Эффективность профессиональных пассивных спинных экзоскелетов на биомеханическую нагрузку складских рабочих. (EXO4MMH)

Ручная обработка материалов (MMH) распространена на складе и часто включает задачи, требующие больших физических усилий от задействованных рабочих. Результатом этих напряженных задач из-за сложной физической среды часто является перенапряжение, которое может вызвать истощение и, в некоторых случаях, привести к прогулам по болезни и заболеваниям опорно-двигательного аппарата, связанным с работой (WMSD). Заболевания опорно-двигательного аппарата являются основной причиной инвалидизирующих травм на предприятиях США, что приводит к ежегодным прямым затратам в размере 14 миллиардов долларов. Эти расстройства часто сопровождаются болью в пояснице, что является причиной наибольшего количества лет, прожитых с инвалидностью во всем мире. Кроме того, в Дании 37% всех профессиональных заболеваний связаны с нагрузкой на опорно-двигательный аппарат, что делает ее основной причиной больничных. В 2019 году годовой ущерб от производственных травм оценивался в 600 миллионов долларов США.

Носимые персональные вспомогательные системы, такие как экзоскелеты, изначально разрабатывались для целей реабилитации, например, для помощи при ходьбе, а затем и для военных целей. Недавно экзоскелеты были введены для профессионального использования. По данным Европейского агентства по безопасности и гигиене труда (EUOSHA), нательные экзоскелеты в настоящее время внедряются в качестве вспомогательных устройств для ручного труда на рабочих местах по всей Европе. Профессиональные экзоскелеты впервые были замечены в датских промышленных компаниях в 2019 году, где они были приняты автомобильной промышленностью. Экзоскелеты являются привлекательным решением вопросов, связанных с физическими нагрузками, выполняемыми работниками во время ММЗ. Тем не менее, недостаточно исследований, изучающих преимущества, риски и препятствия для внедрения экзоскелетов в промышленность. Большая часть исследований профессиональных экзоскелетов проводилась в лабораторных условиях или путем моделирования рабочих задач в «идеальных» условиях, в то время как использование экзоскелетов на месте для отражения аспектов реальной жизни почти никогда не исследовалось. Несмотря на отсутствие исследований, было доказано, что экзоскелеты полезны, поскольку сообщалось о меньшей мышечной нагрузке, показанной поверхностной электромиографией, и меньшем дискомфорте. Тем не менее, было подчеркнуто несколько ограничений из-за ношения экзоскелетов: изменения кинематики в виде более низкого диапазона движений и увеличения частоты сердечных сокращений. Кроме того, было обнаружено, что разгрузка определенного сустава может вызвать повышенную нагрузку на другие области тела, что приводит к более высокой усталости и напряжению, помимо смешанных эффектов на частоту сердечных сокращений и удобство использования.

Текущие исследования показывают, что профессиональные экзоскелеты снижают биомеханическую нагрузку во время MMH. Это может привести к положительному эффекту в отношении развития мышечной усталости целевых областей тела и нарушений опорно-двигательного аппарата, связанных с работой. Тем не менее, существует много неизученных аспектов внедрения экзоскелетов в профессиональное использование в отношении нервно-мышечной координации, изменений в кинематике, дискомфорта, постурального напряжения (из-за веса экзоскелета) и трудности для рабочих выполнять плавные движения.

Это подчеркивает необходимость уточнения плюсов и минусов профессионального использования экзоскелета. Чтобы улучшить внедрение экзоскелетов в промышленность, важно определить, какие рабочие задачи подходят для каких экзоскелетов. Кроме того, важно определить, какие условия окружающей среды могут быть противопоказаниями к использованию профессиональных экзоскелетов, например, работа в замкнутом пространстве или необходимость высокой физической точности. В заключение, чтобы изучить важные факторы, способствующие внедрению профессиональных экзоскелетов для промышленного использования, в частности, определить основные факторы и препятствия, необходимы крупномасштабные полевые исследования, прежде чем можно будет определить преимущества и ограничения внедрения экзоскелета. использовать. Такие исследования должны включать широкий круг работников и рабочих задач, а также результаты, связанные со здоровьем, такие как заболевания опорно-двигательного аппарата.

Таким образом, целью этого исследования является изучение долгосрочных последствий использования экзоскелета во время MMH. В этом исследовании работники склада примут участие в 24-недельном рандомизированном контролируемом испытании (РКИ), в котором исследуются предполагаемые эффекты пассивного использования экзоскелета на спине. Экзоскелет, использованный в настоящем исследовании, основан на первоначальных результатах 5-недельного испытания, которое показало, что этот экзоскелет вызывал более высокое признание среди рабочих (посещаемость) и меньший дискомфорт. Во время вмешательства будут контролироваться параметры мышечных и кинематических изменений, воспринимаемое усилие, комфорт и производительность, симпатия, напряжение, мышечно-скелетный дискомфорт и продуктивность.