Воздействие на человека на борту скоростных лодок (MASHIEN)

ВВЕДЕНИЕ Конечной целью исследования является защита профессионалов, управляющих скоростными катерами, от серьезных травм, вызванных ударами.

Это требует установления того, какие виды воздействий являются опасными, и определения соответствующих пределов устойчивого воздействия на человека.

Воздействие на человека на борту высокоскоростных лодок вызывает боль и травмы, некоторые из которых тяжелые, постоянные и изнурительные, физическую усталость и когнитивные нарушения.

Увеличение скорости и увеличение числа скоростных лодок, используемых в профессиональных операциях, по-видимому, усугубляет эти проблемы как по количеству, так и по степени серьезности во всем мире.

Недостаток знаний о фактическом воздействии и понимания причин травм, а также применение контрпродуктивных правил, методов испытаний, спецификаций могли способствовать увеличению числа травм.

Чтобы определить, какое ударное воздействие является опасным, необходимо провести проспективное лонгитюдное исследование людей, подвергающихся соответствующему реальному воздействию в море, и сопоставить это воздействие в режиме реального времени с физиологическим параметром, указывающим на риск острой травмы.

На основе новых знаний могут быть предложены соответствующие пределы воздействия, чтобы защитить операторов от травм и обеспечить полную работоспособность во время выполнения и на цели или миссии.

Новые факты могут также заложить основу для новой количественной единицы измерения, представляющей силы, вызванные ударом, воздействующие на анатомические структуры, и основанные на величине и характеристиках ударов.

2. СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Недавний ретроспективный веб-опрос о травмах, о которых сообщают сами отставные операторы лодок ССО США (Силы специальных операций) HS, опрос SWCC2020, указывает на значительное увеличение травм по сравнению с аналогичным опросом, проведенным среди действующих военнослужащих 20 лет назад. Прапорщик 2000г.

SWCC показывает 1,1 травмы на человека в год, 50% травм, затрагивающих позвоночник, 33% респондентов находились на борту без сознания из-за ударов всего тела, 40% респондентов имеют рейтинг инвалидности VA от 70 до 100%.

Это экстремальная рабочая среда, и относительно немногие люди в каждой стране подвергаются воздействию. Следовательно, все еще существуют значительные пробелы в знаниях, которые необходимо заполнить для решения проблем:

Какова реальная экспозиция? Когда это становится опасным? Какие ударные характеристики влияют на риск получения травмы? Как следует соотносить эти характеристики друг с другом? Поскольку воздействие удара непредсказуемо и стохастично, его невозможно смоделировать в искусственной среде.

Человеческое тело представляет собой очень сложный «аппарат», предназначенный для защиты от вредного воздействия несколькими способами: также чрезвычайно трудно предсказать физиологическую реакцию на неограниченное разнообразие воздействий. В теле 360 суставов, 206 костей и 600 мышц, реагирующих на внезапные внешние воздействия.

Многие физиологические факторы влияют на то, как воздействия воздействуют на организм человека: масса тела, рост, центральная гравитация, осанка, мышечная сила, физическая форма, состояние тренированности рефлекторной реакции и др.

На то, как удары влияют на организм человека, влияют многие физические факторы: различные характеристики ударов, такие как значение пикового ускорения, время нарастания, частотный состав, продолжительность воздействия, период воздействия, количество ударов, направление удара/векторов силы и т. д.

Отсутствие соответствующих знаний привело к несоответствующим правилам воздействия, основанным на несоответствующих стандартах измерения. Директива ЕС 2002/44, предназначенная для контроля воздействия непрерывной вибрации на рабочем месте, основана на стандарте вибрации ISO 2631. В этих документах используется VDV (значение дозы вибрации) для количественной оценки воздействия непрерывной вибрации. Было показано, что VDV не имеет корреляции с воздействием тяжелых дискретных воздействий. Был предложен Sed(8), но он также предназначен для количественной оценки непрерывной вибрации и имеет те же ограничения.

Пределы воздействия вибрации, установленные директивой ЕС 2002/44, не имеют отношения к воздействию дискретных ударов. Эти ограничения также невозможно соблюдать при проведении спасательных операций на море, правоохранительных операций или военных учений в нормальных морских условиях.

Следовательно, они игнорируются в большинстве стран, а операторы не имеют соответствующей нормативной защиты.

Это исследование основано на следующих фактах: F. и предположениях: A. F. Удары корпуса в море могут превышать пиковое значение 20 g. A. Более высокие пиковые значения вызывают более высокий риск травм. F. Время нарастания (время от 0 до пика g) ударов может составлять всего 6 мс. A. Более короткое время нарастания может вызывать более высокие и опасные импульсы. F. Удары, содержащие боковые силы, вызывают больше травм, чем чисто вертикальные A. Воздействие удара должно быть измерено таким образом, чтобы можно было проанализировать три вектора силы, x, y и z.

F. Воздействие, измеренное на сиденье, значительно отличается от воздействия, измеренного на человека.

A. Воздействие удара, измеренное на человеке, более важно, чем воздействие, измеренное на сиденье.

F. Силы горизонтального воздействия на человека не могут быть измерены на сиденье. A. Воздействие на человека должно быть измерено на теле человека. F. Низкочастотная фильтрация данных об ударе скрывает информацию о пиковых значениях и времени нарастания. A. Данные о воздействии должны собираться в виде необработанных нефильтрованных данных. F. Преобразование данных о воздействии в VDV или Sed(8) изменяет пиковые значения и время нарастания.

A. Данные о воздействии должны собираться в виде необработанных, нефильтрованных данных. F. Боль может существовать без травмы, но острая травма обычно вызывает боль. F. Боль можно научно контролировать с помощью формы PainDrawing Совета министров Северных стран.

А. События и персистенция боли могут быть использованы для указания на зарождающееся повреждение.

3. МЕТОД Целью исследования является сопоставление ударного воздействия на корпус лодки и человека с физиологическим параметром, который можно использовать в качестве индикатора развития травмы. Единственный такой параметр, который можно отслеживать ежедневно в когорте из сотен человек, — это боль.

Поскольку это неинтервенционное исследование было направлено на установление фактического нормального воздействия, данные о воздействии будут собираться только во время обычной обычной деятельности, и для сбора данных не будет выполняться никаких транзитов.

Метод исследования предназначен для регистрации ударного воздействия на корпуса и людей на борту лодок, работающих в реальных морских условиях. Ускорения будут записаны как нефильтрованные необработанные данные. Это позволит провести анализ всех характеристик воздействий, потенциально имеющих отношение к физиологическим последствиям и рискам получения травм. Это позволит оценить значимость не только значений пикового ускорения, но и времени нарастания (время от 0 g до пикового g), продолжительности удара, энергоемкости, периода удара (время между ударами) и вектора силы (направление воздействия) и др. Это также сделает результаты прозрачными и доступными для тщательного изучения.

3.1 ДИЗАЙН МЕЖВЕДОМСТВЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Совместные усилия направлены на сбор достаточных объемов данных для достижения статистической мощности. Это требует, чтобы все агентства использовали одни и те же протоколы исследований, аппаратное и программное обеспечение и в конечном итоге делились соответствующими результатами в общей базе данных.

Агентства в 16 странах уже выразили заинтересованность в участии. Все данные субъекта будут анонимными, а данные о судне будут очищены от потенциально конфиденциальной оперативной информации перед отправкой в ​​​​общую базу данных.

Решающего синергетического эффекта можно также достичь за счет совместного использования затрат, данных и результатов. Для достижения статистически значимых результатов может быть собрано достаточное количество лодок, субъектов и событий волнового удара.

3.2 ИЗМЕРЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА И КОРПУСА Воздействие на все тело будет постоянно контролироваться двумя людьми на борту каждой лодки. На каждом судне будет установлен регистратор данных на весь период исследования. Он будет подключен к 3-осевому акселерометру, прикрепленному к корпусу рядом с его центром тяжести. Два члена экипажа, предпочтительно рулевой и штурман, будут носить 3-осевые акселерометры, прикрепленные к почечным ремням и подключенные к регистратору данных. Записанные данные будут указывать на фактическое, реальное воздействие удара и силы, действующие на корпуса и людей. Эти данные покажут реальное воздействие и соотношение между ударами корпуса и воздействием человека для каждого типа лодки.

3.3 РЕГИСТРАТОР ДАННЫХ И ДАТЧИКИ Для этого исследования был разработан специальный регистратор данных. MAREC (морской регистратор ускорения) оптимизирован для простоты использования и установки. Установленный на борту и подключенный к 12 или 24 В постоянного тока, он автоматически начнет запись, как только лодка наберет скорость более 3 узлов. MAREC имеет 10 аналоговых каналов, 9 из которых используются для трех 3-осевых акселерометров с диапазоном ± 25 g. Частота дискретизации будет 600 Гц. Он также имеет встроенный GPS-приемник, регистрирующий спутниковое время, положение, направление и скорость. Внутренняя USB-память объемом 16 Гб позволяет хранить данные за весь период исследования. После или даже во время исследования данные можно загрузить на ПК для анализа.

3.4 БОЛЬ УКАЗЫВАЕТ НА РИСК ТРАВМЫ Боль используется для обозначения того, вызывает ли воздействие риск травмы. Весь персонал, работающий на борту лодок, будет регистрировать события и развитие боли в течение всего испытательного периода.

Сделанное на заказ приложение для смартфонов PainDrawing будет ежедневно предлагать испытуемым записывать любую соответствующую боль. Он основан на двух научно подтвержденных методах: VAS, визуальной аналоговой шкале и форме рисования боли Совета министров Северных стран. Приложение можно скачать бесплатно как для Android, так и для iPhone.

Боль является единственным физиологическим параметром, который можно использовать в качестве индикатора риска травмы и отслеживать и количественно оценивать с течением времени, достаточно часто, чтобы контролировать большую когорту. Его функция заключается в предотвращении травм. Боль может присутствовать без травмы, но редко острая травма не проявляется без боли.

Боль также является важным симптомом, а иногда и состоянием, которое ставит под угрозу физическую работоспособность, выносливость и даже умственные способности. Должно быть очевидно, что воздействия, вызывающего боль во время сложных операций, следует избегать или максимально ограничивать.

3.5 АНАЛИЗ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЕ Участвующие агентства и организации будут загружать собранные данные о воздействии на свои локальные компьютеры. Бинарные файлы будут преобразованы и представлены в графическом формате, понятном даже неспециалистам.

Затем программное обеспечение для анализа данных выберет соответствующую неконфиденциальную часть для обмена и по команде загрузит в общую базу данных больших данных.

Механизм анализа данных DAE, созданный для этой цели, будет анализировать корреляцию различных характеристик воздействий с физиологическим ответом, выраженным в виде опыта и постоянства боли.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ПРИМЕНЕНИЕ Основываясь на ожидаемых результатах исследования, можно будет откалибровать приборы с установленными на приборной доске индикаторами, сообщающими операторам, когда удары корпуса превышают безопасные уровни, с помощью зеленых, желтых или красных сигналов, где красный должен указывать на превышение допустимого уровня. границы.

Результаты также должны указывать на значимость различных анализируемых характеристик воздействия.

В конечном итоге результаты могут лечь в основу соответствующих рекомендаций по допустимым и опасным уровням воздействия на все тело.

Участвующие агентства будут собирать информацию о том, как работают их различные лодки, вызывая удары при фактическом использовании. Они также смогут увидеть, как различные уровни навыков оператора влияют на экспозицию.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Существующие стандарты и правила не могут дать количественную оценку или помочь контролировать воздействие человека на море.

Во многих областях медицины можно получить соответствующие ответы, только изучая самого человека. В этом случае новые знания, необходимые для решения проблемы, могут быть установлены только путем изучения того, что происходит в реальной жизни.

Ученые и медицинские работники обязаны применять самые современные знания, чтобы найти факты, необходимые для решения этих серьезных проблем в области гигиены труда. Следовательно, исследователи выбрали эмпирический подход, исследуя, что происходит с людьми в реальной жизни в море.