Powszechne urazy związane z pracą wśród techników ratownictwa medycznego (EMT) obejmują skręcenia i nadwyrężenia, z których większość dotyczy rąk i górnej części tułowia, zgodnie ze statystykami Centers for Disease Control and Prevention z 2020 r. Urządzenia takie jak egzoszkielety, noszone w celu zwiększenia i wsparcia zdolności fizycznych, mogą pomóc zmniejszyć liczbę tych urazów. Jednak integracja tych urządzeń z reagowaniem kryzysowym jest obarczona wieloma wyzwaniami.

Oshin Tyagi, doktorantka z Wydziału Inżynierii Przemysłowej i Systemów im. Wm Michaela Barnesa '64 na Texas A&M University, koncentruje swoje badania na badaniu roli egzoszkieletów w opiece zdrowotnej. Przy wsparciu grantu w wysokości 10 000 USD z Southwest Center for Occupational and Environmental Health Pilot Projects Research Training Program, National Institute for Occupational Safety and Health Education and Research Center, podejmuje ostatnie kroki w celu rozpoczęcia badań terenowych z EMT w Houston.

Sześć miesięcy po rozpoczęciu rocznego grantu badawczego Tyagi powiedziała, że jest zadowolona z postępów projektu. Protokół badania jest już gotowy, a wraz z pilotażowym gromadzeniem danych Tyagi powiedziała, że niedawno otrzymała zgodę Institutional Review Board na przeprowadzenie badań z EMT w straży pożarnej w Houston. 

Zespół będzie korzystał z egzoszkieletu pleców zaprojektowanego przez HeroWear. Urządzenie, które jest noszone jak plecak, ma siłownik, który można włączać lub wyłączać za pomocą przycisku w pobliżu obojczyka użytkownika, aby aktywować systemy mechaniczne urządzenia. Po włączeniu urządzenie wywiera nacisk na plecy osoby podczas zginania, pomagając utrzymać plecy prosto i odciążając mięśnie pleców.

Uczestnikami badania Tyagi są ratownicy medyczni ze straży pożarnej w Houston. Uczestnicy badania będą wykonywać zadania, w tym resuscytację krążeniowo-oddechową, pchanie noszy do i z karetki oraz wchodzenie po schodach z dużym ciężarem, aby symulować noszenie pacjentów i noszy. Wykonają również serię standardowych zadań związanych z podnoszeniem skrzyń, które są wykorzystywane w badaniach mających na celu zbadanie korzyści biomechanicznych egzoszkieletów.

Mężczyzna klęczy obok manekina i ćwiczy resuscytację krążeniowo-oddechową.
Podczas gdy egzoszkielety mogą przynieść korzyści technikom w niektórych zadaniach, Tyagi odkryła w swoim badaniu, że mogą one przeszkadzać w wykonywaniu resuscytacji krążeniowo-oddechowej. | Zdjęcie: dzięki uprzejmości Oshin Tyagi

"Poprosimy ratowników o wykonanie tych podstawowych zadań podczas noszenia i nie noszenia egzoszkieletu" - powiedział Tyagi. "Porównamy te dwa warunki, aby określić, jak skuteczne było użycie egzoszkieletu. Będziemy również zbierać dane biomechaniczne, dane dotyczące aktywności mięśni oraz subiektywne oceny obciążenia pracą i łatwości użytkowania, aby zrozumieć, jak dobrze przystosowują się do korzystania z egzoszkieletów".

Z anegdotycznych danych, które zebrała, ratownicy medyczni przekazali informacje zwrotne, że egzoszkielet był pomocny w przenoszeniu noszy, ale przeszkadzał im w wykonywaniu niektórych krytycznych zadań medycznych, takich jak resuscytacja krążeniowo-oddechowa. Jeśli celem jest zintegrowanie egzoszkieletów przez ratowników medycznych z ich codzienną pracą, Tyagi mówi, że jest to bardziej skomplikowane niż danie im egzoszkieletu i powiedzenie im, aby go używali.

"Chcemy, aby zostali przeszkoleni w tym zakresie, a aby mogli to zrobić, musieliby wiedzieć, kiedy włączyć egzoszkielet, a kiedy go wyłączyć" - powiedział Tyagi. "Mam nadzieję, że doprowadzi to do uzyskania cennych informacji, nie tylko w środowisku akademickim, ale także dla ratowników medycznych i strażaków, aby uzyskać jaśniejszy obraz tego, jak opłacalne są te urządzenia jako ergonomiczne wsparcie w celu zmniejszenia wymagań fizycznych".

Tyagi podziękował szefowi Justinowi Reedowi i ratownikom medycznym z Houston Fire Department Cy-Fair za ich ważne opinie.

W skład zespołu Tyagi wchodzą:

Początkowym wyzwaniem dla Tyagi było sfinansowanie zespołu, który pomógłby jej w realizacji zakrojonego na szeroką skalę projektu. Skorzystała z programu badawczego Aggie i powiedziała, że znalazła wspaniały interdyscyplinarny zespół zmotywowanych studentów, którzy chcą nauczyć się technicznych umiejętności badawczych.

"Przeprowadziłem wiele badań, ale poza moim projektem rozprawy doktorskiej, nie zaprojektowałem (tj. nie zapewniłem zewnętrznego finansowania) żadnych projektów badawczych inspirowanych wykorzystaniem od podstaw" - powiedział Tyagi. "To było fajne doświadczenie. Po raz pierwszy kierowałem też dużym zespołem, co na początku było wyzwaniem. Jestem wdzięczny za to doświadczenie, ponieważ nauczyłem się prowadzić i nadzorować badania zamiast je prowadzić".

Zespół ma nadzieję zgłosić swoją pracę do publikacji i planuje zaprezentować ją podczas Texas A&M's Student Research Week w marcu oraz Houston Human Factors and Ergonomics Society Symposium. Tyagi podziękowała swojemu opiekunowi, dr Ranjanie Mehta, profesorowi nadzwyczajnemu na wydziale, za jej wskazówki. Tyagi jest częścią Laboratorium Neuroergonomii Mehty, gdzie otrzymała również wsparcie w zakresie koordynacji projektu od Lindsey Brenner, kierownika projektu w laboratorium. Tyagi powiedziała, że pomogli jej się skupić. 

"Trzeba mieć jasny obraz tego, co chce się zrobić, kiedy i dlaczego" - powiedział Tyagi. "Czasami rozprasza nas wiele różnych rzeczy, które chcemy wypróbować podczas zarządzania badaniami nad rozprawą doktorską. Ważne jest, aby znać zakres swojego projektu i trzymać się go". 

Źródło: Student testuje egzoszkielety w sytuacjach awaryjnych | Texas A&M University Engineering (tamu.edu)