ANÁLISIS BIOMECÁNICO AVANZADO DE PUESTOS DE TRABAJO Lorenzo Noguera Guirao Coordinador Ergonomía y Psicosociología Regional Levante Las lesiones osteomusculares por carga física son hoy en día, tanto desde el punto de vista fisiológico (estructuras corporales afectadas) como desde el punto de vista meramente estadístico (porcentaje de accidentes de trabajo que supone sobre el total de los accidentes de trabajo que ocurren), uno de los mayores problemas cuando hablamos de accidentabilidad laboral. Desde el punto de vista fisiológico incluyen un amplio grupo de trastornos que afectan a diferentes estructuras corporales, como son los tendones y sus vainas, las terminaciones nerviosas, vasos sanguíneos, músculos y articulaciones, etc…. Dichas lesiones están asociadas a determinados factores de tipo físico presentes en muchas tareas (repetitividad, desarrollo de fuerzas, malas posturas y exposición a vibraciones, entre otros) y presentan un carácter acumulativo, y en muchos casos de una muy difícil solución desde el punto de vista de la recuperación de la persona afectada. Desde el punto de vista estadístico nos encontramos con cifras ciertamente preocupantes. Desde el año 2003 el parte de accidente de trabajo incluye una serie de campos de obligado cumplimiento, cuyo objetivo es reconstruir una descripción de lo sucedido, y poder identificar los factores de riesgo causantes de la accidentabilidad; así, variables como “actividad física” que describe la acción que realizaba el trabajador justo antes del accidente, la “desviación” que describe el hecho anormal que ha provocado el accidente, y la “forma-contacto” que muestra el modo en que la víctima se ha lesionado, nos ayudan a identificar más claramente estos factores de riesgo, y demuestran que la forma de accidente más frecuente que se da en la actualidad es el sobreesfuerzo físico, que supone un porcentaje en torno al 37,5% del total de los accidentes con baja. Hay que señalar que estas cifras suponen una descripción muy parcial de la gravedad del problema, ya que se centran exclusivamente en los accidentes con baja y se evalúan sólo las consecuencias inmediatas (días no trabajados). Por desgracia muchas lesiones osteomusculares provocan secuelas en los trabajadores que no sólo afectan a la actividad laboral, sino que supondrán una merma importante en su calidad de vida incluso una vez alcanzada la edad de jubilación. Los problemas de pérdida de autonomía personal y los costes de la asistencia médica que conllevarán sobre la población anciana todavía no han sido evaluados. Cuando las posturas y movimientos a analizar muestran ambigüedades en la presentación o tienen una complejidad especial es necesario utilizar procedimientos que vayan más allá de la simple percepción de un vídeo o la visión personal en campo, aunque ésta sea de un especialista en la materia. Entonces, es necesario acudir a procedimientos que sean capaces de “ver donde no puede llegar el ojo humano”. Este sería el caso del HADA (Herramienta de Análisis por Diseño Asistido), que utiliza el sistema Move-Human, permitiendo la captura del movimiento en el propio puesto de trabajo con la máxima precisión posible y pudiendo confeccionar un completo análisis tridimensional del movimiento (medida de ángulos, distancias, velocidades y aceleraciones). La Sociedad de Prevención de Fremap, como líder del mercado de prevención de riesgos laborales, dispone de equipos HADA para el análisis biomecánico y evaluación de puestos de trabajo basados en la tecnología Move-Human en su versión Sensors. Estos equipos consisten en varios sensores inerciales de posición y aceleración que permiten conocer el estado de las partes del cuerpo sometidas a análisis (tronco, cuello, extremidades), tanto en su orientación (ángulo) respecto de otro segmento corporal, como de su velocidad y aceleración. Los sensores se colocan sobre el trabajador sin interferir en las tareas realizadas, convirtiéndolo en un sistema portátil, inalámbrico y utilizable en cualquier situación laboral que se plantee. Objetivos • Aumentar la precisión y alcance de los métodos tradicionales de evaluación ergonómica de puestos aportando datos para la profundización en detalles de los resultados obtenidos. • Proporcionar herramientas de diseño y rediseño avanzado de puestos/ equipos/herramientas de trabajo así como para una más precisa puntualización de las medidas preventivas planteadas en los informes de ergonomía. Cabe destacar, por su rentabilidad y flexibilidad, el diseño de puestos que, por sus características, sean especialmente sensibles a cambios en parámetros dimensionales o antropométricos o de los que, por su complejidad, no sea posible la creación de maquetas o modelos a escala. Con las herramientas disponibles por la Sociedad de Prevención de Fremap de diseño asistido por ordenador se pueden proponer tantos cambios o combinaciones como sean necesarios para el ajuste de las variables de configuración del puesto a los requisitos impuestos por otros criterios: seguridad, uso de herramientas, visibilidad, etc. ¿Cómo se lleva a cabo? Se realiza una primera toma de datos en donde se identifican ciclos de trabajo, tiempos de realización de tareas, la utilización de equipos, herramientas y materiales, etc. Posteriormente, y con la colaboración de un trabajador adiestrado en el puesto, se toman los datos mediante el sistema Move-Human y se importan a un entorno informático que permite tratar toda la información de los movimientos realizados rápidamente. Seguidamente, se aplican métodos biomecánicos y fisiológicos de evaluación según los datos obtenidos en la medición. Estas metodologías, validadas tanto por organismos nacionales como por entidades internacionales, permiten una homogeneización de resultados y una presentación clara e inteligible de la situación estudiada en el momento. A su vez, la aplicación detallada de las metodologías y los datos proporcionados por el sistema, orientan con mucha precisión en relación al origen de los problemas existentes, facilitando así la selección de las medidas más adecuadas para resolverlos. v, inalámbrico y utilizable en cualquier situación Entre otros, se pueden emplear el método REBA para la evaluación de posturas forzadas de cada tarea, el método NIOSH para la evaluación de manipulación manual de cargas (mono o multitarea) y el método OCRA para la evaluación de los movimientos repetitivos en extremidades superiores. oral que se plantee. SISTEMA DE CAPTURA DE MOVIMIENTOS “MOVE HUMAN” El objeto del Sistema MOVE HUMAN - Sensors es la captura y análisis tridimensional del movimiento humano en puestos de trabajo basado en sensores inerciales de movimiento y simulación 3D con modelos biomecánicos. Es un equipo de última generación, muy versátil en sus posibilidades de interpretación de resultados y con múltiples aplicaciones adicionales (sustitución de personas por modelos, comparación entre varios modelos de diferente antropometría, etc…). MH-Sensors es un Sistema portátil que está compuesto por un conjunto de sensores de movimiento alojados en una chaqueta instrumentalizada que lleva el trabajador y un software para captura y análisis de movimiento. Este sistema se comunica vía inalámbrica con un equipo de adquisición de datos y grabación en video que permite un control y supervisión de la tarea a una distancia suficiente para no interferir con el trabajador que porta el equipo. Trabajador portando el equipo de captura de movimientos. No limita la movilidad, es ligero e independiente del equipo de análisis, por lo que puede ser utilizado en cualquier entorno industrial. La información proporcionada por los sensores durante la captura en campo, permite reproducir el movimiento del trabajador con un modelo biomecánico virtual, posibilitando la evaluación ergonómica de su actividad productiva. La información recogida en campo es procesada con un software que nos permite visualizar el movimiento resultante sobre un modelo biomecánico de hombre o mujer, cuya antropometría podremos ajustar según nos interese. Toma de datos mediante dispositivo MOVE-HUMAN Sensors. La toma de datos en campo se realiza mediante un moderno y actualizado (versión 2011) sistema portátil de captura y análisis biomecánico tridimensional del movimiento humano en puestos de trabajo. Sus principales características son: - Portátil. Permite su transporte y utilización inmediata en cualquier puesto de trabajo real. - Inalámbrico y no invasivo. No interfiere en la tarea desarrollada por el trabajador y, por lo tanto, no influye en los valores medidos durante la fase de captura. No requiere una distancia mínima ni tiene restricciones de movimiento al trabajador. - Precalibrado: no requiere de calibración inter-medición, por lo que es un sistema rápido de poner en marcha en situación de trabajo real. No requiere de condiciones especiales de laboratorio (iluminación, temperatura, distancias) por lo que se puede utilizar en casi cualquier condición de trabajo. - Independiente: Muy buena repetitividad interoperador. No está influenciado por el trabajador que lo lleva ni el operador que supervisa la medición. No requiere de formación para su uso, salvo las instrucciones impartidas por el especialista para su ajuste inicial al cuerpo. La valoración de los esfuerzos realizados en cada tarea se realizará mediante técnicas no invasivas y mediciones reales de los esfuerzos (dinamometría). Para las tareas continuadas y con esfuerzos variables, se utilizará el procedimiento de carga física calculada mediante la monitorización de la frecuencia cardíaca del trabajador mediante un sistema inalámbrico de medición (cardio-pulsómetro) o bien por el análisis detallado de la tarea por tablas de valoración. Imágenes: Representación de colocación de sensores, unidad de comunicación y cámara de captura análisis tridimensional. Posteriormente el software nos permitirá precisar en qué momentos de la actividad del trabajador pueden producirse lesiones musculo esqueléticas y sobre qué articulaciones en concreto. Ello nos facilitará realizar un rediseño de la operativa de trabajo evitando posibles situaciones de riesgo. También se puede comprobar la influencia de parámetros antropométricos, físicos por edad o de tipo de población (hombre-mujer) en los valores de los niveles de riesgo que se calculan para la tarea. Una vez realizada la captura del movimiento del trabajador en el entorno real de la tarea muestreada se traslada a un personaje virtual o modelo humano sintético. Imágenes: Ejemplos de animación virtual de tareas muestreadas. Una vez que el movimiento del trabajador a lo largo de la secuencia analizada está reconstruido y ajustada la antropometría del modelo virtual convenientemente, podremos acceder al módulo de análisis del movimiento, el cual permite determinar la cinemática del movimiento del sujeto: ángulos de los segmentos corporales en cada instante así como posiciones, velocidades y aceleraciones, tanto de translación como de rotación. De cada segmento corporal del modelo virtual se podrá visualizar gráficamente la variación de los siguientes parámetros: - Ángulos de flexión-extensión en brazos, antebrazos o en cabeza y cuello. - Ángulos de desviación lateral en columna, cabeza o manos; o de prono-supinación en antebrazos, y ángulos de rotación del segmento corporal deseado. - Velocidades y aceleraciones angulares de los citados ángulos. - Desplazamientos del centro de gravedad del cuerpo y de los extremos de brazos y las velocidades y aceleraciones de dichos desplazamientos. Una vez obtenida toda la información, podemos realizar un análisis biomecánico de las tareas estudiadas y evaluar ergonómicamente las mismas aplicando los métodos específicos por cada riesgo. Aplicaciones: Además de la evaluación de aspectos ergonómicos, el equipo permite: - Rediseño de tareas (simulación 3D) con medios o herramientas optimizados a la tarea. Se simula en un entorno virtual de tres dimensiones los cambios necesarios para disminuir los riesgos biomecánicos calculados. En caso de presentar varias alternativas posibles, se simula cada una de ellas para comprobar su viabilidad o ventajas y desventajas de las opciones disponibles. - Re-evaluación de la tarea con los cambios propuestos en el apartado anterior. En base a las modificaciones propuestas e implantadas virtualmente en el paso anterior se recalculan los niveles de riesgo de los trabajadores en ese caso para comprobar el grado de eficiencia de la medida: disminución de los riesgos a los trabajadores.
