Exposition aux impacts humains à bord des bateaux à grande vitesse (MASHIEN)

INTRODUCTION Le but ultime de l'étude est de protéger les professionnels qui conduisent des bateaux à grande vitesse contre les blessures graves causées par des chocs.

Cela nécessite d'établir quels types d'impacts sont dangereux et de définir des limites pertinentes pour une exposition durable aux impacts humains.

L'exposition aux impacts humains à bord des bateaux à grande vitesse provoque des douleurs et des blessures, certaines graves, permanentes et débilitantes, une fatigue physique et des troubles cognitifs.

Les vitesses croissantes et le nombre croissant de bateaux à grande vitesse utilisés dans les opérations professionnelles semblent augmenter ces problèmes à la fois en nombre et en gravité dans le monde entier.

Un manque de connaissances sur l'exposition réelle et la compréhension des causes des blessures, ainsi que la mise en œuvre de réglementations, de méthodes d'essai et de spécifications contre-productives peuvent avoir contribué à l'augmentation du nombre de blessures.

Pour déterminer quelle exposition d'impact est dangereuse, il est nécessaire de mener une étude longitudinale prospective sur l'homme soumis à l'exposition réelle pertinente en mer et de corréler cette exposition en temps réel à un paramètre physiologique indiquant le risque de blessure aiguë.

Sur la base des nouvelles connaissances, des limites d'exposition pertinentes peuvent être proposées pour protéger les opérateurs contre les blessures et permettre une pleine capacité opérationnelle en cours et sur la cible ou la mission.

Les nouveaux faits peuvent également jeter les bases d'une nouvelle unité de mesure quantitative représentant les forces induites par l'impact défiant les structures anatomiques et basée sur l'ampleur et les caractéristiques des impacts.

2. CONTEXTE Une récente enquête en ligne rétrospective sur les blessures autodéclarées chez les conducteurs de bateaux HS des SOF (Forces d'opérations spéciales) américaines à la retraite, l'enquête SWCC2020, indique une augmentation significative des blessures par rapport à une enquête similaire réalisée sur le personnel en service actif 20 ans plus tôt, Enseigne 2000.

Le SWCC montre 1,1 blessure par personne par année desservie, 50% des blessures affectant la colonne vertébrale, 33% des répondants ayant été inconscients à bord en raison d'impacts sur tout le corps, 40% des répondants ont une cote d'invalidité VA de 70 à 100%.

Il s'agit d'un environnement de travail extrême, et relativement peu d'individus dans chaque pays sont exposés. Par conséquent, il existe encore d'importantes lacunes dans les connaissances qui doivent être comblées pour résoudre les problèmes :

Quelle est l'exposition réelle ? Quand devient-il dangereux ? Quelles caractéristiques d'impact affectent le risque de blessure ? Comment ces caractéristiques doivent-elles être pesées les unes par rapport aux autres ? Comme l'exposition à l'impact est imprévisible et stochastique, il est impossible de simuler dans un environnement artificiel.

Le corps humain est un « appareil » très complexe conçu pour se protéger d'une exposition nocive de plusieurs manières : Il est également extrêmement difficile de prédire la réponse physiologique d'une variété illimitée d'impacts. Le corps compte 360 ​​articulations, 206 os et 600 muscles réagissant à des forces externes soudaines.

De nombreux facteurs physiologiques influencent la façon dont les impacts affectent le corps humain : poids corporel, stature, gravité centrale, posture, force musculaire, forme physique, état d'entraînement de la réponse réflexe, etc.

De nombreux facteurs physiques influencent la façon dont les impacts affectent le corps humain : diverses caractéristiques des impacts telles que la valeur d'accélération maximale, le temps de montée, le contenu fréquentiel, la durée de l'impact, la période d'impact, le nombre d'impacts, la direction des vecteurs d'impact/force, etc.

Le manque de connaissances pertinentes a conduit à des réglementations d'exposition non pertinentes basées sur des normes de mesure non pertinentes. La directive européenne 2002/44, destinée à contrôler l'exposition professionnelle aux vibrations continues, est basée sur la norme de vibration ISO 2631. Ces documents utilisent VDV, Vibration Dose Value, pour quantifier l'exposition aux vibrations continues. Il a été démontré que le VDV n'est pas corrélé à l'exposition à des impacts discrets graves. Sed(8) a été suggéré mais est également conçu pour quantifier les vibrations continues et présente les mêmes limitations.

Les limites d'exposition aux vibrations stipulées par la directive européenne 2002/44 ne sont pas pertinentes pour l'exposition à des impacts discrets. Ces limites sont également impossibles à respecter lors d'opérations de sauvetage en mer, de missions de maintien de l'ordre ou d'entraînement militaire dans des conditions de mer normales.

Par conséquent, ils sont ignorés dans la plupart des pays et les opérateurs manquent de protection réglementaire appropriée.

Cette étude est basée sur les faits suivants : F. et hypothèses : A. F. Les impacts de la coque en mer peuvent dépasser 20 g en valeur crête. A. Des valeurs maximales plus élevées entraînent des risques de blessures plus élevés. F. Les temps de montée (temps de 0 au pic g) des impacts peuvent être aussi courts que 6 ms A. Des temps de montée plus courts peuvent provoquer des impulsions plus élevées et plus dangereuses. F. Les impacts contenant des forces latérales causent plus de blessures que les impacts purement verticaux. A. L'exposition aux impacts doit être mesurée afin que trois vecteurs de force, x, y et z, puissent être analysés.

F. Les impacts mesurés sur un siège diffèrent significativement des impacts mesurés sur les humains.

A. L'exposition aux chocs mesurée sur l'être humain est plus pertinente que l'exposition mesurée sur le siège.

F. Les forces d'impact horizontales sur les humains ne peuvent pas être mesurées sur un siège. A. L'exposition à l'impact humain doit être mesurée sur le corps humain. F. Le filtrage passe-bas des données d'impact masque les informations sur les valeurs maximales et les temps de montée. A. Les données d'exposition doivent être collectées sous forme de données brutes non filtrées. F. La conversion des données d'exposition en VDV ou Sed(8) modifie les valeurs de crête et les temps de montée.

A. Les données d'exposition doivent être collectées sous forme de données brutes, non filtrées. F. La douleur peut exister sans blessure, mais une blessure aiguë cause normalement de la douleur. F. La douleur peut être surveillée scientifiquement à l'aide du formulaire PainDrawing du Nordic Minister Council.

A. Les événements et la persistance de la douleur peuvent être utilisés pour indiquer une blessure naissante.

3. METHODE L'étude a pour but de corréler l'exposition aux impacts sur les coques de bateaux et les humains à un paramètre physiologique pouvant être utilisé comme indicateur de développement d'une blessure. Le seul paramètre de ce type qu'il est possible de surveiller quotidiennement dans une cohorte de centaines de personnes est la douleur.

Étant donné que cette étude de non-intervention visait à établir l'exposition normale réelle, les données d'exposition ne seront recueillies que lors d'activités régulières normales et aucun transit ne sera effectué dans le but de recueillir des données.

La méthode de recherche est conçue pour enregistrer l'exposition aux impacts sur les coques et les personnes à bord des bateaux opérant dans des conditions de mer réelles. Les accélérations seront enregistrées sous forme de données brutes non filtrées. Cela permettra d'analyser toutes les caractéristiques des impacts, potentiellement pertinentes pour les effets physiologiques et les risques de blessures. Cela doit permettre d'évaluer l'importance non seulement des valeurs d'accélération maximale, mais aussi des temps de montée (temps de 0 g au pic g), de la durée de l'impact, du contenu énergétique, de la période de slam (temps entre les slams) et du vecteur de force (direction d'impact), etc. Cela rendra également les résultats transparents et faciles à examiner.

3.1 CONCEPTION D'ÉTUDES MULTI-AGENCES L'effort de collaboration vise à recueillir des volumes de données suffisants pour atteindre une puissance statistique. Cela oblige toutes les agences à utiliser les mêmes protocoles d'étude, le même matériel et les mêmes logiciels et éventuellement à partager les résultats pertinents dans une base de données partagée.

Des agences de 16 pays ont déjà exprimé leur intérêt à participer. Toutes les données des sujets seront anonymes et les données des bateaux seront débarrassées des informations opérationnelles potentiellement sensibles avant d'être soumises à la base de données partagée.

Des synergies cruciales peuvent également être obtenues en partageant les coûts, les données et les résultats. Pour obtenir des résultats statistiquement significatifs, un nombre suffisant de bateaux, de sujets et d'événements de vagues peuvent être rassemblés.

3.2 MESURE DES IMPACTS SUR LES HUMAINS ET LES COQUES L'impact sur tout le corps sera surveillé sur deux personnes à bord de chaque bateau à tout moment. Chaque bateau aura un enregistreur de données installé pendant toute la période d'étude. Celui-ci sera relié à un accéléromètre 3 axes fixé à la coque, à proximité de son COG. Deux membres d'équipage, de préférence le barreur et le navigateur, porteront des accéléromètres à 3 axes montés sur des ceintures lombaires et connectés à l'enregistreur de données. Les données enregistrées indiqueront l'exposition réelle à l'impact et les forces agissant sur les coques et les humains. Ces données montreront l'exposition réelle et la relation entre les impacts de la coque et les impacts humains pour chaque type de bateau.

3.3 ENREGISTREUR DE DONNÉES ET CAPTEURS Un enregistreur de données sur mesure a été développé pour cette étude. MAREC (Marine Acceleration Recorder) est optimisé pour la facilité d'utilisation et d'installation. Installé à bord et branché en 12 ou 24 V DC, il lancera automatiquement l'enregistrement dès que le bateau franchira une vitesse supérieure à 3 nds. Le MAREC dispose de 10 voies analogiques, dont 9 sont utilisées pour les trois accéléromètres 3 axes avec une plage de ± 25 g. Le taux d'échantillonnage sera de 600 Hz. Il dispose également d'un récepteur GPS intégré enregistrant l'heure, la position, le cap et la vitesse du satellite. La mémoire USB interne de 16 Go peut stocker les données pendant toute la durée de l'étude. Après ou même pendant l'étude, les données peuvent être téléchargées sur un PC pour analyse.

3.4 LA DOULEUR INDIQUE LE RISQUE DE BLESSURE La douleur est utilisée pour indiquer si l'exposition entraîne un risque de blessure. Tout le personnel servant à bord des bateaux enregistrera les événements et le développement de la douleur pendant toute la période d'essai.

Une application pour smartphone sur mesure, PainDrawing, invitera quotidiennement les sujets à consigner toute douleur pertinente. Ceci est construit sur deux méthodes scientifiquement validées, VAS, Visual Analogue Scale et le formulaire de dessin de la douleur du Nordic Ministers Council. L'application peut être téléchargée gratuitement pour Android et iPhone.

La douleur est le seul paramètre physiologique qui peut être utilisé comme indicateur de risque de blessure et être surveillé et quantifié dans le temps, assez fréquemment pour surveiller une grande cohorte. Sa fonction est de prévenir les blessures. La douleur peut être présente sans blessure, mais rarement une blessure aiguë se manifeste sans douleur.

La douleur est également un symptôme pertinent, ou parfois une condition, qui compromet les performances physiques, l'endurance et même la capacité mentale. Il doit être évident que les expositions provoquant des douleurs lors d'opérations exigeantes doivent être évitées ou limitées autant que possible.

3.5 ANALYSE ET GESTION DES DONNÉES Les agences et organisations participantes téléchargeront les données d'exposition collectées sur leurs ordinateurs locaux. Les fichiers binaires seront convertis et présentés dans un format graphique lisible même par des profanes.

Le logiciel d'analyse de données sélectionnera ensuite la partie non sensible pertinente pour le partage et, sur commande, sera téléchargée dans une base de données commune de mégadonnées.

Un moteur d'analyse de données DAE, construit à cet effet, analysera la corrélation des différentes caractéristiques des impacts à la réponse physiologique, rapportée comme expérience et persistance de la douleur.

4. RÉSULTATS ET APPLICATIONS Sur la base des résultats attendus de l'étude, il sera possible de calibrer des instruments avec des indicateurs montés sur le tableau de bord, indiquant aux opérateurs lorsque les impacts de la coque dépassent les niveaux de sécurité par des signaux verts, jaunes ou rouges, où le rouge devrait indiquer hors limites.

Les résultats doivent également indiquer l'importance des différentes caractéristiques d'impact analysées.

En fin de compte, les résultats peuvent servir de base à des recommandations pertinentes pour les niveaux d'exposition admissibles par rapport aux niveaux dangereux d'impact sur tout le corps.

Les agences participantes recueilleront des informations sur les performances de leurs différents bateaux, produisant des impacts claquants lors de leur utilisation réelle. Ils pourront également voir comment les différents niveaux de compétences des opérateurs affectent l'exposition.

5. CONCLUSION Les normes et réglementations actuelles ne permettent pas de quantifier ou de contrôler l'exposition à l'impact humain en mer.

Dans de nombreux domaines de la science médicale, il n'est possible d'obtenir des réponses pertinentes qu'en étudiant l'humain lui-même. Dans ce cas, les nouvelles connaissances nécessaires pour résoudre le problème ne peuvent être établies qu'en étudiant ce qui se passe dans la vie réelle.

Les scientifiques et les professionnels de la santé ont le devoir de mettre en œuvre des connaissances de pointe pour trouver les faits nécessaires pour résoudre ces graves problèmes de santé au travail. Par conséquent, les enquêteurs ont choisi une approche empirique, en étudiant ce qui arrive aux humains dans la vie réelle en mer.