Anatomie, physiologie de lésions lors d'accidents ou de maladies générées en milieu de travail par des agents :

• physiques (ex. postures, gestes répétitifs, vibrations, bruit, chaleur, électricité, radiations);  
• chimiques (ex. irritants, asphyxiants, xénobiotiques avec ou sans seuil de toxicité);
• infectieux (ex. virus, bactéries, champignon, protozoaire, larves de vers);

Et par des facteurs psychosociaux selon la nature du travail (ex. environnement de travail malsain), l'organisation du travail (ex. surcharge de travail), des facteurs humains (ex. discrimination, harcèlement psychologique, harcèlement sexuel).

Il est notamment question d'accidents ou de troubles musculo-squelettiques, d'atteintes auditives, de maladies respiratoires, d'accidents ou de maladies hématologiques, de maladies infectieuses, parasitaires, immunologiques, hépatiques ou néphrologiques, de mutagénicité, de cancérogénicités génétiques ou épigénétiques, de neurotoxicité, de dermatites, de dermatoses ou de télangiectasie cutanée, de stérilité chez l'homme ou la femme, de tératogénicité de l'embryon ou du fœtus, de cancers trans-placentaires, de troubles psychologiques et de maladies mentales et des conséquences somatiques occasionnées par ces derniers.

Développement de modalité de mesures non invasives de paramètres cardio-vasculaires et respiratoires chez des volontaires par modification de processus de calorimétrie indirecte ou de la méthode du double marquage des molécules d'eau (impliquant la mesures de taux d'élimination de doses ingérées de deutérium (²H) et d'oxygène-lourd (¹⁸O) dans les fluides biologiques (sang, ou urine, ou salive) de volontaires.

Détermination de débits cardiaques, de taux de ventilation alvéolaire, de taux de ventilation minute chez des travailleurs et des travailleuses (avant et durant leurs grossesses), et ceci, afin de permettre des études au bénéfice d'une meilleure santé et sécurité au travail. Ces derniers incluent notamment les travailleurs de la construction, ceux des mines profondes et ceux et celles du milieu hospitalier dont entre autres les infirmières, les médecins et les techniciens.

Analyse de risque et modalités de prises de décision lors de risques chimiques, biologiques, physiques, ergonomiques, psychosociaux et concernant la sécurité de travailleurs.

Ludwig Vinches acquis une solide expertise dans le domaine de la santé et de la sécurité au travail (SST), en particulier, sur l’exposition des travailleurs aux particules nanométriques ainsi que sur les équipements et les vêtements de protection associés. Il a aussi diversifié ses axes de recherche en y incluant, depuis quelques années, les contraintes thermiques extrêmes en milieu de travail et les textiles et les vêtements de protection intelligents, thématique centrale du volet SST de l'industrie 4.0.

Présentement, ses activités de recherche sont axées sur quatre thématiques principales.

La première thématique consiste à évaluer l’exposition des travailleurs aux particules nanométriques et aux composés organiques volatils produits lors de procédés industriels récents comme la fabrication additive (impression 3D) et les procédés d'usinage au laser (découpe, décapage, etc.). En lien direct avec cette thématique, il travaille sur les paramètres intrinsèques de ces procédés industriels afin de réduire l'émission à la source. Sur cette thématique de recherche, il a reçu en avril 2019 une bourse de carrière Junior niveau 1 FRQ-IRSST en santé et sécurité du travail pour une durée de 4 ans.

La seconde thématique regroupe un ensemble de projets de recherche, tant expérimentaux que théoriques (développement de modèles et simulation) sur l’efficacité des vêtements de protection chimique (gants et combinaisons de protection) contre les particules nanométriques sous différentes formes (poudres, solutions colloïdales ou aérosols) dans des conditions simulant leur utilisation en milieu de travail. Ce programme de recherche comprend aussi le développement de nouveaux matériaux permettant une augmentation significative des propriétés barrière des vêtements de protection chimique.

La troisième thématique traduit son intérêt grandissant pour les contraintes thermiques extrêmes en milieu de travail et l’a conduit au développement d'une veste de refroidissement individuelle adaptée au travail en mines profondes. Deux projets sont en cours d’élaboration sur 1) les effets des vestes de refroidissement individuelles sur les paramètres physiologiques, cognitifs et de ressenti : analyse selon le sexe et l’âge et 2) la contrainte thermique en milieu arctique : validation de nouveaux équipements de protection.

La quatrième thématique repose sur le développement de textiles et de vêtements intelligents. Développer des vestes de refroidissement ou chauffantes entièrement contrôlées par les paramètres physiologiques des individus (température de la peau, fréquence cardiaque et respiratoire, pertes hydriques, etc.) sans intervention directe de l'utilisateur ou développer des combinaisons de protection individuelle permettant d'informer le travailleurs qu'il n'est plus protéger contre les particules nanométriques sont deux des objectifs de cette thématique.