Análise Fisiológico-Biomecânica do Trabalho de um Exoesqueleto Passivo para Apoio aos Processos Ocupacionais de Levantamento e Flexão (ADVANCE)

MÉTODOS Diferentes experimentos serão realizados.

1. Os investigadores testarão seis diferentes condições experimentais em laboratório, que são uma combinação de exoesqueleto (com vs. sem Laevo®), tarefa (estática vs. dinâmica) e ângulo do joelho apenas para a tarefa dinâmica (flexionado vs. estendido). Dentro de cada combinação, os investigadores testarão três direções de trabalho diferentes (frente x esquerda x direita), realizadas alterando a postura de trabalho (flexão do tronco x rotação do tronco esquerdo x rotação do tronco direito). Usando o desenho único de Williams para seis condições, os investigadores estimaram o tamanho da amostra para incluir 36 indivíduos (ou seja, um múltiplo de seis). Usando uma plataforma de força, aceleração e sensores posturais, a força de compressão do joelho pode ser estimada usando modelagem inversa 2D. Com um sistema eletromiográfico, a atividade muscular dos músculos-alvo selecionados em diferentes partes do corpo (isto é, pernas, tronco e ombros) pode ser registrada. A frequência cardíaca será registrada usando eletrocardiografia.
2. Os investigadores testarão quatro condições diferentes, que são uma combinação de exoesqueleto (com vs. sem Laevo®) e ângulo do joelho (flexionado vs. estendido). Dentro de cada combinação, os investigadores testarão três cargas diferentes transportadas (0kg, 8kg, 16kg) e cinco diferentes ângulos de flexão do tronco (0°, 30°, 60°, 60°, 30°). Atividade muscular, posição, frequência cardíaca e forças de reação do solo serão registradas.
3. Os investigadores testarão três testes funcionais diferentes. Os resultados para este objetivo são o tempo registrado para executar a tarefa funcional ou industrial e a dificuldade percebida avaliada em uma escala numérica de 11 pontos.
4. Os investigadores usarão o modelo da coluna lombar desenvolvido pelo grupo de pesquisa Biomecânica e Biorobótica do grupo de pesquisa Tecnologia de Simulação da Universidade de Stuttgart. O modelo inclui uma coluna lombar detalhada com discos não lineares, ligamentos e músculos. Usando as medições do experimento, este modelo é capaz de prever como as forças internas na coluna lombar mudam como resultado de forças externas (ou seja, vestir e usar o exoesqueleto Laevo®).

ANÁLISES Dependendo do parâmetro de resultado, diferentes análises serão realizadas incluindo um número variado de variáveis ​​independentes.

1. Os efeitos do exoesqueleto (com vs. sem), tarefa (estática vs. dinâmica), ângulo do joelho (flexionado vs. estendido; apenas para a tarefa dinâmica) e postura de trabalho (flexão do tronco vs. rotação do tronco esquerdo vs. rotação do tronco direito ) será avaliada usando uma análise de quatro fatores de medidas repetidas (RM-ANOVA) ou uma equação de estimativa generalizada (GEE), que é mais robusta.
2. Os efeitos do exoesqueleto (com vs. sem), ângulo do joelho (flexionado vs. estendido), carga transportada (0kg vs. 8kg vs. 16kg) e ângulo de flexão do tronco (0° vs. 30° vs. 60°) serão avaliados usando um RM-ANOVA ou GEE.
3. O efeito do exoesqueleto (com vs. sem) no tempo e dificuldade percebida de cada teste funcional ou industrial será avaliado usando um teste T pareado. Além disso, a carga muscular de vários músculos também será avaliada.

PROTEÇÃO DE DADOS Todos os sujeitos participantes receberão um reembolso de € 45 após a conclusão do estudo. Os sujeitos assinarão um consentimento informado e seus dados serão pseudonimizados numericamente para garantir o anonimato.

TAREFAS SIMULADAS

1. Tarefa de classificação estática, com duração de 1,5 minutos, na qual os sujeitos são expostos a 6 condições experimentais: exoesqueleto (2 níveis: sem vs. com) X postura de trabalho (3 níveis: rotação esquerda do tronco vs. orientação frontal vs. rotação direita do tronco).
2. Tarefa de levantamento dinâmico, duas séries de cinco repetições cada, nas quais os sujeitos são expostos a 12 condições experimentais: exoesqueleto (2 níveis: sem vs. com) X postura de trabalho (3 níveis: rotação esquerda do tronco vs. orientação frontal vs. rotação direita do tronco) X ângulo do joelho (2 níveis: estendido/inclinado vs. dobrado/agachado).
3. Tarefas funcionais: um curso no qual várias tarefas ocupacionalmente relevantes (pegar e colocar, perfurar) e testes padronizados (sentar-e-levantar, subir escadas) são avaliados quanto ao desempenho, tensão subjetivamente percebida e carga muscular.
4. Tarefa de sustentação estática, para a qual os sujeitos foram expostos a 18 condições diferentes: exoesqueleto (2 níveis: sem vs. com) X sustentação do peso (3 níveis: 0kg vs. 8kg vs. 16kg) X ângulo de flexão do tronco (3 níveis: 0° vs. 30° vs. 60°).

NOTA IMPORTANTE --- Nesta plataforma, APENAS os resultados da tarefa de classificação estática serão relatados. Os resultados de outras partes do estudo serão relatados na respectiva publicação. Links para essas publicações serão adicionados assim que forem publicados e disponibilizados. --- NOTA IMPORTANTE