Valutazione della percezione di comfort e performance durante l’esecuzione di stacchi isometrici con l’utilizzo di un esoscheletro passivo in lavoratori esposti a movimentazione manuale dei carichi

Introduction: Musculoskeletal disorders often result from repeated exposures to mechanical overload. In the occupational setting, these are largely due to the recurrent performance of tasks involving the manual handling of loads. These disorders can affect all joints, but especially the dorso-lumbar portion of the spine. The implementation of a passive exoskeleton during manual handling of loads could be useful to reduce the incidence of these pathologies, as these devices aim to reduce biomechanical overload of the joints. Aim of the study: To evaluate the performance and perception of workload (and related subscales) of participants using the exoskeleton.Materials and Methods: Thirty-four male subjects of working age (between 18 and 65 years), involved in manual handling of loads in the occupational setting and in the absence of acute pathological conditions were recruited. After signing informed consent, height, weight, score in the Mini Mental State Examination, and handgrip strength of the dominant limb were measured. Then, after an appropriate cardiovascular and specific warm-up, a total of six trials were performed: three maximal isometric deadlift repetitions without exoskeleton aid and three with exoskeleton use, in order to simulate maximal exertion in the work environment. The tests were conducted in a random order, either by first performing the three trials with the use of the device and then the three tests without the device, or vice versa. Finally, for the assessment of perceived comfort and performance, the NASA-TLX questionnaire and a specially designed questionnaire were completed by the subject.Results: Participants assigned higher scores to Performance, Effort and Physical Demand, while lower scores were given to Mental Demand, Temporal Demand and Frustration. The results of the comfort and fit questionnaire show that most of the sample gave medium scores to comfort and higher scores to perceived support and recognized the device as useful in handling heavy loads. Conclusions: This study exposed the potential effects of using a passive exoskeleton in manual handling of loads. In particular, it’s focused on the worker's perception of the device, showing how improved performance and support is perceived by the participant, but at the same time how there is still work to be done to improve the comfort and fit of the exoskeleton.

Introduzione: Le patologie muscolo scheletriche spesso sono il risultato di un sovraccarico biomeccanico ripetuto nel tempo, condizione che si verifica frequentemente in ambito occupazionale. Tali problematiche possono colpire tutte le articolazioni, ma interessano particolarmente la porzione dorso-lombare del rachide. L’utilizzo di un esoscheletro passivo durante la movimentazione manuale di carichi potrebbe essere una soluzione per ridurre l’incidenza di queste patologie, in quanto questi dispositivi puntano a ridurre il sovraccarico biomeccanico alle articolazioni. Scopo della tesi: valutare la prestazione e la percezione del carico di lavoro (e delle relative sottoscale) dei partecipanti con l’utilizzo dell’esoscheletro. Materiali e metodi: sono stati reclutati 34 soggetti di sesso maschile, di età compresa tra i 18 ed i 65 anni, lavoratori manuali e in assenza di condizioni patologiche acute. Previa firma del consenso informato sono stati rilevati altezza, peso, punteggio nel Mini Mental State Examination e forza di prensione dell’arto dominante. In seguito, dopo un adeguato riscaldamento cardiovascolare e specifico, sono state svolte in totale sei prove: tre esecuzioni di stacco isometrico senza ausilio di esoscheletro e tre con utilizzo dell’esoscheletro (tutte intervallate ad un minuto di recupero), al fine di simulare uno sforzo massimale in ambito lavorativo. Le prove sono state svolte in ordine randomizzato, sia eseguendo prima le tre prove con l’utilizzo del dispositivo ed in seguito le tre prove senza dispositivo, che viceversa. Infine, per la valutazione della percezione del comfort e della performance, è stato compilato dal soggetto il questionario NASA-TLX ed un questionario specifico ideato appositamente. Risultati: I partecipanti hanno assegnato punteggi maggiori a Performance, Sforzo e Richiesta fisica, mentre sono stati conferiti punteggi minori a Mental demand, Temporal demand e Frustration. Dai risultati del questionario comfort e vestibilità emerge che la maggioranza del campione ha assegnato punteggi medi al comfort e punteggi positivi al supporto percepito, indicando anche il dispositivo come utile nella movimentazione di carichi pesanti. Conclusioni: Questo studio ha mostrato i potenziali benefici dell’utilizzo di un esoscheletro passivo nella movimentazione manuale di carichi. In particolare, ha posto l’attenzione sulla percezione del lavoratore riguardo il dispositivo, dimostrando come venga percepito dal partecipante il sostegno ed il supporto alla performance, ma allo stesso tempo come ancora ci sia da lavorare per ottimizzare comfort e vestibilità dell’esoscheletro.