“Solución ergonómica para la captura de imágenes...

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE INNOVACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO “Solución ergonómica para la captura de imágenes endoscópicas“ TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRÍA EN TECNOLOGÍA DE CÓMPUTO P R E S E N T A ING. KATIA MARTINEZ CASTILLO DIRECTORES M en C. Jesús Antonio Álvarez Cedillo Dra. Hind Taud México D.F. 2009

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE INNOVACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO

“Solución ergonómica para la captura de imágenes endoscópicas“

TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRÍA EN TECNOLOGÍA DE CÓMPUTO

P R E S E N T A

ING. KATIA MARTINEZ CASTILLO

DIRECTORES M en C. Jesús Antonio Álvarez Cedillo

Dra. Hind Taud

México D.F. 2009

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Índice General Agradecimientos .................................................................................................... i

Resumen .............................................................................................................. 11

Abstract................................................................................................................ 12

Glosario de Términos ......................................................................................... 13

Índice de figuras.................................................................................................. 14

Índice de tablas ................................................................................................... 16

Capítulo 1 Introducción...................................................................................... 17

1.1 Antecedentes ............................................................................................... 17

1.2 Objetivo del trabajo ...................................................................................... 17

1.2.1 Objetivo General .................................................................................... 17

1.2.2 Objetivos Particulares ............................................................................ 18

1.3 Justificación.................................................................................................. 18

1.4 Propuesta de solución.................................................................................. 18

1.5 Organización de la tesis............................................................................... 19

Capítulo 2 La Ergonomía................................................................................... 21

Estado del arte................................................................................................... 21

2.1 Historia de la ergonomía .............................................................................. 23

2.1.1 Áreas donde interviene la ergonomía .................................................... 24

2.2 El porqué de la terapia ocupacional ............................................................. 26

2.2.1 Pensamiento mecanicista de los seres humanos .................................. 26

2.2.2 Emergencia y heterarquía...................................................................... 28

2.2.3 Entorno persona-máquina (P-M) ........................................................... 28

2.3 Trastornos y lesiones por el trabajo ............................................................. 29

2.4 Factores ergonómicos................................................................................. 32

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2.5 Trastornos traumáticos acumulativos.......................................................... 33

2.5.1 Trastornos de la espalda, cuello, hombro .............................................. 33

2.5.2 Trastornos de la mano. .......................................................................... 34

2.5.3 Trastornos de visión............................................................................... 37

Capitulo 3 Antropometría y Biomecánica .......................................................... 38

3.1 Información antropométrica ......................................................................... 39

3.2 Puntos antropométricos ............................................................................... 41

3.3 Biomecánica................................................................................................. 42

3.3.1 Áreas de la biomecánica........................................................................ 44

3.3.2 Sistema musculosquelético ................................................................... 44

3.3.3 Control de la postura y movimiento........................................................ 48

3.3.4 Amplitud de movimiento y fuerza muscular ........................................... 50

Capitulo 4 Estudio ergonómico sobre un procedimiento de endoscopia estándar ................................................................................................................ 55

4.2 Trastornos de la vista que sufre un endoscopista ........................................ 63

4.3 Trastornos de la mano que sufre un endoscopista ...................................... 63

Capitulo 5 Implementación, Pruebas y Resultados.......................................... 65

5.1 Propuesta de la solución ergonómica en el área de trabajo ........................ 65

5.3 Propuesta de la solución ergonómica para la iluminación. .......................... 68

5.4 Propuesta de la solución ergonómica para la postura ................................. 69

5.5 Implementación del software........................................................................ 71

5.6 Resultados obtenidos en base a la solución propuesta para la captura de imágenes endoscópicas..................................................................................... 82

5.7 Diseño de una interfaz entre el endoscopio y la computadora..................... 86

5.8 Programación de la interfaz de software mediante un lenguaje de programación. .................................................................................................... 86

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Capitulo 6 Conclusiones y Trabajo a futuro...................................................... 88

6.1 Conclusiones............................................................................................... 88

6.5 Trabajo a futuro............................................................................................ 89

Referencias ........................................................................................................... 91

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"...Y así después de esperar tanto, un día como cualquier otro decidí triunfar...

Decidí no esperar a las oportunidades, sino yo mismo buscarla, Decidí ver cada problema como la oportunidad de encontrar la solución,

Decidí ver cada desierto como la oportunidad de encontrar un oasis, Decidí ver cada noche como un misterio a resolver,

Decidí ver cada día como una oportunidad para ser feliz.

Aquel día descubrí que mi único rival no era más que mis propias debilidades, y que en éstas, está la única y mejor forma de superarnos.

Aquel día dejé de temer a perder y empecé a temer a no ganar, descubrí que no era yo el mejor y que quizás nunca lo fui.

Me dejó de importar quien ganara o perdiera; ahora me importa simplemente saberme mejor que ayer.

Aprendí que lo difícil no es llegar a la cima, sino jamás dejar de subir. Aprendí que el mejor triunfo que puedo tener, es tener el derecho de

llamar a alguien "amigo".

Descubrí que el amor es más que un simple estado de enamoramiento, "el amor es una filosofía de vida".

Aquel día dejé de ser el reflejo de mis escasos triunfos pasados y empecé a ser mi propia tenue luz de este presente; aprendí que de nada sirve ser luz

si no vas a iluminar el camino de los demás.

Aquel día decidí cambiar tantas cosas... Aquel día aprendí que los sueños son solamente para hacerse realidad.

Desde aquel día ya no duermo para descansar... ahora simplemente duermo para soñar."

WALT DISNEY

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Agradecimientos

A Dios por darme la vida, por alumbrar y bendecir con su amor cada día, por llenarme de entusiasmo, de fortaleza y sabiduría para poder seguir adelante. Por regalarme el amor de

una familia hermosa con la que siempre cuento y confío.

A mis padres, Jesús y Angelita y a mis hermanos Aline y Jesús por que se que están a mi lado para apoyarme y para ayudarme más allá de lo que necesito y por el amor que me

demuestran siempre.

A ti David m.C. E que eres el amor de mi vida, porque desde el inicio de nuestra historia juntos te has mantenido a mi lado y me has apoyado siempre, alentándome con tu amor y

comprensión para seguir adelante y no declinar ante nada. Te amo mucho.

A mi asesor Jesús Antonio Álvarez Cedillo por su paciencia y amistad, por brindarme sus conocimientos y por hacer que este camino no costará tanto.

A mi asesor Hind Taud por su confianza y su apoyo.

En general a todos los que pusieron un granito de arena para que esto llegara a su final.

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Resumen Durante el paso de los años el trabajo ha sufrido una gran transformación tanto como en su

principio como en su práctica. Como seres humanos somos capaces de invertir el orden de

las cosas mediante los conocimientos técnicos que desarrollamos a lo largo de nuestra vida

dando pauta a crear trabajos seguros y sanos e incluso confortables, que permitan el

máximo rendimiento con el mínimo esfuerzo para facilitar su realización con una

optimización de espacio, evitando fatigas o lesiones por posturas incorrectas olvidándonos

también de la desproporción de tamaño entre el trabajador y el lugar donde labora conocido

como antropometría. Para que se lleve a cabo este propósito es mediante la ciencia de la

adaptación del trabajo al hombre: La ergonomía.

Este trabajo presenta una solución ergonómica para la adquisición de imágenes

endoscópicas desarrollado en visual Basic a partir del estudio de la ergonomía en un

médico endoscopista.

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Abstract During the passing years the work has undergone a major transformation as well as in its

principles and practice. As human beings we are capable of reversing the order of things

through the expertise we develop throughout our life giving pattern to create safe and

healthy work and even comfortable, allowing maximum performance with minimum effort

to facilitate its implementation with optimization of space and avoid fatigue or injury

through poor posture also forgetting the disproportion in size between the worker and the

place where he works known as anthropometry. In order to perform this goal is through the

science of adapting work to man: Ergonomics.

This paper presents an ergonomic solution for endoscopy imaging developed in Visual

Basic from the study or ergonomics in medical endoscopists.

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Glosario de Términos Ergonomía. El término ergonomía se deriva de las palabras griegas “ergo “(trabajo) y

“nomos” (leyes, conocimiento o estudio), es decir estudio del trabajo.

Antropometría. La antropometría estudia el dimensionamiento del cuerpo humano para

adaptar la máquina y el ambiente del trabajo a las dimensiones del trabajador y sirve de

herramienta a la ergonomía con objeto de adaptar el entorno a las personas.

Biomecánica. La biomecánica aplica las leyes de la mecánica a las estructuras del aparato

locomotor así como los alcances del movimiento humano.

Terapia ocupacional Es el estudio de las áreas que podrían ser problemáticas para el ser

humano y los problemas que podrían resolverse fácilmente.

Emergencia. Es la aparición espontánea de acciones complejas que surgen de las

interacciones de varios componentes sin el beneficio de un controlador central. La

emergencia reconoce que cuando lo componentes de una entidad más compleja se

combinan, sus interacciones colectivas producen dinámicas que arrojan fenómenos más

complejos.

Heterarquía. Es el principio de que las partes de cualquier sistema (partes del cuerpo)

interactúan entre sí en formas que dependen de la situación.

Trastorno. Alteración. Algo fuera considerado de lo normal

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Índice de figuras  

FIGURA 1.1 DIAGRAMA A BLOQUES .............................................................................................................19 FIGURA 2.1 OPTIMIZACIÓN DE PRODUCTIVIDAD Y BIENESTAR DEL SER HUMANO............................................22 FIGURA 2.2 CONJUNTO DE SISTEMAS INTERACTUANTES ................................................................................22 FIGURA 2.3. EXPLICACIÓN MECANICISTA DEL ALCANCE DE UN VASO DE AGUA ..............................................27 FIGURA 2.4 TASA DE MORTALIDAD POR ACCIDENTES Y ENFERMEDADES DE TRABAJO, POR CADA 10 MIL

TRABAJADORES, 2000-2008, NACIONAL FUENTE: MEMORIAS ESTADÍSTICAS DEL IMSS, 2000-2008.......32 FIGURA 2.5 TIPOS DE ESCOLIOSIS.................................................................................................................34 ESTAS LESIONES SE OCASIONAN POR CAPACITACIÓN PARA UNA NUEVA ACTIVIDAD, TRABAJOS REPETITIVOS,

MALAS POSTURAS O EL USO DE HERRAMIENTAS INADECUADAS. ............................................................34 FIGURA 2.6 SÍNDROME DEL TÚNEL CARPIANO...............................................................................................35 FIGURA 2.7 RESPALDO PARA TECLADO ........................................................................................................35 FIGURA 2.8 POSTURA DEL MOUSE ................................................................................................................36 FIGURA 2.9 CONJUNTIVITIS .........................................................................................................................37 FIGURA 3.1 LA PERSONA COMO MEDIDA DE TODAS LAS COSAS ......................................................................39 FIGURA 3.2 DIMENSIONES ANTROPOMÉTRICAS .............................................................................................40 FIGURA 3.3 DIMENSIONES ANTROPOMÉTRICAS .............................................................................................40 FIGURA 3.4 DIMENSIONES ANTROPOMÉTRICAS .............................................................................................41 FIGURA 3.5 ESQUELETO HUMANO ................................................................................................................42 FIGURA 3.6 DIMENSIONES CON RELACIÓN A LOS PLANOS ANATÓMICO...........................................................43 FIGURA 3.7 SISTEMA MUSCULOSQUELÉTICO.................................................................................................45 FIGURA 3.8 SÍNDROME CRUZADO DE LA CADERA ..........................................................................................46 FIGURA 3.9 SÍNDROME CRUZADO SUPERIOR .................................................................................................47 FIGURA 3.10 MOVIMIENTOS ARTICULARES PRODUCIDOS POR LOS MÚSCULOS ................................................48 FIGURA 3.11 FOTO IZQUIERDA, MUESTRA LA DISTRIBUCIÓN INCORRECTA DEL PESO CORPORAL. LA FOTO

DERECHA, MUESTRA LA CORRECCIÓN DEL PROBLEMA CON EL USO DE TERAPIA O PLANTILLAS................49 FIGURA 3.12 CARGAS QUE RECIBE LA COLUMNA VERTEBRAL........................................................................50 FIGURA 3.13 FLEXIÓN Y EXTENSIÓN ............................................................................................................51 FIGURA 3.14 INCLINACIÓN LATERAL............................................................................................................51 FIGURA 3.15 ROTACIÓN ..............................................................................................................................51 FIGURA 3.16 CODO: FLEXIÓN Y EXTENSIÓN .................................................................................................52 FIGURA 3.17 SUPINACIÓN Y PRONACIÓN ......................................................................................................52 FIGURA 3.18 MUÑECA: EXTENSIÓN Y FLEXIÓN .............................................................................................52 FIGURA 3.19 DESVIACIÓN RADIAL Y CUBITAL ..............................................................................................52 FIGURA 3.20 ARTICULACIÓN CARPOMETACARPIANA: FLEXIÓN .....................................................................53 FIGURA 3.21 EXTENSIÓN .............................................................................................................................53 FIGURA 3.22 INCLINACIÓN LATERAL CON LA PELVIS ESTABILIZADA ..............................................................53 FIGURA 3.23 EXTENSIÓN Y FLEXIÓN ............................................................................................................53 FIGURA 3.24 TOBILLO: DORSIFLEXIÓN Y FLEXIÓN PLANTAR..........................................................................54 FIGURA 3.25 PRIMERA ARTICULACIÓN METASORFALÁNGICA ........................................................................54 FIGURA 4.1 RELACIÓN DE ENDOSCOPISTAS ENCUESTADOS Y ENDOSCOPISTAN QUE REPORTAN LESIONES O ALGÍN

MALESTAR..........................................................................................................................................56 FIGURA 4.2 NÚMERO DE ENDOSCOPISTAS QUE PRESENTAN PROBLEMAS EN LA ESPALDA ................................57

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FIGURA 4.3 NÚMERO DE ENDOSCOPISTAS QUE PRESENTAN PROBLEMAS EN EL CUELLO...................................57 FIGURA 4.4 NÚMERO DE ENDOSCOPISTAS QUE PRESENTAN PROBLEMAS EN EL HOMBRO .................................58 FIGURA 4.5 NÚMERO DE ENDOSCOPISTAS QUE PRESENTAN PROBLEMAS EN LA MUÑECA/MANO.......................58 FIGURA 4.6 ALTERACIONES DE LA ESPALDA Y PIERNAS DE UN ENDOSCOPISTA AL ESTAR DE PIE ......................60 FIGURA 4.7 ALTERACIONES DE LA ESPALDA Y PIERNAS DE UN ENDOSCOPISTA AL ESTAR SENTADO .................62 FIGURA 4.8 TRASTORNO A NIVEL LUMBAR ...................................................................................................62 FIGURA 4.9 MÚSCULOS DE LA MANO QUE SUFREN TRASTORNO POR EL USO EXCESIVO DEL MOUSE, TECLADO Y

ENDOSCOPIO.......................................................................................................................................64 FIGURA 5.1 ESPACIO ESTÁNDAR A NIVEL HORIZONTAL RECOMENDADO PARA NO SUFRIR ALGUNA LESIÓN EN

BRAZO................................................................................................................................................66 FIGURA 5.2 ESPACIO ESTÁNDAR A NIVEL VERTICAL RECOMENDADO PARA NO SUFRIR ALGUNA LESIÓN EN BRAZO

..........................................................................................................................................................67 FIGURA 5.3 SILLA ERGONÓMICA PARA MEJORAR LA POSTURA .......................................................................70 FIGURA 5.4 PARÁMETROS RECOMENDADO PARA UN ADECUADA POSTURA DE PIE...........................................71 FIGURA 5.5 VENTANA DE BIENVENIDA AL SISTEMA ERGONÓMICO ENDOSCÓPICO ...........................................73 FIGURA 5.6 PANTALLA DEL SISTEMA ADMINISTRATIVO.................................................................................74 FIGURA 5.7 BASE DE DATOS DE LA OPCIÓN PACIENTE ...................................................................................75 FIGURA 5.8 BASE DE DATOS DE LA OPCIÓN PACIENTE ...................................................................................76 FIGURA 5.9 RELACIÓN DE TABLAS EN LA BASE DE DATOS .............................................................................77 FIGURA 5.10 OPCIÓN DE DIAGNÓSTICO, DESPLIEGA EL TIPO DE ESTUDIO........................................................78 FIGURA 5.11 ESTUDIO PARA CUATRO IMÁGENES: COLONOSCOPÍA .................................................................79 FIGURA 5.12 PANTALLA QUE MUESTRA LA CÁMARA ACTIVADA ....................................................................80 FIGURA 5.13 PANTALLA QUE DESPLIEGA LAS INSTRUCCIONES Y LA OPCIÓN DE LIMPIAR .................................81 FIGURA 5.14 PANTALLA QUE MUESTRA EL ÁREA DE MANTENIMIENTO ...........................................................82  

 

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Índice de tablas

TABLA 1. APORTE DE LA ERGONOMÍA ..........................................................................................................23 TABLA 2. EVOLUCIÓN DE ACCIDENTES, ENFERMEDADES, INCAPACIDADES Y DEFUNCIONES DE TRABAJO 2000-

2008 NACIONAL FUENTE: MEMORIAS ESTADÍSTICAS DEL IMSS, 2000-2008 ..........................................31 TABLA 3.EVOLUCIÓN DE LA TASA DE ACCIDENTES, ENFERMEDADES, INCAPACIDADES Y DEFUNCIONES DE

TRABAJO 2000-2008 NACIONAL FUENTE: MEMORIAS ESTADÍSTICAS DEL IMSS, 2000-2008...................31 TABLA 4. TRASTORNOS ACUMULATIVOS RELACIONADOS CON EL TRABAJO DE LA MANO Y DEL BRAZO ...........36 TABLA 5. MOVIMIENTOS ARTICULARES PRODUCIDOS POR LOS MÚSCULOS .....................................................47 TABLA 6. ARTÍCULOS QUE VINCULAN LA ERGONOMÍA CON LA ENDOSCOPIA ..................................................55 TABLA 7. RELACIÓN DE PORCENTAJE DE LESIÓN EN UN ENDOSCOPISTA AL ESTAR DE PIE CUANDO REALIZA UNA

CIRUGÍA .............................................................................................................................................61 TABLA 8. CARACTERÍSTICAS DEL COLONOVIDEOSCOPIO CF-140L ................................................................83 TABLA 9. NÚMERO DE MOVIMIENTOS DE CADA ESTUDIO SIN IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA A LA

SOLUCIÓN ERGONÓMICA PARA UN ESTUDIO DE ENDOSCOPÍA ESTÁNDAR ................................................84 TABLA 10. NÚMERO DE MOVIMIENTOS DE CADA ESTUDIO CON LA IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA A LA

SOLUCIÓN ERGONÓMICA PARA UN ESTUDIO DE ENDOSCOPÍA ESTÁNDAR ................................................85 TABLA 11. COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS AL LLEVAR A CABO LA IMPLEMENTACIÓN DE LA SOLUCIÓN

ERGONÓMICA PARA UN PROCEDIMIENTO DE ENDOSCOPIA ESTÁNDAR ....................................................85  

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Capítulo 1 Introducción

1.1 Antecedentes En la actualidad la medicina es un terreno laboral un tanto olvidado por la ergonomía, ya

que dentro del área médica el equipo está diseñado para el paciente y no está diseñado para

los médicos siendo usual que el médico tenga posturas incómodas que al paso del tiempo

originan desordenes traumatológicos acumulativos. La ergonomía nos proporciona una

serie de soluciones destinadas para optimizar las condiciones de trabajo con la intención de

eliminar o reducir la presencia de fatiga o alteraciones derivadas por la sobrecarga física,

reducir las bajas laborales o incluso la ausencia, aumentando la satisfacción y el máximo

aprovechamiento en el lugar de trabajo.

Lesiones como las del cuello, la espalda, la mano, la vista, el estrés son frecuentes en la

práctica de la endoscopía. Estas lesiones repercuten, aproximadamente, a dos tercios de los

médicos endoscopista que realizan algún tipo de estudio. Prácticamente los factores que

intervienen en estas lesiones pueden dividirse básicamente en tres elementos: el médico, lo

procedimientos realizados y el lugar en que se realizan dichos procedimientos.

Emplear la ergonomía al lugar de trabajo proporciona muchos beneficios claros y

absolutos. Para el trabajador, escenarios más sanos y seguros, para el contratante, el

beneficio más evidente es el aumento de la productividad.

1.2 Objetivo del trabajo Crear un sistema de adquisición de imágenes endoscópicas desarrollado en visual Basic a

partir del estudio de la ergonomía en un médico endoscopista.

1.2.1 Objetivo General

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Diseño e implementación de una solución ergonómica para la captura de imágenes

endoscópicas

1.2.2 Objetivos Particulares

• Detectar los riesgos del endoscopista mediante el estudio de la ergonomía.

• Diseño de una interfaz entre el endoscopio y la computadora.

• Programación de la interfaz de software mediante un lenguaje de programación.

• Aportación del estado del arte de estudios endoscópicos bajo sistemas de cómputo.

1.3 Justificación

• Eliminar el riesgo de sufrir algún tipo de síntoma musculo-esquelético.

• Contribuir con el mejoramiento de la medicina para los endoscopista.

• Un habitante mayor de 40 años necesitará al menos un examen endoscópico durante

su vida.

1.4 Propuesta de solución Este trabajo presenta el desarrollo de los siguientes bloques. Se recurrió al estudio

ergonómico en el área de endoscopia para detectar posiciones incomodas que puedan

ocasionar fatiga, problemas músculo-esquelético y compresiones nerviosas. Se analizan los

resultados para construir el sistema en visual Basic 6.0 que nos ayuda a mejorar la calidad

productiva en el ambiente de trabajo (véase figura 1.1).

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Figura 1.1 Diagrama a bloques

1.5 Organización de la tesis

Esta tesis se encuentra compuesta por 6 capítulos organizados de la siguiente manera:

1. El primer capítulo proporciona una introducción de la importancia y las ventajas

que ofrece la ergonomía para un mayor rendimiento en el área laboral. Se presentan

los objetivos del trabajo, la justificación del proyecto de tesis y el planteamiento del

problema.

2. El segundo capítulo describe el estado del arte, en el cual se hace una investigación

sobre los trabajos relacionado con el tema de esta tesis.

3. El tercer capítulo presenta el marco teórico de la tesis, el cual contiene todos los

elementos o herramientas esenciales que componen el desarrollo de la misma.

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4. El cuatro capitulo detalla la implementación de la metodología para diseñar la

propuesta ergonómica para la manipulación de imágenes endoscópicas así como los

resultados obtenidos en diferentes casos.

5. El quinto capítulo describe las conclusiones del trabajo haciendo énfasis en las

aportaciones de esta tesis, las ventajas y limitaciones de la técnica propuesta así

como los trabajos futuros que pueden desarrollarse tomando como base esta tesis.

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Capítulo 2 La Ergonomía.

Estado del arte Un consenso bastante generalizado en considerar que una perspectiva importante de la

fisiología, es la que estudia el hombre en el trabajo, donde se puede tratar:

1.- De una actividad física, muscular del individuo.

2.- De alguna actividad psicomotriz.

3.- Del impacto de los ambientes sobre el trabajo del hombre.

El objetivo básico de la fisiología del trabajo es el análisis de las reacciones funcionales

elementales del individuo cuando es sometido a ciertas condiciones de actividad. También

los mecanismos y límites de tolerancia caen dentro de este contexto. La ergonomía puede

considerarse como un desarrollo aplicado de la fisiología y de la psicología del trabajo [1].

El término ergonomía se deriva de las palabras griegas “ergo “(trabajo) y “nomos” (leyes,

conocimiento o estudio), es decir estudio del trabajo.

La ergonomía tiene como principal objetivo conservar y promover el bienestar emocional,

físico y social de las personas en cada una de las profesiones. La ergonomía previene

cualquier daño a la integridad física y mental de cada persona causada por el entorno de

trabajo. La importancia de la ergonomía deriva en la adaptación del trabajo al hombre, que

ha desembocado en los planteamientos de los sistemas persona-máquina (P-M) [2].

La ergonomía optimiza los sistemas, dejando consigo un balance de productividad y

bienestar en el ser humano como se muestra en la figura 2.1, ya que si no se consigue

existen desequilibrios que nos ocasionan malos resultados como cansancio, alguna lesión o

incluso la deserción del empleado.

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Figura 2.1 Optimización de productividad y bienestar del ser humano

La ergonomía nos proporciona los conocimientos de nuestras habilidades así como de las

limitaciones que tenemos como seres humanos. Cualquier proyecto que la persona realice

está condicionado por un conjunto de sistemas interactuantes, donde cada uno se rige por

leyes específicas como se aprecia en la figura 2.2.

Figura 2.2 Conjunto de sistemas interactuantes

 

Es decir, diseñar ergonómicamente implica aplicar dichos conocimientos para el diseño de

herramientas, maquinarias, ambientes confortables y seguros para su uso efectivo.

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2.1 Historia de la ergonomía La historia de la ergonomía se remonta desde la existencia del hombre, en un inicio el

hombre fue adaptándose y fue utilizando todos los recursos naturales que lo rodeaba para

asegurar su supervivencia. Con el paso del tiempo el hombre descubrió que ocupando

material de la naturaleza podía crear instrumentos que servían para protegerse del medio

ambiente.

La evolución de la ergonomía consta de tres etapas: doméstica, artesanal e industrial, en la

tabla 2.1 podemos observar el cambio que ha tenido [3].

Tabla 1. Aporte de la ergonomía

APORTE DE LA ERGONOMIA

Sociedad primitiva

La arqueología ayudo a descubrir la etapa doméstica que se caracterizó por la habilidad para producir utensilios de piedra, cerámica y otros materiales perecederos, además de establecer nuevos roles en la sociedad, que le permitieron posteriormente avanzar hacia una etapa artesanal, en donde suplían las demandas del mercado, que permitieron la ampliación de las tareas y por ende el desarrollo de sus herramientas, apareció entonces la especialización de oficios como fueron los gobernantes, militares, sacerdotes, artesanos y mercaderes entre otros.

Siglo XIX Se da el surgimiento de la máquina de vapor, y por primera vez existe la interacción hombre-máquina, que estaba sujeta absolutamente a la experiencia

1857 Woitej Yastembowski propone el concepto de ergonomía en su libro llamado Ensayos de ergonomía o ciencia del trabajo, basado en las leyes objetivas de la ciencia sobre la naturaleza, en el cual se proponían construir un modelo de la actividad laboral humana.

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La tabla anterior muestra la evolución de la ergonomía por el mundo, es claro que desde la

llegada del hombre este se ha preocupado por su entorno y lo que puede beneficiarle.

El objetivo primordial para la ergonomía, es la actividad que realiza el hombre aplicado al

trabajo. Es decir el hombre debe de ser capaz de controlar el entorno del puesto de trabajo,

definir los límites de actuación para evitar riesgos de fatiga física y/o psicológica.

2.1.1 Áreas donde interviene la ergonomía

1900 Federic Taylor da los primeros pasos en el estudio de la actividad laboral con su obra Organización Científica del Trabajo, donde aplica el diseño de instrumentos elementales de trabajo, tales como palas de diferentes formas y dimensiones.

Finales del siglo XIX principios del siglo XX

Alemania, Estados Unidos y otros países organizaron seminarios sobre la influencia que ejerce el proceso laboral y el entorno industrial sobre el organismo humano.

1963-1964 Se formula en Inglaterra la tesis del enfoque sistémico de la ergonomía.

1961 Se fundó la Asociación Ergonómica Internacional con más de 30 países como miembros.

1970 Japón publica 10 manuales de ergonomía

1995 Nace SEMAC (Sociedad de Ergonomistas en México) con el lema “Trabajo para optimizar el trabajo”.

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Las áreas donde interviene el trabajo de los ergonomistas son numerosas. En general se

consideran las siguientes [4].

Antropometría

Biomecánica y fisiología

Ergonomía ambiental

Ergonomía correctiva

Ergonomía preventiva

Ergonomía temporal

Antropometría

La antropometría estudia el dimensionamiento del cuerpo humano para adaptar la máquina

y el ambiente del trabajo a las dimensiones del trabajador y sirve de herramienta a la

ergonomía con objeto de adaptar el entorno a las personas.

Ergonomía Biomecánica

La biomecánica aplica las leyes de la mecánica a las estructuras del aparato locomotor así

como los alcances del movimiento humano.

Ergonomía Ambiental

La ergonomía ambiental es el área de la ergonomía que se encarga del estudio de las

condiciones físicas que rodean al ser humano como iluminación, sonido, calor, etc.

Ergonomía Correctiva

La ergonomía correctiva es el parea de la ergonomía que se encarga de analizar los errores

en el puesto de trabajo y rediseñarlo de forma que mejor el ambiente laboral.

Ergonomía Preventiva

La Ergonomía Preventiva es el área de la ergonomía que se encarga del diseño y

concepción de la seguridad e higiene en las áreas de trabajo.

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Ergonomía Temporal

La ergonomía temporal es el área de la ergonomía que se encarga de los ritmos, pausas y

horarios de la persona con la máquina.

2.2 El porqué de la terapia ocupacional La terapia ocupacional se relaciona con las actividades presentes en la evolución del

hombre, como los avances tecnológicos o el desarrollo industrial, ha sido y es responsable

de los daños para la salud del individuo, el ambiente y su entorno. Los sistemas de salud

también evolucionaron y como es de suponerse sus avances se realizaron dentro de un

enfoque mecanicista que generó nuevas especialidades, a partir de las cuales se han

obtenido progresos en la consecución de nuevas tecnologías

La terapia ocupacional emplea la resolución de problemas para mejorar la calidad de vida

de las personas, a través del análisis del conjunto de tareas que rodea la vida cotidiana del

hombre basándose en la relación del ser humano con el entorno. Se basan en la planeación

de actividades, las cuales tienen que ver con tareas o experiencias en las cuales la persona

participa activamente, coordina aspectos motores, cognitivos y emocionales; involucra

aspectos entra e interpersonales, ocupa un tiempo y un espacio, e interactúa con el entorno.

Al conjunto de actividades se le llama ocupación, la ocupación es considerada como el

medio a través del cual los seres humanos dan sentido al significado de la vida,

estructurando y manteniendo la organización del tiempo. La terapia ocupacional cumple un

papel determinante en la promoción de la salud y la prevención de la enfermedad, actúa

como agente de salud sobre la biología humana, los estilos de vida y el medio ambiente.

La terapia ocupacional puede identificar las áreas que podrían ser problemáticas y los

problemas que podrían resolverse fácilmente [5].

2.2.1 Pensamiento mecanicista de los seres humanos

El razonamiento mecanicista es adoptado por la ciencia como una forma de comprender a

los seres humanos [6]. Esto significa que esos principios que han proporcionado el

fundamento para comprender las máquinas, se utilizan para explicar a los seres humanos, es

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decir muchos de los aspectos de los seres humanos parecen operar de la misma forma que

las máquinas.

El pensamiento mecanicista guía la explicación clásica de que el movimiento humano está

determinado por la disposición del sistema neuromuscular. [7]. Espera una disposición

jerárquica fija en la cual la causalidad fluya desde la parte del nivel más alto hacía abajo a

través de otras partes que están involucrada en la acción. Un ejemplo claro es como el que

se muestra en la figura 2.3, la explicación mecanicista para alcanzar un vaso.

Figura 2.3. Explicación mecanicista del alcance de un vaso de agua

Alcanzar y tomar un vaso comprende información almacenada en el encéfalo, señales

bioquímicas que fluyen a través de nervios y músculos que ejercen fuerzas sobre los

huesos. Esta explicación mecanicista no puede ser correcta. Si el movimiento estuviera

organizado como lo sugiere el razonamiento mecanicista, se necesitarían demasiadas

instrucciones almacenadas en el encéfalo. Otro problema con la explicación mecanicista es

que el movimiento humano tiene lugar en una variedad de ambientes y circunstancias. Esta

variación hace únicas a cada una y todas las acciones. Nunca dos instancias de hacer la

misma cosa son exactamente lo mismo [7].

Más allá del problema del movimiento hábil, toda teoría de la ocupación humana también

necesita otros factores, como el pensamiento y las emociones que influyen en la forma que

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elegimos, planeamos y organizamos lo que hacemos. La complejidad absoluta de la

ocupación humana implica la imposibilidad de un proceso controlado jerárquicamente.

2.2.2 Emergencia y heterarquía Emergencia es la aparición espontánea de acciones complejas que surgen de las

interacciones de varios componentes sin el beneficio de un controlador central [8]. La

emergencia considera un orden muy diferente en los seres humanos del pensamiento

mecanicista. La emergencia reconoce que cuando lo componentes de una entidad más

compleja se combinan, sus interacciones colectivas producen dinámicas que arrojan

fenómenos más complejos. Pensamiento, emoción y acción emergen de la dinámica total de

la situación. La emergencia también se encuentra en la interacción de los huesos, músculos

y nervios del cuerpo humano. Las condiciones colectivas creadas por estas interacciones

generan acciones motoras complejas sin que sea necesario que todo sea fijado o

especificado anticipadamente [8]. A diferencia de las partes de una máquina que se

encuentra rígidamente fijado en una jerarquía, las partes de un organismo o grupo de

organismos vivientes cooperan de manera flexible [5]. Esta disposición se denomina

heterarquía.

La heterarquía es el principio de que las partes de cualquier sistema (partes del cuerpo)

interactúan entre sí en formas que dependen de la situación. En una heterarquía, cada

componente (cualquier emoción o acción) contribuye con algo a la dinámica total y se

manifiesta en toda ocupación humana. Cada elemento tiene cierta influencia tanto sobre lo

que se hace como sobre cómo se hace.

2.2.3 Entorno persona-máquina (P-M) La ergonomía geométrica posibilita la actuación en el diseño de los espacios, máquinas y

herramientas que configuran el entorno de la persona, que no es otra cosa que los medios

que éste utiliza para comunicarse o satisfacer sus necesidades en el trabajo. El conjunto de

útiles y mecanismos, su entorno y el usuario, forman una unidad que podemos definir y

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analizar como un sistema P-M, considerando, no sólo los valores de interacción de las

variables, sino también las relaciones sinérgicas [4].

Podemos clasificar estos sistemas en función del grado y de la calidad de interacción entre

el usuario y los elementos del entorno. Existen tres tipos básicos de sistemas de interacción:

1) manuales; 2) mecánicos; 3) automáticos.

Sistemas manuales

La principal característica estriba en que es el propio usuario el que aporta su energía para

el funcionamiento y que el control que ejerce sobre los resultados es directo.

Sistemas mecánicos

A diferencia de los sistemas manuales, el usuario aporta una cantidad limitada de energía,

ya que la mayor cantidad de ésta es producida por las máquinas o por alguna fuente

exterior. Son sistemas en los cuales el hombre recibe la información del funcionamiento

directamente o a través de algún dispositivo informativo y mediante su actuación sobre los

controles regula el funcionamiento del sistema.

Sistemas automáticos

Los sistemas automáticos o de autocontrol son más teóricos que reales ya que deberían una

vez programados mantener la capacidad de autorregularse.

Para diseñar correctamente un sistema P-M debemos identificar las funciones,

jerarquizarlas y hacer una repartición de ellas entre la persona y la máquina, debemos

considerar las ventajas y los inconvenientes de atribuir una función la persona o máquina.

2.3 Trastornos y lesiones por el trabajo Los médicos son informadores de la incidencia de personas que buscan ayuda para

minimizar dolores en las piernas, hombros, muñecas, brazos, cuello y espalda, además de

molestias de los ojos, las causas son el uso excesivo del teclado, levantar objetos pesados el

uso de muebles inadecuados, malas posturas, o una mala iluminación.

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Los trastornos y las lesiones físicas específicas que pueden resultar de un diseño deficiente

del empleo son numerosos, pero lo más grave es el daño que pueden causar al ser humano,

desde una simple inflamación de algún músculo hasta la incapacidad permanente del

empleado, así que es importante desarrollar hábitos de trabajos saludables y seguros.

Las estadísticas en nuestro país, por parte del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS)

sobre incapacidades permanentes por accidentes y enfermedades de trabajo, reflejan cifras

considerables para analizar a las organizaciones y hacer frente a estas patologías, Para ello,

es conveniente visualizar estas graficas, que nos permiten conocer el comportamiento en

estos rubros, los accidentes y las enfermedades de trabajo que afectan directamente a las

organizaciones. Las tablas No. 2, 3 muestran la evolución de las enfermedades,

incapacidades y defunciones de trabajo 2000-2008. La gráfica 1 muestra la tasa de

mortalidad por accidentes y enfermedades de trabajo, por cada 10 mil trabajadores a nivel

Nacional.

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Tabla 2. Evolución de accidentes, enfermedades, incapacidades y defunciones de trabajo 2000-2008 nacional Fuente: Memorias estadísticas del IMSS, 2000-2008

Tabla 3.Evolución de la tasa de accidentes, enfermedades, incapacidades y defunciones de trabajo 2000-2008 nacional Fuente: Memorias estadísticas del IMSS, 2000-2008

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Figura 2.4 Tasa de mortalidad por accidentes y enfermedades de trabajo, por cada 10 mil trabajadores, 2000-2008, nacional Fuente: Memorias estadísticas del IMSS, 2000-2008

2.4 Factores ergonómicos Los factores de riesgo ergonómico se clasifican en cinco [3]. 1.- Diseño del equipo.

El equipo debe de estar normalizado y obedecer a las características somáticas y

fisiológicas del trabajador.

2.- Diseño del puesto.

Diseñó en aspectos dimensionales y de acondicionamiento permitiendo una mayor soltura y

desenvolvimiento al trabajador, mejores condiciones de trabajo.

3.- Equipos y herramientas.

Deben de ser diseñados tomando en cuenta su uso, los fines, los posibles riesgos y de

acuerdo a las características antropométricas y biomecánicas del trabajador con el fin de

evitar riesgos de accidentes tanto para su uso, manipulación y almacenamiento.

4.- Comunicación.

Ausencia de indicaciones o su mala interpretación son causa del error humano.

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5.- Medio Ambiente

Diseño en base al ruido, vibración, iluminación, temperatura, aireación, calefacción.

2.5 Trastornos traumáticos acumulativos

2.5.1 Trastornos de la espalda, cuello, hombro

Una buena postura es aquella que puede mantenerse con un esfuerzo estático mínimo

[Pheasant, 1996]. Este trastorno es ocasionado debido a que la mayoría de las personas

permanecen sentadas o de pie prácticamente todo el día y no mantienen la postura adecuada

para no ocasionar algún daño en el cuerpo.

Las lesiones de columna son causa frecuente de baja laboral, por lesiones anómalas,

lesiones traumáticas o bien por sobreesfuerzos. La gran amplitud de movimiento cervical a

la rotación y a la flexión, junto con la íntima funcionalidad cuello-hombro, puede provocar

lesiones conjuntas. Son muchos los músculos encargados de la movilidad, lo que significa

que a mayor sobreesfuerzo a nivel vertebral, mayor lesión muscular [10]. El simple hecho

de flexionar el cuello de manera brusca o con movimientos rápidos puede producir

cansancio dolor.

La consecuencia de estar de pie es sentir dolor de piernas y en los pies debido a la

congestión venosa y al edema que se produce en las extremidades inferiores y a la

inmovilidad de las articulaciones de las caderas, rodillas y pies [11]. El estar mucho tiempo

sentados aumenta el riesgo de sufrir dolor de espalda. Con una posición durante mucho

tiempo, la cabeza, el cuello, los hombros y el tronco quedan flexionados hacía delante, lo

que da lugar a la fatiga muscular.

Las posturas encorvadas pueden también ser el resultado de una mala visibilidad o

dificultades para alcanzar el objeto [12]. Si la postura al encontrarnos sentados se mantiene

por mucho tiempo, se produce un estiramiento de los ligamentos posteriores de la columna,

lo que aumenta la presión interdiscal [13]. Este efecto puede disminuirse inclinando el

respaldo de la silla y aumentando el apoyo lumbar.

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Figura 2.5 Tipos de escoliosis

2.5.2 Trastornos de la mano.

Estas lesiones se ocasionan por capacitación para una nueva actividad, trabajos repetitivos,

malas posturas o el uso de herramientas inadecuadas. El trastornos más usual es el Síndrome del Túnel Carpiano, este túnel se encuentra

ubicado en la muñeca, y está formado por ocho huesos como se muestra en la figura 4 y

forman la estructura de dicho túnel y provee un camino para que el nervio mediano llegue a

las células sensoriales de la mano. Lo que provoca este tipo de trastorno es la inflamación

de los tendones del túnel carpiano, provocando entumecimiento y dolor en el brazo. El

dolor aumenta en tal grado que puede ocasionar incapacidad en la persona.

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Figura 2.6 Síndrome del túnel carpiano

Para evitar este tipo de trastorno los expertos recomiendan:

a) Tener el teclado a la altura de los codos con una inclinación entre 10 y 15 grados

como se muestra en la figura 2.6, con el fin de evitar movimientos forzados en las

articulaciones que puedan derivar en lesiones.

Figura 2.7 Respaldo para teclado

b) Tener una silla adecuada ser estable, proporcionando al usuario libertad de

movimiento y procurándole una postura confortable.

c) Utilizar el teclado con todos los dedos para evitar y concentrar el esfuerzo

solamente en alguno de ellos

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d) Utilizar un mouse que se ajuste a la curvatura de la mano como se muestra en la

figura 2.7

Figura 2.8 Postura del mouse

e) No doblar las muñecas

Otro tipo de trastornos relacionados con el uso de herramientas son los que se muestran la

tabla 4:

Tabla 4. Trastornos acumulativos relacionados con el trabajo de la mano y del brazo

Trastorno Factores responsables del trastorno Epicondilitis Desviación radical con rotación interna de la muñeca

Quistes ganglionares Falta de costumbre para usar el tendón o la articulación. Manipulaciones repetidas con la muñeca extendida. Torsión repetida de la muñeca.

Neuritis de los dedos Contacto de herramientas manuales sobre un nervio en la palma de la mano o lado de los dedos

Tenosinovisis de los tendones extensores de

los dedos

Esfuerzos con la muñeca flexionada

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2.5.3 Trastornos de visión

El principal motivo de que existan este tipo de trastornos es la mala postura, ya que

podemos sentarnos muy cerca o muy lejos del objeto. El objeto se debe de encontrar al

nivel de los ojos y sin que produzcan algún tipo de reflejo.

Otro factor que contribuye al problema de la visión en el caso particular del uso de la

computadora es ocasionado por el brillo y los reflejos de la pantalla que provocan un

esfuerzo excesivo de los ojos, sus síntomas dolores de cabeza, visión borrosa, resequedad e

irritación de los ojos como se muestra en la figura 2.8. Otro padecimiento más actual es el

denominado tecnoestrés que es una tensión inducida por el uso de la computadora, sus

síntomas incluyen exasperación, hostilidad hacía las personas, fatiga e impaciencia [14].

Figura 2.9 Conjuntivitis

 

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Capitulo 3 Antropometría y Biomecánica 

En el capítulo anterior se menciono que la antropometría es una de las áreas que

fundamentan la ergonomía. Pero ¿Que es la antropometría?

Del griego antropos (humano) y métricos (medida), esta ciencia se ocupa del

dimensionamiento del cuerpo humano. Desde el punto de vista ergonómico, es estudiar el

dimensionamiento del cuerpo humano para adaptar la máquina y el ambiente de trabajo a

las dimensiones del trabajador [3].

Antiguamente la antropometría era parte de la vida cotidiana como se muestra en la figura

3.1, incluso eran las unidades que utilizaban las personas para sus actividades diarias, hoy

en día debemos tomar en cuenta que al tratar de diseñar los puestos de trabajo la primera

necesidad que surge es determinar los espacios necesarios para desarrollar la actividad.

Esto significa que hay que considerar las dimensiones corporales del ser humano. Un

principio ergonómico es adaptar la actividad a las capacidades y limitaciones de los

usuarios y no a la inversa como suele ocurrir con mucha frecuencia. Al menos una tercera

parte de nuestro día lo dedicamos al trabajo y el resto del tiempo a trasladarnos, a realizar

actividades en nuestro hogar. Estamos formando parte del sistema P-M cuyas relaciones

dimensionales muchas veces no son las adecuadas, donde mucho de estos espacios y

objetos generalmente no se ajustan a nuestras necesidades antropométricas. La mayoría de

las personas tienen que moverse en espacios totalmente agresivos para con sus cuerpos y

mentes, adoptando posturas aberrantes, ajustándose a la máquina, golpeándose, rozándose,

retorciéndose y realizando esfuerzos excesivos que nadie tuvo en cuenta al diseñar la

máquina. Pero también influyen los ambientes térmico, sonoro, visual, vibraciones,

contaminación donde el ser humano es simplemente parte del sistema.

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Figura 3.1 La persona como medida de todas las cosas

3.1 Información antropométrica Las diferencias antropométricas se hacen más evidentes entre etnias, países y hasta entre

regiones. También por razones genéticas, de alimentación, climáticas que afectan al ser

humano. [4]. Las medidas dependerán de la aplicación funcional que queramos darle a las

mismas, partiendo del diseño de lugares de trabajo existe un número mínimo de

dimensiones relevantes que debemos conocer.

Las dimensiones del cuerpo son numerosas, pero para diseñar un puesto de trabajo

específico solo se deben de tener las necesarias para el mismo. Es por ello que antes de

comenzar a efectuar las mediciones se debe de analizar con rigor las medidas

antropométricas pues su cantidad guarda relación con la viabilidad económica del estudio.

La figura 3.2, 3.3, 3.4 ofrecen una relación de las medidas antropométricas más utilizadas

para el diseño de puestos de trabajo y las posiciones y posturas para las tomas.

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1. Estatura (altura del cuerpo)

2. Altura de los ojos

3. Altura de los hombros

4. Altura del codo

Figura 3.2 Dimensiones antropométricas

7. Altura sentada

8. Altura de los ojos

9. Altura de los hombros

10. Altura del codo

11. Espesor del muslo

12. Espesor del abdomen

13. Altura poplítea

14. Longitud poplítea-trasero

15. Longitud rodilla-trasero

18. Longitud codo-puño

Figura 3.3 Dimensiones antropométricas

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16. Alcance máximo

17. Alcance del puño

19. Anchura de hombros

20. Anchura entre codos

21. Anchura caderas

5. Altura de puño

Figura 3.4 Dimensiones antropométricas

3.2 Puntos antropométricos

Los puntos antropométricos son necesarios como referencia para la toma de mediciones [2].

En la figura 3.5 se muestra un esqueleto humano señalando donde se encuentran

generalmente los puntos más importantes:

1. Depresión poplítea.

Es la superficie triangular del poplíteo limitada por la línea oblicua de la tibia.

2. Protuberancia superior del cóndilo exterior del fémur.

Es la extremidad inferior del fémur, cóndilo exterior en la cara lateral externa.

3. Protuberancia mayor del muslo.

Es el punto más alto del muslo a nivel inguinal, si se toma como referencia el pliegue

cutáneo que se forma entre el muslo y la cintura pélvica.

4. Ángulo inferior de la escápula.

Es el ángulo inferior formado por los bordes externo e interno del omóplato.

5. Espina ilíaca anterior superior.

Es la extremidad anterior de la cresta ilíaca.

6. Vertex.

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Es el punto más alto en la línea medio sagital cuando la cabeza está orientada en el plano de

Frankfort.

7. Apófisis acromial.

Es el punto más lateral y superior de la apófisis acromial del omóplato.

8. Cresta ilíaca.

Es el borde superior y posterior y la extremidad posterior se denomina espina ilíaca

posterior y superior.

Figura 3.5 Esqueleto humano

3.3 Biomecánica Para el estudio y análisis del movimiento humano se aplican los principios de la mecánica y

la biomecánica al cuerpo humano. La mecánica se utiliza en el estudio de las fuerzas y sus

efectos, mientras que la biomecánica se apoya en la aplicación de los principios de la

mecánica, la anatomía, la antropometría, y la fisiología, que inciden en el comportamiento

dinámico del ente biológico para analizar a la persona tanto en movimiento como en reposo

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[3]. Prácticamente la utilidad que encuentra el ergónomo es determinar, conocer y manejar

los movimientos importantes del individuo en su puesto de trabajo, condicionados a sus

diferencias anatómicas, a la edad, sexo, ocupación, posición del cuerpo, alimentación y el

vestido.

La biomecánica analiza las funciones articulares, musculares y fuerzas externas que actúan

sobre el cuerpo e integra las leyes en los movimientos humanos [15].

Los movimientos se miden en tres dimensiones con relación a los planos anatómicos

estándar como se muestra en la figura 3.6: sagital, frontal y transversal.

Figura 3.6 Dimensiones con relación a los planos anatómico

Las aplicaciones de la biomecánica son dirigidas al estudio de la marcha normal y

patológica, estos datos son de gran utilidad para describir mecanismos íntimos que

subyacen en las alteraciones de la marcha y en las articulaciones relacionadas.

Disponer de información sobre las fuerzas que se generan en cada momento en las

diferentes articulaciones permite establecer de una manera precisa qué papel tienen los

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elementos activos (músculos con sus hiperactividades y debilidades) y pasivos (tendones,

huesos, ligamentos, cápsulas articulares y músculos con relación a acortamientos o

laxitudes) en las alteraciones de la marcha y otras patologías articulares.

3.3.1 Áreas de la biomecánica La biomecánica engloba tres grandes áreas:

La biomecánica médica. Encargada del diseño de sistemas para mejorar determinados

sistemas motores del hombre.

La biomecánica ocupacional. El puesto de trabajo influye sobre las posturas y los

movimientos, desde la biomecánica se estudian el diseño de tareas, las posturas neutras y el

respeto del sistema de palancas corporales.

La biomecánica deportiva. Estudia los movimientos del hombre en el proceso de los

ejercicios físicos. Además analiza las acciones motoras del deportista como sistemas de

movimientos activos recíprocamente relacionados.

3.3.2 Sistema musculosquelético. El sistema musculosquelético está constituido por huesos, articulaciones y músculos. El

esqueleto humano puede dividirse en dos partes: esqueleto axial, que incluye los huesos de

cabeza y tronco, y esqueleto apendicular, formado por los de los miembros.

Los huesos proporcionan estructura, sostén y protección de cuerpo, mientras que las

funciones principales de los músculos son movimiento, conservación de la postura y

producción de calor. La unidad funcional del sistema musculosquelético es la articulación,

que comprende cápsula (con membrana, bolsas y liquido sinoviales), ligamentos, tendones

y músculos esqueléticos. Estas estructuras mueven y sostienen los huesos como se muestra

en la figura 3.7 [13].

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Figura 3.7 Sistema musculosquelético

3.3.3 Grupos musculares Distinguimos, desde el punto de vista mecánico en cada dirección del movimiento de una

articulación los siguientes grupos musculares [16].

1. Agonistas (músculos principales).

Realizan principalmente el movimiento examinado, pero además de su dirección principal

actúan como músculos auxiliares en otras direcciones del movimiento.

2. Sinergistas (músculos auxiliares).

No efectúan el movimiento examinado, pero como función auxiliar tienen la misma

dirección que los músculos principales. La función principal de este músculo discurre en

otra dirección. Están coordinados temporalmente con el músculo principal, pero sin

relación anatómica. Apoyan al músculo principal y pueden sustituirle parcialmente.

3. Antagonistas.

Tienen un efecto opuesto al de los agonistas. En su actividad se tensan y se estiran, sin

restringir la amplitud normal del movimiento. La obstaculización sólo tiene lugar cuando

existe una contracción refleja o un acortamiento muscular.

4. Músculos de estabilización.

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Fijan el segmento corporal objeto de la exploración en una posición de trabajo favorable.

5. Músculo de neutralización.

Son músculos que anulan o neutralizan la función secundaria del músculo principal.

Mientras que los movimientos principales proceden por adición, los movimientos auxiliares

se anulan mutuamente.

El desequilibrio muscular es un trastorno de relación entre músculos que actúan de formas

diferentes en cuanto a la tensión, la activación y la fuerza.

Los desequilibrios entre ambos grupos musculares se explican porque los músculos

posturales, con tendencia al acortamiento, inhiben, es decir debilitan a sus antagonistas

fásicos a nivel vertebral, está situación puede producir una posición articular errónea, capaz

de reforzar el desequilibrio y poner en marcha un círculo vicioso. Una sobrecarga de los

músculos debida a cargas estáticas acelera el desarrollo de los desequilibrios. Cada

trastorno atrae nuevos trastornos. Se puede llegar a tener la formación de modelos

musculares patológicos como:

1. Síndrome cruzado de la cadera (figura 3.8).

Con acortamientos estructurales reversibles de los extensores lumbares de la espalda, con

debilitamiento simultáneo de músculos abdominales y glúteos.

Figura 3.8 Síndrome cruzado de la cadera

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2. Síndrome cruzado superior (figura 3.9). Con acortamiento del trapecio descendente y del

pectoral mayor, y debilitamiento de los flexores profundos del cuello y de los fijadores

inferiores del omóplato.

Figura 3.9 Síndrome cruzado superior

Por otro lado las articulaciones son la zona de conexión de los huesos que conservan al

esqueleto unido, se clasifican en fibrosas, cartilaginosas o sinoviales. La tabla 5 y la figura

3.10 muestran el tipo de movimientos articulares producidos por los músculos y que

pueden sufrir algún tipo de lesión.

Tabla 5. Movimientos articulares producidos por los músculos

Abducción Alejar del plano medio o la línea axial de un miembro.

Aducción Acercar al plano medio o la línea axil de un miembro

Inversión Volver hacia adentro Eversión Volver hacia afuera Pronación Volver la palma de la mano hacia atrás o abajo Supinación Volver la palma hacía delante o arriba Rotación interna Girar hacia adentro sobre un eje Rotación externa Girar hacia afuera sobre un eje Extensión Enderezar Flexión Doblar Circunducción Mover en circulo

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Figura 3.10 Movimientos articulares producidos por los músculos

3.3.3 Control de la postura y movimiento El aparato locomotor (columna vertebral y articulaciones de las extremidades) está

compuesto por [16].

1. Puntos de movimiento. Articulaciones, discos intervertebrales, sínfisis (materia)

2. Estructuras motoras. Músculos y tendones (fuerza).

3. Estructuras desencadenantes del movimiento. Sistemas nerviosos central y periférico

(regulación).

Una buena postura no sirve de nada si no se puede conservar cuando se realizan los más

diversos movimientos. La conservación de la postura mientras se llevan a cabo los

movimientos depende de muchos factores. La fuerza de gravedad atrae todas las partes del

cuerpo en dirección al centro de la Tierra. Entonces son importantes la fuerza y la

capacidad de estiramiento. La fatiga muscular local es una de las principales causas de la

degeneración de la postura y la técnica del movimiento [14].

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Un objeto se encuentra en equilibrio cuando la suma de las fuerzas que actúan sobre él es

igual a cero y lo importante es que no sea necesario ningún tipo de tensión muscular para

conservar el equilibrio, la motricidad sea económica y el desarrollo de fuerza óptimo. La

figura 3.11 nos muestra la distribución incorrecta del peso corporal causada por una

posición errónea en los pies.

Figura 3.11 Foto izquierda, muestra la distribución incorrecta del peso corporal. La foto derecha, muestra la corrección del problema con el uso de terapia o plantillas.

Desde el punto de vista biomecánico, se puede considerar que el cuerpo está constituido por

segmentos que pertenecen al esqueleto axial o al esqueleto apendicular. La cabeza y el

cuello, junto con el tronco, constituyen los dos segmentos del esqueleto axial. Los otros seis

segmentos conforman el esqueleto apendicular y se reparten entre los miembros superior e

inferior; el miembro superior está constituido por el brazo, el antebrazo y la muñeca junto

con la mano, mientras que el miembro inferior está formado por el muslo, la pierna y el

tobillo junto con el pie [17].

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También podemos observar en la figura 3.12 como son las distintas cargas que recibe la

columna vertebral en diferentes posturas del cuerpo y como es que en cada una de ellas

existe un grado de lesión.

Figura 3.12 Cargas que recibe la columna vertebral

3.3.4 Amplitud de movimiento y fuerza muscular

La fuerza muscular absoluta está determinada por el área fisiológica de corte transversal del

músculo y es un indicador de la capacidad funcional muscular. Cuanto más amplia es el

área de corte transversal, más tensión puede producirse.

El corte transversal por sí solo no determina cuánto trabajo es capaz de producir un

músculo. Para determinar la capacidad de trabajo de un músculo, se debe conocer la

distancia que un músculo es capaz de acortarse.

Para determinar la fuerza de los músculos se usan como posiciones evaluativas la posición

de gravedad minimizada donde se coloca a la persona de manera que los efectos de la

gravedad estén trabajando en contra del segmento evaluado y la posición antigravitatoria

que es la prueba de la amplitud del movimiento que una articulación completa por

contracción del músculo evaluado [7].

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Existen varios métodos para la evaluación de lesiones en el cuerpo humano por medio de la

valoración de la amplitud de los movimientos, la palpación es el principal, a continuación

se estudia la fuerza de los diversos grupos musculares, en funciones como elevación de

hombros, flexión y extensión del codo, se realizan movimientos activos de amplitud total

contra la resistencia opuesta de la persona.

Hay que tomar en cuenta que toda lesión empieza por algún sobre esfuerzo, o por realizar

alguna actividad mucho tiempo. A continuación se muestran el grado de amplitud de los

movimientos del cuerpo humano.

La figura 3.13, 3.14 y 3.15 representan el grado de amplitud de los movimientos del cuello:

flexión y extensión, inclinación lateral y rotación.

Figura 3.13 Flexión y extensión Figura 3.14 Inclinación lateral Figura 3.15 Rotación

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La figura 3.16 y 3.17 representa el grado de amplitud de los movimientos de codo

Figura 3.16 Codo: Flexión y extensión Figura 3.17 Supinación y pronación

La figura 3.18 y 3.19 representa el grado de amplitud de los movimientos de la muñeca.

Figura 3.18 Muñeca: extensión y flexión Figura 3.19 Desviación radial y cubital

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La figura 3.20 y 3.21 representa el grado de amplitud de los movimientos de la mano.

Figura 3.20 Articulación carpometacarpiana: flexión Figura 3.21 Extensión

La figura 3.22 y 3.23 representa el grado de amplitud de los movimientos del la columna vertebral.

Figura 3.22 Inclinación lateral con la pelvis estabilizada Figura 3.23 Extensión y flexión

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La figura 3.24 y 3.25 representa el grado de amplitud de los movimientos del tobillo y pie.

Figura 3.24 Tobillo: dorsiflexión y flexión plantar Figura 3.25 Primera articulación metasorfalángica Es importante saber cuánto es el grado de amplitud de cada parte del cuerpo ya que la

mayoría de las lesiones provienen del tipo de ocupación de la persona, y va a depender si

carga objetos o desempeña actividades físicas muy energéticas que ocasionan esguinces,

desgarros o trastornos degenerativos. También hay que considerar trabajos en los que

implican conducir el automóvil o permanecer de pie durante mucho tiempo.

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Capitulo 4: Estudio ergonómico sobre un procedimiento de endoscopia estándar Realizando una búsqueda bibliográfica en diversos artículos se encontraron cinco que

vinculan la ergonomía con el área de endoscopia. Para darle solución a ciertos trastornos

que sufre un médico endoscopista la importancia principal fue saber en donde se

ocasionaba el mayor número de lesiones al realizar un procedimiento de endoscopia

estándar. La tabla 6 muestra un resumen de la investigación relacionada con la ergonomía,

la endoscopia y daños que sufren al realizar procedimientos endoscópicos

[18,19,20,21,22,23,24].

Tabla 6. Artículos que vinculan la ergonomía con la endoscopia

Artículo Tipo de

estudio Número de

endoscopista encuestados

Edad promedio

(años)

Reportan lesiones o algún malestar

(%)

Tipo de lesión

Buschbacher, 1994

Encuesta a miembros de la

ASGE

265 47.8 57 Dolor de espalda baja (13%), cuello (10%),

Hombro (3%), entumecimiento de la

mano (3%)

Velasco Polo et al, 1999

Lesiones del cirujano en

laparoscopia

100 35.3 75 Dolor de espalda (46%), de cuello (25%), de muñecas (25%), de

hombro (19%) y manos (16%).

O´Sullivan et al, 2002

Encuesta a endoscopista de

ERCP canadienses

114 - 67 Dolor de espalda (57%), cuello (46%), dolor de mano (36%), hombro

(16%), codo (8%)

Byun et al, 2008

Procedimientos relacionados con

síntomas musculosquelético

en endoscopias gastrointestinales

en Corea

55 39 89 Dedo izquierdo (16.4), hombro izquierdo y

muñeca derecha (14.5%), muñeca derecha (9.1%), hombro derecho (7.3%), cuello (9.1%), espalda

alta y baja (5.5%).

Shergill et al, 2009

Fuerza y carga muscular del

antebrazo durante la rutina de colonoscopia

3 44.4 100 Tenosinovitis DeQuervain´s, síndrome

de túnel carpiano,

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En la tabla podemos observar que por lo menos la mitad de los encuestados han sufrido

algún tipo de lesión o sienten algún malestar. En la figura 4.1 se puede apreciar el número

de endoscopistas encuestados y la cantidad de ellos que reportan algún trastorno.

Figura 4.1 Relación de endoscopistas encuestados y endoscopistan que reportan lesiones o algín malestar Retomando los resultados de la búsqueda bibliográfica se puede apreciar en la figura 4.2,

4.3, 4.4 y 4.5 la cantidad de endoscopistas lesionados por cada parte afectada del cuerpo.

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Figura 4.2 Número de endoscopistas que presentan problemas en la espalda

Figura 4.3 Número de endoscopistas que presentan problemas en el cuello

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Figura 4.4 Número de endoscopistas que presentan problemas en el hombro

Figura 4.5 Número de endoscopistas que presentan problemas en la muñeca/mano

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La endoscopia digestiva alta y baja se asocia con tres factores relacionados con las lesiones

musculosquelético. Estos son el movimiento repetitivo, la sobrecarga muscular estática y la

mala postura corporal. Los problemas de gastroenterología son estudios que se realizan con

mayor frecuencia e incrementan el volumen de procedimientos endoscópicos. Factores

como la obesidad, el grado de preparación física, los antecedentes de dolor de espalda o

inclusive factores genéticos dan pauta para adquirir con mayor facilidad algún tipo de

trastorno que puede presentarse en un inicio como un entumecimiento o dolor en la mano,

la muñeca, el cuello y la espalda que están relacionados con la resistencia que opone el

cuerpo para hacer algún movimiento. Hay que incluir que cualquier posición que mantiene

en tensión excesiva por periodos prolongados a un tendón o un grupo de tendones tiende a

producir una inflamación de estos elementos.

Las situaciones de alto riesgo para un endoscopista son realizar endoscopias por largos

periodos de tiempo, realizar procedimientos repetitivos, la torsión para mirar los monitores

y el equipo, y la postura inadecuada para escribir el historial o el reporte clínico.

4.1 Trastornos en la postura que sufre un endoscopista Las posturas más comunes de trabajo de un endoscopista son la de estar de pié que

predomina en el quirófano y sentado que predomina en el estudio clínico. Para la postura de

pié el endoscopista sufre alteraciones de dolor de espalda a nivel cervical y lumbar como se

muestra en la figura 4.6, inflamación de las piernas, problemas de circulación sanguínea

como son las várices, y sobre todo cansancio muscular.

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Figura 4.6 Alteraciones de la espalda y piernas de un endoscopista al estar de pie

Retomando la consulta bibliográfica se encontró un artículo que describe las lesiones de un

endoscopista al realizar distinto tipos de cirugía. Dentro del cual la que más predomina es el

dolor en la espalda por el tiempo que tarda estar de pie y por el tipo de movimientos que

genera estar cargando el instrumento y volteando al monitor. Las cirugías que se realizaron

y el tiempo en que se realizaron se muestran en la tabla 7:

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Tabla 7. Relación de porcentaje de lesión en un endoscopista al estar de pie cuando realiza una cirugía

TIPO DE CIRUGIA

Movimientos

Gas

trec

tom

ia

135

min

Res

ecci

ón d

e si

gma

134

min

Boc

io

126m

in

Eve

ntra

ción

84

min

Panc

reat

ecto

mia

13

5min

Col

ecis

tect

omí

a 45

min

CABEZA Inclinaciones hacía adelante

15.33% 0.075% 10% 12.59% 6.70% 6.6%

CABEZA Giros izquierda-derecha

8.33% 7.67% 26.85% 6.46% 10.27% 4.51%

TRONCO Inclinaciones hacía adelante

3.49% 1.71% 4.29% 20.71% 57.48% 4%

TRONCO Inclinaciones laterales

15.29% 2.52% 1.05% 0.25% 5.53% 0.55%

TRONCO Giros laterales fuera del área máxima de maniobra

56.71% 3.66% 0.28% 0.50% 7.61% 0.7%

PIERNAS De pié, estiradas

16.35% 3.44% 88.99% 90.37%

PIERNAS Apoyado en una

7.76% 0.55% 5.84% 3.04%

PIERNAS Das pasos, desplazamientos

0.15% 0.69% 5.22% 1.55%

BRAZOS Por encima del nivel hombros

0.14% 0.18% 4.68% 8.53% 2.54%

Al estar sentado el endoscopista sufre dolor a nivel de cuello, dolor a nivel cervical como se

muestra en la figura 4.7, que son ocasionados por los continuos movimientos de la cabeza

por ser de mayor amplitud, y por las distancias que existen del teclado, del mouse, de la

pantalla y del endoscopio presentan dolor en la articulación del hombro, codo y muñeca.

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Figura 4.7 Alteraciones de la espalda y piernas de un endoscopista al estar sentado

A nivel lumbar como se muestra en la figura 4.8 los trastornos son generados por mantener

la columna vertical erguida y recta haciendo desaparecer la curva fisiológica, teniendo

como consecuencia el agotamiento y el dolor.

Figura 4.8 Trastorno a nivel lumbar

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4.2 Trastornos de la vista que sufre un endoscopista En base a las alteraciones que sufre el órgano de la vista de un endoscopista es por el

tiempo prolongado que pasa frente a un monitor ya que por lo menos realiza al día 5

procedimientos endoscópicos con duración promedio de 30 a 45 min y en el caso de algún

tipo de cirugía el tiempo se prolonga en promedio 130 min, las causas de fatiga en la vista

se originan en base a tres grupos de síntomas:

1.- Oculares. Sensación de tensión en el globo ocular, sequedad del ojo, tensión o pesadez

en los párpados y ojo, lagrimeo.

2.- Visuales. Visión borrosa, visión doble, pérdida de la agudeza visual, dificultad para fijar

la vista, inestabilidad de la imagen dentro de su definición óptica, visión confusa.

3.- Generales. Cefaleas, náuseas, vómitos, somnolencia y sensación de vértigo

4.3 Trastornos de la mano que sufre un endoscopista La carga muscular del endoscopista varía dependiendo del tipo de procedimiento o el tipo

de intervención quirúrgica que lleve a cabo. Se ha detectado que la fuerza del pulgar al

insertar el endoscopio en una colonoscopia es uno de los estudios en el que existe un mayor

grado de lesión en los músculos del antebrazo por la gran cantidad de fuerza que se necesita

y provoca en el endoscopista epicondilitis, que existe cuando las inserciones musculares en

la parte lateral del codo están inflamadas y tenosinovitis que ocurre cuando los tendones de

la mano están inflamados como se muestra en la figura 4.9.

Otro trastorno recurrente en el endoscopista es el Síndrome del Túnel Carpiano, este tipo

de trastorno es la inflamación de los tendones del túnel carpiano, provocando

entumecimiento y dolor en el brazo por el uso excesivo del mouse y del teclado. El dolor

aumenta en tal grado que puede ocasionar incapacidad o intervención quirúrgica.

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Figura 4.9 Músculos de la mano que sufren trastorno por el uso excesivo del mouse, teclado y endoscopio

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Capitulo 5: Implementación, Pruebas y Resultados

Implementación de una solución integral de procedimiento de endoscopia estándar.

En este capítulo se explicara cómo se implemento la propuesta de la solución ergonómica a

las lesiones que sufre el médico endoscopista para contribuir a evitar trastornos o lesiones

en el trabajo. Dicha solución se realizó en entorno Visual Basic 2006, su característica

principal es que parte de un ambiente de desarrollo gráfico y permite que tenga un ambiente

amigable para el usuario. Cuenta con una aplicación de base de datos que sirve para crear y

administrar el área de pacientes y de doctores.

5.1 Propuesta de la solución ergonómica en el área de trabajo

Hay que tomar en cuenta el espacio estándar máximo de trabajo en el cual deben estar todos

los instrumentos para que el endoscopista pueda ejecutar procedimientos médicos sin

fatiga. Esta zona o área se limita describiendo arcos con los brazos extendidos totalmente,

donde se consideran tanto el plano horizontal como el vertical.

El espacio estándar de trabajo en el plano horizontal para la mano derecha como se muestra

en la figura 5.1, comprende al área descrita por el antebrazo al girar con centro en el codo.

Esta área será la zona más conveniente, dentro de la cual pueden realizarse movimientos

por la mano derecha con un gasto normal de energía. Del mismo modo puede definirse la

zona normal para la mano izquierda.

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Figura 5.1 Espacio estándar a nivel horizontal recomendado para no sufrir alguna lesión en brazo

Los movimientos se ejecutan en tres dimensiones, así como en el plano horizontal, el

concepto de área normal de trabajo se aplica también al plano vertical como se muestra en

la figura 5.2. El área normal correspondiente a la altura para la mano derecha comprende la

descrita por el antebrazo puesto en posición vertical y girando apoyado en el codo,

moviéndose en forma de arco. Del mismo modo se tiene un área normal en el plano vertical

para la mano izquierda.

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Figura 5.2 Espacio estándar a nivel vertical recomendado para no sufrir alguna lesión en brazo

Se propone tomar en cuenta factores como alcance de los brazos, espacio libre para las

piernas y sostén para el cuerpo, pues estas dimensiones corporales humanas son criterio

importante para establecer un ambiente cómodo y eficiente para el endoscopista.

5.2 Propuesta de la solución ergonómica de la pantalla. Se plantea una pantalla táctil (TID, Touch-Interactive Device), marca AQ Sonic, modelo

AQ215 que permita al endoscopista interactuar con el sistema indicando o señalando los

objetos sobre la misma pantalla, así se evita el uso del mouse y del teclado, que es una de

las principales causas por la que los endoscopistas presentan lesiones. Se propone lo

siguiente:

1.- La pantalla debe de situarse de tal forma que el endoscopista pueda alcanzarla con

facilidad manteniendo una posición correcta y no debe de requerir que el endoscopista

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levante el brazo más de 150mm sobre la superficie de la mesa (aproximadamente a la altura

del hombro). Se recomienda que el

2.- Los caracteres de la pantalla deberán estar bien definidos y configurados de forma clara

y tener una dimensión suficiente, disponiendo de un espacio adecuado entre los caracteres y

los renglones.

3.- La imagen de la pantalla deberá ser estable, sin fenómenos de destellos, centelleos u

otras formas de inestabilidad.

4.- El endoscopista deberá poder ajustar fácilmente la luminosidad y/o el contraste entre los

caracteres y el fondo de la pantalla, también deberá poder adaptarlos fácilmente a las

condiciones del entorno.

5.- La pantalla deberá ser orientable con la posibilidad de desplazarse y de rotarse, debe

poder inclinarse al eje vertical en al menos 20 grados hacía arriba y 5 grados hacía abajo.

Debe de adaptarse fácilmente a las características que sean necesarias para un buen

procedimiento endoscópico.

6.- Se debe de utilizar un soporte independiente o una mesa regulable para la pantalla.

7.- La pantalla no deberá tener reflejos que puedan molestar al endoscopista.

8.- La carcasa de la pantalla deber ser de color mate, con esto se logra que la luminancia de

la carcasa tenga un valor intermedio entre la luminancia del fondo y la del documento,

evitando los contrastes demasiado fuertes que conllevaría a una fatiga visual y sometería al

ojo a un trabajo excesivo.

9.- También se recomienda utilizar un filtro para monitor, que pueda ayudar a mejorar la

visión de la pantalla mediante la reducción de reflejos y el incremento del contraste de

imagen.

5.3 Propuesta de la solución ergonómica para la iluminación. La iluminación es un factor importante para la ergonomía dentro del área de trabajo, los

problemas de visión y cansancio que presentan los endoscopistas es por la mala ubicación

de la computadora ya que no toman en cuenta las condiciones de esta. Se propone lo

siguiente:

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1.- Se debe de situar la pantalla correctamente respecto a las demás fuentes de luz para

evitar los reflejos en la pantalla y deslumbramientos al endoscopista.

2.- Ninguna ventana debe encontrarse delante o detrás de la pantalla.

3.- El eje principal del endoscopista debe ser paralelo a la línea de las ventanas y a la de las

fuentes artificiales de luz.

4.- Las ventanas deben disponer de persianas o cortinas que amortigüen la luz.

5.- La iluminación se debe de realizar colocando filas de lámparas dispuestas paralelamente

al eje de la mirada del endoscopista y paralelas a las ventanas.

5.4 Propuesta de la solución ergonómica para la postura En el capítulo anterior se menciono los problemas derivados por el uso de un asiento

incómodo y por estar mucho tiempo de pie. Para reducir el cansancio del endoscopista

durante la realización del procedimiento endoscópico en base a la referencia bibliográfica

se recomienda que la silla deba tener la superficie, anchura y longitud suficiente para

sostener el cuerpo. La medida adecuada del asiento es de 40cm x 40cm, comenzando por la

parte curva a unos 7.6cm del extremo del frente, el asiento debe de ser acojinado y con

facilidades para ventilación, deben de ser asientos con respaldo, diseñados de tal forma que

no estorben con los movimientos del brazo. El respaldo debe de ser cómodo, acojinado,

reclinable, ajustable para diferentes alturas del cuerpo y se debe embonar perfectamente a la

curvatura de la columna vertebral con dimensiones de 7.5cm de altura y 25cm de ancho

como se muestra en la figura 5.3.

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Figura 5.3 Silla ergonómica para mejorar la postura

Para el caso de la cirugía en la cual el endoscopista trabaja de pie se debe tener un lugar

más alto en comparación con la postura de estar sentado, debe de existir un apoyo para los

pies y el piso debe de ser diseñado para que el endoscopista no resbale como se muestra en

la figura 5.4.

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Figura 5.4 Parámetros recomendado para un adecuada postura de pie

5.5 Implementación del software

Se define a la endoscopia como una técnica basada en la exploración de las cavidades

naturales, por medio de un endoscopio, con mínimas alteraciones para el paciente.

Dependiendo del tipo de endoscopio utilizado (rígido o flexible), la técnica y el tipo de

exploración varían considerablemente, por lo que distinguimos dos tipos de endoscopia:

endoscopia rígida y endoscopia flexible.

Dependiendo de acceso (orificio natural o apertura artificial) para la realización del examen

endoscópico, este lo podemos dividir en dos grandes grupos: endoscopia por orificio natural

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(esofagoscopia, gastroscopia, duodenoscopia, colonoscopia, rinoscopia, laringoscopia, etc.) y

endoscopia por apertura artificial (artroscopia, laparoscopia, etc.).

Las limitaciones de los endoscopios rígidos y semirrígidos determinan una exploración muy

limitada a nivel del aparato digestivo, este es el motivo por el cuál es necesaria la utilización

de endoscopios flexibles para este tipo de exploraciones.

Los endoscopios flexibles tienen muchas más utilidades y ventajas, pudiéndose utilizar para la

realización de gran variedad de exploraciones endoscópicas.

Un endoscopio flexible consta básicamente de cuatro partes fundamentales:

1. Grupo de mando o unidad de control.

2. Tubo de inserción

3. Extremo distal y sección de angulación

4. Sistema de fuente de luz, insuflación de aire, aspiración, abastecimiento de agua y

fuente de diatermia.

Para la implementación del proyecto se desarrollo un software en el entorno de visual Basic

en el cual el endoscopista puede realizar, reportar e imprimir un procedimiento de

endoscopía estándar que por medio de distintas ventanas relacionan cada uno de los

bloques.

Al ejecutar el programa este hace la presentación del software por medio de una ventana de

bienvenida que despliega el titulo con el que es nombrado: sistema ergonómico

endoscópico como se muestra en la figura 5.5.

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Figura 5.5 Ventana de bienvenida al sistema ergonómico endoscópico

Al oprimir el botón de ingresar el software nos despliega una pantalla que se encuentra

dividida por cuatro bloques: el bloque de pacientes, el bloque de doctores, el bloque de

estudio y el bloque de mantenimiento como se muestra en la figura 5.6.

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Figura 5.6 Pantalla del sistema administrativo

Una de las características de esta implementación es que por medio de la pantalla táctil se

puede seleccionar de forma fácil cualquier opción que el endoscopista requiera, tan solo

oprimiéndola con el dedo de su mano.

La opción de pacientes nos permite agregar, buscar y borrar dentro de la base de datos que

fue creada por medio de una implementación de Visual Basic de algún paciente que le

interese al endoscopista como se muestra en la figura 5.7. Una base de datos no es más que

un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada o estructurada

básicamente por medio de tablas donde cada tabla tiene su nombre y sus campos. Para este

software se maneja una base de datos completa en la cual se introducen campos como

nombre, dirección, teléfono, edad, nombre del paciente.

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Figura 5.7 Base de datos de la opción paciente

De igual forma para la opción de doctores se tiene la misma base de datos con la diferencia

que la información que se requiere es en base al doctor como se muestra en la figura 5.8.

Esta base de datos requiere de una relación en común para las tablas de forma que cada una

de estas posea un código único que las identificara.

La relación como se muestra en la figura 5.9, es seleccionar un campo común que contenga

el mismo valor dentro de las tablas. Dicho campo será la clave principal para cada una de

ellas. Si no se lleva a cabo una relación la base de datos puede presentar inconsistencias en

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los datos almacenados y no mantener la coherencia en los resultados. Como ejemplo puede

desplegar información errónea de pacientes que no existen.

Las tablas se relacionan de dos a dos, donde una de ellas seré la tabla principal de la que

parte la relación y la otra será la tabla secundaria destino de la relación. Para nuestro

programa las tablas y su relación queda de la forma en que se muestra en la figura 5.9.

Figura 5.8 Base de datos de la opción paciente

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Figura 5.9 Relación de tablas en la base de datos

Ahora bien la parte de diagnóstico despliega el tipo de estudio que el endoscopista va a

realizar, se manejan varias opciones dependiendo del número de imágenes que le

proporcione mejor información de las posibles lesiones que tuviera el paciente.

Habitualmente incluye:

1. Descripción de las lesiones encontradas macroscópicamente

2. Interpretación de dichas lesiones

3. Diagnóstico final (incluye el estudio anatomopatológico de la biopsia).

La figura 5.10 muestra que al seleccionar la opción de estudio se despliega un submenú en

el que se enlista el número de imágenes que se necesitan dependiendo del tipo de estudio

que requiera el endoscopista. Dentro de las opciones tenemos; una, dos, tres, cuatro, seis

imágenes o una combinación de ellas 3 x 1 ó 4 x 1.

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Figura 5.10 Opción de diagnóstico, despliega el tipo de estudio

Dependiendo de la cantidad de imágenes que necesite el endoscopista aparece una pantalla

como la que se muestra en la figura 5.11, que es para un estudio de cuatro imágenes

regularmente ocupado para una colonoscopia. Estás imágenes son adquiridas en tiempo real

por medio de una tarjeta de vídeo en la cual no se modifica la información.

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Figura 5.11 Estudio para cuatro imágenes: colonoscopía

En la imagen anterior hay un recuadro blanco que indica la posición de la cámara, desde

este control lo que el médico necesita hacer es deslizar esa imagen para que sea capturada

en cualquiera de los cuatro cuadros a la izquierda, las imágenes quedan como se muestra en

la figura 5.12.

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Figura 5.12 Pantalla que muestra la cámara activada

Dentro de esta misma pantalla se encuentran las instrucciones y la opción de limpiar como

se muestra en la figura 5.13.

Cuando el endoscopista quiera limpiar toda la pantalla solo es necesario oprimir el botón de

limpiar y de inmediato los cuadros se pondrán en blanco, pero si solo requiere cambiar una

imagen es necesario hacer click sobre de está.

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Figura 5.13 Pantalla que despliega las instrucciones y la opción de limpiar

Por último en la figura 5.14 encontramos la opción de consultas, en el cual se considera el

sostén de la base datos de paciente y doctor. En esta opción el endoscopista puede

modificar, dar de alta, dar de baja, crear copias de seguridad, o reparar, la base de datos y

comprobar las dependencias entre objetos. En este caso el endoscopista puede darse cuenta

de cuantos y cuales pacientes tiene cada doctor.

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Figura 5.14 Pantalla que muestra el área de mantenimiento

5.6 Resultados obtenidos en base a la solución propuesta para la captura de imágenes endoscópicas.

La implementación del software de la solución ergonómica para la captura de imágenes

endoscópicas se llevó a cabo en la Escuela Superior de Medicina en el área de laparoscopía

a cargo del Doctor. José Correa Basurto, el equipo que se utilizo es un colonovideoscopio

CF-140L de la marca Olympus, con las características que se muestran en la tabla 8.

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Tabla 8. Características del colonovideoscopio CF-140L

Sistema Óptico Campo de Visión: 140° Dirección de Observación 0° hacia adelante Profundidad de Campo: 5 a 100 mm Tubo de Inserción Diámetro Exterior de Extremo Distal: Ø12.2 mm

Diámetro Exterior de Tubo de Inserción: Ø12.9 mm

Longitud de Trabajo: 1680 mm Canal de Instrumentos Diámetro Interior del Canal: 3.7 mm Mínima Distancia Visible: 5 mm desde el extremo distal Velocidad de Flujo de Aire Estándar al Usar el CLV-U40: 20 cm2/s

Sección de Doblado

Rangos de Doblado: 180° arriba / abajo 160° izquierda / derecha

Longitud Total: 1980 mm

Observación salida de video S-vídeo, o conocida como Y/C, con una configuración VGA de 800 x 600, RGB

Para la obtención de los resultados se realizo un estudio en el que se visualizaron los

movimientos que se despliegan en la tabla 9 durante ciertos procedimientos endoscópicos

con el tiempo de duración de cada uno de ellos.

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Tabla 9. Número de movimientos de cada estudio sin implementación de la propuesta a la solución ergonómica para un estudio de endoscopía estándar

Se puede apreciar que son numerosas las repeticiones de movimientos durante un

procedimiento endoscópico, la finalidad de la implementación de este proyecto es reducir el

riesgo de padecer algún tipo de lesión durante la valoración de algún paciente. Al presentar

al endoscopista la propuesta de la solución ergonómica para un procedimiento de

endoscopía estándar los resultados que se obtuvieron se muestran en la tabla 10.

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Tabla 10. Número de movimientos de cada estudio con la implementación de la propuesta a la solución ergonómica para un estudio de endoscopía estándar

En la tabla 10 se aprecia que disminuyo considerablemente el número de movimientos que

nos pueden producir algún tipo de lesión. Con estos datos se pueden realizar los porcentajes

de corrección de daño en la integridad física del endoscopista. Estos porcentajes se pueden

apreciar en la tabla 11. En la primera columna encontramos los movimientos más usuales

para un endoscopista durante la realización de un procedimiento endoscópico estándar. La

segunda columna nos indica el porcentaje de padecer lesión. La tercera columna nos arroja

un cambio favorable en el porcentaje de padecer alguna lesión debido a la implementación

del software. Es notable que la mayor ganancia se obtuvo debido a la sustitución del uso

del mouse y del teclado por el de la pantalla touch screen.

Tabla 11. Comparación de los resultados al llevar a cabo la implementación de la solución ergonómica para un procedimiento de endoscopia estándar

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Con los resultados vemos que la ergonomía es de suma importancia para el uso de equipo y

de instrumentos tanto en el área laboral como en la vida cotidiana. Si los médicos llevan a

cabo una implementación como la que se realizó será evidente que la productividad en los

hospitales será mayor y que el número de faltas, deserciones, o incapacidades será menor.

5.7 Diseño de una interfaz entre el endoscopio y la computadora. Los resultados de la señales de salida de vídeo que se utilizaron fueron favorables para la

adquisición de las imágenes a través del endoscopio. La interfaz que se utilizo fue una

salida de video S-vídeo, o conocida como Y/C, con una configuración VGA de 800 x 600,

RGB. La adquisición de las imágenes que se obtuvieron y que se pudieron desplegar en la

pantalla de estudio fue satisfactoria para el usuario por contar con buena definición de la

imagen y de los colores.

5.8 Programación de la interfaz de software mediante un lenguaje de programación. Los resultados de la programación en Visual Basic para diseñar la interfaz de un nuevo

sistema fueron aceptados gracias a que el programa soluciono un gran índice de lesiones

debido a la falta de ergonomía cuando se realiza un procedimiento endoscópico estándar.

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Gracias a que se tomaron en cuenta los parámetros establecidos como; poner la pantalla a

cierta distancia, que los caracteres sean claros y bien definidos, que la pantalla tenga

flexibilidad para moverse dependiendo de la altura del endoscopista entre otros y el hecho

de eliminar el uso del mouse y del teclado resulto favorable para la implementación de este

sistema.

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Capitulo 6: Conclusiones y trabajos a futuro

6.1 Conclusiones

Este trabajo presento la implementación del software en un ambiente de Visual Basic de la

solución ergonómica para la captura de imágenes endoscópicas, ya que en la actualidad el

uso del endoscopio para diagnosticar alguna enfermedad es cada día más recurrente, y con

el paso del tiempo es mayor el número de personas que requieren el uso de este

instrumento; la prevalencia de algún síntoma musculo esquelético en un endoscopista es

muy alta y son muy pocos los hospitales y clínicas que han adquirido la conciencia de la

importancia de la ergonomía para evitar lesiones en su equipo de trabajo y prácticamente no

existen programas de entrenamiento que ayuden a mejorar esta situación. Es por esto que se

realizo un estudio que arrojo resultados favorables para el diseño de la programación de una

interfaz del software.

Al realizar los cambios dentro del área de endoscopia de acuerdo a los resultados obtenidos

se puede concluir que el diseño de la interfaz entre el endoscopio y la computadora fue el

adecuado ya que se obtuvieron imágenes con buena resolución que depende del tamaño de

la pantalla de estudio. Respecto a la programación se mejoro la calidad de vida del

endoscopista ya que esta propuesta fue creada en un ambiente amigable y de tal manera que

se pueda trabajar dentro de los límites de alcance del ser humano, ya que resulta de suma

importancia ver como se puede contribuir a aligerar la carga de trabajo físico aprovechando

las aportaciones de una planificada economía de movimientos los cuales deben de ser

productivos, sencillos, simétricos.

Eliminar el teclado y el mouse resulta conveniente para suprimir el exceso de uso de la

mano y de la muñeca y la facilidad de la pantalla touch screen nos dan la garantía de

suprimir alguna lesión.

Por ello es necesario avanzar hacia la implementación de programas que permitan evitar las

deficiencias de diseño ergonómico que enfrentaran los empleados y de adquirir

especialistas interdisciplinarios que trabajen de manera conjunta en esta rama y tengan una

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visión anticipativa para darle una solución de manera integral. Se debe de mostrar a la

ergonomía como una herramienta capaz de disminuir los incidentes, los accidentes y

enfermedades laborales.

El identificar problemas de esfuerzos repetitivos, de movimientos repetitivos, o trastornos

traumáticos acumulativos dentro del área laboral e incluso dentro de la vida cotidiana

permite una reflexión que llevará a tomar medidas pertinentes que resultarán en beneficio

para la calidad de vida de cualquier ser humano.

Es muy importante buscar ayuda profesional si los síntomas aparecen, de no hacerlo podría

resultar en alguna lesión degenerativa o incluso discapacidad permanente. Medidas como la

fisioterapia, cojín eléctrico, fomentos, masajes, pueden mejorar los síntomas y prevenir la

extensión del daño.

6.5 Trabajo a futuro Dentro de las aplicaciones de este trabajo se pretende emplearlo en otras áreas donde se

utilice un sistema de adquisición de imágenes, por ejemplo para el uso de cualquier tipo de

credencial donde el usuario pueda hacerlo por sí mismo, pero hay que tomar en cuenta la

calidad de la imagen y sería conveniente proporcionar tarjetas de video que ofrecieran

máxima resolución con una reproducción de detalles a nivel de píxel.

Un trabajo a futuro para la solución ergonómica para la captura de imágenes endoscópicas

es dejar de utilizar completamente las manos y brazos que nos eviten que exista cualquier

tipo de lesión relacionada con movimientos repetitivos o con tener mucho tiempo lo brazos

levantados, se lograría por medio de un programa que utilice reconocimiento de voz en el

cual el endoscopista pueda activarlo sin ningún problema, que pueda introducirse a las

bases de datos e inclusive ir formando el reporte clínico.

La importancia de evitar cualquier tipo de lesión en el campo laboral es una prioridad cada

vez más importante en todo el mundo. Las oficinas y el área donde se trabaja con el paso

del tiempo han ido cambiando lentamente ya sea por el costo que implica o por el tiempo

que se requiere para renovar los lugares de trabajo pero aún falta mucho por hacer y sobre

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todo concientizar a las personas que algún tipo de molestia puede crear lesiones más

grandes que necesiten intervención quirúrgica o incapacidad permanente.

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