諾亦騰學(xué)術(shù)前沿分享? 第二期

研究領(lǐng)域 |?職業(yè)性肌肉骨骼疾患 (work-related musculoskeletal disorders)

論文作者 | 英國拉夫堡大學(xué)&萊斯特大學(xué)學(xué)者?

? ? ? ? ? ? ? ?Ryan Sers, Steph Forrester, Massimiliano Zecca,

? ? ? ? ? ? ? ?Stephen Ward, Esther Moss

全文字?jǐn)?shù) | 約1000字

閱讀時(shí)間 | 約2分鐘

01

研究背景

肥胖是導(dǎo)致腫瘤、癌癥的主要原因之一。腹腔鏡手術(shù)是治療癌癥的基礎(chǔ)手段，醫(yī)生會將腹腔鏡放入微創(chuàng)切口，伸至病灶進(jìn)行治療。

然而有報(bào)告稱，為肥胖患者完成腹腔鏡手術(shù)后，醫(yī)生頻發(fā)職業(yè)性肌肉骨骼疾患（work-related musculoskeletal disorders, MSDs），頸椎、背部、肩膀是最常提及的不適部位。但患者肥胖與手術(shù)醫(yī)生患MSDs之間的關(guān)系未有研究證實(shí)。

基于此，來自英國拉夫堡大學(xué)和萊斯特大學(xué)的Ryan Sers和Esther Moss等五位學(xué)者，使用諾亦騰 Perception Neuron?慣性動(dòng)捕設(shè)備采集醫(yī)生模擬手術(shù)的動(dòng)作數(shù)據(jù)，開展系列研究。

02

研究過程

十位外科醫(yī)生擔(dān)任實(shí)驗(yàn)參與者，按經(jīng)驗(yàn)水平分為專家、中級和新手。BMI是常用的肥胖程度指標(biāo)，研究者用不同厚度的海綿模擬不同BMI水平的病人。具體細(xì)節(jié)如下表所示。

BMI對應(yīng)泡沫厚度和參與者信息（圖表整理自原文）

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參與者上半身動(dòng)作數(shù)據(jù)由諾亦騰 PN 設(shè)備獲取，該設(shè)備有17個(gè)IMU（慣性測量單元），本研究只捕捉上半身動(dòng)作數(shù)據(jù)，使用11個(gè)IMU，動(dòng)作數(shù)據(jù)以120赫茲的頻率無線傳輸至電腦，供后續(xù)數(shù)據(jù)分析。穿戴方式如下圖。

本研究中諾亦騰 PN?的穿戴方式

參與者進(jìn)行模擬手術(shù)的場景，紅色方塊表示諾亦騰 PN 的 IMU 位置

03

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

參與者的運(yùn)動(dòng)學(xué)變量和手術(shù)時(shí)間的描述性統(tǒng)計(jì)

BMI和手術(shù)經(jīng)驗(yàn)對運(yùn)動(dòng)學(xué)變量的影響

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結(jié)果顯示，與BMI=20相比，模擬病人BMI=40時(shí)，新手參與者的表現(xiàn)會受到嚴(yán)重影響，部分中級參與者表現(xiàn)欠佳。當(dāng)BMI=50時(shí)，專家參與者的表現(xiàn)也會下降。

急動(dòng)、角速度、積累位移上升、手術(shù)時(shí)間延長，表明在面對BMI水平高的模擬病人時(shí)，參與者的操作受到更大阻力，上肢動(dòng)作的頻率和力度增加，需反復(fù)糾正自己的操作，且動(dòng)作幅度更大，從而導(dǎo)致了之前報(bào)告中提及的頸椎、背部、肩膀的不適風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)驗(yàn)全程，諾亦騰PN準(zhǔn)確采集參與者動(dòng)作數(shù)據(jù)，為后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析打好基礎(chǔ)。結(jié)論表明，病人肥胖會降低醫(yī)生的手術(shù)效率，經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)生受影響更大。研究者認(rèn)為，醫(yī)生應(yīng)在職業(yè)生涯早期，就訓(xùn)練為肥胖病人完成手術(shù)的能力。隨著世界肥胖率的上升，符合人體工程學(xué)的訓(xùn)練和技術(shù)應(yīng)考慮加入手術(shù)之中，以降低醫(yī)生出現(xiàn)職業(yè)性肌肉骨骼疾患的概率。

*本文圖表除特別注明外，均摘自論文原文。

文獻(xiàn)來源

Sers, R., Forrester, S.E., Zecca, M., Ward, S., & Moss, E. (2021). Objective assessment of surgeon kinematics during simulated laparoscopic surgery: a preliminary evaluation of the effect of high body mass index models. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 17, 75 - 83.

原文鏈接（復(fù)制瀏覽器訪問）：

https://link.springer.com/article/10.1007/s11548-021-02455-5