Monitoring en evaluatie van houding op kantoorwerkstations met kunstmatige intelligentie

Er zijn meer dan 81 miljoen kantoormedewerkers in de VS. Deze kantoormedewerkers besteden overdag 11,6 uur per dag aan sedentaire activiteiten. Verschillende onderzoeken hebben gekeken naar aanpassingen op de werkplek om de gezondheidsrisico's van zittend kantoorwerk te verminderen, maar er is weinig sluitend bewijs dat aantoont dat de aanpassingen leidden tot een verminderd risico op musculoskeletale pijn. Er is gevonden dat ergonomische stoelinterventies de musculoskeletale symptomen verminderen, maar er is geen doorslaggevend bewijs voor het ondersteunen van verschillende stoelen. Ook de huidige literatuur over verschillende computeraanpassingen (d.w.z. toetsenbord en muis) is niet doorslaggevend. Bij het evalueren van werkstations die zowel zittende als staande houdingen mogelijk maken, kan een langdurige statische houding in beide posities musculoskeletale ongemakken vergroten. Veel ergonomische ingrepen zijn in de handel verkrijgbaar, maar er is een gebrek aan sluitend bewijs dat aantoont dat deze ingrepen het risico op musculoskeletale pijn verminderen.

De meest succesvolle interventies, bedoeld om de gezondheid van werknemers te bevorderen, bevatten een geïndividualiseerde gedragscomponent. Werknemers die individuele aandacht krijgen, zijn zich in het algemeen beter bewust van ergonomische richtlijnen, vertonen aanzienlijk betere houdingen en rapporteren een hogere productiviteit dan hun tegenhangers die groepseducatie of geen interventie krijgen. Bovendien kan het toevoegen van real-time prompts aan een geïndividualiseerde aanpak het succes van een interventie verder vergroten, waarbij één onderzoek aantoont dat prompts tot een viervoudig effect kunnen hebben op de resultaten. Ten slotte is aangetoond dat door gebruikers de keuze te geven hoe ze ergonomische aanbevelingen implementeren, invoer in methodes en timing van cuing, en flexibiliteit bij het aanpassen van hun werkomgeving, significante en duurzame verbeteringen in houdingen, productiviteit en algeheel welzijn worden aangetoond. Deze studie zal waardevolle input leveren voor het sensormechanisme voor een intelligent werkstation dat de werkruimte zal aanpassen op een manier die productiviteit, gezondheid en welzijn bevordert door consistent gedrag om de activiteit te verhogen en de houding te verbeteren.

Dit onderzoek zal bijdragen aan bestaande kennis door:

1. Ontwikkel detectiemethoden die posturale parameters nauwkeurig meten.
2. Ontwikkel richtlijnen voor posturale sensing (d.w.z. type sensor, geschikte algoritmen voor analyse, plaatsing van de sensor) van de romp, nek en bovenste ledematen van kantoorpersoneel.
3. Begrijp individuele positieveranderingen en het gerelateerde/geassocieerde niveau van comfort.

Indien succesvol, kunnen de resultaten van dit onderzoek worden gebruikt om de houding te bepalen om real-time evidence-based ergonomische feedback voor de werkplek te bieden om het risico op musculoskeletale pijn voor kantoormedewerkers te verminderen.

Methode en procedures Het primaire doel van dit onderzoek is het valideren van verschillende technieken voor het evalueren van de houding op een kantoorwerkplek en deze houdingen in verband te brengen met fysiek ongemak. De gegevens worden verzameld door beschrijvende basisinformatie te nemen over leeftijd, geslacht en ongemak in het bovenlichaam met behulp van de Visual Analog Scale. Deelnemers wordt gevraagd om de gegeven werkplek op enigerlei wijze zelfstandig in te richten om comfortabel te werken en kantoorwerkachtige taken uit te voeren. Vervolgens wordt de deelnemers gevraagd om in een reeks aanpassingen aan het werkstation te werken om verschillende houdingen van de nek, schouders, armen en romp te testen. Deze omvatten nekrotatie (0-45 graden), laterale flexie van de nek (0-45 graden), flex/ext nek (0-60 graden), elevatie van de schouder en protractie van het schouderblad, flexie van de schouder (0-120 graden), schouderabductie (0-90 graden), schouder horizontale rotatie (0-90 graden), elleboog flex/ext (0-145 graden), pols flex/ext (0-80 graden), pols ulnaire/radiale deviatie (0-20 graden) romprotatie, kyfose/lordose van de romp en laterale flexie van de romp. Deelnemers wisselen tussen de houdingen wanneer ze zich niet meer op hun gemak voelen met hun huidige houding en worden minimaal 2 uur en maximaal 4 uur per sessie geobserveerd. Deelnemers kunnen worden gevraagd om terug te komen voor maximaal twee observatiesessies. Deelnemers rapporteren elke 10-15 minuten pijn, ongemak en algemeen comfort in elk deel van het lichaam. Deelnemers zullen worden geïnformeerd om het onderzoekspersoneel op de hoogte te stellen van elke toename van ongemak en het testen in die houding zal worden beëindigd. Er zal een beëindigingsprotocol zijn voor klinisch significante pijntoename (meer dan 2 punten op de visuele analoge schaal).

De studie kan tot 40 deelnemers omvatten. De steekproefomvang is gekozen om meerdere gegevensverzamelingsrondes mogelijk te maken, aangezien dit een iteratieve studie zal zijn om verschillende methoden te testen om houding te detecteren. De Kinect/elektromyografie wordt gecodeerd om de gewrichtshoeken en houding in real-time te volgen. De video-opname wordt na de observatiesessie afzonderlijk geanalyseerd met behulp van de Rapid Upper Limb Assessment en geautomatiseerde computeralgoritmen. Deze studie zal een iteratief proces zijn en cameraposities en -houdingen kunnen worden aangepast om verschillende technieken voor houdingsevaluatie te valideren. De gegevens van de Kinect/elektromyografie, video-opname, oorspronkelijk beoogde houding en het zelfrapport van de deelnemer worden vergeleken tijdens de gegevensanalyse.