Linea di Ricerca 1 - Fondazione Don Carlo Gnocchi

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Valutazione strumentale della richiesta funzionale (fisico meccanica) del lavoro, complementare all’analisi condotta tramite metodi osservazionali consolidati Responsabile: Occhipinti Enrico INTRODUZIONE Per la valutazione dei fattori di rischio lavorativo che influenzano le patologie muscolo-scheletriche degli arti superiori è stato in tempi recenti sviluppato il metodo dell’indice OCRA, stima sintetica dell’esposizione a movimenti ripetitivi degli arti superiori. Il metodo OCRA, oggi standard europeo e internazionale, individuando e assegnando un punteggio a differenti fattori di rischio produce in uscita un indice che predice la possibilità di contrarre una patologia del distretto arto superiore per esposizioni lavorative medie di 5-10 anni. Il suo punteggio finale viene articolato in fasce corrispondenti a differenti livelli di rischio (accettabile, dubbio o molto lieve, presente ed elevato). Il metodo OCRA, essendo in grado di analizzare la richiesta funzionale del compito lavorativo, può fornire un valido supporto per la progettazione ergonomica del posto di lavoro, in particolare, per la prevenzione del rischio di insorgenza di UL-WMSDs. D’altra parte, però, se il metodo OCRA prende in considerazione una serie di fattori misurabili in maniera oggettiva direttamente sul luogo di lavoro (orario lavorativo, frequenza di azione, posture, movimenti), rimane la criticità del fattore “forza”, che viene misurato (come del resto propongono molti altri metodi presenti in letteratura) per lo più in maniera soggettiva. Tale fattore è ottenuto, nel metodo OCRA, da interviste effettuate al lavoratore sottoponendo una scala su punti a sforzo percepito crescente (Scala di Borg CR-10). Tale metodo soggettivo presenta criticità di vario tipo. Per una migliore oggettivazione del fattore forza (relazionato ad altri aspetti come la postura e i tempi di pausa) l’elettromiografia di superficie (sEMG) può rappresentare lo strumento appropriato a una analisi parametrica oggettiva. Con tale metodologia, infatti, è possibile analizzare il grado di coinvolgimento di singoli muscoli durante l’effettuazione di particolari compiti, permettendo di valutare i livelli di attività associati a un particolare complesso muscolo-tendineo, noto Linea di Ricerca 1 per essere il sito, per esempio, di effetti negativi di salute. Analogamente a quanto argomentato per il rapporto tra metodo OCRA e sEMG, vi sono altri metodi consolidati (di tipo osservazionale) del sovraccarico biomeccanico lavorativo che bene si gioverebbero dell’ausilio di tecniche strumentali per la misurazione oggettiva di parametri e determinanti fondamentali (es.: forza; escursioni angolari di parti corporee; periodi di riposo muscolare ecc.). La disponibilità di metodiche e procedure analitiche strumentali è di ausilio a Medici Competenti, Addetti ai Servizi di Protezione e Prevenzione aziendale agli operatori dei servizi di consulenza e vigilanza dell’INAIL e delle ASL, nei rispettivi ruoli, per la valutazione, gestione e prevenzione dei rischi lavorativi per l’apparato muscolo-scheletrico. OBIETTIVI Si è proceduto alla individuazione delle procedure da sviluppare con tecnologie strumentali e alla definizione di tecniche/strumenti da sviluppare. Si è focalizzata l’attenzione sulla EMG vocazionale di superficie con trasmissione telemetrica del segnale e metodica analitica (con relativo software) di studio e interpretazione. In tal senso l’obiettivo principale è consistito nel definire e sviluppare modalità standardizzate di acquisizione ed elaborazione del segnale elettromiografico di superficie per l’identificazione di parametri utili a una più oggettiva caratterizzazione del livello di sforzo muscolare durante attività manuali ripetute dell’arto superiore e della mano. Attenzione è stata posta anche alla possibile utilizzazione di dinamometri elettronici per studi sul campo di attività di traino e spinta manuale. METODI In relazione all’obiettivo principale, dopo la messa a punto di strumenti e modalità esecutive delle Massime Contrazioni Volontarie (MVC) per la normalizzazione e calibrazione del segnale elettromiografico, sono stati implementati un nuovo sistema di acquisizione di elettromiografia di superficie e video sincronizzati, in grado di garantire un buon grado di ripetibilità inter- e intrasoggettiva e un software di elaborazione dedicato a un utilizzo tecnico “sul campo”. La metodologia sviluppata è stata dapprima testata in labo- Ricerca corrente 79
Ricerca corrente 80 Linea di Ricerca 1 ratorio su un gruppo di 12 soggetti sani, studiando un compito ripetitivo eseguito in due differenti modalità (indice OCRA elevato/basso). In seguito tale metodologia è stata testata direttamente in ambito lavorativo per valutare differenti tipologie di strumenti per la potatura. RISULTATI I risultati del protocollo di laboratorio hanno evidenziato insorgenza di affaticamento per i gruppi muscolari maggiormente implicati nel movimento solo nel caso della prova ad alto indice di rischio. Hanno evidenziato inoltre differenza significativa in termini di maggiore livello di attivazione, e quindi forza necessaria, nel caso della prova ad alto indice OCRA. Tali risultati oggettivano le differenze delle percezioni soggettive dello sforzo rilevate tramite Scala di Borg. I risultati dell’applicazione aziendale dimostrano l’esportabilità del protocollo sviluppato anche in una realtà lavorativa e mostrano l’utilità dell’analisi nella valutazione delle differenze relative tra strumenti. Dopo tali prove iniziali, il sistema è stato inoltre utilizzato per lo studio sul campo di altri compiti lavorativi, in particolare in agricoltura, nel settore tessile, nella guida di bus, nel settore ospedaliero e in quello della pesca (anche all’estero). È stato consolidato il software di elaborazione del segnale ai fini di interpretazione dei dati ed è stata implementata la progettazione di uno strumento per l’acquisizione standardizzata delle MCV al di fuori di ambienti dedicati, ipotizzando anche l’utilizzo di apposite celle di carico per la verifica della relazione forza/segnale EMG. Collateralmente si stanno studiando diverse soluzioni di dinamometro “elettronico” da destinare allo studio di attività di traino e spinta con particolare attenzione a situazioni in cui vi sono percorsi lunghi, accidentati o con molte curve. PRODOTTI SCIENTIFICI – Pigini L, Colombini D, Rabuffetti M, Ferrarin M. Tecniche di acquisizione e analisi del segnale elettromiografico per lo studio del sovraccarico biomeccanico occupazionale. La Medicina del Lavoro 2010; 101, 2: 118-133. Sviluppo e applicazione clinica di metodologie per lo studio del sistema cardiorespiratorio e dei suoi meccanismi di controllo Responsabile: Di Rienzo Marco INTRODUZIONE Le attività sono state svolte dal Laboratorio di Ricerche Cardiovascolari (LaRC) del Polo Tecnologico con la collaborazione del Laboratorio di Tecniche Avanzate di Analisi e Trattamento dei Biosegnali e del Laboratorio dei Sensori Indossabili e Telemedicina (WeST Lab). ATTIVITÀ SPERIMENTALE a) Applicazione clinica di metodologie da noi sviluppate • In collaborazione con l’Ospedale San Gerardo di Monza si è giunti alla conclusione e pubblicazione di uno studio mirato a valutare l’ipotesi da più parti suggerita che nei pazienti con scompenso cardiaco la ridotta frazione di eiezione possa essere la causa della ridotta funzionalità del controllo barocettivo del circolo (importante fattore di rischio per il paziente). Per questo studio si sono reclutati 31 pazienti con scompenso cardiaco, 29 pazienti con patologie coronariche e 29 soggetti di controllo. La funzionalità barocettiva è stata analizzata utilizzando sia tecniche tradizionali di laboratorio che la tecnica delle sequenze (metodica non invasiva basata sull’analisi della variabilità spontanea della pressione e frequenza cardiaca sviluppata in precedenza presso il LaRC). Dallo studio si è evidenziato che la performance barocettiva non dipende, come ipotizzato, da una diminuita frazione di eiezione, e quindi da una ridotta funzionalità meccanica del cuore, ma sembra invece essere correlata con alterazioni strutturali del letto vascolare. Un secondo studio, sempre in collaborazione con lo stesso gruppo di ricercatori, si è invece focalizzato nel valutare i fattori responsabili della importante diminuzione della funzionalità barocettiva (con conseguente aumentato rischio di mortalità) durante lo shock settico. In particolare si è indagato se la diminuita funzionalità barocettiva fosse dovuta alla diminuzione di pressione o alla tossina in sé. In questo esperimento si sono considerati dati raccolti presso il Policlinico di Milano su 7 ratti in cui è stata infusa la tossina E. coli lipopolysaccharides in dosi tali da non produrre variazioni di pressione. Si è potuto quindi
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