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Metodi per la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico
Francesco S. Violante
Professore Ordinario di Medicina del Lavoro
Alma Mater Studiorum Università di Bologna
Argomenti
La dimensione dell’esposizione a sovraccarico biomeccanico e della patologia associata
Cosa sappiamo dei metodi per la valutazione del rischio: lo stato dell’arte
Cosa vorremmo sapere: i problemi aperti
Cosa possiamo fare sulla base di ciò che già sappiamo
La dimensione dell’esposizione a sovraccarico biomeccanico e
della patologia associata
Aspetti generali
Le malattie e i disturbi muscolo-scheletrici sono frequenti nella popolazione generale delle nazioni più ricche, anche indipendentemente da esposizioni lavorative.
Tuttavia, le malattie da lavoro più frequenti nelle nazioni ricche sono proprio quelle di tipo muscolo-scheletrico.
Benché si tratti di malattie non letali, esse sono associate ad enormi costi sociali, aziendali ed individuali.
Risultati dell’analisi dei dati individuali della quarta indagine della Fondazione di Dublino
Percentuale di lavoratori che si dichiarano esposti ad alcuni fattori di rischio per almeno un quarto dell’orario di lavoro
0 20% 80%60%40%
Movimentazione manuale pazienti
Vibrazioni
Movimentazione manuale carichi
Lavoro al videoterminale
Posture incongrue
Movimenti ripetitivi
Stazione eretta prolungata
0 20% 80%60%40%
Movimentazione manuale pazienti
Vibrazioni
Movimentazione manuale carichi
Lavoro al videoterminale
Posture incongrue
Movimenti ripetitivi
Stazione eretta prolungata
Risultati dell’analisi dei dati individuali della quarta indagine della Fondazione di Dublino
Proporzione di soggetti che si dichiarano esposti a movimentazione manuale di carichi per gruppo (ISCO-88)
0% 20% 40% 60% 80%
6 Agricoltori e operai specializzati dellaagricoltura, della zootecnia e della pesca
7 Artigiani e professioni affini
8 Conduttori di impianti e operai semiqualificatiaddetti a macchinari fissi e mobili
9 Professioni non qualificate
0 Forze armate
5 Professioni qualificate nelle attivitàcommerciali e nei servizi
4 Impiegati
3 Professioni tecniche
2 Professioni intellettuali, scientifiche e di elevata specializzazioni
13 Dirigenti/gestori di piccole imprese
11 Legislatori ed alti funzionari e 12 dirigenti di azienda
0% 20% 40% 60% 80%
6 Agricoltori e operai specializzati dellaagricoltura, della zootecnia e della pesca
7 Artigiani e professioni affini
8 Conduttori di impianti e operai semiqualificatiaddetti a macchinari fissi e mobili
9 Professioni non qualificate
0 Forze armate
5 Professioni qualificate nelle attivitàcommerciali e nei servizi
4 Impiegati
3 Professioni tecniche
2 Professioni intellettuali, scientifiche e di elevata specializzazioni
13 Dirigenti/gestori di piccole imprese
11 Legislatori ed alti funzionari e 12 dirigenti di azienda
Risultati dell’analisi dei dati individuali della quinta indagine della Fondazione di Dublino
Relazione tra movimentazione manuale di carichi e lombalgia: distribuzione per gruppo ISCO-88
Pearson ’ s r = 0.82
1 11
12
13 21
22
23
24 31
32 33
34 41 42
51 52
61
62
71
72 73
74
81
82 83 91
92
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20
4
0
60
8
0
10
0
0 20 40 60 80
Percentage
lifting loads
ISCO - 88 sub - major groups
Pearson ’ s r = 0.82
1 11
12
13 21
22
23
24 31
32 33
34 41 42
51 52
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82 83 91
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Percentuale di lavoratori che hanno riferito di movimentare
carichi per almeno un quarto del turno di lavoro
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Costi della patologia da movimentazione manuale di carichi
Stime nazionali dei costi annui diretti ed indiretti della lombalgia (revisione di Dagenais et al., 2008): - totale nazionale: da 1,18 miliardi di € (Belgio) a 14,04 miliardi di € (Regno Unito); - totale pro-capite: da 116 € (Belgio) a 399 € (Paesi Bassi).
Costi della sindrome del tunnel carpale
L’intervento di decompresione del tunnel carpale è la più frequente procedura chirurgica negli Stati Uniti (Franzblau, 1999).
Negli anni 90 i costi medici diretti associati alla sindrome del tunnel carpale negli Stati Uniti furono stimati essere pari ad un miliardo di dollari (Franzblau, 1999).
Non esistono stime affidabili dei costi indiretti.
È stata stimata una perdita economica di $45.000–$89.000 per ogni sindrome del tunnel carpale denunciata nello stato di Washington (Foley et al, 2007).
Cosa sappiamo dei metodi per la valutazione del rischio:
lo stato dell’arte
Metodi di valutazione del rischio
I metodi di valutazione del rischio da fattori biomeccanici più in uso al momento attuale sono di tipo osservazionale.
Mentre a livello di ricerca scientifica possono essere utilizzati anche metodi che impieghino misure speciali (forza, postura, pressione, ecc.), negli ambienti di lavoro, sia per scopi preventivi che di valutazione di conformità a norme di legge, i metodi osservazionali sono di fatto gli unici ad essere impiegati.
Metodi di valutazione del rischio
Recentemente questi metodi sono stato oggetto di una valutazione sistematica in riferimento agli scopi delle diverse possibili valutazioni. (Takala EP, Pehkonen I, Forsman M, Hansson GA, Mathiassen SE, Neumann WP, Sjøgaard G, Veiersted KB, Westgaard RH, Winkel J. “Systematic evaluation of observational methods assessing biomechanical exposures at work”, Scand J Work Environ Health. 2010; 36(1): 3-24).
Affinché un metodo osservazionale possa fornire una solida base per l’assunzione di decisioni, la valutazione che ne risulta dovrebbe essere valida e riproducibile.
Valida significa, in questo caso, “capace di stimare accuratamente il rischio”.
Metodi di valutazione del rischio
È opinione corrente dei ricercatori che operano in questo campo che nessuno dei metodi oggi in uso possieda queste caratteristiche.
Più precisamente si ritiene che i metodi di valutazione del rischio oggi disponibili consentano di individuare accuratamente le situazioni nelle quali il rischio può essere considerato estremamente elevato o, al contrario, virtualmente assente.
Tra questi due estremi esiste una ampia “zona grigia” di incertezza, derivante dal fatto che i dati sulla relazione dose-effetto necessari per determinare i valori limite non sono disponibili. (Fallentin N. Regulatory actions to prevent work-related musculoskeletal disorders – the use of research-based exposure limits. Scand J Work Environ Health. 2003; 29(4): 247-251).
I limiti di esposizione
I dati necessari a costruire una affidabile curva dose-effetto per i fattori di rischio biomeccanico non sono disponibili, per cui i limiti di esposizione proposti per i diversi fattori vanno interpretati con grande cautela.
Ciò è vero anche per il fattore più studiato (il sollevamento) come indicato dagli stessi autori. (Waters TR, Putz-Anderson V, Garg A, Fine LJ. Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks. Ergonomics. 1993 Jul; 36(7):749-76).
L’Indice di Sollevamento NIOSH
“… In teoria, la dimensione dell’indice di sollevamento potrebbe essere usata come misura di stima della percentuale della forza-lavoro probabilmente a rischio di sviluppare lombalgia correlata al sollevamento. La forma della funzione di rischio, tuttavia, è ignota. Quindi non è possibile quantificare precisamente il grado di rischio associato agli incrementi dell’indice di sollevamento.
… La precedente discussione dei criteri alla base dell’equazione di sollevamento e dei moltiplicatori impiegati illustra le assunzioni e le incertezze negli studi scientifici e nei modelli teorici che hanno messo in relazione il sollevamento ai disturbi lombari. Tuttavia, queste incertezze non puntano tutte nella stessa direzione.”
L’Indice di Sollevamento NIOSH
“Alcune supportano la convinzione che un indice di sollevamento pari a 1 comporti per una parte sostanziale della forza lavoro un incremento del rischio di lombalgia. Altre supportano la convinzione che la maggior parte della forza lavoro possa lavorare senza rischio al di sopra di un indice di sollevamento pari a 1.
… Una parte significativa dell’equazione è basata su studi psicofisici in laboratorio. Dal momento che questi dati sono ricavati dalla percezione dei lavoratori dello sforzo collegato al sollevamento, i dati psicofisici possono dare informazioni più sulla tolleranza dei lavoratori allo sforzo che sul rischio effettivo di lombalgia.”
L’Indice di Sollevamento NIOSH
“… alcuni membri del comitato del 1991 ritengono che la selezione “informale” dei lavoratori, che avviene in molti lavori che richiedono compiti ripetitivi di sollevamento, conduca ad una forza-lavoro che può lavorare oltre l’indice di sollevamento di 1 senza un sostanziale aumento di patologie lombari lavoro-correlate …”
L’Indice di Sollevamento NIOSH
“ Tutti i metodi richiedono validazione. Per l’equazione di sollevamento del 1991, la validazione richiederà un esteso sforzo collaborativo. Studi appropriati dovranno essere progettati e condotti per determinare se i metodi presentati riducano effettivamente la morbilità associata alla movimentazione manuale di carichi, in particolare i compiti di sollevamento a due mani.” (Waters TR, Putz-Anderson V, Garg A, Fine LJ. Revised NIOSH equation for the design and evaluation of manual lifting tasks. Ergonomics. 1993 Jul;36(7):749-76)
L’Indice di Sollevamento NIOSH e prevalenza di Low Back Pain
Categoria di Lifting Index
Odds Ratio di Low Back Pain
(Waters 1999)
Odds Ratio di Low Back Pain
(Waters 2011)
Fino a 1 1,04 1,08
Da 1 a 2 1,96 1,22
Da 2 a 3 2,20 1,88
Oltre 3 1,09 1,36
L’Indice di Sollevamento NIOSH
“This study represents a first step in evaluating the LI as a predictor of risk of lifting-related LBP. As such, more data are needed for rigorous examination of the correlation between the LI and risk of LBP. Also, more research is needed to investigate the possible effects of psychosocial and personal factors on the reports of LBP that have been shown in other studies.” Waters TR, Baron SL, Piacitelli LA, Anderson VP, Skov T, Haring-Sweeney M, Wall DK, Fine LJ. Evaluation of the revised NIOSH lifting equation. A cross-sectional epidemiologic study. Spine (Phila Pa 1976). 1999 Feb 15;24(4):386-94
L’Indice di Sollevamento NIOSH
“As we found in the first data collection, the risk in the highest exposure group (ie, LI > 3), was less than in the 2 < LI <= 3 group. As we noted previously, it is possible that this may be due to problems with the predictive power of the equation. This is not likely the case, however, but probably due to a combination of “worker selection” and “survivor” effects. … Moreover, as the LI increases, workers with LBP are more likely to believe that their LBP is due to the repeated activity that they do on the job.” Waters TR, Lu ML, Piacitelli LA, Werren D, Deddens JA. Efficacy of the revised NIOSH lifting equation to predict risk of low back pain due to manual lifting: expanded cross-sectional analysis. J Occup Environ Med. 2011 Sep;53(9):1061-7
I metodi per la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico per l’arto superiore
Esistono diversi metodi pubblicati che sono stati proposti per la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico per l’arto superiore.
Diversi di questi metodi, tuttavia, non hanno ricevuto una validazione da studi longitudinali, gli unici che possono attestare se un metodo stima correttamente il rischio.
La validazione di un metodo di valutazione del rischio è un fattore critico per la sua scelta.
Validity and repeatability of observational methods (Takala et al, 2010)
Method
Correspon-dence with valid reference
Association with musculo-skeletal disorders
Intra-observer repeatability
Inter-observer repeatability
OCRA Moderate Cross- sectional
Insufficient information
Insufficient information
Strain Index Moderate Cross- sectional, Longitudinal
Moderate-good
Moderate-good
ACGIH HAL Moderate Cross- sectional, Longitudinal
Good Moderate
Studi longitudinali sulla validazione di Strain Index e HAL
Bonfiglioli R, Mattioli S, Armstrong T, Graziosi F, Marinelli F, Farioli A, Violante FS. Validation of the ACGIH TLV for hand activity level in the OCTOPUS cohort: a two-year longitudinal study of carpal tunnel syndrome. Scand J Work Environ Health. 2012 Jul 2. doi:pii: 3312. 10.5271/sjweh.3312
Garg A, Kapellusch J, Hegmann K, Wertsch J, Merryweather A, Deckow-Schaefer G, Malloy EJ; Wistah Hand Study Research Team. The Strain Index (SI) and Threshold Limit Value (TLV) for Hand Activity Level (HAL): risk of carpal tunnel syndrome (CTS) in a prospective cohort. Ergonomics. 2012 Apr;55(4):396-414.
Spielholz P, Bao S, Howard N, Silverstein B, Fan J, Smith C, Salazar C. Reliability and validity assessment of the hand activity level threshold limit value and strain index using expert ratings of mono-task jobs. J Occup Environ Hyg. 2008 Apr;5(4):250-7.
Violante FS, Armstrong TJ, Fiorentini C, Graziosi F, Risi A, Venturi S, Curti S, Zanardi F, Cooke RM, Bonfiglioli R, Mattioli S. Carpal tunnel syndrome and manual work: a longitudinal study. J Occup Environ Med. 2007 Nov;49(11):1189-96
I limiti di esposizione a fattori biomeccanici (Fallentin, 2003)
“…At the same time, technical standards on
ergonomics and physical workloads, for example, CEN (Committee for European Standards) and ISO (International Organization for Standardization) standards, continue to present very specific exposure limits and equations to predict acceptable workloads. Due to limited legal implications, the CEN and ISO standards have been “allowed” to present very specific and rather unsupported limits
without much public debate.”
I limiti di esposizione a fattori biomeccanici (Fallentin, 2003)
“The question of scientific validity is essential for all researchers involved in the study of work-related musculoskeletal disorders. The paucity of scientific data supporting threshold limit values seems evident in three large epidemiologic reviews from the National Institute for Occupational Safety and Health and the National Research Council in the United States, published between 1997 and 2001. The three studies are unanimous in their conclusion: there is a clear relationship between certain physical work factors and musculoskeletal disorders, but especially “when there are high levels of exposure.”
I limiti di esposizione a fattori biomeccanici (Fallentin, 2003)
“This last reservation serves to illustrate that the current scientific “state of the art” allows the identification of high-risk and clearly hazardous jobs and - to a certain extent - jobs with minimal risk. In between, there is a “gray zone” of uncertainty, derived from the fact that the dose-response data required to determine threshold limit values are not available.”
Cosa vorremmo sapere: i problemi aperti
I problemi aperti
È necessario conoscere la frequenza attesa delle principali patologie collegate a fattori di rischio biomeccanico (i casi che si verificherebbero comunque, indipendentemente da un rischio lavorativo).
È necessario acquisire dati che consentano di restringere la zona di incertezza nel rapporto esposizione-effetto tra fattori di sovraccarico biomeccanico e le diverse patologie a questi associate.
È necessario sapere cosa è veramente efficace nel prevenire le patologie associate a fattori di rischio biomeccanico.
Cosa possiamo fare sulla base di ciò che già sappiamo
Prevenzione dei disturbi muscolo-scheletrici in esposti a movimentazione manuale di carichi
Revisione sistematica di van der Molen et al. (2005).
44 studi inclusi: due terzi condotti in ambienti industriali e un terzo in ambiente sanitario.
Un solo trial randomizzato.
Risultati: sono efficaci interventi che prevedono un approccio preventivo multidisciplinare (ergonomico, tecnico e formativo), con elevata partecipazione dei lavoratori.
Movimentazione manuale di carichi: formazione e dispositivi di assistenza meccanica
Revisione sistematica della letteratura.
Inclusi 5 trial (2 di alta qualità) e 2 studi di coorte (1 di alta qualità).
Studiata l’efficacia di formazione e ausili al sollevamento nel diminuire il mal di schiena negli addetti a movimentazione manuale di carichi.
Risultati: moderata evidenza di assenza di efficacia degli interventi studiati.
Uso di cinture lombari e movimentazione manuale di carichi
Revisione sistematica della letteratura.
Studio dell’efficacia delle cinture lombari nel ridurre il rischio di lombalgia.
Inclusi 7 trial randomizzati.
Risultati: moderata evidenza di assenza di efficacia delle cinture lombari.
Prevenzione dei disturbi muscolo-scheletrici agli arti superiori
13 trial: 2 condotti in ospedale ed 11 in uffici.
Unica categoria diagnostica (tutti i disturbi).
Risultati: - moderata evidenza che il contemporaneo uso di supporti per l’avambraccio e mouse ergonomici possa ridurre l’incidenza di disturbi a carico di spalla e collo; - mancanza di efficacia dei soli mouse ergonomici; - le evidenze disponibili suggeriscono che gli altri interventi ergonomici studiati non siano efficaci nel ridurre l’incidenza di disturbi all’arto superiore.
Conclusioni
Attualmente siamo sufficientemente in grado di identificare compiti dove il rischio è molto alto o, viceversa, dove esso è virtualmente assente: i margini di incertezza valutativa su tutti gli altri compiti sono piuttosto ampi.
La legislazione italiana in vigore (e quella europea in gestazione) dovrebbe essere adeguata alle conoscenze scientifiche disponibili.
Gli standard ISO e CEN in questa materia dovrebbero essere modificati in accordo con le conoscenze scientifiche attuali.
Conclusioni
L’esperienza di altri Paesi dimostra che la patologia associata al sovraccarico biomeccanico può essere ridotta con l’applicazione di metodi ergonomici di produzione.
Le scarse risorse di cui disponiamo vanno concentrate su ciò che funziona veramente: piuttosto che spaccare il capello in quattro sulla valutazione del rischio (impresa di dubbia utilità, vista l’incertezza associata al rapporto esposizione-effetto) è invece necessario intraprendere un cammino (partecipato) di costante miglioramento ergonomico (affinamento continuo).
Grazie per l’attenzione!
