头背距测量方法的改进及仰卧枕高回归模型

 

摘要：头背距，是指枕后点至背部最突出点的水平距离。研究采用倚墙站立测量法对20名被测试者进行头背距测量，建立仰卧枕高的回归模型，结果表明：头背距与身高、体重指数有极显著的相关关系，通过回归模型预测仰卧枕高是可行的；九成成年男性的预测仰卧枕高范围为3～8cm，平均值为5.5cm，九成成年女性的预测仰卧枕高范围为3～3.5cm，平均值为3.3cm，两者有明显差异。

关键词：人体工学；枕头；高度；仰卧

中图分类号：TS976.8

 

人在睡眠中的姿势，有侧卧、仰卧和俯卧等，其中仰卧是最主要的睡姿。根据有关资料介绍，在各种睡眠姿势中，侧卧占35%，仰卧占60%，余下5%为俯卧。多数人在工作、学习和生活中发生最频繁的颈椎动作，往往是颈椎的前屈。颈椎长期、频繁的前屈，容易造成颈后肌群、韧带等组织劳损，颈椎的生理前凸逐渐减少甚至消失。因此，仰卧枕高的合理设计，对通过睡眠改善组织劳损、保持颈椎前凸的生理体位，就显得十分重要。本文从改进头背距的测量方法入手，通过对被测试对象的有关数据分析，建立起仰卧枕高的回归模型，为枕头的设计提供参考。

 

一、头背距测量法的改进

 

目前对于仰卧枕高的研究，主要有如下方法：

一是以被测试者的自觉舒适性为评价指标，得出合理的仰卧枕高。^[1]有的研究者还就此建立起自觉舒适仰卧枕高与人体基本尺寸的回归模型。^[2]

二是采用压力测试仪器，通过仰卧睡姿下的头、颈、肩等部位的压力测试，对仰卧枕高进行分析和评价。^[1]

三是通过直接测量头背距来确定仰卧枕高。例如，贺石生等人在研究中即采用此种方法，并且认为：被测试者“保持立正位，双眼平视前方的姿势，此时测量枕后部最凸点至胸背部最高点之间的水平距离，即为仰卧位的枕高。”^[3]

在上述各种方法中，通过测量头背距来确定仰卧枕高的方法较为直接，简单易行，测量结果具有客观性。但是，对于头背距具体的测量方法，也不尽相同。有的采用双眼平视前方的姿势，有的则保持头部5°到15°的前倾角；有的采用自然站立法，有的则采用坐姿测量。

 

事实上，人在仰卧时，背部和臀部同时紧贴床面，成为人体的两个重要支撑点。以往的头背距测量方法，仅仅考虑背部对仰卧枕高的影响，而忽略了臀部对仰卧枕高的作用。设想人的脊椎是一个以背部为支点的跷跷板，如果臀部抬高，则头部离床的距离就缩小；反之，头部离床的距离就增加。为了使头背距的测量结果更加符合人仰卧时的实际情况，本文提出一种改进的头背距测量方法，即“倚墙站立测量法”（如图1所示）：被测试者赤脚，两腿并拢，倚墙站立，双臂自然下垂，脚跟、臀部、背部紧贴墙壁，双眼保持平视前方。在此种体位下测量枕后点至墙壁的距离。用此法测得的头背距，由于十分接近人仰卧时的实际睡姿，可以视为被测试者的仰卧枕高。

 

二、仰卧枕高回归模型的建立

 

为了探讨头背距与人体尺寸的相关关系，建立仰卧枕高的回归模型，我们组织了一次头背距的实际测试。参加测试的被测试者共20人，其中男性7名，女性13名。被测试者年龄最小23岁，最大65岁，平均年龄45.6岁；身高最小149cm,最大178cm,平均161.8cm;体重最小45kg，最大84kg，平均60.95kg;体重指数(BMI)最小16.53，最高29.28，平均23.22。被测试者身体健康，无肉眼可见的脊椎畸形。采用本文提出的改进的头背距测量法，测量出被测试者的头背距和身高、体重数据，并计算出体重指数。将头背距作为因变量，身高、体重指数以及身高和体重指数乘积作为自变量，分别按男性组和女性组进行逐步回归分析，得到分析结果如下。（由于体重与身高相关，因此我们采用剔除身高因素影响的体重指数BMI作为自变量。）

对于成年男性来说，最佳回归模型是：

Y男=0.001446HT

R =0.9924   s =0.8051   N =7   F =390.87   P =6.11E-6

对于成年女性来说，最佳回归模型是：

           Y女=0.0212H

r =0.9659   s =0.9318   N =13   F =167     P =5.38E-8

     其中：

          Y男---成年男性仰卧枕高，cm；

          Y女---成年女性仰卧枕高，cm;

          H---身高，cm;

          T---体重指数（BMI）.

 

     三、结论和讨论

 

    1、由上述回归分析结果不难看出，尽管建立模型的数据样本量不大，但其相关系数都具有很高的显著性。表明通过回归来预测仰卧枕高是可行的。其中影响男性仰卧枕高的显著因素有身高和体重指数，影响女性仰卧枕高的显著因素仅有身高，这是两性仰卧枕高模型不同的地方。

2、根据中国肥胖问题工作组数据汇总分析协作组提供的数据，中国成年男性平均身高167.3cm，标准误差6.5cm;体重指数（BMI）平均22.8，标准误差3.3；中国成年女性平均身高156.0cm，标准误差6.1cm；体重指数平均23.3，标准误差3.8。^[4]将有关数据代入上述回归模型计算，可以得到结果：九成成年男性的预测仰卧枕高范围为3～8cm，平均值为5.5cm；九成成年女性的预测仰卧枕高范围为3～3.5cm，平均值为3.3cm。前者数据较为分散，后者数据十分集中；后者平均值仅为前者六成。显示女性与男性仰卧枕高有明显差异。

3、女性与男性仰卧枕高差异的原因分析。从测量的过程中可以发现，女性倚墙站立时身体相对男性有明显的后倾。对两性臀厚数据进行的统计分析表明，在同等身高、体重条件下，女性臀厚平均比男性大约2cm。这说明，两性臀部发育有较大差异，女性臀部与男性相比显得较为宽大，脂肪组织在臀部的堆积远较男性为多，因而形成较男性丰满的臀部。这是两性仰卧枕高有明显差异的主要原因。

4、两性仰卧枕高数学模型的标准误差都偏大，这有两方面的原因。一是不同个体的形体差异比较大，臀部、背部的发育情况以及脊椎的生理弧度变化，都会造成头背距数据的波动。二是本文所用的测试手段较为简单，条件相对简陋。特别是对被测试者双眼平视前方的判定，完全依赖测试者的主观评判，容易产生较大的误差。而仅仅是5°的角度误差，就会导致头背距产生约1cm的偏差。因此，如何用仪器来客观评判被测试者双眼是否平视前方，需要作进一步的研究。

本文的头背距测量得到湛江月嫂网陈迪女士的大力支持，特此表示感谢。

（本文作者  陈华平，广东省  湛江市轻工业公司退休工程师，人体工学爱好者。）

 

参考文献

[1] 侯建军，申黎明.睡枕高度对仰卧位睡眠舒适性的影响[J].家具，2013年，第34卷第一期：44～46、57

[2] 黄培德.人体计测参数应用于适当枕高之预测[D].台湾：长庚大学复健科学研究所，2007年

[3] 贺石生，郜玉军，侯铁胜等.V形牵引枕在颈椎病治疗中的临床初步研究[J].中国骨伤，2009年1月，第22卷第一期：21～22

[4] 中国肥胖问题工作组数据汇总分析协作组.我国成人体重指数和腰围对相关疾病危险因素异常的预测价值：适宜体重指数和腰围切入点的研究[J].中华流行病杂志，2002年2月，第23卷第一期：5～10