Efektivita profesně pasivních zadních exoskeletů na biomechanickou zátěž skladníků. (EXO4MMH)

Ruční manipulace s materiálem (MMH) je běžná při práci ve skladu a často zahrnuje úkoly, které vyžadují vysoké fyzické požadavky na zúčastněné manuální pracovníky. Výsledkem těchto namáhavých úkolů v důsledku náročného fyzického prostředí je často přílišná námaha, která může způsobit opotřebování a v některých případech vést k absencím z důvodu nemoci a k ​​muskuloskeletálním poruchám souvisejícím s prací (WMSD). Muskuloskeletální poruchy jsou hlavní příčinou invalidizujících zranění v podnicích ve Spojených státech, což vede k přímým ročním nákladům ve výši 14 miliard USD. Tyto poruchy jsou často doprovázeny bolestmi dolní části zad, které způsobují nejvíce let prožitých s postižením na celém světě. V Dánsku navíc 37 % všech poruch souvisejících s prací souvisí s muskuloskeletální zátěží, což z něj dělá největší přispěvatele k pracovní neschopnosti. V roce 2019 se roční náklady na pracovní úrazy odhadovaly na 600 milionů USD.

Nositelné osobní asistenční systémy, jako jsou exoskeletony, byly původně navrženy pro účely rehabilitace, např. jako pomůcky pro chůzi, a později pro vojenské aplikace. V poslední době byly zavedeny exoskelety pro pracovní použití. Podle Evropské agentury pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (EUOSHA) jsou exoskelety nošené na těle právě nyní implementovány jako pomocná zařízení pro manuální práci na pracovištích po celé Evropě. Profesionální exoskeletony byly poprvé viděny v dánských průmyslových podnicích v roce 2019, kde byly přijaty automobilovým průmyslem. Exoskeletony jsou atraktivním řešením problémů spojených s fyzickou zátěží pracovníků při MMH. Stále existuje nedostatek studií, které by zkoumaly výhody, rizika a překážky implementace exoskeletonů v průmyslu. Většina výzkumu pracovních exoskeletů byla prováděna v laboratorních zařízeních nebo simulací pracovních úkolů v „ideálních“ podmínkách, zatímco exoskelety in situ používané k odrážení aspektů skutečného života nebyly téměř nikdy zkoumány. Navzdory nedostatku výzkumu se exoskeletony ukázaly jako prospěšné, protože byla hlášena nižší svalová zátěž indikovaná povrchovou elektromyografií a nižší nepohodlí. Přesto bylo zdůrazněno několik omezení způsobených nošením exoskeletů: modifikace kinematiky v podobě nižšího rozsahu pohybu a zvýšené srdeční frekvence. Kromě toho bylo zjištěno, že odlehčení určitého kloubu může vyvolat zvýšené zatížení jiných oblastí těla, což vede k vyšší únavě a námaze, kromě smíšených účinků na srdeční frekvenci a použitelnost.

Současný výzkum ukazuje, že profesní exoskeletony snižují biomechanickou zátěž během MMH. To může vést k pozitivnímu ovlivnění rozvoje svalové únavy cílových oblastí těla a pracovně podmíněných poruch pohybového aparátu. Přesto existuje mnoho neprozkoumaných aspektů implementace exoskeletů do pracovního použití, pokud jde o neuromuskulární koordinaci, změny v kinematice, nepohodlí, posturální zátěž (kvůli hmotnosti exoskeletu) a obtížnost pracovníků při provádění plynulého pohybu.

To podtrhuje potřebu objasnit výhody a nevýhody profesionálního použití exoskeletu. Pro zlepšení implementace exoskeletů v průmyslu je důležité určit, které pracovní úkoly jsou pro které exoskelety vhodné. Dále je důležité určit, které podmínky prostředí mohou kontraindikovat použití pracovních exoskeletonů, např. práce v omezeném prostoru nebo potřeba vysoké fyzické přesnosti. Závěrem lze říci, že k prozkoumání důležitých faktorů, které vedou k přijetí pracovních exoskeletů pro průmyslové použití, zejména identifikace klíčových facilitátorů a překážek, je zapotřebí rozsáhlé terénní studie, než bude možné identifikovat výhody a omezení implementace exoskeletu použití. Tyto studie by měly zahrnovat širokou škálu pracovníků a pracovních úkolů a zahrnovat výsledky související se zdravím, jako jsou muskuloskeletální poruchy.

Účelem této studie je tedy prozkoumat dlouhodobé účinky užívání exoskeletu během MMH. V této studii se skladníci zúčastní 24týdenní randomizované kontrolované studie (RCT) zkoumající prospektivní účinky pasivního použití zadního exoskeletu. Exoskeleton použitý v této studii je založen na počátečních zjištěních 5týdenní studie, která ukázala, že tento exoskelet vyvolal vyšší přijetí mezi pracovníky (docházku) a nižší nepohodlí. Během intervence budou sledovány parametry svalových a kinematických změn, vnímaná námaha, pohodlí a výkon, záliba, námaha, muskuloskeletální dyskomfort a produktivita.