Analyse verschiedener OP-Tischhöhen in der laparoskopischen Chirurgie hinsichtlich Arbeitsleistung und muskulärer Beanspruchung – eine experimentelle Studie auf Basis von Elektromyographie und Ultraschall-Bewegungsanalyse

Abstract

Hintergrund: Ein Schlüsselproblem in der laparoskopischen Chirurgie stellt die korrekte Positionierung des OP-Tischs zum Erreichen einer ergonomischen Arbeitshaltung des Operateurs dar. In der vorliegenden Studie wurden muskuläre Beanspruchung, Körperhaltung und Arbeitsleistung in Abhängigkeit von der OP-Tischhöhe auf Basis von elektromyographischen Untersuchungen der Schulter-, Arm- und Rückenmuskulatur sowie ultraschallgestützter Bewegungsanalyse untersucht.

24 Probanden simulierten laparoskopisches Operieren durch Auffädeln von Aderendhülsen auf eine chirurgische Nadel unter OP-Bedingungen an einem Pelvitrainer. Die Versuche wurden jeweils bei drei verschiedenen Tischhöhen durchgeführt: (1) Tischhöhe normiert auf 90° Ellenbogenwinkel des Operateurs, (2) unter Normierung auf 105° Ellenbogenwinkel sowie (3) bei 120° Ellenbogenwinkel. Während der Versuche wurde die Elektrische Aktivität (EA) sowie die Median Frequency (MF) der Nacken-, Schulter,- Rumpf- und Oberarmmuskulatur mittels Elektromyographie aufgezeichnet und dann hinsichtlich resultierender Muskelbeanspruchung analysiert. Weiterhin wurde mittels ultraschallgestützter Bewegungsanalyse die Körperhaltung registriert. Abschließend erfolgte die Auswertung mittels eines detaillierten Fragebogens. Die statistische Auswertung erfolgte mittels einer ANOVA.

Aus den verschiedenen Arbeitshaltungen bei der laparoskopischen Chirurgie resultieren für den Operateur statistisch signifikant unterschiedliche Beanspruchungsmuster für die beteiligte Muskulatur. In Zusammenschau der Messergebnisse und der Fragebogendaten muß für die Mehrzahl der Operateure eine Arbeitshaltung mit 120° Ellenbogenwinkel empfohlen werden. So kann die Beanspruchung vor allem der Schultergürtel- und Nackenmuskulatur deutlich gesenkt und Beschwerden vermieden werden. Bei operationsbedingten Beschwerden der Lendenmuskulatur sollte eine aufrechte Haltung gewählt werden

A frequent problem for surgeons in laparoscopic surgery is finding the correct operating table height to achieve an ergonomic working posture. This study analyzes muscular effort, posture, work efficiency and discomfort of surgeons by electromyography, motion analysis and a questionnaire. Simulated laparoscopic surgery is performed using three different operating table heights. For most of the surgeons, the optimal working posture is achieved when the operating table is adjusted to a height that results in an elbow angle of 120°, which leads to least muscular effort and fatigue in shoulder- and arm-muscles. For surgeons suffering from low back pain, a more upright working posture is suggested.