Современные методы оценки безопасности и физиологической эффективности применения промышленных экзоскелетов

Здравствуйте, Анна Михайловна! Большое спасибо за проявленный интерес к нашей работе.
В настоящее время мы разрабатываем 2 национальных стандарта, касающихся эксплуатации промышленных экзоскелетов. При разработке нормативно-технической базы и испытаниях мы не случайно отделили промышленные экзоскелеты от остальных, в том числе военных, спортивных и медицинских, так как методы испытаний эффективности и безопасности их использования имеют существенные различия. В связи с этим промышленные экзоскелеты не будут рассматриваться как средства реабилитации. Однако, на сегодняшний день есть множество медицинских экзоскелетов, которые уже давно используются в реабилитации. Как правило, они имеют активные приводы и направлены на помощь в выполнении движений у людей с ограниченными возможностями. Ярким примером является медицинский экзоскелет "ЭкзоАтлет" российской компании, который уже зарегистрирован и используется не только в России, но и за рубежом.
Действительно, в докладе не сказано про безопасную продолжительность работы, так как ее невозможно установить по результатам исследований на столь ограниченной выборке добровольцев, не принимая во внимание реальные производственные условия.
Что касается безвредной продолжительности работы, она, безусловно, зависит от характера выполняемой работы и производственных условий. Наш опыт последующих исследований показал, что часть современных промышленных экзоскелетов обладает достойными эргономическими характеристиками, что позволяет выполнять высокоинтенсивную физическую работу на протяжении 8 часов без риска для здоровья. Чтобы определять безопасность промышленных экзоскелетов при долгосрочном использовании, необходимо заниматься исследованиями непосредственно на производственных объектах на протяжении нескольких лет, что является еще одной интересной задачей, которую мы сформировали для себя и всех заинтересованных специалистов.
Основным ограничением для потенциальных пользователей, на наш взгляд, являются особенности производственных условий (например электромагнитные излучения, пыль, особенности микроклимата, ограниченность рабочего пространства, сочетаемость со средствами индивидуальной защиты и пр.), которые могут негативно повлиять на безопасность применения промышленного экзоскелета.

Кирилл Сергеевич, спасибо за проявленный интерес! На производствах подобные устройства уже используются как за рубежом так и у нас в стране. Ряд предприятий уже закупили экзоскелеты, но в очень ограниченном количестве. Существенной преградой для повсеместного безопасного внедрения является отсутствие нормативной базы. Поэтому на производственных площадках на сегодняшний день используют промышленные экзоскелеты в рамках пилотных проектов, а также в научно-исследовательских целях. Как только будут разработаны ГОСТы и продукт будет сертифицирован, мы сможем ожидать резкий рост случаев его применения. По нашим расчетам это может произойти к концу 2021 - началу 2022 года (время на разработку Стандартов и внесения изменений в ТР ТС 019).

Уважаемый Олег Владимирович, мы крайне признательны Вам за интерес к нашей работе.
Хотим пояснить, что все добровольцы, принимавшие участие в нашем исследовании, были подвергнуты медицинскому обследованию, которое помимо лабораторных методов оценки функционального состояния, включало также ЭКГ. Таким образом, мы имели здоровых добровольцев, допущенных к выполнению физической работы по заключению врача функциональной диагностики и терапевта (невролога, дерматовенеролога).
В рамках оценки "физиологической эффективности" использования промышленных экзоскелетов в лабораторных условиях (при моделировании трудовой деятельности) мы осуществляли непрерывный мониторинг динамики состояния сердечно-сосудистой системы по показателям ЧСС и АД. В результате мы обнаружили, что эти показатели в течение 8 часов находились в пределах референсных значений, что позволило нам сформировать один из тезисов в пользу безопасности применения образца (ношение 6 кг существенно не влияло на работу сердечно-сосудистой системы). Однако, отсутствие статистически значимой динамики показателей в группах добровольцев, применявших и не применявших промышленный экзоскелет, не позволило сделать заключение об эффективности его применения.
Таким образом, глубоко мы не изучали «отклики» со стороны сердечно-сосудистой системы. При этом техническая возможность проведения такого рода исследований имеется: эргоспирометрическая система содержит блок ЭГК по Холтеру – то есть более детально рассмотреть ЭКГ в процессе работы не составляет трудностей. Однако, необходимо понимать цель. Вряд ли наличие AV-блокады или какой-либо аритмии на данном этапе, особенно при столь краткосрочном использовании экзоскелета, расскажет нам об эффективности применения экзоскелета. Скорее мы узнаем об индивидуальных особенностях реакции организма добровольца на физическую нагрузку либо о нарушениях его здоровья.
Мы считаем проведение исследований с более детальным анализом функционирования сердечно-сосудистой системы будет обосновано и крайне полезно для оценки риска здоровью специалистов непосредственно на производственных площадках в «реальных» условиях. Результаты подобных работ будут незаменимы при пролонгированных исследованиях, когда специалисты смогут осуществлять производственные операции в экзоскелетах месяцы или годы. Отталкиваясь от исходного индивидуального состояния сердечно-сосудистой системы того или иного работника, мы поймем, какой эффект на него оказывает экзоскелет, предназначенный для защиты организма от неблагоприятного воздействия тяжести трудового процесса. Но на это нужно больше времени, большая выборка «реальных» специалистов.
Спасибо за интересный вопрос и простите за отсутствие лаконичности, уж очень интересная тема.

Спасибо, Екатерина Владимировна, за внимание к нашему докладу. Технология, связанная с применением экзоскелетов, может быть актуальна до тех пор, пока производственные процессы не будут полностью механизированы или автоматизированы, то есть пока человек принимает непосредственное участие в работе. Мы считаем, что в ближайшие 10 лет это вряд ли произойдет. Думаю, что промышленные экзоскелеты, при их серийном производстве, станут значительно дешевле, и тогда они могут найти применение при любых работах, связанных с физическими нагрузками. Помимо этого, недорогие и простые конструкции смогут использоваться в быту при ручном труде для защиты опорно-двигательного аппарата пользователя. На наш взгляд, распространенность промышленных экзоскелетов напрямую зависит от стоимости технологии и степени доверия к ней. Отсюда главная задача для медицинских специалистов - объективно подтвердить/опровергнуть безопасность и эффективность применения подобных устройств.