Valutazione Integrata Biomeccanica dell'Esposizione e della Sicurezza

Il progetto VIBES (Valutazione Integrata Biomeccanica dell'Esposizione e della Sicurezza) nasce dalla necessità di superare i limiti degli attuali standard normativi per la valutazione del rischio da esposizione a vibrazioni trasmesse al corpo intero (Whole-Body Vibration, WBV), in particolare l'ISO 2631-1:1997. Le metriche vigenti — quali il valore di accelerazione ponderato in frequenza A(8) e il Vibration Dose Value (VDV) — sono riconosciuti come indicatori deboli della cosiddetta "dose interna" di vibrazione, mostrando una documentata mancanza di correlazione con l'insorgenza di patologie muscolo-scheletriche, neurologiche e vascolari nei lavoratori esposti. Il progetto si propone un cambio di paradigma: dalla misurazione dell'accelerazione all'interfaccia uomo-macchina alla stima dello stress fisiologico reale sui tessuti biologici. Questo obiettivo è perseguito attraverso tre linee di ricerca interconnesse: (1) un approccio "Big Data" per lo sviluppo di modelli di rischio predittivi e probabilistici, basati sull'integrazione di parametri vibrazionali complessi con fattori individuali (età, BMI, postura, genere); (2) la modellazione biomeccanica avanzata mediante modelli computazionali multi-body e a elementi finiti (FE), per stimare direttamente lo stress su tessuti critici quali colonna vertebrale lombare e tratto cervicale; (3) lo sviluppo di sistemi di controllo attivo e adattivo bio-ispirati, che utilizzano il modello biomeccanico come "osservatore" interno per minimizzare in tempo reale lo stress fisiologico, anziché la semplice accelerazione trasmessa. Il partenariato coinvolge il Politecnico di Milano (capofila, Human Vibration Laboratory), l'Università di Roma La Sapienza, l'Università dell'Aquila e il CNR-Stems di Torino, garantendo competenze complementari in biomeccanica, vibroacustica, controllo e prototipazione. I prodotti attesi includono: mappe di rischio probabilistiche personalizzate, una libreria di modelli biomeccanici validati sperimentalmente, algoritmi di controllo avanzati, un prototipo funzionante di sistema di protezione adattivo (sedile attivo), un manichino strumentato per prove standardizzate e un tracciato vibrazionale normalizzato. I risultati saranno trasferibili agli enti di normazione (ISO/TC108/SC4), a INAIL, ai medici del lavoro e all'industria produttrice di sistemi di protezione, con impatto diretto sulla salute dei lavoratori esposti a WBV e sulla revisione degli standard nazionali e internazionali.

The VIBES project (Integrated Biomechanical Assessment of Vibration Exposure and Safety) addresses the critical limitations of current regulatory standards for whole-body vibration (WBV) risk assessment, particularly ISO 2631-1:1997. Existing metrics — including the frequency-weighted acceleration value A(8) and the Vibration Dose Value (VDV) — are widely recognised as poor indicators of the actual "internal dose" of vibration, showing documented lack of correlation with the onset of musculoskeletal, neurological and vascular disorders in exposed workers. The project proposes a paradigm shift: from measuring acceleration at the human-machine interface to estimating the actual physiological stress on biological tissues. This goal is pursued through three interconnected research lines: (1) a Big Data approach for developing probabilistic predictive risk models, integrating complex vibration parameters with individual factors such as age, BMI, posture and gender; (2) advanced biomechanical modelling using multi-body and finite element (FE) computational models to directly estimate stress on critical tissues including the lumbar spine and cervical tract; (3) development of bio-inspired active and adaptive control systems that use the biomechanical model as an internal "observer" to minimise physiological stress in real time, rather than simply reducing transmitted acceleration. The consortium involves the Politecnico di Milano (lead partner, Human Vibration Laboratory), the University of Rome La Sapienza, the University of L'Aquila and CNR-Stems in Turin, bringing together complementary expertise in biomechanics, vibroacoustics, control engineering and prototyping. Expected outputs include: personalised probabilistic risk maps, a library of experimentally validated biomechanical models, advanced control algorithms, a functional prototype of an adaptive protection system (active seat), an instrumented dummy for standardised testing and a normalised vibration test profile. Results will be transferable to standardisation bodies (ISO/TC108/SC4), INAIL, occupational physicians and the protective equipment industry, with direct impact on the health of workers exposed to WBV and on the revision of national and international standards.