人工抬舉評估程式 - 生物力學分析

4.5 生物力學分析

4.5.2 人工抬舉評估程式

由於三度空間虛擬剛體人的生物力學模式無法分析脖子與肩膀的受力情形，所以立姿拍攝的頭頂拍、肩拍與上手拍的肌肉受力雖然較小，因為頭頂攝影機拍攝會對頸椎造成壓迫使脖子有酸痛的感覺，右肩扛攝影機拍攝會壓迫肩膀的肌肉並造成身體重心的偏移，長時間工作可能會產生脊椎側彎的風險，將攝影機高舉過頭的上手拍攝會使頸椎與脊椎向後彎曲，可能因施力不造成肌肉拉傷，而抱拍與提拍則是因為有彎腰的動作，會對背肌與椎間盤產生相當大的受力，故不宜有劇烈的動作變化或長時間以此姿勢拍攝。

表 4.18 低於平均體型二個標準差者之姿勢評估結果 162.2cm、51.9kg 作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力 (牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力

(牛頓)

動作極限 AL (公斤)

最大允許極限 MPL (公斤) 立姿上手拍 1106 241 48.53 96.31 立姿頭頂拍 851 241 79.42 158.77 立姿肩拍 945 241 65.08 129.94 立姿抱拍 1541 253 37.44 78.49 立姿提拍 2468 285 21.54 52.26 坐姿肩拍 966 222 67.31 140.98 坐姿抱拍 1564 226 39.96 92.63 坐姿提拍 2374 234 21.93 56.09 跪姿肩拍 1371 180 48.16 106.91 跪姿提拍 2216 182 25.72 66.36

表 4.19 低於平均體型一個標準差者之姿勢評估結果 167.7cm、61.9kg 作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力 (牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力

(牛頓)

動作極限 AL (公斤)

最大允許極限 MPL (公斤) 立姿上手拍 1203 272 45.98 92.37 立姿頭頂拍 948 272 75.14 152.40 立姿肩拍 1043 272 61.55 124.61 立姿抱拍 1715 287 34.38 74.21 立姿提拍 2800 323 17.95 47.72 坐姿肩拍 1068 252 63.61 135.32 坐姿抱拍 1739 256 36.66 87.81 坐姿提拍 2620 265 19.37 52.46 跪姿肩拍 1531 203 44.45 101.58 跪姿提拍 2471 207 22.51 61.93

表 4.20 平均體型者之作業姿勢評估結果

173.2cm、71.9kg 作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力 (牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力

(牛頓)

動作極限 AL (公斤)

最大允許極限 MPL (公斤) 立姿上手拍 1302 304 43.54 88.63 立姿頭頂拍 1047 304 71.02 146.29 立姿肩拍 1144 304 58.15 119.52 立姿抱拍 1895 320 31.41 70.10 立姿提拍 3147 361 14.43 43.32 坐姿肩拍 1172 282 60.05 129.89 坐姿抱拍 1918 286 33.47 83.17 坐姿提拍 2872 296 16.88 48.96 跪姿肩拍 1696 227 40.86 96.44 跪姿提拍 2733 232 19.39 57.65

表 4.21 高於平均體型一個標準差者之姿勢評估結果 178.7cm、81.9kg 作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力 (牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力

(牛頓)

動作極限 AL (公斤)

最大允許極限 MPL (公斤) 立姿上手拍 1402 336 41.20 85.06 立姿頭頂拍 1149 336 67.05 140.43 立姿肩拍 1247 336 54.89 114.65 立姿抱拍 2081 354 28.54 66.14 立姿提拍 *3509 *399 *10.98 *39.03 坐姿肩拍 1279 311 56.62 124.68 坐姿抱拍 2101 316 30.37 78.70 坐姿提拍 3128 327 14.46 45.57 跪姿肩拍 1865 251 37.37 91.49 跪姿提拍 3001 256 16.33 53.50

*表評估為危險負荷

表 4.22 高於平均體型二個標準差者之姿勢評估結果 183.2cm、91.9kg 作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力 (牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力

(牛頓)

動作極限 AL (公斤)

最大允許極限 MPL (公斤) 立姿上手拍 1505 368 38.96 81.65 立姿頭頂拍 1254 368 63.20 134.79 立姿肩拍 1353 368 51.74 109.98 立姿抱拍 2273 388 25.74 62.32 立姿提拍 *3886 *436 *7.59 *34.85 坐姿肩拍 1388 340 53.31 119.68 坐姿抱拍 2289 346 27.35 74.38 坐姿提拍 3390 358 12.09 41.30 跪姿肩拍 2039 275 33.97 86.71 跪姿提拍 3274 280 13.34 49.47

*表評估為危險負荷

若將 IOSH 人工抬舉評估程式的立姿五種作業姿勢作比較 (如表 4.23)，在腰椎應壓力以提拍為最高，其次依序為抱拍、上手拍、肩拍、頭頂拍，以提拍明顯大於其他作業姿勢。腰椎剪壓力以提拍為最高，抱拍次之，而上手拍、頭頂拍、肩拍同為最小。

在動作極限與最大允許極限方面，以頭頂拍為最高，其次依序為肩拍、上手拍、抱拍、提拍。其中提拍未達其餘四種作業姿勢所允許的重量之一半，提拍的動作極限值只有 14.5 公斤明顯小於其他作業姿勢，建議攝影記者避免採用提拍或減少此種作業姿勢的頻次與時間，尤其是立姿提拍已達危險負荷更應避免採用。

表 4.23 立姿五種作業姿勢之評估結果作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力(牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力(牛頓)

動作極限 AL(公斤)

最大允許極限 MPL(公斤) 立姿

上手拍

1303.6 (

±

157.6)

304.2 (

±

50.3)

43.6 (

±

3.8)

88.8 (

±

5.8) 立姿

6.9)

若將 IOSH 人工抬舉評估程式的坐姿三種作業姿勢作比較 (如表 4.24)，在腰椎應壓力以提拍為最高，其次依序為抱拍、肩拍，其中提拍明顯大於其他作業姿勢。腰椎剪壓力以提拍為最高、抱拍次之、肩拍為最小，但三者並無顯著差異。在動作極限與最大允許極限方面，以為肩拍最高，其次依序為抱拍、提拍。

其中提拍未達其餘二種作業姿勢所允許的重量之一半，提拍的動作極限值只有 16.9 公斤明顯小於其他作業姿勢，建議攝影記者避免採用提拍或減少此種作業姿勢的頻次與時間。

表 4.24 坐姿三種作業姿勢之評估結果作業姿勢腰椎(L5/S1)

壓應力(牛頓)

腰椎(L5/S1) 剪應力(牛頓)

動作極限 AL(公斤)

最大允許極限 MPL(公斤) 坐姿肩拍 1174.6

(

±

4.9)

57.8 (

±

6.7)

將三種提拍姿勢作比較，發現腰椎壓應力與剪應力以立姿提拍為最大、坐姿提拍次之、跪姿提拍為最小，此與彎腰角度的大小有關，彎腰的角度愈大，其力臂愈長力矩愈大，造成腰部的受力愈大，故其動作極限值與最大允許極限值愈小。建議攝影記者避免採用提拍或減少此種作業姿勢的頻次與時間，尤其是立姿提

拍已達危險負荷更應避免採用。

因為 2D 靜態模式與 3D 動態模式之椎間盤壓力與剪力有約 30％的誤差【45】，所以造成這些計算結果未能呼應問卷調查結果，其原因是所使用之生物力學模式係以靜態模式計算承受力量，而忽略了運動中加速度的效應。易言之，由該軟體計算之受力值可能低估了實際之受力情形。再者，由於由於該軟體無法分析頸部與肩膀的受力情形，所以立姿的頭頂拍、肩拍與上手拍的肌肉受力雖然較小，但是仍有肌肉骨骼傷害的風險，因為頭頂攝影機拍攝會對頸椎造成壓迫使脖子有酸痛的感覺，右肩扛攝影機拍攝會壓迫肩膀的肌肉並造成身體重心的偏移，長時間工作可能會產生脊椎側彎的風險，將攝影機高舉過頭的上手拍攝會使頸椎與脊椎向後彎曲，可能因施力不造成肌肉拉傷，而抱拍與提拍則是因為有彎腰的動作，會對背肌與椎間盤產生相當大的受力，易造成腰背部之酸痛與受傷。

許多攝影記者的拍攝活動屬於間斷性、突發性的特徵，此類活動依 Ayoub & Mital【23】的主張分析時宜以生物力學的方法較為適當。本研究依據現場的觀察，整理出十種攝影姿勢作為生物力學分析的基礎，然而攝影記者活動的多樣性可能遠超過這十種姿勢的描述；此外，許多突發性的動作(jerking)(例如瞬間的扭腰)在生物力學的模式中並未被考量，這些問題都有待未來的研究來解答。

在文檔中目錄 (頁 72-79)