Ilmavoimat. Ennaltaehkäisevä TULES toiminta Ilmavoimissa (väitöskirjatyön esittely) Roope Sovelius Kuopio

Transkriptio

1 Ilmavoimat Ennaltaehkäisevä TULES toiminta Ilmavoimissa (väitöskirjatyön esittely) Roope Sovelius Kuopio

2 Niskatutkimusta Ilmavoimissa - lentäjien rankaongelmien dokumentointi Aho J, H. O., Vanharanta H (1990). "Neck pains among Finnish military pilots." Ann Med Milit Fenn 65: Hamalainen, O. (1993). "Flight helmet weight, +Gz forces, and neck muscle strain." Aviat Space Environ Med 64(1): Hamalainen, O., H. Vanharanta, et al. (1993). "Determinants of +Gz-related neck pain: a preliminary survey." Aviat Space Environ Med 64(7): Hamalainen, O., H. Vanharanta, et al. (1994). "+Gz-related neck pain: a follow-up study." Aviat Space Environ Med 65(1): Hamalainen, O., H. Vanharanta, et al. (1993). "Degeneration of cervical intervertebral disks in fighter pilots frequently exposed to high +Gz forces." Aviat Space Environ Med 64(8): Hamalainen, O., H. Heinijoki, et al. (1998). "Neck training and +Gz related neck pain: a preliminary study." Mil Med 163(10): Hamalainen, O. (1999). "Thoracolumbar pain among fighter pilots." Mil Med 164(8): Oksa, J., O. Hamalainen, et al. (1996). "Muscle strain during aerial combat maneuvering exercise." Aviat Space Environ Med 67(12): Oksa, J., O. Hamalainen, et al. (1999). "Muscle fatigue caused by repeated aerial combat maneuvering exercises." Aviat Space Environ Med 70(6): Oksa J, Linja T, Rintala H. (2003). "The effect of lumbar support on the effectiveness of anti-g straining manuevers." Aviat Space Environ Med 74(8): Rintala H (1994). Lentävän henkilöstön liikuntakäyttäytyminen" MATINE:n tutkimusraportti 1B/95 Rintala H, Korte M. (2000). Ilmavoimien ohjaajien kokemat työperäiset TULE-vaivat" Liikuntalääketieteen päivät, Helsinki, 2000 Hannola H. (2002). Voima- ja lihastasapaino sotilaslentäjillä" Pro Gradu, Kuopio 2002

3 Kansainvälisesti: NATO Research and Technology Organization (1999) antoi suosituksia niskaongelmien ehkäisemiseksi: Lentäjien valintamenettelyjen tehostaminen Kunto-ohjelmat (erityisharjoitteet; specific and intensive) Lentovarusteiden kehittäminen Ei dokumentoitua ja näyttöön perustuvaa tutkimusta vastatoimista G-kuormituksen vaikutusten ehkäisemiseksi Ei pitkittäistutkimuksia lentäjien rangan degeneraatiosta

4 Epidemiologiaa ilmailufysiologi Harri Rintala 75% vastaajista kokenut jossain vaiheessa sotilaslentäjän uraa oireita 14%:lla vastaajista jatkuvasti ja 59%:lla usein lentämisen aiheuttamaa kipua alaselkäkipuisia:jatkuvasti 14%,ei oireita 27% niskakipuisia: jatkuvasti 17%, ei oireita 16% 11%:lla G-rajoitus 4%:lla ammattitautistatus

5 Epidemiologiaa - johtopäätöksiä Ilmailufysiologi Harri Rintala Oireilu hyvin yleistä Oireilun syntyminen ja siitä kehittyvä haitta liittyy erityisesti suihkuharjoituskonelentämiseen (Hawk) Edes yleisillä mittareilla vahvistettu hyvä kunto ei suojaa oireiden synnyltä, mutta vahvemmat kärsivät oireen aiheuttamasta haitasta vähemmän Aktiviivit hävittäjälentäjät ovat kovakuntoisimpia (versus kuljetuskone- ja esikuntalentäjät ), mutta siitä huolimatta oireilevat eniten, koska lentävät kuormittavimmalla konekalustolla Vahva ammatillinen motivaatio pienentänee raportoitua haittatasoa lentopalvelukseen liittyen

6 TULE-vaivoilta suojaavia muuttujia ilmailufysiologi Harri Rintala Valintavaiheen muuttujien (37kpl) regressioanalyysissa lentämiseen liittyvää TULEoiretta vastaan suojaa: Kaulan lihasten (SCM) korkea voimataso (RR.96) Korkea kognitiivinen tiedostaminen (RR.59) Alavartalon/-raajojen motorinen taitavuus (RR.45) Havaitut suojaavat tekijät ovat kaikki fyysisen kasvatuksen alan tekijöitä Liikunnan ja terveyskasvatuksen merkitys!!! Lajinomainen l. ammatillinen harjoittelu

7

8 Hävittäjälentäjien niska-hartiaseudun tarkennettu kuormittumisanalyysi Oman tutkimuksen tavoitteet Kontrolloitu pitkittäistutkimus G-voimien aiheuttamista kulumamuutoksista kaularangassa. Tutkia kaularangan lihaksiston kuormittumista - - kylmäaltistuksen ja - - kypärän lisälaitteiden (NVG) lisäpainon vaikutuksesta G-voimien alla. Tutkia yksilöllisten lannetukien vaikutusta hävittäjälentäjien niskaja selkälihasten kuormittumiseen. Tutkia harjoitusinterventioiden vaikutusta lennonaikaiseen kaularangan lihasten kuormittumiseen - ja arvioida mahdollisten harjoitusvaikutusten pysyvyyttä (3 kk)

9 Sovelius R, Salonen O, Laminen A, Huhtala H, Hämäläinen O. Spinal MRI in fighter pilots and controls: a 13-year longitudinal study. Aviat Space Environ Med Jul; 79(7):685-8 Sovelius R, Oksa J, Rintala H, Huhtala H, Siitonen S. Ambient temperature and neck EMG with +Gz loading on a trampoline. Aviat Space Environ Med. 2006; 77(6): Sovelius R, Oksa J, Rintala H, Huhtala H, Siitonen S. Neck muscle strain when wearing helmet and NVG during acceleration on a trampoline. Aviat Space Environ Med Feb; 79(2): Sovelius R, Oksa J, Rintala H, Siitonen S. Neck and back muscle loading in pilots flying high G(z) sorties with and without lumbar support. Aviat Space Environ Med Jun; 79(6): Sovelius R, Oksa J, Rintala H, Huhtala H, Ylinen J, Siitonen S. Trampoline exercise vs. strength training to reduce neck strain in fighter pilots. Aviat Space Environ Med Jan; 77(1):20-5.

10 Changes in Fighter Pilots Spinal MRI: A 13-Year Longitudinal Study Table I. Changes in Cervical Spine MRI. Tulokset: Ei merkitsevää eroa ryhmien välillä Lannerangas sa merkittävin muutos Pilots n=12 Controls n=11 p Cases with Disk Degeneration Mean number of affected disks * C2 3 intervertebral disk ** C3 4 intervertebral disk ** C4 5 intervertebral disk ** C5 6 intervertebral disk ** C6 7 intervertebral disk ** Table II. Changes in Lumbar spine MRI. Pilots n=12 Controls n=11 p Cases with Disk Degeneration Mean number of affected disks * L1 2 intervertebral disk ** L2 3 intervertebral disk ** L3 4 intervertebral disk ** L4 5 intervertebral disk ** L5 S1 intervertebral disk **

11 Changes in Fighter Pilots Spinal MRI: A 13-Year Longitudinal Study Table I. Changes in Cervical Spine MRI. Tulokset: Muutokset lentäjillä konsentroitu vat alimpiin nikamiin sekä kaulaettä lannerangas sa Pilots n=12 Controls n=11 p Cases with Disk Degeneration Mean number of affected disks * C2 3 intervertebral disk ** C3 4 intervertebral disk ** C4 5 intervertebral disk ** C5 6 intervertebral disk ** C6 7 intervertebral disk ** Table II. Changes in Lumbar spine MRI. Pilots n=12 Controls n=11 p Cases with Disk Degeneration Mean number of affected disks * L1 2 intervertebral disk ** L2 3 intervertebral disk ** L3 4 intervertebral disk ** L4 5 intervertebral disk ** L5 S1 intervertebral disk **

12 Changes in Fighter Pilots Spinal MRI: A 13-Year Longitudinal Study Johtopäätökset: Ennenaikaista degeneraatiota ei voitu osoittaa Viitteitä muutoksista oli, mutta

13 Ambient temperature and Neck EMG with +Gz Loading on a Trampoline A: Skin Cooling and Muscle Strain in SCM Johtopäätökset: Pakkasella kaulan ihon jäähtyminen oli merkittävää Lihaskuormitus lisääntyi lihasten (ihon) jäähtyessä Suositellaan: Kaulaa suojaavaa kypärämyssyä Lämmittelyä ennen lentoa Δ %MVC Δ Tskin B: y = x Skin Cooling and Muscle Strain in TRA R 2 = Δ %MVC Δ Tskin y = x R 2 =

14 Neck muscle strain when wearing helmet and NVG during acceleration on a trampoline. Suurin kuormitus kypärästä NVG kuormittaa eniten niitä lihaksia mitkä kuormittuvat eniten Helmet + NVG Helmet 13.3 * 27.5 * Mitatut lihasten % aktiivisuustasot (%MVC) vastaavat lennonaikaisten mittausten tasoja Trampoliiniharjoittelu voisi olla eduksi NHS:n kuormittumisen vähentämiseksi * SCM CES TRA TES SCM CES TRA TES SCM CES TRA TES BASIC BOUNCINIG BACK BOUNCING HAND AND KNEE

15 Lumbar Support and Muscle Strain Under High Gz Sternocleidomast. Erector spinae C Erector spinae Th Erector spinae Ls 4.0 %MVC -9.3 %MVC -7.2 %MVC -7.5 %MVC % SCM CES TES LES Johtopäätökset: Lannetuki saattaa vähentää kuormittumista ja parantaa istuinergonomiaa merkittävästikin yksittäisillä henkilöillä Vaatii ilmailulääkärin arvion jokaiselle erikseen

16 Trampoline Exercise vs. Strength Training to Reduce Neck Strain in Fighter Pilots Inflight strain (%MVC) Johtopäätökset: Lyhyt harjoitusinterventio paransi maksimivoimatasoja %MVC STG Flight 1 STG Flight 2 TTG Flight 1 TTG Flight 2 Harjoitusinterventio vähensi lennonaikaista kuormittumista kaulan ja niskan lihaksissa 5 0 Sternocleidoes Cervical Erector Spinae Trapezius Thoracal Erector Spinae Lyhyelläkin harjoitusinterventiolla voidaan saavuttaa pidempikestoisiakin vaikutuksia lihasten kuormittumiseen

17 Toimenpiteitä ja toimenpide-ehdotuksia Tukiranka-työryhmä (2008-): ilmavoimien ylilääkäri AMC:n ylilääkäri Ilmavoimien virkalääkärit Neurokirurgi Selkäortopedi Fysiatri Työterveyslaitoksen asiantuntijalääkäri AMC:n fysioterapeutti Työryhmässä käsitellään hankalampia potilastapauksia Hoito- ja kuntoutussuunnitelmat Seuranta Toimenpide-ehdotuksia Tutkimusaiheita Koulutusta virka-, reservinsekä asiantuntija-lääkäreille vierailevia tähtiä tarpeen mukaan

18 Toimenpiteitä ja toimenpide-ehdotuksia AMC / Vuositarkastus: toimintakykytestit Fysioterapeutin arvio ja palaute rangan liikkuvuuksien arviointi staattiset voimatestit henk.koht. ohjelma tarvittaessa seuranta

19 Toimintakykytestit - jatkoa Käytetyt testit liian pehmeitä, eivät erottele riittävästi? Vrt aiemmin käytössä olleet maksimivoimatestit sama tulos Jatkoseurantaa tarvitaan Ja lisää muuttujia

20 Toimenpiteitä ja toimenpide-ehdotuksia Kadettien harjoitusohjelmat, leirit, viikkoliikunta Ammatillinen (hävittäjälentäjä) vs. yleissotilaallinen liikuntaharjoittelu harjoitusohjelmien titraus palautumisohjelmien kehittäminen Harjoittelun ohjaus Tavoitteena kuormituksen hallinta (kuormittuneisuutta vähentämällä)

21 Kypäräkoulu ft Sanna Kokkonen lentoturvaupseeri ja työfysioterapeutti yhteistyössä toteuttavat teorialuennot 2 x 4 h tukirangan anatomia, toiminta ja kuormitus yleinen ergonomia (toimistotyö, jne.) ohjaamossa tapahtuvien sopivien tähystysliikkeiden kuvailu videoanalysointi lentäjän istuessa täydessä lentovarustuksessa koneessa videoidaan lentäjän työskentelytapoja tähystäessä videointi käydään läpi (lentäjä/ltu/työfysioterapeutti) suositeltavat liikemallit > pään liike lähtee L-rangasta rangan kuormitus jakaantuu useammalle, tukevammalle nikamavälille > laajempi katselukulma > pään stabilointi tukilihaksilla

22 Kypäräkoulu jatkokurssia Simulaattorityöskentelyn analysointi väsyminen liikemallit Yksittäisten lentojen videointi kamera koneessa kuvaamassa lentäjän työtapoja analysointi (pään liikkeiden laajuus, määrä, rangan käyttö) Jatkoa: lennonaikaiset tallenteet mahdollistavat pään liikkeiden tarkan analysoinnin työlästä lisäarvo simulaattorissa havaintomotoristen taitojen analysointi, ohjaus miksi joillekin tulee tukirankaoireita, toisille ei missä ero?

23 Tavoitteet Saada hävittäjälentäjät valveutuneiksi tukirangalle aiheutuvasta kuormituksesta ja mahdollisuuksista vaikuttaa siihen Analysoida yksittäisen hävittäjälentäjän ohjaamotyöskentelyn ergonomiaa Ohjata hävittäjälentäjiä tukirankaa vähemmän kuormittaviin työtapoihin Vähentää yksittäisen hävittäjälentäjän tukirangalle aiheutuvaa kokonaiskuormitusta Parantaa operatiivista tehokkuutta Tukirankaperäisten vaivojen, sairaslomien ja työkyvyn menetysten ennaltaehkäisy/vähentäminen

24 Kypäräkoulu -hyödyt Tietoisuuden lisääminen Puolin ja toisin Toiminnallista arviota ohjaajan liikkuvuudesta Kuka altistaa itseään enempi ja kuka vähempi Jopa diagnostiikkaa tukevaa arviota

25 Uusi tekniikka, uutta tietoa In-flight data Pään asento x- ja z- suuntaan Gz-kiihtyvyys + EMG Kuormituspiikit Kuka tekee vähiten rankaa kuormittavalla tekniikalla? Kypäräkoulun data pohjalla Vaivaiset vs oireettomat rotaatiokulma pystykallistus Gz

26 Toimenpiteitä ja toimenpide-ehdotuksia Suojaavien tekijöiden metsästys Miksi joku lentää 2000h ilmataisteluopettajana eikä mene rikki? Psykon arkistot huomisen tekniikka Kaiken tutkimusmateriaalin yhdistäminen Kv-yhteistyö Lentointensiteetti? Kumulatiivinen G-kertymä? Muuta?

27 Toimenpiteitä ja toimenpide-ehdotuksia Henkilökohtainen Fatigue Index-seuranta Koneen G-data G-anturi varusteisiin Optimaalinen kuormitusprofiili lentokoulutuksessa Annos-vaste-rajat G-rajat?

28 Gz Pain, injuries Pre-career MRI Premature degeneration MRI: 13 year follow-up More loading cold, NVG Diminishing loading training, lumbar support Prevention

29