Согласно статистике Центров по контролю и профилактике заболеваний за 2020 год, среди техников скорой медицинской помощи (СМП) распространенными производственными травмами являются вывихи и растяжения, в большинстве случаев затрагивающие руки и верхнюю часть туловища. Такие устройства, как экзоскелеты, надеваемые для расширения и поддержки физических возможностей, могут помочь снизить уровень этих травм. Однако интеграция этих устройств в систему реагирования на чрезвычайные ситуации сопряжена с определенными трудностями.
Ошин Тяги, докторант факультета промышленной и системной инженерии имени Ума Майкла Барнса '64 в Техасском университете A&M, сосредоточила свое исследование на изучении роли экзоскелетов в здравоохранении. При поддержке гранта в размере $10 000 от Юго-Западного центра по обучению пилотным проектам в области гигиены труда и окружающей среды, образовательного и исследовательского центра Национального института охраны труда и здоровья, она предпринимает последние шаги, чтобы начать проводить полевые исследования с участием врачей скорой помощи в Хьюстоне.
Через шесть месяцев после получения годового гранта на проведение исследования Тяги сказала, что довольна ходом работы над проектом. Протокол исследования уже готов, и наряду с пилотным сбором данных, по словам Тяги, она недавно получила разрешение от Совета по институциональному надзору на проведение исследования с участием врачей скорой помощи в пожарных службах Хьюстона.
Команда будет использовать экзоскелет для спины, разработанный компанией HeroWear. Устройство, которое надевается как рюкзак, оснащено приводом, который можно включить или выключить с помощью кнопки возле ключицы пользователя, чтобы активировать механические системы устройства. Когда устройство включено, оно оказывает давление на спину человека при наклоне, помогая держать спину прямой и снимая часть нагрузки с мышц спины.
Среди участников исследования Тяги - парамедики из пожарной службы Хьюстона. Участники исследования будут выполнять задания, включая сердечно-легочную реанимацию, толкание носилок в машину скорой помощи и из нее, а также подъем по лестнице с большим весом, чтобы имитировать переноску пациентов и носилок. Они также выполнят ряд стандартных заданий по поднятию ящиков, которые используются в исследованиях, направленных на изучение биомеханических преимуществ экзоскелетов.
"Мы попросим спасателей выполнять эти базовые задачи в экзоскелете и без него", - сказал Тяги. "Мы сравним эти два условия, чтобы определить, насколько эффективным было использование экзоскелетов. Мы также соберем биомеханические данные, данные о мышечной активности и субъективные оценки рабочей нагрузки и удобства использования, чтобы понять, насколько хорошо они адаптируются к использованию экзоскелетов".
Судя по собранным ею анекдотическим данным, врачи скорой помощи говорили, что экзоскелет помогает переносить носилки, но мешает им выполнять некоторые важные медицинские задачи, например, сердечно-легочную реанимацию. Если цель состоит в том, чтобы врачи скорой помощи внедрили экзоскелеты в свою повседневную работу, Тяги говорит, что это сложнее, чем дать им экзоскелет и сказать, чтобы они его использовали.
"Мы хотим, чтобы они прошли обучение, а чтобы пройти обучение, им нужно знать, когда включать и когда выключать экзоскелет", - сказал Тяги. "Я надеюсь, что это приведет к получению ценной информации не только в научных кругах, но и для врачей скорой помощи и пожарных, чтобы получить более четкое представление о том, насколько жизнеспособны эти устройства в качестве эргономической поддержки для снижения физических нагрузок".
Тяги поблагодарил шефа Джастина Рида и парамедиков Хьюстонского пожарного департамента Сай-Фэйр за их важные отзывы.
В команду Тяги входят:
- Тиаш Мукерджи (Tiash Mukherjee), аспирант в области машиностроения
- Митри Аббуру, выпускник факультета биомедицинской инженерии
- Вишал Готтумуккала, старший преподаватель биомедицинских наук
- Тиаго Гюнтер Ксавьер До Вале, инженер-механик
- Эшан Манчанда, второй год обучения в общеобразовательной школе
- Химена Кортес Шиванги (бывший участник)
- Шиванги Двиведи (бывший член)
Первоначальной проблемой для Тяги было финансирование команды, которая помогла бы ей в реализации масштабного проекта. Она обратилась к исследовательской программе Aggie Research Programme и сказала, что нашла замечательную междисциплинарную команду мотивированных студентов-исследователей, желающих освоить технические исследовательские навыки.
"Я провел множество исследований, но помимо моего диссертационного проекта, я не разрабатывал (т.е. не привлекал внешнее финансирование) никаких исследовательских проектов, вдохновленных утилизацией, с нуля", - сказал Тяги. "Это был увлекательный опыт. Кроме того, я впервые руководил большой командой, что поначалу было непросто. Я благодарен за этот опыт, потому что я научился руководить и контролировать исследования вместо того, чтобы заниматься исследованиями".
Команда надеется представить свою работу для публикации и планирует выступить с докладом на Неделе студенческих исследований Texas A&M в марте и на симпозиуме Общества человеческих факторов и эргономики в Хьюстоне. Тяги поблагодарила своего советника, доктора Ранджану Мехту, доцента кафедры, за руководство. Тяги является частью лаборатории нейроэргономики Мехты, где она также получала поддержку в координации проекта от Линдси Бреннер, руководителя проекта в лаборатории. По словам Тяги, они помогли ей не отвлекаться от работы.
"Вы должны иметь четкое представление о том, что Вы хотите сделать, когда и почему", - сказал Тяги. "Иногда Вы отвлекаетесь на множество разных вещей, которые хотите попробовать, пока руководите своим диссертационным исследованием. Очень важно знать рамки своего проекта и придерживаться их".