L'effet d'un nouvel exosquelette passif d'épaule pendant le travail industriel
L'effet d'un nouvel exosquelette d'épaule passif sur le corps humain lors de tâches industrielles simulées
Après avoir conçu un premier prototype d'exosquelette industriel de nouvelle génération, le système devrait être évalué dans des conditions de laboratoire. Afin d'évaluer l'exosquelette d'épaule passif, conçu pour assister les travailleurs, un protocole est développé dans lequel des parties de travail industriel sont simulées. Les résultats de cette évaluation serviront de données d'entrée pour le prochain processus/cycle de conception itératif du prototype.
Dans cette étude, 15 sujets seront recrutés. Au cours d'une visite de laboratoire de 3,5 h, chaque sujet effectuera trois essais expérimentaux identiques ; un essai sans exosquelette, un essai avec un exosquelette disponible dans le commerce et un avec le prototype nouvellement développé. Pour éviter les biais de séquence, l'ordre des essais sera randomisé (contrebalancé). Le protocole se compose de 6 tâches, toujours exécutées dans le même ordre ; soulever 5 kg 5 fois de la hauteur des hanches à la hauteur du plafond, effectuer une tâche de câblage au-dessus de la tête (90 s), 6 minutes de marche, 6 min de levage de la hanche à la hauteur du plafond (10 kg), 6 min de levage du sol au niveau des hanches (10 kg ) et forage pendant 30 sec avec une force de 60N (±20 N). Avant chaque tâche, 5 minutes de repos seront fournies et le sujet recevra 10 minutes de repos entre différents essais expérimentaux. Les données électrocardiographiques, l'expansion thoracique et la température de la peau seront surveillées à l'aide d'une ceinture (Equivital, AD Instruments). Un dispositif ergospirométrique (K5, Cosmed) sera utilisé pour collecter les données d'échange gazeux, et des électrodes EMG (non invasives) seront appliquées pour collecter les données d'activité musculaire pendant les essais (Cometa). Des IMU seront appliquées aux extrémités des sujets pour analyser le schéma de mouvement (Technaid). De plus, des questionnaires seront remplis pour évaluer l'expérience subjective (Rating of Perceived Exertion, Sustained Usability Scale, Local Discomfort Scale).
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Brussel, Belgique, 1050
- Lichamelijk Opvoeding en Kinesitherapie
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
La description
Critère d'intégration:
- individus en bonne santé (basé sur le questionnaire ParQ)
Critère d'exclusion:
- troubles liés au travail
- blessures à l'épaule dans le passé
- blessures au dos dans le passé
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: La prévention
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation croisée
- Masquage: Seul
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Pas d'exosquelette
Le protocole expérimental sera réalisé sans exosquelette.
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Les deux types d'exosquelettes sont des exosquelettes d'épaule passifs.
L'objectif est de comparer la réponse humaine aux tâches industrielles simulées entre les différentes conditions d'exosquelette.
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Expérimental: Exosquelette prototype
L'essai expérimental sera réalisé avec le prototype d'exosquelette
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Les deux types d'exosquelettes sont des exosquelettes d'épaule passifs.
L'objectif est de comparer la réponse humaine aux tâches industrielles simulées entre les différentes conditions d'exosquelette.
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Expérimental: Skel-Ex
Le protocole expérimental sera réalisé avec le Skel-Ex 360 disponible dans le commerce (Skel-Ex, Rotterdam, Pays-Bas)
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Les deux types d'exosquelettes sont des exosquelettes d'épaule passifs.
L'objectif est de comparer la réponse humaine aux tâches industrielles simulées entre les différentes conditions d'exosquelette.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Électromyographie de surface
Délai: Les données électromyographiques seront collectées en continu pendant toutes les tâches industrielles simulées. Cela prendra 3 heures au total.
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Des capteurs Cometa (mini wave) avec des électrodes Ambu (BlueSensor) seront utilisés pour collecter des données électromyographiques conformément aux directives du SENIAM.
Les muscles qui seront surveillés sont les suivants : érecteur du rachis, biceps fémoral, droit fémoral, gastrocnémien, tibial antérieur, trapèze (les trois parties), deltoïde (les trois parties), grand pectoral, grand dorsal, brachioradial, biceps brachial, triceps brachial sur tant du côté gauche que du côté droit du corps.
Les emplacements des capteurs seront préparés par rasage, abrasion au papier de verre et nettoyage à l'alcool.
Pour permettre une expression relative des activités musculaires, les contractions isométriques volontaires maximales (MVIC) de chaque muscle surveillé seront collectées.
La moyenne de l'activité maximale des deux meilleures contractions sur trois servira de valeur MVIC.
Les résultats seront les activités des muscles (en pourcentage du MVIC) surveillées pendant les tests.
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Les données électromyographiques seront collectées en continu pendant toutes les tâches industrielles simulées. Cela prendra 3 heures au total.
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Rythme cardiaque
Délai: La fréquence cardiaque sera surveillée en permanence pendant toutes les tâches. Cela prendra 3 heures au total
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Une ceinture Equivital sera portée par tous les sujets.
la fréquence cardiaque peut être calculée à partir du signal ECG
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La fréquence cardiaque sera surveillée en permanence pendant toutes les tâches. Cela prendra 3 heures au total
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Coût métabolique
Délai: Le coût métabolique sera surveillé en permanence pendant toutes les tâches. Cela prendra 3 heures au total
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Un appareil Cosmed K5 sera utilisé pour mesurer la consommation d'oxygène et l'émission de dioxyde de carbone lors de chaque tâche d'une durée supérieure à trois minutes.
Les mesures des résultats sont le coût métabolique pendant la marche, le levage aérien et le levage inférieur.
Le coût métabolique sera calculé avec la consommation d'oxygène mesurée et l'échappement de dioxyde de carbone.
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Le coût métabolique sera surveillé en permanence pendant toutes les tâches. Cela prendra 3 heures au total
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session Évaluation de l'effort perçu
Délai: le sRPE sera demandé à la fin de la tâche. L'ensemble du protocole durera environ 3 heures.
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Ce questionnaire note l'effort perçu au cours d'une tâche.
Les scores peuvent aller de 6 à 20, 6 étant pas du tout épuisé et 20 étant extrêmement épuisé.
L'échelle est une seule question, donc aucune sous-échelle n'est disponible
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le sRPE sera demandé à la fin de la tâche. L'ensemble du protocole durera environ 3 heures.
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Variabilité de la fréquence cardiaque
Délai: Sera calculé pour chaque tâche. L'enregistrement sera continu tout au long du protocole, d'une durée d'environ 3 heures.
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La distance entre les pics R dans l'électrocardiogramme
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Sera calculé pour chaque tâche. L'enregistrement sera continu tout au long du protocole, d'une durée d'environ 3 heures.
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Romain Meeusen, Prof. dr., VUB
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Anticipé)
Achèvement de l'étude (Anticipé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Autres numéros d'identification d'étude
- EXOTEST2019
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
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Description du régime IPD
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
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