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- Registre américain des essais cliniques
- Essai clinique NCT05890300
Efficacité d'un exosquelette dorsal passif professionnel sur la charge biomécanique des employés d'entrepôt. (EXO4MMH)
Efficacité d'un exosquelette dorsal professionnel sur la charge biomécanique dans la manutention manuelle des matériaux - Un essai contrôlé randomisé.
Le développement de troubles musculo-squelettiques liés au travail (TMMS) est un problème courant dans la logistique de manutention manuelle des matériaux qui est associé aux exigences physiques élevées des travailleurs. Les blessures au dos, en particulier, sont fortement représentées chez les travailleurs manuels de la logistique. Les exosquelettes professionnels sont considérés comme une solution à ce problème, car il a été démontré qu'ils réduisent l'activité musculaire lors de plusieurs tâches de manutention manuelle dans la fabrication, les travaux de construction, la mécanique et la logistique. Cependant, il existe une lacune majeure dans la littérature scientifique sur les études portant sur les effets sur le terrain de l'utilisation d'exosquelettes à plus long terme, ce qui signifie que nous avons en général très peu de connaissances sur les avantages et les inconvénients de la mise en œuvre d'exosquelettes dans la gamme de produits de la logistique. . Par conséquent, notre compréhension actuelle de la façon dont un exosquelette professionnel à appui dorsal peut bénéficier aux travailleurs manuels d'une entreprise de logistique est limitée.
Le but de cette étude est d'étudier (i) les effets à long terme d'un exosquelette dorsal passif lors de la manipulation manuelle de matériaux sur la biomécanique de l'utilisateur, (ii) les changements de confort, de bien-être et de productivité avant et après mise en place d'un back-exosquelette passif. On suppose que l'utilisation d'exosquelettes maintiendra une réduction de l'activité musculaire des travailleurs manuels et augmentera leur bien-être général sans affecter leur productivité.
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
La manutention manuelle des matériaux (MMH) est courante dans le travail en entrepôt et comprend souvent des tâches entraînant des exigences physiques élevées pour les travailleurs manuels impliqués. Le résultat de ces tâches ardues dues à un environnement physique difficile est souvent un surmenage qui peut entraîner une attrition et, dans certains cas, entraîner des absences pour maladie et des troubles musculo-squelettiques liés au travail (TMMS). Les troubles musculo-squelettiques sont la principale cause de blessures invalidantes dans les entreprises américaines, entraînant un coût direct annuel de 14 milliards de dollars. Ces troubles s'accompagnent souvent de lombalgies, responsables du plus grand nombre d'années vécues avec un handicap dans le monde. De plus, au Danemark, 37 % de tous les troubles liés au travail sont liés à la charge musculo-squelettique, ce qui en fait le principal contributeur aux congés de maladie. En 2019, le coût annuel des accidents du travail était estimé à 600 millions USD.
Les systèmes d'assistance personnelle portables comme les exosquelettes ont été initialement conçus à des fins de rééducation, par exemple, une aide à la marche, et plus tard pour des applications militaires. Récemment, des exosquelettes ont été introduits à des fins professionnelles. Selon l'Agence européenne pour la sécurité et la santé au travail (EUOSHA), des exosquelettes portés sur le corps sont actuellement mis en œuvre en tant que dispositifs d'assistance au travail manuel sur les lieux de travail dans toute l'Europe. Les exosquelettes professionnels ont été vus pour la première fois dans les entreprises industrielles danoises en 2019, où ils ont été adoptés par l'industrie automobile. Les exosquelettes sont une solution intéressante aux problèmes liés aux charges physiques effectuées par les travailleurs pendant le MMH. Pourtant, il y a un manque d'études examinant les avantages, les risques et les obstacles à la mise en œuvre des exosquelettes dans l'industrie. La plupart des recherches sur les exosquelettes professionnels ont été menées dans des configurations de laboratoire ou en simulant des tâches de travail dans des conditions «idéales», tandis que les exosquelettes in situ utilisés pour refléter des aspects de la vie réelle n'ont presque jamais été étudiés. Malgré le manque de recherche, les exosquelettes se sont avérés bénéfiques car une charge musculaire plus faible indiquée par l'électromyographie de surface et un inconfort moindre ont été signalés. Pourtant, plusieurs limitations dues au port des exosquelettes ont été soulignées : modifications de la cinématique sous forme de moindre amplitude de mouvement et d'augmentation du rythme cardiaque. De plus, il a été constaté que le déchargement d'une articulation spécifique peut induire une charge accrue d'autres zones du corps, entraînant une fatigue et un effort plus élevés, en plus d'effets mitigés sur la fréquence cardiaque et la convivialité.
Les recherches actuelles indiquent que les exosquelettes professionnels diminuent la charge biomécanique pendant la MMH. Cela peut avoir un effet positif sur le développement de la fatigue musculaire des zones cibles du corps et des troubles musculo-squelettiques liés au travail. Pourtant, il existe de nombreux aspects inexplorés des implémentations d'exosquelettes à usage professionnel concernant la coordination neuromusculaire, les changements de cinématique, l'inconfort, la contrainte posturale (due au poids de l'exosquelette) et la difficulté pour les travailleurs d'effectuer des mouvements fluides.
Cela souligne la nécessité de clarifier les avantages et les inconvénients de l'utilisation professionnelle de l'exosquelette. Pour améliorer la mise en œuvre des exosquelettes dans l'industrie, il est important de déterminer quelles tâches de travail conviennent à quels exosquelettes. En outre, il est pertinent d'identifier les conditions environnementales qui peuvent contre-indiquer l'utilisation d'exosquelettes professionnels, par exemple, le travail dans un espace confiné ou le besoin d'une grande précision physique. En conclusion, pour explorer les facteurs importants conduisant à l'adoption d'exosquelettes professionnels à usage industriel, en particulier l'identification des principaux facilitateurs et obstacles, une grande échelle d'études de terrain est nécessaire, avant de pouvoir identifier les avantages et les limites de la mise en œuvre d'exosquelettes. utiliser. De telles études devraient inclure un large éventail de travailleurs et de tâches professionnelles et inclure des critères de jugement pertinents pour la santé tels que les troubles musculo-squelettiques.
Ainsi, le but de cette étude est d'étudier les effets à long terme de l'utilisation de l'exosquelette pendant le MMH. Dans cette étude, les employés d'entrepôt participeront à un essai contrôlé randomisé (ECR) de 24 semaines étudiant les effets prospectifs d'une utilisation passive d'un exosquelette dorsal. L'exosquelette utilisé dans la présente étude est basé sur les résultats initiaux d'un essai de 5 semaines, qui a montré que cet exosquelette induisait une plus grande acceptation parmi les travailleurs (assiduité) et une moindre gêne. Au cours de l'intervention, les paramètres des changements musculaires et cinématiques, l'effort perçu, le confort et la performance, le goût, l'effort, l'inconfort musculo-squelettique et la productivité seront surveillés.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Gistrup, Danemark, 9260
- Aalborg University
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Adulte
- Adulte plus âgé
Accepte les volontaires sains
La description
Critère d'intégration:
I) employé à temps plein au département F&G de Dagrofa Logistics A/S. II) aucune blessure majeure affectant leur travail quotidien. III) aucun projet de retraite avant la fin de la période d'études.
Critère d'exclusion:
I) compositions corporelles incapables de s'adapter à l'exosquelette (mauvais ajustement). II) travailleurs à temps partiel. III) blessure antérieure au bas du dos
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: La prévention
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Intervention (INT)
Groupe recevant une intervention
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Le groupe expérimental utilisera un exosquelette dorsal passif professionnel (ShoulderX V3, Ottobock bionics) pendant une période de 24 semaines pendant les heures de travail.
L'exosquelette est conçu pour réduire la charge du bas du dos lors de la manipulation manuelle des matériaux.
Les quatre premières semaines serviront de période de familiarisation, où les travailleurs progresseront lentement en heures d'utilisation de l'exosquelette, tandis qu'au cours des vingt semaines restantes, ils seront libres d'utiliser l'exosquelette autant qu'ils le souhaitent, avec une limite minimale de 18 heures. heures par semaine.
Le groupe de contrôle poursuivra son travail normal sans aucun changement.
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Aucune intervention: Contrôle (CON)
Groupe ne recevant aucune intervention
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Biomécanique
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Modifications de la biomécanique du dos i) avec/sans port de l'exosquelette dorsal passif lors de tâches de manutention manuelle, et ii) avant/après l'essai de 24 semaines lors du port de l'exosquelette dorsal passif lors de tâches de manutention manuelle.
L'activité musculaire sera collectée à l'aide de l'électromyographie de surface (sEMG) de l'érectus spinae, du trapèze descendant et des muscles droits de l'abdomen, tandis que la cinématique sera collectée à l'aide de la capture de mouvement basée sur l'unité de mesure inertielle (IMU).
Par rapport aux études précédentes menées dans le cadre de la thèse (études 1 et 2), les 10e et 90e centiles de l'amplitude sEMG et des angles articulaires lors des tâches de travail seront étudiés.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Effort perçu
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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évalué à l'aide de l'échelle Borg Category-Ratio (CR) (0 = aucun effort, 10 = effort maximal) pour évaluer les tâches de travail effectuées pendant les pré- et post-tests.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Confort et performances
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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évalué à l'aide d'un questionnaire comprenant des questions sur l'ajustement et le confort (thermique), l'équilibre, l'amplitude des mouvements, la sécurité et la performance perçue au travail.
Toutes les questions sont répondues à l'aide d'une échelle de Likert en 10 points (par exemple, 0 = pas d'inconfort et 10 = le plus d'inconfort) [13].
Le questionnaire sera rempli au départ et toutes les quatre semaines pendant l'essai.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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J'aime
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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évalué à l'aide de questions ouvertes sur l'appréciation : Q1 : "Qu'est-ce que vous aimez le plus dans l'exosquelette ?",
Q2 : "Qu'est-ce que vous aimez le moins dans l'exosquelette ?",
Q3 : "Si vous pouviez changer quoi que ce soit à propos de l'exosquelette, que changeriez-vous ?" [13].
Les questions recevront une réponse au départ et toutes les quatre semaines pendant l'essai.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Effort
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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évaluée à l'aide d'un questionnaire comprenant des questions sur l'effort.
Toutes les questions sont répondues à l'aide d'une échelle de Likert en 10 points (par ex.
0 = fortement en désaccord et 10 = fortement d'accord) [14].
Le questionnaire sera rempli au départ et toutes les quatre semaines pendant l'essai.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Inconfort musculo-squelettique
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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évaluée à l'aide du Cornell Musculoskeletal Discomfort Questionnaire [15].
Le questionnaire sera rempli au départ et toutes les quatre semaines pendant l'essai.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Productivité
Délai: Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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évalué en utilisant la mesure normale de Dagrofa Logistics A/S pour la productivité du travailleur.
Les changements de productivité seront suivis sur une base hebdomadaire.
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Pré-test (ligne de base) initial à l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines et post-test après l'essai contrôlé randomisé de 24 semaines.
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Auto-déclaration de l'utilisation de l'exosquelette au cours de l'essai de 24 semaines
Délai: Rapporté chaque semaine jusqu'à 24 semaines après l'intervention
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L'auto-déclaration sera une estimation de l'utilisation hebdomadaire (en heures) de l'exosquelette.
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Rapporté chaque semaine jusqu'à 24 semaines après l'intervention
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Collaborateurs
Les enquêteurs
- Directeur d'études: Pascal Madeleine, Professor, Aalborg University
Publications et liens utiles
Publications générales
- Skals S, Blafoss R, Andersen MS, de Zee M, Andersen LL. Manual material handling in the supermarket sector. Part 1: Joint angles and muscle activity of trapezius descendens and erector spinae longissimus. Appl Ergon. 2021 Apr;92:103340. doi: 10.1016/j.apergo.2020.103340. Epub 2020 Dec 16.
- Liberty Mutual Insurance. 2020. 2020 Workplace Safety Index: The Top 10 Causes of Disabling Injuries
- Arbejdstilsynets erhvervssygdomsregister og Danmarks Statistiks Registerbaserede Arbejdsstyrke-statistik (RAS). De anmeldte erhvervssygdomme inden for branchegruppen "kontor" omfatter, ud over administrativt arbejde, også anmeldelser knyttet til fx social-og sundhedsarbejde samt omsorgs- og pædagogarbejde, hvis arbejdsgiveren er registreret som kommunal administration i stedet for fx plejehjem eller daginstitutioner.
- Arbejdsskadestatistik (2019). Arbejdsmarkedets Erhvervsforsikring.
- Peters, M. & Wischniewski, S. (2019). The impact of using exoskeletons on occupational safety and health. Federal Institute for Occupational Safety and Health.
- Ingeniøren (2019). Første exoskeletter på vej ud i danske industrivirksomheder.
- Theurel, J. & Desbrosses, K. (2019). Occupational exoskeletons: Overview of their benefits and limitations in preventing work-related musculoskeletal disorders. IISE Transactions on Occupational Ergonomics and Human Factors. Volume 7, Issue 3-4, p. 264-280.
- Theurel J, Desbrosses K, Roux T, Savescu A. Physiological consequences of using an upper limb exoskeleton during manual handling tasks. Appl Ergon. 2018 Feb;67:211-217. doi: 10.1016/j.apergo.2017.10.008. Epub 2017 Oct 16.
- de Looze MP, Bosch T, Krause F, Stadler KS, O'Sullivan LW. Exoskeletons for industrial application and their potential effects on physical work load. Ergonomics. 2016 May;59(5):671-81. doi: 10.1080/00140139.2015.1081988. Epub 2015 Oct 7.
- Hondzinski JM, Ikuma L, de Queiroz M, Wang C. Effects of exoskeleton use on movement kinematics during performance of common work tasks: A case study. Work. 2018;61(4):575-588. doi: 10.3233/WOR-162827.
- Park JH, Kim S, Nussbaum MA, Srinivasan D. Effects of two passive back-support exoskeletons on postural balance during quiet stance and functional limits of stability. J Electromyogr Kinesiol. 2021 Apr;57:102516. doi: 10.1016/j.jelekin.2021.102516. Epub 2021 Jan 19.
- Kim S, Nussbaum MA, Smets M. Usability, User Acceptance, and Health Outcomes of Arm-Support Exoskeleton Use in Automotive Assembly: An 18-month Field Study. J Occup Environ Med. 2022 Mar 1;64(3):202-211. doi: 10.1097/JOM.0000000000002438.
- Kim S, Nussbaum MA, Smets M, Ranganathan S. Effects of an arm-support exoskeleton on perceived work intensity and musculoskeletal discomfort: An 18-month field study in automotive assembly. Am J Ind Med. 2021 Nov;64(11):905-914. doi: 10.1002/ajim.23282. Epub 2021 Aug 6.
- Hedge, A., Morimoto, S., & McCrobie, D. (1999). Cornell musculoskeletal discomfort questionnaire. Ergonomics
- GBD 2017 Disease and Injury Incidence and Prevalence Collaborators. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 354 diseases and injuries for 195 countries and territories, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 2018 Nov 10;392(10159):1789-1858. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32279-7. Epub 2018 Nov 8. Erratum In: Lancet. 2019 Jun 22;393(10190):e44. doi: 10.1016/S0140-6736(19)31047-5.
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Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Réel)
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Dernière mise à jour publiée (Réel)
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