Does virtual reality contribute to the prevention of musculoskeletal disorders at work: a systematic review

Stel je een fabrieksvloer voor waar de werkstations nog niet zijn gebouwd, maar de mensen die ze zullen gebruiken al lopen risico. Musculoskeletale aandoeningen, de pijnlijke spieren en overbelaste pezen die werknemers teisteren, ontstaan vaak door de manier waarop een baan is ontworpen voordat er ook maar één gereedschap wordt opgepakt. Decennialang hebben ingenieurs geprobeerd dit op te lossen door fysieke modellen te bouwen of computersimulaties te gebruiken, maar deze methoden missen soms het menselijke element. Ze slagen er niet in om vast te leggen hoe een echt persoon voelt, beweegt en reageert wanneer diegene echt op een taak is verdiept. Hier komt virtual reality om de hoek kijken, een technologie die de stap heeft gezet van gaming naar een laboratorium voor het menselijk lichaam. Door een werknemer in een digitale versie van hun toekomstige baan te plaatsen, kunnen ontwerpers zien hoe zij bewegen, waar zij strekken en wat pijn doet, nog voordat de eerste steen is gelegd. Het doel is simpel maar diepgaand: het ontwerp repareren voordat de blessure optreedt.

Een team van onderzoekers zette zich af om te zien of deze hoogtechnologische aanpak daadwerkelijk werkt. Ze voerden een systematische review uit, een methode waarbij alle relevante studies over een specifiek onderwerp worden verzameld en geanalyseerd om het grote plaatje te vinden. Ze bekeken eenentwintig studies gepubliceerd tussen 2016 en 2025, met de focus op hoe bedrijven virtual reality gebruiken om werkstations te ontwerpen en rugpijn, schouderbelasting en andere fysieke kwalen te voorkomen. De onderzoekers onderzochten de gebruikte hardware, de software die deze digitale werelden bouwde, en de methoden die werden gebruikt om te controlennen of de virtuele ervaring nauwkeurig genoeg was om op te vertrouwen. Ze wilden weten of het lichaam op dezelfde manier reageert in een digitale kamer als in een echte kamer, en of de instrumenten die worden gebruikt om risico's in de virtuele wereld te meten, betrouwbaar zijn.

Het beeld dat naar voren kwam, is er een van grote belofte vermengd met aanzienlijke tekortkomingen. De meeste studies die zij beoordeelden, vonden plaats in de sectoren engineering en productie, waar de primaire focus lag op assemblage-taken, zoals het in elkaar zetten van auto-onderdelen of vliegtuigcomponenten. De gebruikte technologie was behoorlijk geavanceerd; de meerderheid van de studies vertrouwde op headsets die de ogen bedekken, vergelijkbaar met die voor gaming, gecombineerd met motion capture-systemen die de beweging van het lichaam volgen. Deze systemen gebruikten vaak software zoals Unity 3D, een platform dat veel wordt gebruikt om interactieve omgevingen te bouwen, om de digitale werkruimtes te creëren. In deze virtuele ruimtes voerden operators taken uit zoals tillen, draaien of reiken naar gereedschap, terwijl de computer elke beweging registreerde om de belasting op hun gewrichten te berekenen.

De review vond echter een verontrustend patroon: de meeste studies bewezen feitelijk niet dat de virtuele wereld een getrouwe kopie van de werkelijkheid was. Van de eenentwintig studies gebruikten er vijftien simpelweg de virtuele omgeving om risicovolle houdingen op te sporen, zonder ooit te controleren of de resultaten overeenkwamen met wat er in de echte wereld zou gebeuren. Het was alsof een arts een patiënt diagnosticeerde op basis van een tekening zonder de patiënt ooit gezien te hebben. Hoewel deze studies erin slaagden om gevaarlijke posities te identificeren, misten ze de cruciale stap van validatie. Slechts acht studies gingen verder om de technologie te testen. Zes hiervan vergeleken de gegevens uit de virtuele omgeving met gegevens verzameld van echte mensen die echte taken uitvoerden, of met digitale menselijke modellen. De resultaten van deze vergelijkingen waren gemengd. In sommige gevallen functioneerde de virtuele omgeving goed en toonde het vergelijkbare gewrichtshoeken en bewegingspatronen als de echte wereld. In andere gevallen waren er duidelijke verschillen. Zo vond één studie dat mensen in de virtuele wereld meer tijd doorbrachten in risicovolle posities dan in de werkelijkheid, waarschijnlijk omdat de headset hun perifere zicht beperkte, waardoor ze hun hoofd meer moesten draaien dan ze natuurlijk zouden doen. Een andere studie merkte op dat gebruikers hun armen in andere posities hielden zonder het gewicht van een echt object in hun handen, dan wanneer ze een zwaar onderdeel zouden vasthouden.

De onderzoekers keken ook naar hoe de gebruikers zich voelden tijdens het dragen van de apparatuur. Ze vonden dat mensen over het algemeen een gevoel van aanwezigheid ervoeren in de virtuele wereld, wat betekent dat ze het gevoel hadden echt "daar" te zijn, wat essentieel is voor het functioneren van de simulatie. Echter, sommige gebruikers rapporteerden een verhoogde mentale inspanning of ongemak, bekend als cybersickness, wat kan gebeuren wanneer de hersenen tegenstrijdige signalen ontvangen van de ogen en het lichaam. Dit suggereert dat, hoewel de technologie krachtig is, deze nog niet perfect is. De studies die de virtuele en echte resultaten vergeleken, vonden vaak dat de virtuele omgeving het risico kon overschatten of onderschatten, afhankelijk van hoe realistisch de simulatie was. Als de virtuele omgeving bijvoorbeeld niet de weerstand van een zwaar object bevatte, zou de gebruiker de spanning die hij in werkelijkheid zou voelen mogelijk niet ervaren, wat leidt tot een vals gevoel van veiligheid. Omgekeerd, als de graphics slecht waren of de beweging traag was, zou de gebruiker meer moeite hebben dan nodig, waardoor de taak moeilijker lijkt dan deze in werkelijkheid is.

Ondanks deze beperkingen toonden de studies aan dat virtual reality een nuttig hulpmiddel kan zijn voor het verbeteren van de vormgeving van werkstations. In de weinige gevallen waarin onderzoekers een werkstation herontwierpen op basis van feedback uit de virtuele werkelijkheid en dit vervolgens opnieuw evalueerden, daalden de risicoscores voor musculoskeletale aandoeningen. Dit suggereert dat de technologie kan helpen bij het identificeren van problemen en het sturen van verbeteringen. Toch waarschuwden de onderzoekers dat deze bevindingen nog geen definitieve oplossing zijn. De studies waren vaak klein en betrokken slechts een handvol deelnemers, en ze gebruikten zelden sterke statistische methoden om te bewijzen dat de verbeteringen echt waren en niet slechts een toevalstreffer. De methoden die werden gebruikt om risico's te meten, varieerden ook sterk van de ene studie naar de andere, wat het moeilijk maakt om resultaten direct te vergelijken. Sommigen gebruikten één methode om de houding te scoren, terwijl anderen een andere methode gebruikten, en sommigen gebruikten helemaal geen standaard scoring.

De auteurs concludeerden dat hoewel virtual reality terrein wint als een manier om veiligere werkplekken te ontwerpen, het vakgebied moet rijpen. De huidige aanpak is vaak te experimenteel, met te veel verschillende manieren van werken en te weinig bewijs dat de digitale simulaties overeenkomen met de echte wereld. Om werkelijk letsel te voorkomen, stellen de onderzoekers dat toekomstige studies gestandaardiseerde methoden en rigoureuze tests moeten adopteren. Ze moeten ervoor zorgen dat de virtuele omgeving aanvoelt en werkt als de echte wereld, van het gewicht van de gereedschappen tot de weerstand van de lucht. Ze moeten ook meer diverse groepen werknemers betrekken, niet alleen gezonde vrijwilligers, om te zien hoe de technologie werkt voor de mensen die het werk daadwerkelijk zullen uitvoeren. Tot die tijd blijft virtual reality een krachtige maar onbewezen bondgenoot in de strijd tegen werkgerelateerde letsels, die een blik biedt op een veiligere toekomst, maar die deze nog niet garandeert. De weg vooruit vereist een versmelting van technische precisie en menselijk begrip, om ervoor te zorgen dat de digitale instrumenten die we bouwen om ons te beschermen, even echt en betrouwbaar zijn als de wereld die ze bedoeld zijn te simuleren.