Monitorowanie i ocena postawy na biurowych stacjach roboczych za pomocą sztucznej inteligencji

W USA jest ponad 81 milionów pracowników biurowych. Ci pracownicy biurowi spędzają 11,6 godziny dziennie na siedzących czynnościach w ciągu dnia. Kilka badań dotyczyło dostosowania miejsca pracy w celu zmniejszenia zagrożeń dla zdrowia związanych z siedzącą pracą biurową, ale istnieje niewiele rozstrzygających dowodów wskazujących, że modyfikacje doprowadziły do ​​zmniejszenia ryzyka bólu mięśniowo-szkieletowego. Stwierdzono, że interwencje w ergonomiczne krzesła zmniejszają objawy układu mięśniowo-szkieletowego, ale dowody nie są rozstrzygające w przypadku wspierania różnych krzeseł. Podobnie, aktualna literatura dotycząca różnych ustawień komputera (tj. klawiatura i mysz) były niejednoznaczne. Podczas oceny stanowisk pracy, które umożliwiają zarówno pozycję siedzącą, jak i stojącą, przedłużona statyczna postawa w dowolnej pozycji może zwiększyć dyskomfort mięśniowo-szkieletowy. Wiele interwencji ergonomicznych stało się dostępnych na rynku, ale brakuje rozstrzygających dowodów na to, że interwencje te zmniejszają ryzyko bólu mięśniowo-szkieletowego.

Najbardziej skuteczne interwencje, mające na celu promowanie zdrowia pracowników, obejmują zindywidualizowany komponent behawioralny. Pracownicy, którzy otrzymują zindywidualizowaną uwagę, mają wyższą ogólną świadomość wytycznych dotyczących ergonomii, wykazują znacznie lepszą postawę i zgłaszają wyższą produktywność niż ich odpowiednicy, którzy otrzymują edukację grupową lub nie otrzymują żadnej interwencji. Co więcej, dodanie podpowiedzi w czasie rzeczywistym do zindywidualizowanego podejścia może jeszcze bardziej zwiększyć powodzenie interwencji, a jedno badanie wskazuje, że podpowiedzi mogą mieć nawet czterokrotny wpływ na wyniki. Wreszcie wykazano, że danie użytkownikom możliwości wyboru sposobu wdrażania zaleceń ergonomicznych, wkładu w metody i czas wskazań oraz elastyczności w dostosowywaniu środowiska pracy świadczy o znacznej i trwałej poprawie postawy, produktywności i ogólnym samopoczuciu. Badanie to zapewni cenny wkład w mechanizm wykrywania inteligentnej stacji roboczej, która dostosuje przestrzeń roboczą w sposób promujący produktywność, zdrowie i dobre samopoczucie poprzez spójne zachowania w celu zwiększenia aktywności i poprawy postawy.

Niniejsze badanie przyczyni się do poszerzenia istniejącej wiedzy poprzez:

1. Opracuj metody wykrywania, które dokładnie mierzą parametry posturalne.
2. Opracuj wytyczne dotyczące wykrywania postawy (tj. rodzaj czujnika, odpowiednie algorytmy analizy, umiejscowienie czujnika) tułowia, szyi i kończyn górnych pracowników biurowych.
3. Zrozum indywidualne zmiany pozycji i związany z nimi poziom komfortu.

Jeśli się powiedzie, wyniki tego badania można wykorzystać do określenia postawy w celu dostarczenia w czasie rzeczywistym opartych na dowodach informacji zwrotnych dotyczących ergonomii w miejscu pracy, aby zmniejszyć ryzyko bólu mięśniowo-szkieletowego u pracowników biurowych.

Metoda i procedury Głównym celem tego badania jest walidacja różnych technik oceny postawy na stanowisku pracy w biurze i powiązanie tych pozycji z fizycznym dyskomfortem. Dane zostaną zebrane na podstawie podstawowych informacji opisowych dotyczących wieku, płci i dyskomfortu w górnej części ciała przy użyciu Wizualnej Skali Analogowej. Uczestnicy zostaną poproszeni o samodzielne zaaranżowanie danego stanowiska pracy w taki sposób, aby zapewnić komfort pracy oraz wykonywanie zadań zbliżonych do pracy biurowej. Następnie uczestnicy zostaną poproszeni o wykonanie serii zmian na stanowisku pracy w celu przetestowania różnych pozycji szyi, ramion, ramion i tułowia. Obejmują one rotację szyi (0-45 stopni), zgięcie boczne szyi (0-45 stopni), zgięcie/wyprost szyi (0-60 stopni), uniesienie barku i protrakcję łopatki, zgięcie barku (0-120 stopni), odwodzenie barku (0-90 stopni), poziomy obrót barku (0-90 stopni), zgięcie/wyprost łokcia (0-145 stopni), zgięcie/wyprost nadgarstka (0-80 stopni), odchylenie łokciowe/promieniowe nadgarstka (0-20 stopni) , rotacja tułowia, kifoza/lordoza tułowia i zgięcie boczne tułowia. Uczestnicy będą zmieniać pozycje, gdy staną się niewygodni w swojej obecnej pozycji i będą obserwowani przez minimum 2 godziny i maksymalnie 4 godziny na sesję. Uczestnicy mogą zostać poproszeni o powrót na maksymalnie dwie sesje obserwacyjne. Uczestnicy będą zgłaszać ból, dyskomfort i ogólny komfort w każdym obszarze ciała co 10-15 minut. Uczestnicy zostaną poinformowani o konieczności powiadomienia personelu badawczego o każdym zwiększeniu dyskomfortu, a badanie w tej pozycji zostanie zakończone. W przypadku istotnego klinicznie nasilenia bólu (więcej niż 2 punkty w wizualnej skali analogowej) zostanie opracowany protokół zakończenia leczenia.

W badaniu może wziąć udział do 40 uczestników. Wielkość próby została dobrana tak, aby umożliwić wielokrotne rundy zbierania danych, ponieważ będzie to badanie iteracyjne mające na celu przetestowanie różnych metod wykrywania postawy. Kinect/elektromiografia zostanie zakodowana w celu śledzenia kątów stawów i postawy w czasie rzeczywistym. Nagranie wideo zostanie przeanalizowane oddzielnie po sesji obserwacyjnej przy użyciu Szybkiej Oceny Kończyny Górnej i zautomatyzowanych algorytmów komputerowych. To badanie będzie procesem iteracyjnym, a pozycje kamery i postawy mogą być dostosowywane w celu walidacji różnych technik oceny postawy. Dane z Kinect/elektromiografii, nagrania wideo, pierwotnej zamierzonej postawy i samoopisu uczestnika zostaną porównane podczas analizy danych.