Evaluación de riesgos de movimientos repetitivos mediante el uso de guante "ErgoSensor"

Se ha diseñado un guante dotado de sensores que permite registrar los movimientos y fuerzas ejercidos por el conjunto dedos-mano-muñeca. Mediante el análisis continuo de estos datos, se obtiene una evaluación del riesgo por movimientos repetitivos mucho más precisa, rápida y efectiva. Asimismo, este prototipo permite realizar evaluaciones en el mismo puesto de trabajo sin apenas interferir en las tareas y la dinámica del trabajador. A modo de ejemplo, se ha evaluado el riesgo durante el uso de micropipeta por un operario de laboratorio. Aplicando la metodología Strain Index, el guante presenta los resultados instantáneamente una vez finalizada la medición. El uso de este prototipo, mejora notablemente los procesos de evaluación de riesgos por movimientos repetitivos, tanto en la precisión del análisis como en la rapidez del mismo, que no necesita de un análisis pormenorizado a posteriori. Actualmente se está ampliando las metodologías de evaluación así como el número y tipo de sensores
Keywords: 
tme; Ergosensor; Movimientos Repetitivos; ErgoIBV; Evaluación; ORP Conference
Main Author: 
Agustin
Bollo Sáenz
Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria
España

Introducción

Los trastornos músculo-esqueléticos (TME) de origen laboral se han incrementado de una manera significativa en las últimas décadas, afectando por igual a trabajadores de todos los ámbitos y sectores con independencia de su edad o género.

Actualmente constituyen el problema de salud de origen laboral más frecuente en Europa y en el resto de países industrializados y una de las primeras causas de absentismo. Se estima que el 25% de los trabajadores de la UE sufre dolor de espalda y otro 23% tiene dolores musculares. Por ello, los TME constituyen un área prioritaria dentro de la prevención de los riesgos laborales en Europa [1].

Los principales factores de riesgo de los trastornos músculo-esqueléticos ya han sido bien identificados (figura 1), siendo los más significativos los siguientes factores físicos: trabajo repetitivo, el esfuerzo físico y las posturas forzadas.

Figura 1. Factores que intervienen en la aparición de TME

Uno de los aspectos más importantes a la hora de abordar este riesgo, es evaluar correctamente dichos factores de riesgo de modo que se puedan adoptar las medidas preventivas adecuadas.

En la actualidad, este trabajo de evaluación se realiza bien por métodos de observación o bien mediante mediciones biomecánicas o fisiológicas. En el primer caso se obtiene un análisis más rápido de la situación a costa de unos resultados poco precisos e inevitablemente subjetivos. En el segundo caso, la precisión del análisis aumenta, pero por el contrario éste se hace poco operativo y farragoso, debido al empleo de equipos de medición (que suelen requerir una importante inversión económica) y al tiempo requerido en su instalación y calibración, así como en el registro y análisis de los datos. Además, estos dispositivos de registro generalmente requieren de condiciones (iluminación, espacio,...) que modifican o influyen en el patrón de trabajo, molestan al trabajador, o simplemente no permiten más que realizar el análisis en laboratorios o instalaciones acondicionadas. Asimismo, el uso de estos equipos necesita de una formación específica de los técnicos evaluadores.

Figura 2. Análisis del riesgo de TME mediante equipos de medición [2]

Objetivos

Disponer de una herramienta que permita evaluar de una manera objetiva, rápida y efectiva los riesgos de TME asociados a movimientos repetitivos, posturas forzadas y aplicación de fuerzas, mediante el registro y procesamiento de los datos necesarios en tiempo real y su análisis automático a través de la metodología de evaluación adecuada.

Se trata de aunar la precisión y fiabilidad de las mediciones biomecánicas con la rapidez, flexibilidad y sencillez de un análisis por observación, interfiriendo lo menos posible en la dinámica del trabajo analizado.

Como consecuencia de lo anterior, al evaluar el riesgo asociado a una tarea de manera inmediata, esta herramienta permite identificar los factores de riesgo, adoptar medidas correctivas in situ, y reevaluar de nuevo la tarea. Pudiendo realizarse esta operación cuantas veces sea necesario con el fin de reducir lo más posible el riesgo.

Metodología

Para lograr los objetivos expuestos anteriormente, se ha diseñado un guante (ErgoGlove) capaz de medir los principales parámetros relacionados con el riesgo de sufrir TME (fuerza, postura y frecuencia) para la extremidad superior distal, es decir, en la zona mano-muñeca-antebrazo.

Para ello, se ha dotado al guante de sensores de presión y flexión en dedos y mano, así como un sensor inercial de movimiento o acelerómetro en mano y muñeca.

De esta manera, los sensores de presión miden la fuerza ejercida por los dedos de la mano; los sensores de flexión registran los movimientos de los dedos para su consideración como acciones técnicas o esfuerzos, así como para la valoración de la velocidad de trabajo; los acelerómetros y su posición relativa nos determinan la postura mano-muñeca, así como contribuyen también a la valoración de la velocidad de trabajo.

Figura 3. ErgoGlove

Mediante el registro de estos parámetros en tiempo real, la unidad central ubicada en la muñeca puede aplicar al finalizar la medición el método de evaluación SI (Strain Index).

El método Strain Index correlaciona el riesgo de desarrollar algún TME con una puntuación numérica. Esta puntuación es el resultado del producto de seis factores asociados a la tarea evaluada (figura 4). Cada uno de estos factores se clasifica en cinco niveles (figura 5) y cada uno de estos niveles está asociado a un valor numérico (figura 6) con los que se obtiene la puntuación final.

Figura 4.

Figura 5.

Figura 6.

ErgoGlove es capaz de medir y registrar cinco de los seis factores (a los que se ha denominado N1, N2, N3, N4 y N5) y clasificarlos en cada uno de los cinco niveles durante el proceso de análisis. El sexto factor, la duración diaria (N6), es introducida manualmente por el evaluador al acabar la medición.

La unidad es controlada mediante un mando a distancia, lo que permite al evaluador realizar el análisis sin interferir en las tareas y movimientos del trabajador, seleccionando los ciclos de medición que considere.

Los menús para las diferentes posibilidades y configuraciones, así como los resultados de los análisis, son presentados en una pequeña pantalla. Esto permite disponer de los resultados de la evaluación al instante, una vez se termine el periodo de estudio, sin necesidad de una posterior transferencia y procesamiento de datos en un ordenador.

Ejemplo de aplicación

Se ha llevado a cabo el análisis de los movimientos repetitivos en el puesto de enfermera/o de banco de sangre del Servicio de Hematología del Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria. Concretamente se ha evaluado el riesgo de TME asociado a las tareas de uso de micropipeta.

Los ciclos de trabajo en este puesto de trabajo cambian en función de las pruebas a realizar a cada muestra de sangre, si bien, se puede considerar como el ciclo de pruebas más habitual de trabajo, el siguiente: análisis de dos muestras (bolsas) de sangre en el que se realizan alrededor de 10 aspiraciones y 20 dispensaciones. Este ciclo dura alrededor de dos minutos. Se realizan una media de cuarenta análisis por turno, por lo que la duración total diaria es de 120 minutos.

En este puesto los trabajadores disponen de varias micropipetas de diferentes modelos para realizar el trabajo.

Los procesos de pipeteo constituyen un buen ejemplo de actividad con riesgo de TME, debido a la variedad de factores biomecánicos implicados en estos trabajos, la combinación de los mismos y su repetitividad.

En general, los estudios clínicos, así como los estudios biomecánicos, publicados hasta la fecha sobre el uso de micropipetas y ergonomía han identificado la fuerza y las posturas forzadas como importantes factores que, reforzados con la repetición, contribuyen a incrementar el riesgo de TME.

Las investigaciones han revelado que las tareas repetitivas ejecutadas por los dedos y muñeca en los trabajos de pipeteo, están conectados con TME o dolores en el antebrazo, muñeca y mano.

Figura 7. Postura forzada de la muñeca (desviación ulnar y extensión) durante la tarea de pipeteo [2]

Resultados

Para comprobar la efectividad del análisis realizado con el guante ErgoGlove, se analizó la tarea de pipeteo teniendo en cuenta diferentes posturas de la muñeca y utilizando varios modelos de micropipetas de las que disponen los trabajadores en su puesto.

Las primeras mediciones se hicieron probando diferentes los diferentes modelos de micropipeta. En la primera medición se utilizó la micropipeta con el pulsador más duro. Una vez colocado el guante, el trabajador comenzó su trabajo. El técnico evaluador, mediante el mando a distancia, dio comienzo a la medición cuando estimó que se iniciaba el ciclo de trabajo. Tras los dos minutos que dura el ciclo, el técnico detuvo la medición con el mando a distancia, obteniéndose un índice de riesgo SI=10,12. En la pantalla de resultados, se pudo observar que el factor relativo a la intensidad de la fuerza ejercida tenía un valor de N1=9, es decir, muy intenso. Ver Figura 8.

Se repitió el análisis con otros dos modelos de micropipeta. Obteniendo para uno de ellos un valor relativo a la fuerza más bajo (N1=6), y por tanto, un índice de riesgo menor (SI=6,75). Con el otro modelo, el cual se trataba de una micropipeta electrónica, se obtuvo un valor relativo a la intensidad del esfuerzo ligero (N1=1), y un índice de riesgo más bajo aún (SI=1,12). Ver Figura 8.

Figura 8.

A continuación, se probó a corregir la postura de la muñeca, ya que en las tres mediciones anteriores, independientemente del modelo de micropipeta utilizado, se puede observar que el factor correspondiente a dicha postura mano/muñeca (N4) es igual a 1,5, lo que equivale a una postura calificada como regular. De hecho, el trabajador tiende a adoptar una desviación ulnar y extensión como la indicada en la Figura 7.

Orientando al trabajador para que adopte la postura adecuada, se volvió a realizar otra medición con la micropipeta más utilizada habitualmente, obteniéndose un resultado para la postura de la muñeca bueno o muy bueno (N4=1), reduciendo así el riesgo en el uso de dicha micropipeta (SI=4,5). Ver Figura 9.

Por último, se repitió el análisis probando posturas (desviaciones radial y ulnar) de la muñeca más forzadas que la adoptada inicialmente, comprobando como ErgoGlove registra estas posturas y el valor de riesgo asociado. Ver Figura 9.

Figura 9.

En el método Strain Index la puntuación final obtenida sirve como indicador del nivel de riesgo de la tarea evaluada. Según sus propios autores, trabajos asociados con trastornos de la extremidad superior distal tienen una puntuación SI superior a 5. Puntuaciones menores o iguales a 3 son probablemente seguras. Puntuaciones mayores o iguales a 7 son probablemente peligrosas [3].

Por lo tanto, a raíz del análisis realizado con ErgoGlove podemos observar como el factor más determinante en el nivel de riesgo final es la elección de la micropipeta y la fuerza que hay que ejercer con el dedo pulgar en ella. Las micropipetas electrónicas parece que serán seguras en la mayoría de los casos.

Mediante la corrección de la postura se comprueba que se puede reducir el riesgo final. No obstante, los trabajadores del servicio declaran no tener la misma destreza a la hora de llevar a cabo la tarea adoptando una postura ergonómicamente buena o muy buena. Motivo por el cual adoptan una postura algo forzada (desviación ulnar). Esta conclusión es la misma a la que parece que han llegado algunos fabricante de micropipetas que han abandonado el tradicional diseño axial por otro con la punta girada el ángulo necesario para evitar la adopción de una postura forzada de la muñeca [2].

Otro aspecto con el que se podría interactuar para tratar de reducir la calificación del riesgo, sería la configuración del ciclo de trabajo, la cual influiría sobre los factores de duración del esfuerzo (N2), esfuerzos por minuto (N3) y duración diaria (N6).

Conclusiones

Se consigue evaluar el riesgo en un tiempo mínimo. Concretamente en el tiempo que dura el ciclo evaluado. Sin necesidad de repeticiones por posibles dudas durante la observación o por la grabación y posterior visualización de videos como es habitual al realizar una evaluación observacional. El tiempo que se tarda en colocar el guante y la muñequera al trabajador e iniciar el ciclo de medición mediante su activación a través del control remoto es mínimo en comparación con cualquier otro sistema de medición biomecánica o fisiológica.

Al mismo tiempo, como se ha podido comprobar, se obtiene un análisis preciso y objetivo, sin las ambigüedades propias de un análisis mediante observación.

Se han podido aplicar medidas correctoras tanto en la intensidad de la fuerza ejercida como en la postura de la muñeca en el mismo lugar de trabajo gracias a la posibilidad de realizar evaluaciones del riesgo instantáneas. Reevaluando varias veces la tarea, y tras elegir una micropipeta adecuada y adoptar una postura correcta, se obtiene una calificación del nivel de riesgo notablemente menor.

Durante las tareas de pipeteo, es frecuente observar también un levantamiento del brazo delante del cuerpo entre 45º y 90º, asociado frecuentemente a un levantamiento del codo por fuera del plano del cuerpo (abducción del brazo) Figura 10.

Figure 10.[2]

Es por este motivo, y por mejorar la herramienta ErgoGlove para su uso en la evaluación de una mayor gama de tareas, que actualmente se están ampliando sus prestaciones.

Se está ampliando sus posibilidades mediante el registro de las posturas de codo, hombro y cabeza, para así poder también evaluar los riesgos de lesión musculoesquelética en la zona del cuello-hombro mediante el método Ergo/IBV, el índice Checklist OCRA u otros, abarcando así todas los posibles TME asociados a los miembros superiores.

Los sensores necesarios para la medición de estos parámetros se irán conectando a la unidad central en función de su necesidad dependiendo del método aplicado.

Por otro lado, se está trabajando igualmente en una versión más avanzada que permita el registro de las fuerzas ejercidas mediante electromiografía superficial, en lugar de mediante los sensores de presión actuales.

Agradecimientos

Quiero agradecer a Any y a Elena la ayuda prestada en la fabricación de ErgoGlove, y al Servicio de Hematología del Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria, en especial a las supervisoras Marisa y Rosario, así como a Francisco Arteaga Herrera.

Asimismo me gustaría agradecer al XII Congreso Internacional de Prevención de Riesgos Laborales ORP la oportunidad de participar en un evento de esta relevancia, así como las facilidades brindadas.

Referencias Bibliográficas

  • 1. Agencia Europea para la Seguridad y la Salud en el Trabajo, 2001. Prevención de los trastornos musculoesqueléticos de origen laboral. ISSN 16084152
  • 2. Jeffrey Calhoun, VistaLab Technologies, Inc., Mt. Kisco, NY; Kevin Costello, Ergonomic Technologies Corporation, Syosset, NY;  Gary Natsume, frogdesign, New York, NY. Development and Evaluation of an Ergonomic Pipette to Reduce Musculoskeletal Injuries in Laboratory Workers. 2002 VistaLab Technologies, Inc.
  • 3. María Félix Villar Fernández. Tareas Repetitivas II: Evaluación del Riesgo para la Extremidad Superior. Centro Nacional de Nuevas Tecnologías. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo.