Einfluss von Exoskeletten auf die Schultermuskulatur bei statischer Armelevation

Autoren: Kaufmann, Friemert, Hartmann, Kohl, Walz, Hansen, Harth, Heinrich

Kategorie: Wirksamkeit und Anwendbarkeit von Exoskeletten in der Arbeitswelt

Chair: Heinrich

Beitragskurzfassung:
In den letzten Zehn Jahren veränderte sich der Anteil der von Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) verursachten Arbeitsunfähigkeitstage (AU-Tage) von etwa 25% nur wenig. Damit führen MSE die Liste der Ursachen für AU Tage weiterhin an. In der Gruppe der MSE besitzen Schulterläsionen nach Rückenschmerzen den zweitgrößten Anteil an den AU-Tagen. Eine Möglichkeit zur Reduktion von Muskel-Skelett-Belastungen werden im Einsatz von Exoskeletten gesehen. Die Literatur bietet allerdings bislang nur eine unzureichende Evidenz bezüglich der Wirksamkeit von Exoskeletten für die oberen Extremitäten an. Oft werden nur einzelne Belastungsparameter in Laborstudien untersucht.

Im Rahmen von zwei Laborstudien wurde die Beanspruchung der Schultermuskulatur von jeweils 11 Probanden bei der Ausführung verschiedener statischer Armhaltungen untersucht. Diese Messungen wurden jeweils ohne und mit einem angelegten Exoskelett für die obere Extremität durchgeführt. Der untersuchte Beanspruchungsparameter stellte in der ersten Studie die Veränderung der oxygenierten Hämoglobin Menge (dO2Hb) des vorderen Deltamuskels dar, welche mittels Nahinfrarotspektroskopie gemessen wurde. In der zweiten Studie wurde der Fokus auf die Analyse der muskulären Aktivität des vorderen und mittleren Deltamuskels mittels Oberflächenelektromyographie (EMG) gesetzt. Bei der Nutzung der Exoskelette konnte in beiden Studien während der Ausführung der statischen Armhaltungen eine Reduktion der Beanspruchungsparameter in Form einer Erhöhung des dO2Hb sowie einer verringerten EMG-Aktivität der betroffenen Muskulatur festgestellt werden.

Die Ergebnisse der Studien lassen die Schlussfolgerung zu, dass ein positiver Effekt der Exoskelette auf die Beanspruchung der Schultermuskulatur bestehen könnte. Daraus kann eine Bestätigung der Funktionalität des Exoskelettes in statischer Laborsituation abgeleitet werden. Zur Bestätigung der langfristigen biomechanischen Wirksamkeit von Exoskeletten sind zukünftige Feld- und Langzeitstudien notwendig. Des Weiteren muss ein negativer Effekt von Exoskeletten auf angrenzende Körperbereiche durch entsprechende Studien ausgeschlossen werden.

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Raum 1
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Kaufmann et al.