Model systémové dynamiky pro predikci akutních bezkontaktních poranění dolních končetin (SDLE)

Úvod

Správná funkce hamstringů je nezbytná pro provádění většiny atletických aktivit. Svalová zranění, zejména hamstringů, patří mezi zranění s vyšším výskytem v kolektivních sportech. Konkrétně svalová zranění tvoří přibližně jednu třetinu všech zranění se ztrátou času v evropských fotbalových klubech, zatímco zranění hamstringů představují 12 % všech zranění. Kromě toho se finanční dopad jednoměsíční rehabilitace hráče s HSI v evropském týmu rovná 500 000 eur. Systematický přehled nedávno zkoumal rizikové faktory související s 179 HSI a dospěl k závěru, že je potřeba prozkoumat komplexní a nelineární vzájemný vztah těchto faktorů. Využití komplexních systémových výpočtových metod v oblasti sportovních úrazů poskytuje validní pohled na etiologii zranění a následně efektivnější predikci zranění.

Modelování SD a jeho aplikace na výzkum související se zdravím v posledních několika letech rychle narůstá. Příklady úspěšných aplikací SD zahrnují témata obezity a cukrovky, rakoviny, kardiovaskulárních a dalších chronických onemocnění s cílem zachytit a lépe porozumět komplexní etiologii a zotavení otřesu mozku.

Stručně řečeno, metoda modelování SD se ukázala jako účinný přístup k řešení problémů zdravotního systému. Pokud je však vědcům známo, nebyla provedena žádná studie využívající modelování SD za účelem prozkoumání komplexní a dynamické povahy interakce mezi faktory, které přispívají k HSI.

Cíl studie

Cílem této studie je nejprve vyvinout model systémové dynamiky dolních končetin (SDLE) pro hodnocení rizika poranění hamstringů. Dále bude model kalibrován a ověřen s reálnými daty pro kvantifikaci interakce faktorů a testování schopnosti modelu předpovídat HSI. Konečným cílem je otestovat věrohodné strategie prevence a navrhnout vhodné politiky.

Metodologie

Obecný popis metodického postupu projektu SDLE Jsou uvedeny metodické fáze navrhovaného projektu a harmonogram navrhované studie. Po jasném prohlášení o problému je třeba provést revizi rizikových faktorů HSI. Rizikové faktory budou použity jako proměnné pro vývoj modelu SDLE. To bude usnadněno tím, že zpočátku použijeme techniku ​​modelování kauzální smyčky v sérii workshopů o společné tvorbě s hlavními zainteresovanými stranami. Zde bude použita metodika Group Modeling Building (GMB). Cílem je získat cenné informace od zainteresovaných stran, jako jsou sportovní fyzioterapeuti, lékaři, trenéři a sportovní vědci. Výstupem workshopů společné tvorby bude model kauzální smyčky zobrazující hlavní vzájemné vztahy mezi rizikovými faktory HSI. Vytvoření CLD bude sloužit jako komunikační nástroj pro sdílení různých mentálních modelů, které existují mezi zúčastněnými stranami. Po vývoji CLD po dohodě se zúčastněnými stranami přistoupíme k modelu zásob a toků, kdy kvantifikujeme proměnné identifikované v CLD a rozlišujeme stavy a toky. Poté bude formulovaný model SDLE kalibrován pomocí skutečných dat (rizikové faktory, zranění, míra expozice) od sportovců týmových sportů. Posledním krokem bude spuštění simulačního modelu pomocí analýzy citlivosti. Budeme provádět experimenty testováním věrohodných intervencí před implementací, abychom snížili rizika a vyřešili problém zranění hamstringů. Hlavní fáze navrhovaného projektu jsou podrobněji popsány následovně.

Validace modelu SDLE s reálnými daty

K účasti na této studii budou pozváni sportovci týmů. Aby se sportovec mohl zúčastnit studie, měl by být bez zranění alespoň šest měsíců nebo by měl být plně rehabilitován z předchozího zranění. V této fázi bude provedena jednoletá prospektivní kohortová studie. Tato fáze zahrnuje předsezónní měření, sběr dat o zraněních a míře expozice během sezóny a následná měření uprostřed sezóny. Zaznamenaná data budou vložena do formulovaného modelu SDLE pro kalibraci a ověření modelu. Nejprve budou shromážděny demografické údaje a lékařská historie. Poté budou posouzena konkrétní biomechanická měření.

Zpracování dat a statistická analýza

Ke kvantifikaci vzájemných vztahů mezi shromažďovanými proměnnými bude použit model strukturálních rovnic (SEM). Modelování strukturálních rovnic je soubor statistických technik používaných k měření komplexních vztahů mezi proměnnými k testování platnosti teorie pomocí reálných dat.

Analýza citlivosti a plánování scénářů

Poté, co byl model SDLE zkalibrován a ověřen, budou posouzeny různé scénáře. Různé intervence budou aplikovány za účelem vyhodnocení dopadu těchto intervencí pomocí simulačního modelu SDLE. V důsledku toho budou navrženy účinné postupy pro řešení problému akutních bezkontaktních poranění LE.