聽力防護具合身使用的3D內外耳人體計測研究

聯合國的國際勞工組織與國內的勞委會持續努力預防職業傷病，但工作環境的噪音問題仍是職業安全衛生的重要議題。聽力防護具對於工作者於噪音工作環境的聽力提供適當防護，其效果取決於防護具是否合身於內外耳。三次元(3D)人體計測技術提供人體表面尺寸的幾何與型態呈現，對個人防護具的人因設計應用有顯著貢獻，尤其3D頭部與臉部人體計測資料庫與相關基礎研究，已廣泛應用於安全帽、護目鏡與呼吸防護罩的法規與設計。但是，目前甚少研究以3D技術建置內外耳人體計測資料庫，並應用於聽力防護具標準制定與產品設計，以降低工作者於噪音環境的聽力損傷。為了解決上述問題，本計畫將採用Portable 3D Camera M300 system (LT3D FaceCam 300)設備，蒐集與建立3D外耳與耳道資料庫。三年預定徵募150位耳朵功能正常的受試者，年齡介於20至40歲之間。第一年蒐集60位（30位男性、30位女性）的3D外耳與耳道資料，分析聽力防護具所需外耳與耳道的特徵與尺寸，以集群效度指數(clustering validity index)建立與驗證尺寸分類策略。第二年繼續蒐集60位（30位男性、30位女性），利用網格點與尺寸參數的變化，分析外耳與耳道的代表形狀，以主成份分析(principle component analysis)建立與驗證形狀分類策略。第三年蒐集30位（15位男性、15位女性）的3D外耳與耳道資料，整合前兩年的尺寸與形狀研究結果，以代表外耳與耳道進行電腦輔助設計耳罩與耳塞，並以差異分析(mean absolute difference)驗證聽力防護具的合身性。本計畫的工作項目與預期成果有：(1) 建立與驗證3D外耳尺寸分類策略與選取外耳代表樣本；(2) 建立與驗證3D耳道尺寸分類策略與選取耳道代表樣本；(3) 建立與驗證3D外耳形狀分類策略與選取外耳代表樣本；(4) 建立與驗證3D耳道形狀分類策略與選取耳道代表樣本；(5) 比較電腦輔助設計耳罩與外耳代表樣本的差異；(6) 比較電腦輔助設計耳塞與耳道代表樣本的差異；(7) 提供聽力防護具標準等法規的修訂建議，以及聽力防護具設計準則的應用參考。

系統編號:PB10301-1574
原計畫編號:NSC101-2221-E182-005-MY3