Het effect van een prototype feedback en passief rugondersteuning hulpmiddel op de rugbelasting tijdens het hanteren van lasten in gezonde mensen en rugpijn patiënten.

Lage rugpijn (LBP) wordt vaak aangeduid als een pandemie van de moderne wereld
en vertegenwoordigt een grote sociaaleconomische last. Epidemiologische studies
hebben aangetoond dat fysiek veeleisende banen correleren met de prevalentie
van LBP en het verergeren van de symptomen. Een manier om dit probleem op te
lossen is door het ontwikkelen van technologieën die de menselijke fysieke
capaciteiten versterken of de fysiek zware activiteiten overnemen en daardoor
de negatieve effecten op het menselijk lichaam verminderen. De meeste
hulpmiddelen die tot nu toe ontwikkeld zijn, zijn voornamelijk gericht op de
fysieke belasting van de armen. Onlangs zijn deze hulpmiddelen verder
doorontwikkeld zodat ook de fysieke belasting van de rug kon worden aangepakt.
Verschillende studies hebben aangetoond dat het dragen van hulpmiddelen die
passief de rug ondersteunen, de spieractiviteit verminderen tijdens het tillen
en buigen. Echter, het werkelijke effect op de rugbelasting is nog niet bekend.
Bovendien zijn de meeste hulpmiddelen alleen in het laboratorium getest en zijn
er nog problemen met ongemak, functionaliteit en bruikbaarheid van het
hulpmiddel. Bovendien is het potentiele effect van geïntegreerde real-time
feedback op de rugbelasting nog niet getest, en is het effect van het
hulpmiddel bij patiënten met lage rugpijn nog niet bekend.

Het doel van dit project is het ontwerpen en testen van een nieuw hulpmiddel
ter preventie van lage rugklachten en om werknemers met lage rugklachten te
ondersteunen bij het re-integreren in de beroeps bevolking. In dit project
zullen twee verschillende hulpmiddelen worden geëvalueerd: 1) een
feedback-systeem dat feedback geeft over fysieke risicofactoren gemeten in
real-time, op basis van kracht sensoren en versnellingssensoren 2) een passieve
exoskelet, dat in staat is om het gewicht van de romp te dragen en onhandige
rompstanden voorkomt. Hierbij worden de effecten van het systeem op de
rugbelasting uitgedrukt in L5S1 compressiekrachten, lumbale hoeken en
versnellingen en co-contractie. Bovendien zal het effect van het dragen van het
apparaat op de prestaties (inspanning, productiviteit en comfort) en dagelijkse
activiteiten (5 dagelijkse taken) onderzocht worden. Tenslotte zal de
toepasbaarheid van het systeem, en tevredenheid in gebruik van het systeem
worden geanalyseerd in de werkomgeving van de proefpersonen.

De cross-sectional studie zal worden verdeeld in drie delen. In Deel I zal de
effectiviteit in termen van het beperken van extreme buigingen en het
verminderen van de rugbelasting bij gezonde mensen centraal staan. Deze
experimenten zullen worden uitgevoerd in een mock-up laboratorium omgeving aan
de Vrije Universiteit Amsterdam gedurende een periode van 18 maanden.
Verwacht wordt, dat in deel I zal blijken dat het hulpmiddel de rugbelasting
ten allen tijde alleen maar kan verminderen zonder substantiële negatieve
bijeffecten. Als dit zo blijkt te zijn kan er veilig getest worden met mensen
die lage rug klachten hebben. Dan zal een tweede beoordeling van het apparaat
worden uitgevoerd aan de Vrije Universiteit Amsterdam, met werknemers die last
hebben van terugkerende lage rug pijn (deel II).
In deel III, zal de haalbaarheid en de tevredenheid van het gebruik van het
hulpmiddel worden beoordeeld. Deze tests zullen worden uitgevoerd in de
werkomgeving van de proefpersonen.

Deel I en II: Laboratoriumonderzoek
De effectiviteit van het hulpmiddel op de verminderde rugbelasting, de
prestaties op het werk en dagelijkse activiteiten zal worden getest in een
mock-up laboratorium setting.

De metingen zullen worden verdeeld in twee sessies. In de eerste sessie, zal
een indeling van de proefpersonen worden uitgevoerd. De deelnemers zullen de
volgende vragenlijsten invullen: Work Productivity and Activity Impairment
Questionnaire, The Owestry Disability Index and the RAND-36 Questionnaire.
Bovendien zal een eerste kennismaking met het dragen van het hulpmiddel
plaatsvinden en zal het systeem zo worden aangepast dat het goed past en dat de
proefpersonen geen pijn ondervinden.

In de tweede sessie zullen proefpersonen een circuit uit voeren met een aantal
opeenvolgende til, duw en trek taken. Om te komen tot een verscheidenheid aan
taken en te garanderen dat proefpersonen op veilige manier worden belast,
zullen wij onze taak selectie baseren op de herziende NIOSH formule die werd
ontwikkeld om een aanbevolen maximale gewicht voor een specifieke taak te
bepalen. 30 verschillende til taken en 10 verschillende duw- en trek taken
worden gebruikt. Proefpersonen zullen het circuit uit voeren zonder en met het
dragen van het hulpmiddel. Om de effectiviteit van het hulpmiddel te evalueren
zullen rugbelasting en de bewegingen van de romp worden bepaald met behulp van
gemeten krachten in de schoenen en door het meten van kinematica van
lichaamssegmenten met Xsens sensoren. Grondreactie krachten zullen daarnaast
ook worden gemeten door middel van krachtplaten en de kinematica van de
lichaamssegmenten met behulp van een optische motion capture systeem
(Optotrak). EMG activiteit van de romp spieren (erector spinae, multifidus,
rectus abdominus en external obliques) zal ook worden gemeten, het plaatsen
van elektroden op de respectievelijke spieren zal gedaan worden aan de hand van
de SENIAM aanbevelingen.

Om de prestaties op het werk te beoordelen, zal de hartslag opgenomen worden
over de hele taak cyclus en zullen de proefpersonen gevraagd worden naar de
inspanning, met behulp van de Borg Rating of Perceived Exertion (RPE) en het
lokale ongemak, met behulp van de Local Perceived Discomfort Scale (LPD).
Bovendien zal de tijd worden gemeten die nodig is om het circuit te voltooien,
om een verandering in productiviteit te beoordelen.

De prestaties in dagelijkse activiteiten zal worden geanalyseerd door de tijd
die nodig is voor het volbrengen van 5 dagelijkse taken.

1) Self-Paced Walk Test: de tijd die nodig is om een bepaalde afstand af te
leggen (sec)
2) Stair Climb Test: tijd die nodig is om de test te voltooien (sec)
3) Six-Minute Walk Test: afgelegde afstand (m)
4) Sit-To-Stand Test: totaal aantal volledige Sit-Stand-Sit cycli in één minuut.
5) Timed Up and Go: de tijd die nodig is om de test te voltooien, bestaande uit
opstaan, 5 meter lopen, keer terug naar de stoel en ga zitten (sec)

De deelnemers zullen deze taken uit te voeren met en zonder hulpmiddel om te
controleren of het apparaat beperkend werkt op deze activiteiten.


Deel III: veld testen
Haalbaarheid en de tevredenheid van de gebruiker zal worden getest op de
werkplek van de deelnemers in twee sessies. In de eerste sessie zal elke
deelnemer het apparaat dragen voor een volledige dag tijdens het uitvoeren van
normale activiteiten. Gebruiksvriendelijkheid wordt beoordeeld met de System
Usability Scale (SUS) en de Users* Impression Questionnaire (zie addendum 1),
die zal worden ingevuld door de proefpersonen na de werkdag.
De tevredenheid van de gebruikers zal in de tweede sessie met behulp van de
PGIC (Patients' Global Impression Of Change) vragenlijst en
semi-gestructureerde interviews op basis van het ICF (International
Classification of Functioning) raamwerk worden beoordeeld. Tevredenheid van de
revalidatie professionals zal worden beoordeeld aan de hand van de CGIC
(Clinicians* Global Impression of Change) vragenlijst.

zie study design

Aangezien het SPEXOR exoskelet ofwel feedback geeft in situaties waarbij de rug
overbelast wordt ofwel passief de rug ondersteunt, zullen beide systemen de
belasting van de rug alleen kunnen verminderen en derhalve niet leiden tot
overbelasting van de rug. Daarnaast zijn alle taken zo ontworpen dat ze binnen
de geaccepteerde NIOSH grenzen vallen. Bij het testen zullen alle taken worden
aangepast zodat individuele grenzen niet zullen worden overschreden. Tijdens de
metingen zullen deelnemers worden geïnstrueerd dat ze op elk moment kunnen
vragen om verdere belasting of beweging reducties, of de mogelijkheid hebben om
delen van de taken over te slaan. Vandaar dat de risico's in verband met de
deelname verwaarloosbaar klein zijn. Testen zal slechts één dag in beslag
nemen. Werknemers met rug klachten even als de gezonde proefpersonen kunnen
profiteren van de resultaten van deze studie, doordat doormiddel van het
hulpmiddel lage rug klachten voorkomen kunnen worden en mensen met lage rug
klachten makkelijker kunnen re-integreren.