Evaluation von verschiedenen Monitorpositionen in der laparoskopischen Chirurgie hinsichtlich Arbeitsleistung und muskulärer Beanspruchung - eine auf Elektromyographie basierende Studie -

Abstract

In dieser Studie wurde die Abhängigkeit der Arbeitsleistung und der Muskelbeanspruchung von der Monitorposition in der laparoskopischen Chirurgie untersucht. Die Auswertung der ergonomischen Aspekte basiert neben der Elektromyographie auf der subjektiven Einschätzung der 18 Probanden.

Laparoskopisches Nähen wurde unter Laborbedingungen durch das Auffädeln von Perlen während vier Messungen von je 15 Minuten simuliert, in denen der Blick auf den Monitor konstant war. Die Reihenfolge der Monitorpositionen war randomisiert: "A": Frontal in Augenhöhe "B": Frontal in Höhe des OP-Feldes "C": 45° rechtsseitig in Augenhöhe Die vierte Messung gab den Probanden die Möglichkeit den Blickwinkel während der Arbeit zu ändern, bzw. nur mit der favorisierten Position zu arbeiten. Während aller Messungen wurden Oberflächenelektromyogramme von sechs Nackenmuskeln abgeleitet und anhand der Kennwerte der Frequenz und der Amplitude analysiert.

Die konventionelle Positionierung des Monitors auf der Seite kann nach den Studienergebnissen nicht empfohlen werden, da hierbei signifikant eine schlechtere Arbeitsleistung und ein höherer Ermüdungsgrad der Muskulatur gefunden wurde. Der Großteil der Probanden präferiert eine Kombination von zwei frontal positionierten Monitoren, einen für weniger komplizierte Aufgabenbereiche in der muskelschonenden Position frontal auf Augenhöhe und einen weiteren für anspruchsvollere Aufgaben auf Handhöhe, bei dem die signifikant größte laparoskopischen Geschicklichkeit festgestellt wurde.

Die praktische Umsetzung dieser Studienergebnisse ist mit den derzeitig meist verwendeten voluminösen Monitoren sowohl aus technischer Sicht als auch aus Gründen der Sterilität problematisch. Realisierbar wäre der Vorschlag z.B. mit Flachbildmonitoren, die durch einen Trägerarm an der Decke befestigt sind und die der Chirurg individuell auch über dem Sterilfeld positionieren kann.

BACKGROUND: One of the key problems in laparoscopy is the ergonomic positioning of the monitor. In this study we tested task performance and muscle strain of subjects in relation to monitor position during laparoscopic surgery.

METHODS: Eighteen subjects simulated laparoscopic suturing by threading tiny pearls with a curved needle. This was repeated in three monitor positions (15 min each): (A) frontal at eye level (B) frontal in height of the operating field (C) 45 degrees to the right side at eye level

Subjects were not allowed to turn their heads during these sessions. After the test they were asked for their preferred monitor position. During all tests the electromyographic (EMG) activity of the main neck muscles was recorded and the number of pearls was counted.

RESULTS: The EMG activity was significantly lower for position A compared to positions C and B (p < 0.05). No significant difference was found between positions B and C. The number of threaded pearls as an indicator for task performance was highest for position B. The difference was statistically significant compared to position C (p = 0.0008) but not between positions A and C (p = 0.0508) or A and B (p = 0.0575). When asked for the preferred monitor position, nine subjects chose two monitors in the frontal positions A and B. No subject preferred the monitor at the side position (C).

CONCLUSION: Regarding EMG data, the monitor positioned frontal at eye level is preferable. Reflecting personal preferences of subjects and task performance, it should be of advantage to place two monitors in front of the surgeon: one in position A for lowest neck strain and the other in position B for difficult tasks with optimal task performance. The monitor position at the side is not advisable.