综合征的最大受害者,其发病率比男性高3倍,其中以30岁至60岁者居多,这是因为女性手腕管通常比男性小,腕部正中神经容易受到压迫。此外,一些怀孕妇女、风湿性关节炎患者,糖尿病、高血压、甲状腺功能失调的人,也可能患上腕管综合征。
专家提醒:要使用多种不同的输入方法,不要连续在计算机前工作过长的时间,在连续使用鼠标一个小时之后就需要做一做放松手部的活动。一位手外科专家说,一个经常使用计算机的吉他手不会患“鼠标手”。腕管综合征属于“累积性创伤失调”症,病情较轻者可采用药物或使用腕背屈位夹板法治疗。病情较重者可施行腕管切开术。
鼠标放桌面上有害健康
医生发现,鼠标的位置越高,对手腕的损伤越大;鼠标的距离距身体越远,对肩的损伤越大。因此,鼠标应该放在一个稍低位置上,这个位置相当于坐姿情况下上臂与地面垂直时肘部的高度。键盘的位置也应该和这个差不多。很多电脑桌都没有鼠标的专用位置,这样把鼠标放在桌面上长期工作,对人的损害不言而喻。
鼠标和身体的距离也会因为鼠标放在桌上而拉大,这方面的受力长期由肩肘负担,也是导致颈肩腕综合征的原因之一。上臂和前身夹角保持45°以下的时候,身体和鼠标的距离比较合适,如太远了,前臂将带着上臂和肩一同前倾,会造成关节、肌肉的持续紧张。
升高转椅也可防“鼠标手”
如果调节鼠标位置很困难,可以把键盘和鼠标都放到桌面上,然后把转椅升高。桌面相对降低,也就缩短了身体和桌面之间的距离。
用科学的方法放置鼠标,会大大降低“鼠标手”的发病率,让每一名常坐在计算机前的上班族轻松、愉快地做好自己的工作。