Exposure assessment for the prevention of musculoskeletal disorders

Abstract

Work-related musculoskeletal disorders of shoulder/neck are a major and increasing problem. Beside the pain, they involve high cost for the employer and society. The total expenditure for the musculoskeletal disorders of the neck and upper limb have been estimated to 0.5-2.0% of the Gross National Product (GNP) in the Nordic countries. Due to the lack of precise knowledge of exposure/response relationship, ergonomic intervention has seldom been successful. Further, the exposure comprises many different aspects to be considered. The present paper shows that the constructed exposure index, based on questionnaire from 14,555 men and women between 45 and 65 years of age in the Malmö Shoulder Neck Study (MSNS) cohort, had good psychometric properties for mechanical exposure. The index comprised 11 items, assessed on a 3-point impact scale. Musculoskeletal problems were reported on a slightly modified version of the Standardized Nordic Questionnaire. In the one year follow up, the index was a significant predictor of the development of shoulder/neck pain. Exposure to job strain (the combination of high psychological job demand and low job decision latitude) was associated with higher risk only among women. A synergistic interaction was shown between high mechanical exposure and job strain. Cleaners and office workers, two of the largest occupational groups in MSNS, with presumed high and low exposure were selected for study of influence of complaints on the self-assessed exposure. They discriminate well in both self-reported and technical measured mechanical workload. However, musculoskeletal complaints lead to higher assessed loads, in spite of lower objectively measured activities as sitting, walking and heart rate. Field methods for quantification in manual work of physical workloads on the neck and the upper limbs, were further developed. A biaxial flexible electrogoniometer was used to derive measures reflecting both static and dynamic properties of workload. With a sampling frequency of 20 Hz, calculation of movements and repetitiveness can be done with sufficient accuracy in field studies. The main error showed to bee crosstalk between flexion and deviation movements, but the results were not invalidated by that. Relative (RVE) and maximal (MVE) normalization was used to minimize variability in electromyography in a standardized work-task. High interindividual variation was obtained. The variation was smaller, but still high for values normalized to RVE. No relation between shoulder muscle activities (trapezius and infraspinatus) and work pace or disorders was observed. Wrist movements had low variance, and showed a close relation to work pace. In conclusion, the developed index, mainly reflecting postures, is a useful tool for risk assessment, but needs to be supplemented by technical measurements for successful prevention. Measurement might be biased by concurrent complaints.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Exponeringsskattning för att hindra uppkomst av belastningsskador Skador på muskler som uppkommer av olämpliga arbetsrörelser och arbetsställningar (belastningsskador) utgör ett stort problem i alla industrialiserade länder. Definitionen av vad som innefattas i begreppet arbetsskada varierar mellan olika länder, varför det är svårt att göra jämförelser. Kostnader för arbetsskadorna har beräknats till 0,5-2,0 % av bruttonationalprodukten (BNP) i några av länderna inom EU. I Sverige uppger mellan 17 och 44 % av yrkesverksamma ha haft besvär i nacke/skuldra under senaste året. Totalt har 13.596 anmält arbetsskador år 1997 varav 61 % utgjordes av belastningsskador. Att förebygga belastningsskadorna har således inte varit särskilt framgångsrikt. Detta beror på att det inte finns några kartlagda mekanismer som förklarar varför och hur besvären uppkommer. Vidare är det inte känt hur många som får besvär vid olika belastningar (dos-respons sambandet). Emellertid har uppkomst av muskulära besvär satts i samband med repetitivt arbete, obekväma arbetsställningar och arbetsrörelser liksom dålig psykosocial arbetsmiljö. Dessa faktorer behöver dock specificeras bättre, och deras inbördes betydelse klarläggas, i synnerhet när olika yrken jämförs. Avsikten med mitt arbete var att ta fram ett användbart verktyg för att mäta fysiska belastningar (exponering), att väga samman olika former av belastning, och att klargöra hur de samverkar med psykosociala faktorer för uppkomst av belastningsbesvär. Avsikten är att sedan kunna använda kunskapen för att förändra arbetsmiljön. Vi har konstruerat ett frågeformulär som med 24 frågor kartlägger fysisk exponering. Skalorna utformades så, att låg respektive hög förekomst klart skulle framgå. På basis av skademekanismer, grupperades frågorna i ett antal tänkta grupper, så kallade "index" på exponering. Dessa "index" testades bland nära 15.000 Malmöbor i åldrarna mellan 45 och 65 år, som i ett frågeformulär uppgav sin belastning och eventuella besvär. De besvarade frågan vid två tillfällen med ett år emellan. Efter bearbetning av data framstod ett av "indexen" som lämpligt för riskbedömning. Vid jämförelse med psykosociala faktorer, såsom krav i arbete och möjlighet till kontroll, var det fysiska indexet mest betydelsefullt. Endast kombinationen av höga krav och lågt beslutsutrymme, kallad ansträngdhet, visade sig också ha betydelse för besvärsuppkomst i nacke/axlar hos personer som vid början av studien var besvärsfria i dessa regioner. En kombination av sådan ansträngdhet och fysisk belastning gav än högre risk för besvärsuppkomst än summan av fysisk belastning och psykosociala krav. För att kunna förändra arbetets villkor, måste man dock veta vad som menas med de olika belastningarna. För den fysiska delen har frågorna ställts om "mycket" eller "nästan inte". Det behöver förklaras vad detta står för. Därför har vi inom två olika yrken mätt upp hur mycket personerna går, sitter och har i puls under två arbetsdagar. Dessutom förde personerna en tvåveckors dagbok över arbetsuppgifterna, så att en yrkesexponering kunde framräknas. Det visade sig, att personer som hade besvär bedömde att de hade högre exponering än de utan besvär. De uppmätta nivåerna var dock lägre. Således förekommer överskattning av exponering hos personer med besvär. Det behövs dock flera mätmetoder, än de ovan nämnda. Därför utvecklades ett sätt att studera handledsrörelser i två plan med hjälp av elektrisk vinkelmätare och till detta utvecklades datorprogram. På så sätt fick vi fram användbara mått på handledspositioner och rörelser, samt hur repetitiva dessa rörelser var. En felkälla, den största, var att när handen roterades, uppkom en nivåökningar i de två planen så kallad överhörning. I verklig arbetssituation visade sig utrustningen fungera bra för att med små mätfel beskriva arbetet. För muskelbelastningar kan små elektroder klistras på huden, och aktiviteten avläsas. På så vis mätte vi den elektriska aktiviteten i axelmuskler. Genom att testa med kända belastningar, går det att jämföra hur mycket arbetet kräver jämfört med personens förmåga. Vi provade olika tester för att få pålitliga mätningar med liten variation för personer i samma arbete. Vi fann att muskelaktivitet i exakt samma repetitive arbetsuppgift hade stor spridning mellan de olika personer som utförde arbetet. Följaktligen skulle det krävas många mätningar för att göra dem användbara. Besvär i nacke/axlar knyts oftast till de muskler som mätningen omfattade, men vi fann ingen statistisk samband mellan besvär och uppmätt aktivitetsnivå.



Handledsvinkelmätningar däremot hade mycket lägre spridning och en bättre koppling till arbetstakten. Dessutom hade snabba handledsrörelser ett statistiskt samband med besvär i händerna. Vår slutsats är att de verktyg vi tagit fram för att bedöma fysisk exponering fungerar bra för att studera risken för nack/skulderbesvär hos stora grupper med olika yrken. Viss försiktighet av tolkning av uppgifter om exponeringsnivåer från personer med besvär bör iakttagas. För att få underlag till förbättringar, behöver tekniska mätningar användas.

• author: Balogh, Istvan
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Ass. Prof. Fallentin, Nils, National Institute of Occupational Health, Denmark
• organization: Division of Occupational and Environmental Medicine, Lund University
• publishing date: 2001
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Environmental Health and Occupational Health
• keywords: Yrkesmedicin, industrial medicine, Occupational health, heart rate, interindividual variation, index, arbetsmiljömedicin, job strain, Questionnaire, mechanical exposure
• pages: 52 pages
• defense location: Lund University Hospital, F1
• defense date: 2001-04-19 13:15:00
• ISBN: 91-628-4742-2
• language: English
• LU publication?: yes
• id: ca6890e8-38d7-4e12-a8e3-f38cfbdd2beb (old id 41387)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:59:24
• date last changed: 2018-11-21 21:08:22