OSU生物动力学实验室使用MSC软件在患者处理过程中使用不同的举升设备评估腰脊柱力。

       在相当长的一段时间内，人们已经认识到医护人员下腰痛（LBP）的风险增加了1,6,7,10,17,18,35,36,38,42。

       具体而言，已将患者处理视为高风险活动4,5,7,8,11,12,19,21,35,36,39,41,42。病人举升装置被认为是一种潜在的干预手段，但是，很少有生物力学分析研究与这些装置相关的脊柱负荷。这项研究的目的是评估在典型的患者处理条件下操作基于天花板和基于地板的患者处理设备时出现的脊柱负荷。

方法

研究参与者

       本研究招募了10名受试者。受试者的平均（SD）年龄为24.2岁（4.7岁），而受试者的身高和体重分别为175.1厘米（12.0厘米）和70.7千克（16.1千克）。

独立措施

       独立变量包括患者处理系统，患者体重和操纵路线所需的控制。两种患者处理系统包括一个基于天花板的（Likorail 243ES 230公斤容量；Liko，Inc.™，美国马萨诸塞州富兰克林）和一个基于地板的（Viking L 250公斤容量；Liko™）患者转移系统。在两种不同的地板条件（硬地板表面和短绒毛地毯）下，使用两种不同的轮子配置（大和小）对基于地板的系统进行了测试。以不同质量的人体“假人”代表患者，选择了三个患者体重，分别为125磅（56.8千克），160磅（72.7千克）和360磅（163.6千克）。将患者操纵的路径分为四个不同的部分，这些部分根据操作系统所需的看护者控制程度而有所不同。这些部分包括：1）笔直（无转弯部分）；2）急转弯（90°）；3）逐渐转弯（如无限制转弯时所预期的那样）；4）在狭窄的空间内急转（90°）。

图1：使用基于天花板的升降装置的对象

图2：使用落地式升降机的受试者

相关措施

       相关措施包括在第一骨（S1）和第12胸椎水平（T12）之间的每个椎间盘的下，上水平发生的压缩，A / P剪切和侧向剪切力。

设备

       腰部运动监测器（LMM），一种三轴电动测角仪，用于测量脊柱运动，并且先前已经过验证23。肌电图（EMG）系统（Delsys，波士顿，马萨诸塞州）用于测量背阔肌，竖脊肌，腹直肌，外斜肌和内斜肌的肌肉活动。在右侧和左侧均收集了所有表面肌电图。九个磁性/重力传感器（Xsens Technologies™，荷兰恩斯赫德）放置在躯干，大腿和小腿，上臂和骨盆上，以跟踪实验条件下的身体姿势。图1和2显示了完成任务的装备齐全的受试者。
数据分析

       处理原始的EMG信号，然后将其与运动学数据一起导入到特定对象的特定生物辅助（EMG辅助）模型中，该模型在MD ADAMS软件（MSC.Software）环境中通过LifeMOD（LifeModeler， Inc.）生物力学插件（图3）。该模型对于单个受试者而言是唯一的，并根据其特定的人体测量学，肌肉起源和插入以及其特定的EMG活动进行了校准。虽然没有直接测量体内脊柱力量的实用方法，但使用ADAMS软件模拟人体的动态负荷使我们的EMG辅助生物力学模型可以估算在患者处理任务期间产生的脊柱力量2,3,13,14 ，15,16,20,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,40。

图3：EMG辅助的生物力学模型

讨论 

       与手动患者处理技术相比，基于天花板的患者移位系统具有明显的优势。基于地板的患者处理系统也比手动抬起患者更具优势。通常，它们与低水平的脊柱压缩有关。然而，在这项研究中观察到的许多基于地板的系统操纵下，发现A / P剪切力的大小足以导致护理人员的椎间盘损伤。这些破坏力发生在腰椎的中上水平，当护理人员尝试进行转向操作时，尤其是在狭窄空间（例如浴室）进行转向时，这些问题尤其成问题。此外，患者的体重对使用天花板升降机的看护人员的脊柱负荷没有影响，尝试转向地面举升系统时，A / P脊柱的剪切力变得更大。因此，基于天花板的升降机优于基于地板的患者升降机系统。如果必须使用基于地板的系统，则必须考虑地板表面和设备轮的状况，以减少LBP风险。

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