非對稱負重與地面條件對平衡的影響(POD)

簡介

在現今職場中，人工物料搬運作業非常普遍。過去研究大都針對不同搬運姿勢做逐一探討，著重於評估人工搬運作業時之搬運負荷指標，以避免搬運職業傷害之發生，但卻鮮少有研究針對搬運時人體平衡之反應探討。本研究應用基礎生物力學測量方法，包括了動作分析系統(Vicon-460 Motion System)及測力板(AMTI-Force Plate)，探討人工搬運時，在不同地面條件及非對稱負重下的步態平衡反應。
本研究中，徵求15位健康受測者，男性10名、女性5名，以非對稱負重方式，單手側邊提物與雙手前向提物，以正常步行速度於不同地面摩擦係數(勞工工作環境常見之地板)與不同地面傾斜角度(水平與10度斜坡)下行走，並在水平地面時，考慮非直線搬運之情形(轉彎)。實驗中，將擷取受測者步態平衡與失衡後之動力學(Kinetic)及運動學(Kinematic)參數，包括身體質量中心(Center Of Mass)、足底壓力中心(Center of pressure)、RCOF(Required coefficient of friction)以及膝關節角度(Knee joint angle)等參數，用於探討不同負重情況及地面條件下對身體重心平衡之影響，進而了解預防滑倒之機制。
研究結果顯示，在未滑倒及滑倒時，受試者步態生物力學特性有顯著之改變。因地面與鞋底間的摩擦係數不足，進而產生滑動或滑倒之現象，導致身體重心偏移，失去平衡，同時引發身體產生相對應之平衡反應機制，決定最後人員恢復行走或是失衡滑倒。研究中除探討過去針對滑動距離及滑動速度判定滑倒與否(滑動距離>10cm或滑動速度>0.6m/s，高風險滑倒)，並根據滑倒現象發生之百分比率，定義各項參數滑倒與未滑倒之臨界值或特性。探討參數包含重心與足壓中心連線於行進前後方向之偏移 (當大於25度時，發生向前滑倒的風險較高、當小於10度時，向後滑倒的風險較高)，重心於行進方向之左右側之偏移(當大於10度時，側向滑倒風險較高)，膝關節與踝關節運動角度變化(膝關節屈曲較大，踝關節著地角度較小)。同時發現研究中探討之滑倒生物力學特性間，有很好之相關性，像是滑動距離及滑動速度(相關係數為0.84)。故評估滑倒之生物力學特性，並不能單只探討某項變數，應考慮到量測變項間之相關性，進一步修正及定義出較過去更明確之防滑安全範圍。

more...