Valutazione del rischio iperbarico ed interazione multifattoriale tra i diversi aspetti del rischio

La valutazione del rischio iperbarico non risponde ad un singolo fattore di rischio ma ha una connotazione multifattoriale in cui i diversi fattori sono strettamente interconnessi e vedono microclima, impegno metabolico e condizione nutrizionale come fattori predisponenti a patologia da decompressione (PDD); inoltre il punto di vista dell’epigenetica porta ad ipotizzare che intervengano modificazioni a livello cellulare come conseguenza del perdurare nel tempo dell’esposizione iperbarica. L’obiettivo di ricerca si propone, in continuità con i progetti precedenti, di valutare gli indicatori biochimici candidati a diventare la base dello studio delle procedure decompressive più centrate sull’individuo in relazione con i fattori oggettivi ambientali (temperatura e profondità) ed i fattori soggettivi di forma fisica e di sforzo fisico nel corso dell’esposizione.

Impatti previsti e ricadute applicative

Messa a punto di una metodica di valutazione multifattoriale, mediante lo studio di vari gruppi di lavoratori, finalizzata a stabilire un criterio di valutazione degli effetti sinergici che si instaurano fra i diversi fattori di rischio al fine di valutare il rischio di Pdd.

Strutture di Ricerca Inail coinvolte

Dimeila: Laboratorio 2 Rischio agenti fisici; Laboratorio 1 Rischio agenti chimici; Laboratorio 4 Rischio agenti biologici; Laboratorio 8 Sorveglianza sanitaria e promozione della salute.

Durata 3 anni

Collaborazioni

esterne Si

Limite di spesa

annuo * € 1.200.000

* Limite di spesa tenuto conto dell’appostamento per la ricerca innovativa come da delibera Civ n.12/2021.

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Programma 6

Sistemi innovativi di gestione della salute e sicurezza per rischi connessi all’evoluzione dei processi produttivi, con particolare riferimento all’industria 4.0

Classificazione

□ Strutturale X Innovativa □ Sperimentale □ Speciale Amianto Matrici di settore

 Industria

 Artigianato

 Terziario

 Altre attività (secondo la classificazione della tariffa dei premi Inail)

 Agricoltura

 Navigazione

 Attività che espongono al rischio radiologico Coordinamento programma

Dit (Carlo De Petris) Razionale

Alcune delle direttrici per il miglioramento incrementale della sicurezza del lavoro sono essenzialmente riconducibili alla progettazione e realizzazione prototipale di dispositivi di nuova generazione per la prevenzione del rischio individuale, collettivo e ambientale.

Per altro, la crisi pandemica ha accelerato esponenzialmente il processo di transizione digitale ed ecosotenibile, anche al di là delle implicazioni socio-sanitarie. Infatti, il processo già in atto di migrazione avviato negli ultimi anni dall'industria di processo e di prodotto, ha determinato una accelerazione impressionante del processo pervasivo delle tecnologie abilitanti che, partendo dall’implementazione diffusa della sensoristica smart, ha sviluppato sistemi avanzati di comunicazione, archiviazione delle informazioni e dei dati, processi di estrazione e interpretazione mirata (data mininig) per sviluppare flussi logici di elaborazione e concepire soluzioni funzionali ed efficaci in tempistiche impensabili fino a qualche anno fa. Questa concezione innovativa, traslata alla sicurezza del lavoro, viene ormai convenzionalmente indicata come Safety Intelligence.

Tra gli esempi più efficaci degli strumenti di mitigazione del rischio che adottano il paradigma della transizione digitale menzioniamo quelli della realtà aumentata, della robotica e di altri sistemi intelligenti. Il potenziale evolutivo è ampiamente acquisito, ma l'impatto dell'Industria 4.0 sulla sicurezza industriale e del lavoro merita necessari interventi di adeguamento. In tal senso si inseriscono alcune attività di ricerca finalizzate a conformare, in parallelo, la gestione della salute e sicurezza dei lavoratori, nonché la salvaguardia dell’ambiente. Essenziale, per una strategia efficace, è la valutazione della fruibilità delle innovazioni tecnologiche funzionali al controllo del pericolo di incidenti ed infortuni sia “tradizionali”, che “emergenti” introdotti dal cambiamento. Le proposte contenute nel programma intendono quindi utilizzare gli stessi strumenti innovativi e abilitanti per attualizzare le modalità di gestione della sicurezza dei lavoratori nei loro ambienti di lavoro secondo logiche dinamiche, integrate, e in piena coerenza con l’approccio di sistematico improvement dei sistemi produttivi.

Un ruolo rilevante per gli sviluppi di alcune delle attività contenute in questo programma è la collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova con cui si stanno sviluppando due progetti volti a migliorare la sicurezza e salute del lavoratore attraverso la realizzazione, con il primo progetto, di due tipologie di esoscheletro: la prima che punta alla realizzazione di un esoscheletro attivo “evoluto” per supportare i lavoratori di alcuni settori produttivi, quali ad esempio l’edilizia, la logistica, il sanitario e il manifatturiero, coinvolti in attività fisicamente intense, con conseguente affaticamento dell’apparato muscoloscheletrico; l’altro esoscheletro, di tipo passivo, soggetto a brevettazione. Il secondo progetto sul Robot teleoperativo

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rappresenta un’evoluzione del collaborative robot, che dovrebbe consentire, tramite la simultanea e continua interazione in remoto con un operatore esperto, di riprodurre azioni o attività particolarmente pericolose, per l’ambito in cui vengono svolte o per la difficoltà dell’intervento da realizzare. La fase finale del progetto prevede l’implementazione di quadrupede, mano robotica, sistema aptico per la percezione dell’oggetto manipolato e interfaccia utente, al fine di realizzare un robot teleoperativo in grado di replicare l’intervento umano, attraverso l’interazione tra robot e ambiente.

Nell’era dell’Industria 4.0 si stanno sviluppando soluzioni indossabili per migliorare le condizioni di sicurezza e ridurre i rischi per la salute nei luoghi di lavoro. Nell’ambito specifico dell’Ergonomia degli Ambienti Termici, l’innovazione tecnologica è principalmente orientata verso lo sviluppo e la messa a punto di tecnologie e soluzioni indossabili con lo scopo di mitigare gli “strain” termici derivanti da esposizioni a temperature estreme (sul versante del caldo, l’ormai evidente innalzamento delle temperature globali sta accelerando questo percorso).

Tra gli scenari lavorativi più emblematici del processo in atto, vale la pena menzionare quello della robotica collaborativa. Uomo e macchina condividono processi che, dalla trasformazione della materia e lungo l’intera filiera della produzione, si concludono con attività di stoccaggio e di distribuzione. Questa opportunità, se da un lato imprime accelerazioni importanti di efficienza dei sistemi, dall’altro pone problemi di interferenza e compatibilità degli spazi, a discapito della intrinseca sicurezza sul lavoro per ciascuna delle singole fasi.

Meno complesso, ma non meno insidioso è il fenomeno delle cadute da scale portatili in quanto troppo spesso causa di infortuni. Il fenomeno può essere comunque mitigabile attraverso il monitoraggio in continuo della stabilità dell’attrezzatura, con segnalazione ed eventuale recupero della posizione di sicurezza quando, per movimenti incauti, il lavoratore dovesse deviare dall’asse di corretta utilizzazione.

Tra gli obiettivi core del programma va sicuramente evidenziato quello incentrato sulle applicazioni di dispositivi implementati su piattaforme di realtà aumentata (Ar), virtuale (Vr) e immersiva (Ir). Si stanno ampiamente diffondendo come strumenti le cui potenzialità non sono tuttavia ancora del tutto esplorate, soprattutto per attività in ambito lavorativo. Ne deriva che la loro suscettibilità evolutiva, sia sotto il profilo hardware, sia degli applicativi specifici, sia molto ampia per diverse finalità. Per questo motivo l’obiettivo raccoglie proposte che si indirizzano non solo a settori differenti, ma anche a modalità di impiego di queste tecnologie secondo diversi approcci (manutenzione, formazione/istruzione, assistenza da remoto, ecc.).

Grazie a queste tecnologie avanzate, per altro, è possibile emulare ambienti di lavoro virtuali, in particolare quelli più ostili o particolarmente complessi dei quali sono noti i rischi per i lavoratori che spesso determinano motivo ricorrente d’infortunio. I corsi, riprogrammati attraverso l’utilizzo di tali tecnologie, possono essere attualizzati proponendo situazioni “reali”

che consentono la pratica delle procedure a fini addestrativi del lavoratore in formazione, con particolare a due categorie problematiche: i giovani e gli anziani. I primi hanno spesso forme contrattuali temporanee e minore esperienza, tendono a sopravvalutare le capacità fisiche o a sottovalutare i rischi per la sicurezza e la salute associati ai loro compiti. I secondi soffrono della diminuzione delle capacità cognitive e fisiche (tra cui aerobiche, tolleranza al calore, forza, tempi di reazione, capacità visiva ed uditiva) a cui si sovrappongono i fattori ambientali determinati dalle più o meno severe condizioni di pressione ambientale (rumore, illuminazione, temperature, ecc.). In entrambi i casi, la formazione erogata attraverso sistemi di realtà immersiva permette la valutazione dell’adeguatezza di tali lavoratori ai compiti ai quali sarebbero indirizzati.

In tal senso l’obiettivo 4 rappresenta l’insieme di proposte sfidanti inerenti l’innovazione tecnologica attraverso sistemi basati sull’Internet delle cose (IoT) e sull’Intelligenza Artificiale (AI), sia pure con diverse declinazioni, ma con il comune denominatore di rendere disponibili strumenti di mitigazione del rischio implementabili con relativa immediatezza ai fini della

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sicurezza incrementale nei luoghi di lavoro, e supportare i manager aziendali nei processi decisionali nel rispetto dei criteri di riservatezza delle informazioni e dei dati (cyber-security).

È altresì importante sottolineare che tali soluzioni, proposte in maniera organica e strutturata, sono concepite per una diffusione su vasta scala conciliando le caratteristiche funzionali e di compatibilità ottimizzandone l’efficacia e la susseguente fruibilità soprattutto da parte di piccole e medie imprese oggi ancora riluttanti rispetto all’adozione delle tecnologie innovative.

Sulla base di queste considerazioni sono state individuate alcune direttrici di ricerca rispetto alle quali si intendono sviluppare approcci concreti per l’implementazione in un arco temporale medio-breve e nel rispetto di investimenti assolutamente compatibili: progettazione di un sensore per la rilevazione del campo elettrico o magnetico per la prevenzione al contatto accidentale dei lavoratori con reti infrastrutturali durante attività manutentive, studio e sviluppo di una nuova generazione di dispositivi di protezione individuale (DPI) complementari a quelli già attualmente fruibili sul mercato per integrare “cluster di protezione” per i lavoratori, implementazione dell’intelligenza artificiale nei dispositivi di protezione individuale uditivi (DPI-u) finalizzati alla implementazione della cosiddetta “realtà aurale aumentata” e alla protezione della capacità uditiva residua nei lavoratori ipoacusici, sviluppo e validazione di un percorso di formazione/addestramento innovativo rivolto gli addetti delle attività estrattive in cave a cielo aperto (ECCA), sviluppo di un sistema di cyber-security basato sulla implementazione di intelligenza artificiale e big data analytics per il rilevamento degli attacchi informatici, implementazione di un dispositivo di protezione personale (maschera pieno facciale integrata con filtri ad elevata efficienza (di tipo P3) da utilizzare soprattutto in situazioni emergenziali quali incendi, post-alluvioni, terremoti e calamità naturali varie.

Facendo riferimento ad un fattore di scala più ampio della produzione, ovvero l’impianto industriale nel suo complesso, anche in seguito ai sempre più frequenti e disastrosi eventi di natura atmosferica, sismica e idrogeologica occorsi negli ultimi anni, l’analisi delle interazioni tra insediamenti produttivi e rischi naturali è quanto mai opportuno per efficaci azioni di carattere prevenzionale. Gli esiti spesso catastrofici sulle strutture degli impianti di processo e di produzione evolvono creando ripercussioni anche gravi per i lavoratori, la popolazione e l’ambiente. In tal senso la sensoristica per il monitoraggio della stabilità almeno degli elementi critici può fornire informazioni utili per la messa in sicurezza precoce dell’impianto nell’incipienza dell’evento naturale.

Riguardo l’utilizzo sempre più massivo di sistemi di realtà aumentata, virtuale e immersiva per le attività di istruzione, formazione ed addestramento di lavoratori che sono coinvolti in attività con rischi specifici, sono stati evidenziati alcuni limiti applicativi principalmente legati all’assenza di una fase esperienziale propedeutica alla consapevolezza dell’apprendimento. Per superare tali limiti è necessario effettuare un addestramento basato su una realtà “costruita”

attraverso la selezione e modellazione degli stimoli multisensoriali che maggiormente influenzano la percezione voluta della realtà e quindi la formazione di abilità cognitive, passa attraverso l’utilizzo di simulatori fisici. L’obiettivo si propone di integrare una interfaccia aptica capace di esercitare degli stimoli di forza, vibrazione o movimento inducendo percezioni tattili nell’utilizzatore.

In ultimo, ma non per questo meno importante, lo smantellamento di installazioni nucleari, ma anche da attività industriali sanitarie e di ricerca scientifica, crea molte importanti problematiche derivanti dallo stoccaggio dei rifiuti in appositi contenitori ad alta integrità ed elevati standard di sicurezza. Anche in questo caso, tecnologie di monitoraggio dedicate, che utilizzano sensoristica smart per la verifica della tenuta, sono garanzia di sicurezza per improbabili, ma non impossibili, contaminazioni ambientali e conseguenze drastiche per la salute della popolazione.

Obiettivo 1: Misure innovative per la gestione del comfort termico nei luoghi di lavoro

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L’obiettivo 1 intende proseguire gli studi derivanti dalle attività di ricerca effettuate nel precedente piano di attività nel campo delle tecnologie innovative per la gestione del comfort in ambito occupazionale. In particolare, verrà ampliato il campione della popolazione lavorativa su cui è stato testato il modello per la stima della temperatura centrale (CT), confrontando il modello di stima della CT con risultati di simulazioni in camera climatica su manichino termico.

Verrà sviluppata una maglietta sensorizzata con caratteristiche avanzate rispetto alla versione realizzata nel PAR 2019-2021 relativamente al numero ed alla tipologia di sensori previsti ed ai materiali utilizzati, con un modulo aggiuntivo che, sfruttando le transizioni di fase di particolari sostanze o altre tecnologie di raffreddamento disponibili, sia in grado di sottrarre calore dal corpo in caso di esposizione ad ambienti molto caldi; i parametri misurati dalla maglietta sensorizzata saranno correlati con indici che classificano il rischio da sovraccarico biomeccanico.

Impatti previsti e ricadute applicative

Gli impatti previsti e le ricadute applicative attese dall’obiettivo sono di tipo conoscitivo, tecnologico, preventivo e protettivo soprattutto per quei lavoratori la cui attività lavorativa prevede un’esposizione a temperature estreme. In particolare:

 sarà prodotta una maglietta sensorizzata che consentirà il monitoraggio di alcuni parametri fisiologici del soggetto che la indossa;

 sarà reso disponibile un modello di stima in tempo reale della CT a partire dal dato di HR misurato dalla maglietta sensorizzata. Il modello sarà applicabile a lavoratori e lavoratrici di età e caratteristiche antropometriche diverse;

 la stima della temperatura centrale consentirà il monitoraggio in continuo dello stato termico del lavoratore, utile per individuare in fase precoce il manifestarsi di condizioni di possibile rischio durante lo svolgimento della sua attività lavorativa;

 sarà testata la capacità di indumenti con specifiche proprietà dissipatorie (i moduli aggiuntivi della maglietta sensorizzata) di ridurre lo strain termico al quale viene esposto il lavoratore in ambienti caldi, e di conseguenza migliorarne il benessere e la performance lavorativa.

Strutture di Ricerca Inail coinvolte

Dimeila: Laboratorio 7 Ergonomia e fisiologia.

Obiettivo 2: Sicurezza operazionale attiva di macchine/attrezzature autonome o