Valutazione biomeccanica dell'esoscheletro Spexor

Valutazione biomeccanica dell'esoscheletro Spexor

Lo studio di Koopman e colleghi si poneva come obiettivo l'esame biomeccanico dell'esoscheletro passivo SPEXOR sulle forze di compressione, i momenti, l'attività muscolare e la cinematica durante la flessione statica a sei altezze della mano (da terra) e durante il sollevamento di una scatola di 10 kg dall'altezza della caviglia.

Nella prima fase dell'esperimento, ai partecipanti è stato prima chiesto di piegarsi in avanti, con le braccia orientate verticalmente verso il basso. Questo è stato fatto con le mani a sei misure predeterminate (altezze): 100% (in piedi), 95%, 80%, 60%, 20% e 0% (toccando il pavimento) e di mantenere questa posizione per circa cinque secondi. I partecipanti sono stati poi istruiti a mantenere le ginocchia dritte senza bloccare l'articolazione del ginocchio in estensione, il tutto controllato visivamente (non quindi con un controllo computerizzato oggettivo, es. stereofotogrammetria). Una leggera flessione del ginocchio era consentita laddove i partecipanti non fossero in grado di raggiungere il pavimento con le ginocchia completamente estese.

Successivamente, ai partecipanti è stato chiesto di sollevare una scatola dal peso di 10 kg con le maniglie 10 cm sopra l'altezza della caviglia utilizzando tre diverse tecniche:

  • un sollevamento Squat (flettendo le articolazioni del ginocchio con il tronco il più possibile eretto);
  • un sollevamento Stoop (piegando il tronco con le ginocchia estese)
  • un sollevamento libero (il partecipante poteva scegliere liberamente la sua tecnica di sollevamento preferita).

Per ogni tecnica, sono state eseguite tre sollevamenti consecutivi, con l'ordine delle tecniche randomizzato. Un ciclo di sollevamento consisteva nel prendere la scatola, tornare alla postura eretta mentre si teneva la scatola, riappoggiare la scatola e tornare alla postura eretta ancora una volta. Tutti i compiti sono stati eseguiti CON e SENZA esoscheletro, con metà dei soggetti che iniziavano CON e l'altra metà che iniziava SENZA.

Per la flessione statica, l'esoscheletro sembrerebbe ridurre la forza di compressione del 13-21% a seconda dell'angolo di flessione. Un altro effetto dell'esoscheletro era che i partecipanti riducevano sostanzialmente la flessione lombare. Durante il sollevamento, l'esoscheletro riduceva la forza di compressione di picco, in media, del 14%. La tecnica di sollevamento era tale per cui non vi fossero modificazioni nell'effetto dell'esoscheletro e in modo che la riduzione della forza di compressione fosse simile. La scelta del design di studio non è priva di limiti.

In estrema sintesi, l'esoscheletro spinale passivo testato ha ridotto la forza di compressione, a livello lombare, fino al 21% e la forza di picco di compressione L5-S1 del 14%, rispettivamente per la flessione statica sul piano sagittale e il sollevamento. Gli autori riferisco tuttavia che una parte della riduzione era dovuta ai cambiamenti di comportamento risultanti dall'indossare l'esoscheletro, una sorta di effetto "familiarizzazione". Ciononostante, l'effetto dell'esoscheletro era indipendente dalla tecnica di sollevamento e mostrava la versatilità necessaria in varie condizioni di sollevamento. Questo sembrerebbe dare indicazione che l'uso dell'esoscheletro potrebbe ridurre il rischio di dolore lombare sia durante il sollevamento sul piano sagittale che durante la flessione statica in avanti. Tali conclusioni però sono affrettate, occorre un esame clinico-sintomatologico approfondito che può essere condotto solo tramite trial interventistici a lungo termine, sia in contesti laboratoristici, che successivamente in contesti reali operativi. Per una lettura approfondita: ⬇️.

Bibliografia

Koopman (2020) Biomechanical evaluation of a new passive back support exoskeleton Journal of Biomechanics

GymHub S.r.l. - Spin-off dell’Università di Padova ricorda che la gestione, programmazione e somministrazione di protocolli di esercizio in soggetti in salute e con patologie croniche clinicamente stabilizzate sono prerogativa del Laureato Magistrale in Scienze Motorie con indirizzo in Attività Motoria Preventiva e Adattata, come previsto dal D.M. 16 marzo 2007 del MIUR.

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