Entwicklung einer Datenbank von Körperbeanspruchungen bei akuter mechanischer Exposition

Status:

abgeschlossen 12/2011

Zielsetzung:

Bei der Konstruktion oder Normung von Maschinen stellt sich immer wieder die Frage, welche akzeptablen Grenzwerte für die akute mechanische Beanspruchung von Personen bei einer mechanischen Gefährdung wie z. B. Stoßen oder Klemmen durch bewegte Maschinenteile einzuhalten sind. Aktuell werden entsprechende Grenzwerte bei möglichen Kollisionen mit kollaborierenden Robotern diskutiert. Zur Beurteilung der Schwere einer Körperbeanspruchung bei akuter mechanischer Exposition wäre eine Datenbank mit Beanspruchungsdaten für leichte Verletzungen aus der Unfallforschung oder der Rechtsmedizin sehr hilfreich. Diese Daten sind typischerweise Werte zur Verletzungsschwere, zum Schädigungsgrad sowie den verursachenden mechanischen Einwirkungen und Randbedingungen (z. B. Kräfte, Drücke oder Beschleunigungen). In diesem Projekt sollte daher eine geeignete Datenbankstruktur definiert und die erforderliche Benutzeroberfläche für Dateneingabe, Abfragen und Auswertungen entwickelt werden. Die Daten sollten für alle Körperbereiche des Menschen erfasst werden. Eine große Anzahl von bereits im IFA recherchierten Datenquellen sollen später durch diese Datenbank systematisch erfasst und ausgewertet werden können. Ergebnis einer zukünftigen Abfrage der Datenbank könnte beispielsweise eine Tabelle mit Bruchkräften der Finger aus mehreren Datenquellen sein. Die Ergebnisse von Recherchearbeiten mit der Datenbank sollen z. B. in der Normung zur Festlegung von Belastungsparametern und Grenzwerten in der Mensch-Maschine-Schnittstelle genutzt werden.

Aktivitäten/Methoden:

Zunächst wurden der Anwendungsbereich und die notwendigen Funktionen der Datenbank spezifiziert. Die Daten werden zukünftig durch Literaturrecherche und eigene Forschungsarbeiten ermittelt. Typische Datenquellen stammen aus den Untersuchungen zur passiven Sicherheit in der Automobilforschung, aus dem orthopädischen Bereich oder aus traumato-mechanischen Untersuchungen. Weitere Daten liefern Forschungsprojekte zu Schmerzschwellen, Schmerztoleranzwerten oder ganz allgemein zu Themen mit medizinisch-biomechanischem Hintergrund. Dementsprechend wurde die Datenbankstruktur definiert und die Bedienoberfläche entwickelt. Die Datenbank wird zusammenfassende und evtl. weiter ausgewertete Beanspruchungsdaten nach spezifischen Suchalgorithmen aus einer oder mehrerer Datenquellen in verschiedenen Ausgabeformen zur Verfügung stellen. Abschließend wurden die entsprechenden Routinen zur Installation und zur personenbezogenen Zugangsberechtigung entwickelt.

Ergebnisse:

In diesem Projekt wurde eine Datenbank zur Aufnahme und Auswertung von menschlichen Beanspruchungsdaten bei akuten mechanischen Expositionen entwickelt. Beispiele sind Datensätze zu Bruchkräften von Fingerelementen, Quetschungen des Rumpfes oder Schmerzschwellen an verschiedenen Körperpunkten. Die Datenbank benutzt vorgegebene strukturierte Stammdaten, die bei der Eingabe beliebig erweitert werden können. Durch Umrechnung der originären Eingabedaten in ein Standardformat werden umfangreiche Vergleiche zwischen Datensätzen möglich. Weiterhin können konkrete Dokumente, z. B. PDF-Dateien zur Publikation oder weitere Analysedokumente zum Datensatz abgespeichert werden. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Grundstruktur der Datenbank mit den Funktionen zur Eingabe von Daten, zur Protokollerstellung von Datensätzen und zur Erstellung von komplexen Auswertelisten entwickelt. Datensätze können ausgedruckt oder einzeln abgespeichert werden. Bestimmte Suchergebnisse lassen sich zusätzlich exportieren. Die Datenbank ist stationär auf dem IFA-Web-Server implementiert. Sie kann zukünftig über das Internet mit den Funktionen "Dateneingabe" und "Datenauswertung" genutzt werden. Die Datenbank wird zunächst für einen festgelegten kleinen Nutzerkreis zur Verfügung gestellt. Bei Bedarf erhalten auch Personen im Bereich der Unfallversicherungsträger einen Zugang. Das gleiche gilt prinzipiell für externe Nutzer, die mit dem IFA themenbezogen kooperieren, z. B. für Universitäten. Die Datenbank soll ab 2015 mit Daten gefüllt werden.

Stand: