Mänsklig påverkan ombord på höghastighetsbåtar (MASHIEN)

INTRODUKTION Det yttersta syftet med studien är att skydda yrkesverksamma som använder höghastighetsbåtar från allvarliga skador orsakade av stötar.

Detta kräver att man fastställer vilka typer av effekter som är farliga och definierar relevanta gränser för hållbar exponering för mänsklig påverkan.

Exponering för mänsklig påverkan ombord på höghastighetsbåtar orsakar smärta och skador, vissa allvarliga, permanenta och försvagande, fysisk trötthet och kognitiv funktionsnedsättning.

Ökande hastigheter och ökande antal höghastighetsbåtar som används i professionell verksamhet verkar öka dessa problem både i antal och allvarlighetsgrad över hela världen.

Bristande kunskap om den faktiska exponeringen och förståelsen av orsakerna till skador, samt implementering av kontraproduktiva bestämmelser, testmetoder, specifikationer kan ha bidragit till det ökande antalet skador.

För att avgöra vilken påverkansexponering som är farlig är det nödvändigt att genomföra en prospektiv longitudinell studie på människor som utsätts för den relevanta verkliga exponeringen till sjöss och korrelera denna exponering i realtid till en fysiologisk parameter som indikerar risken för akuta skador.

Baserat på den nya kunskapen kan relevanta exponeringsgränser föreslås för att skydda operatörer från skador och möjliggöra full operativ förmåga på gång och vid mål eller uppdrag.

De nya fakta kan också lägga grunden för en ny kvantitativ mätenhet som representerar de stötinducerade krafterna som utmanar de anatomiska strukturerna och baserat på effekternas storlek och egenskaper.

2. BAKGRUND En nyligen genomförd retrospektiv webbundersökning av självrapporterade skador på pensionerade amerikanska SOF (Special Operations Forces) HS-båtoperatörer, SWCC2020-undersökningen, indikerar en betydande ökning av skador jämfört med en liknande undersökning gjord på aktiv tjänstgörande personal 20 år tidigare, Fänrik 2000.

SWCC visar 1,1 skada per person och tjänstgöringsår, 50 % av skadorna påverkar ryggraden, 33 % av de tillfrågade har varit medvetslösa ombord på grund av påverkan på hela kroppen, 40 % av de tillfrågade har ett VA-invaliditetsvärde på 70 till 100 %.

Detta är en extrem arbetsmiljö och relativt få individer i varje land är utsatta. Därför finns det fortfarande betydande kunskapsluckor som måste fyllas för att lösa problemen:

Vad är den faktiska exponeringen? När blir det farligt? Vilka slagegenskaper påverkar skaderisken? Hur ska dessa egenskaper vägas mot varandra? Eftersom påverkan är oförutsägbar och stokastisk är det omöjligt att simulera i en artificiell miljö.

Människokroppen är en mycket intrikat "apparat" utformad för att skydda sig själv från skadlig exponering på flera sätt: Det är också extremt svårt att förutsäga den fysiologiska responsen från en obegränsad mängd olika effekter. Kroppen har 360 leder, 206 ben och 600 muskler som reagerar på plötsliga yttre krafter.

Många fysiologiska faktorer påverkar hur påverkan påverkar människokroppen: kroppsvikt, statur, central gravitation, hållning, muskelstyrka, fysisk form, träningsstatus för reflexsvaret, etc.

Många fysiska faktorer påverkar hur påverkan påverkar människokroppen: olika egenskaper hos påverkan såsom toppaccelerationsvärde, stigtid, frekvensinnehåll, påverkans varaktighet, påverkansperiod, antal stötar, riktningen av stöt/kraftvektorer, etc.

Bristen på relevant kunskap har lett till icke-relevanta exponeringsregler baserade på icke-relevanta mätstandarder. EU-direktivet 2002/44, utformat för att kontrollera yrkesexponering för kontinuerliga vibrationer, är baserat på ISO-vibrationsstandarden 2631. Dessa dokument använder VDV, Vibration Dose Value, för att kvantifiera exponering för kontinuerliga vibrationer. VDV har visat sig sakna korrelation till exponering för allvarliga diskreta effekter. Sed(8) har föreslagits men är också utformad för att kvantifiera kontinuerliga vibrationer och har samma begränsningar.

De gränsvärden för vibrationsexponering som anges i EU-direktivet 2002/44 saknar relevans för exponering för diskreta påverkan. Dessa gränser är också omöjliga att följa när man utför sjöräddning, brottsbekämpande uppdrag eller militär träning under normala sjöförhållanden.

Därför ignoreras de i de flesta länder, och operatörer saknar relevant regelskydd.

Denna studie är baserad på följande fakta: F. och antaganden: A. F. Skrovpåverkan till havs kan överstiga 20 g toppvärde. A. Högre toppvärden ger högre risk för skador. F. Stigtider (tid från 0 till topp g) av kollisioner kan vara så korta som 6 ms A. Kortare stigtider kan orsaka högre och farligare impulser. F. Stötar innehållande sidokrafter orsakar fler skador än rent vertikal A. Stötexponering måste mätas så att tre kraftvektorer, x,y och z, kan analyseras.

F. Påverkan uppmätt på ett säte skiljer sig markant från påverkan som uppmätts på människor.

A. Stötexponering uppmätt på människan är mer relevant än exponering uppmätt på sätet.

F. Horisontella stötkrafter på människor kan inte mätas på ett säte. A. Människopåverkan måste mätas på människokroppen. F. Lågpassfiltrering av stötdata döljer informationen om toppvärden och stigtider A. Exponeringsdata måste samlas in som ofiltrerade rådata. F. Konvertering av exponeringsdata till VDV eller Sed(8) ändrar toppvärden och stigtider.

A. Exponeringsdata måste samlas in som rå, ofiltrerad data. F. Smärta kan existera utan skada, men akut skada orsakar normalt smärta. F. Smärta kan övervakas vetenskapligt med hjälp av Nordiska ministerrådets PainDrawing-formulär.

A. Händelser och ihållande smärta kan användas för att indikera begynnande skada.

3. METOD Syftet med studien är att korrelera påverkansexponering på båtskrov och människor till en fysiologisk parameter som är möjlig att använda som en indikator för att utveckla en skada. Den enda sådan parameter som är möjlig att övervaka dagligen i en kohort på hundratals är smärta.

Eftersom denna icke-interventionsstudie syftade till att fastställa den faktiska normala exponeringen, kommer exponeringsdata endast att samlas in under normala ordinarie aktiviteter, och inga transiter kommer att göras i syfte att samla in data.

Forskningsmetoden är utformad för att registrera påverkan på skrov och människor ombord på båtar som verkar under verkliga havsförhållanden. Accelerationer kommer att registreras som ofiltrerade, rådata. Detta kommer att möjliggöra analys av alla egenskaper hos påverkan, potentiellt relevanta för fysiologiska effekter och risker för skador. Detta ska göra det möjligt att bedöma betydelsen av inte bara toppaccelerationsvärden utan även av stigtider (tid från 0 g till topp g), slaglängd, energiinnehåll, slagperiod (tid mellan slag) och kraftvektor (riktning). påverkan) etc. Detta kommer också att göra resultaten transparenta och möjliga att granska.

3.1 STUDIEDESIGN FÖR MULTIAGENTUR Samarbetet syftar till att samla in tillräckliga mängder data för att nå statistisk styrka. Detta kräver att alla byråer använder samma studieprotokoll, hårdvara och mjukvara och så småningom delar de relevanta resultaten i en delad databas.

Byråer i 16 länder har redan uttryckt sitt intresse för att delta. All ämnesdata kommer att vara anonym och båtdata tas bort från potentiellt känslig driftinformation innan de skickas till den delade databasen.

Avgörande synergier kan också uppnås genom att dela kostnader, data och resultat. För att uppnå statistiskt signifikanta resultat kan ett tillräckligt antal båtar, försökspersoner och vågslam-händelser samlas in.

3.2 MÄTNING AV PÅVERKAN PÅ MÄNNISKOR OCH SKROV Helkroppspåverkan kommer hela tiden att övervakas av två personer ombord på varje båt. Varje båt kommer att ha en datalogger installerad för hela studieperioden. Denna kommer att kopplas till en 3-axlig accelerometer fäst vid skrovet, nära dess COG. Två besättningar, helst styrman och navigatör, kommer att bära 3-axliga accelerometrar monterade på njurbälten och kopplade till dataloggern. Registrerade data kommer att indikera den faktiska, verkliga påverkan och de krafter som verkar på skrov och människor. Dessa data kommer att visa den verkliga exponeringen och sambandet mellan skrovpåverkan och mänsklig påverkan för varje båttyp.

3.3 DATALOGGER OCH SENSORER En skräddarsydd dataloggerenhet har utvecklats för denna studie. MAREC (Marine Acceleration Recorder) är optimerad för enkel användning och installation. Installerad ombord och ansluten till 12 eller 24 V DC, kommer den automatiskt att börja spela in så snart båten gör en hastighet på mer än 3 kts. MAREC har 10 analoga kanaler, varav 9 används för de tre 3-axliga accelerometrarna med ett intervall på ± 25 g. Samplingsfrekvensen kommer att vara 600Hz. Den har också en inbyggd GPS-mottagare som loggar satellittid, position, kurs och hastighet. Det interna USB-minnet på 16 Gb kan lagra data under hela studieperioden. Efteråt eller till och med under studien kan data laddas upp till en PC för analys.

3.4 SMÄRTA INDIKERAR RISK FÖR SKADA Smärta används för att indikera om exponering orsakar risk för skada. All personal som tjänstgör ombord på båtarna kommer att logga händelser och utveckling av smärta under hela försöksperioden.

En skräddarsydd smartphone-app, PainDrawing, kommer att uppmana försökspersonerna dagligen att logga relevant smärta. Detta bygger på två vetenskapligt validerade metoder, VAS, Visual Analogue Scale och Nordiska ministerrådets smärtritningsformulär. Appen kan laddas ner gratis för både Android och iPhone.

Smärta är den enda fysiologiska parametern som kan användas som en indikator på risken för skada och som kan övervakas och kvantifieras över tid, tillräckligt ofta för att övervaka en stor kohort. Dess funktion är att förhindra skador. Smärta kan förekomma utan skada, men sällan uppträder en akut skada utan smärta.

Smärta är också ett relevant symptom, eller ibland ett tillstånd, som äventyrar fysisk prestation, uthållighet och till och med mental kapacitet. Det bör vara uppenbart att exponering som orsakar smärta vid krävande operationer måste undvikas eller begränsas så mycket som möjligt.

3.5 DATAANALYS OCH HANTERING Deltagande byråer och organisationer kommer att ladda upp insamlade exponeringsdata till sina lokala datorer. De binära filerna kommer att konverteras och presenteras i ett grafiskt format som är läsbart även av lekmän.

Programvaran för dataanalys kommer sedan att välja den relevanta icke-känsliga delen för delning och, på kommando, laddas upp till en gemensam databas med stordata.

En dataanalysmotor DAE, byggd för ändamålet, kommer att analysera korrelationen mellan de olika egenskaperna hos effekterna och det fysiologiska svaret, rapporterat som erfarenhet och ihållande smärta.

4. RESULTAT OCH APPLIKATIONER Baserat på de förväntade resultaten av studien kommer det att vara möjligt att kalibrera instrument med instrumentpanelsmonterade indikatorer, som talar om för operatörerna när skrovkollisioner överstiger säkra nivåer med gröna, gula eller röda signaler, där röd ska indikera att gränser.

Resultaten bör också visa betydelsen av de olika analyserade påverkansegenskaperna.

I slutändan kan resultaten lägga en grund för relevanta rekommendationer för tillåtna kontra farliga nivåer av exponering för hela kroppens påverkan.

Deltagande byråer kommer att samla information om hur deras olika båtar presterar, vilket ger smällande effekter vid faktisk användning. De kommer också att kunna se hur olika nivåer av operatörskompetens påverkar exponeringen.

5. SLUTSATS Nuvarande standarder och föreskrifter kan inte kvantifiera eller hjälpa till att kontrollera mänsklig påverkan på havet.

Inom många medicinska vetenskapsområden är det bara möjligt att få relevanta svar genom att studera människan själv. I det här fallet kan den nya kunskap som behövs för att lösa problemet bara etableras genom att studera vad som händer i verkligheten.

Forskare och medicinsk personal har en skyldighet att implementera den senaste kunskapen för att hitta de fakta som behövs för att lösa dessa allvarliga hälsoproblem. Därför har utredarna valt ett empiriskt tillvägagångssätt, som undersöker vad som händer med människor i verkligheten till sjöss.