Influenza di un esoscheletro passivo nella forza muscolare in lavoratori che svolgono movimentazione manuale dei carichi

The work presented in this paper was born from my research experience and has allowed me to apply some of the skills learned during my academic journey. The objectives of this study were, on one hand, to evaluate whether the use of a passive exoskeleton, the Paexo Back (Ottobock SE & Co. KGaA, Duderstadt, Germany), increased the maximum force expressed during a maximal isometric tests in workers performing tasks involving manual handling of loads; on the other hand, to assess the response to the tool in terms of parameters such as acceptability, comfort, or perceived discomfort. In particular, this work aimed to analyze if the use of the device increased the maximum force exerted during a maximal isometric test. This exposition analyzes the main "musculoskeletal disorders" ("MSDs") found in subjects performing work tasks involving manual handling of loads. Through a literature review, an overview of available exoskeletons was presented, specifically focusing on the Paexo Back (the device used during the experimentation). The second chapter analyzed the protocol, materials, and methods used during the study. Handgrip strength, and maximal isometric lifting tests with and without the use of the exoskeleton were conducted during the experimentation. Once the data acquisitions were completed, two questionnaires were administered to the participants, the NASA TLX and questions on the comfort (or discomfort) of the device, to evaluate their experience with the Paexo Back exoskeleton. In the last chapters, the study results were presented, including derived graphs and tables, along with a discussion of these findings. Regarding the maximal isometric lifting tests, the integration of a passive back support exoskeleton showed a significant effect in increasing the participants' maximum force production, with the maximum force in the best trial increasing from an average of 135.51 ± 31.24 kg in the condition without the exoskeleton to 144.91 ± 32.13 kg with the use of the support device (p < 0.002), with a mean difference of 9.41 ± 16.5 kg between the tests performed with and without the Paexo Back. These data endorse the effectiveness of the passive exoskeleton in optimizing performance during lifting activities, offering a significant contribution to improving strength as well as the prevention and reduction of musculoskeletal disorders and workplace injuries.

Il lavoro presentato in questo elaborato nasce dalla mia esperienza di ricerca e mi ha permesso di applicare alcuni insegnamenti acquisiti durante il mio percorso accademico. Gli obiettivi che si pone questo studio sono quelli da un lato, di valutare se l’utilizzo di un esoscheletro passivo, il Paexo Back (Ottobock SE & Co. KGaA, Duderstadt, Germania), aumenta la forza massima erogata durante un test isometrico massimale in lavoratori che svolgono mansioni che prevedono movimentazione manuale dei carichi; dall’altro, di valutare la risposta all’utilizzo dello strumento in relazione a parametri come accettabilità, comfort o disagio percepito. In particolare, con questo elaborato si vuole analizzare se l’utilizzo del dispositivo ha aumentato la forza massima erogata durante un test isometrico massimale. In questa esposizione sono stati analizzati i principali “disturbi muscolo-scheletrici” (“DMS”) riscontrati in soggetti che svolgono mansioni lavorative che prevedono movimentazione manuale dei carichi. Attraverso una revisione della letteratura è stata effettuata una presentazione degli esoscheletri con riferimento a Paexo Back (dispositivo utilizzato durante la sperimentazione). Nel secondo capitolo sono stati esposti il protocollo, i materiali e i metodi utilizzati durante lo studio. Durante la sperimentazione è stato condotto un test di forza della presa della mano insieme a prove di stacco isometrico massimale eseguite sia con che senza l'utilizzo dell'esoscheletro, e misurate attraverso una cella di carico. Completate le acquisizioni ai partecipanti sono stati somministrati due questionari, il NASA TLX e delle domande sul comfort (o discomfort) del dispositivo, in modo tale da ottenere una valutazione della loro esperienza con l'esoscheletro Paexo Back. Infine, negli ultimi capitoli sono stati presentati i risultati dello studio, con i grafici e le tabelle derivati, e relativa discussione di quest’ultimi. Nell'ambito delle prove di stacco isometrico, l'integrazione di un esoscheletro passivo di supporto per la schiena ha dimostrato un impatto significativo sull'incremento della forza massima dei partecipanti. I risultati hanno evidenziato un miglioramento sostanziale, la forza massima espressa nella prova migliore è aumentata da una media di 135,51 ± 31,24 kg nella condizione senza l'uso dell'esoscheletro a 144,91 ± 32,13 kg con l'impiego del dispositivo di supporto (p < 0,002), con una differenza media di 9,41 ± 16,5 kg nella forza massima tra le prove eseguite con e senza l'utilizzo del Paexo Back. Questi dati promuovono l'efficacia dell'esoscheletro passivo nell'ottimizzazione delle prestazioni durante le attività di sollevamento, offrendo un contributo significativo al miglioramento della forza oltre che alla prevenzione e riduzione dei disturbi muscolo scheletrici e degli infortuni sul lavoro.