Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Predikce poranění kolene pomocí modelování systémové dynamiky

19. prosince 2023 aktualizováno: Charis Tsarbou, University of Patras

Velké množství studií z posledního desetiletí zabývajících se prevencí poranění kolene se nezdá být dostatečně účinné, aby způsobily pokles míry poranění kolene. Bylo tedy navrženo použít nelineární matematické modely, které simulují provoz komplexních a dynamických systémů.

Tato studie si klade za cíl analyzovat dynamické vztahy rizikových faktorů poranění kolene prostřednictvím modelování systémové dynamiky, aby bylo možné účinně předvídat a předcházet poranění kolena. První část tohoto projektu zahrnuje kvalitativní studii informující o teoretických nelineárních vzájemných souvislostech mezi rizikovými faktory. Cílem je prověřit výchozí hypotetický model formulovaný v první části projektu prostřednictvím statistické analýzy, jako je faktorová analýza a modelování strukturních rovnic. Předsezónní a mimosezónní data z dotazníků a biomechanických měření rizikových faktorů budou shromážděna od minimálně 100 sportovců, kteří se účastní vysoce rizikových sportů. Sportovci budou sledováni kvůli zranění během jedné sezóny a tato data budou použita v další části výzkumného plánu. Další část projektu si klade za cíl vyvinout dynamický simulační model pro predikci poranění kolene pomocí specifických rovnic. Funkce simulačního modelu bude předpovídat náchylnost ke zranění kolena v průběhu času. Další krok zahrnuje ověření a kalibraci modelu na základě zranění kolene, ke kterým došlo během sezóny. Ověřený a kalibrovaný model pak poskytne důsledky pro účinná politická rozhodnutí v prevenci zranění kolene.

Přehled studie

Postavení

Aktivní, ne nábor

Podmínky

Detailní popis

Přestože se velké množství studií v poslední dekádě zabývá pochopením rizikových faktorů a zlepšením programů prevence úrazů, výskyt poranění kolena zůstává vysoký. V důsledku toho mnoho studií uznává, že sportovní zranění, jako je poranění kolenního ACL, jsou výsledkem komplexní interakce více rizikových faktorů, které jsou vzájemně propojeny nelineárním způsobem. Vzhledem k dosavadním přístupům k pochopení etiologie poranění kolene jsou ve většině případů zkoumány některé rizikové faktory a lineárně spojeny s poraněním. Tyto přístupy jsou dostatečně užitečné, aby ukázaly lineární vztah mezi konkrétním rizikovým faktorem a zraněním, ale neposkytují celkový obraz a dynamickou interakci koexistujících rizikových faktorů zranění. Proto bylo v posledních letech navrženo použití nelineárního matematického modelu, který simuluje provoz komplexních a dynamických systémů, s konečným cílem lépe porozumět dynamické interakci různých rizikových faktorů a zlepšit preventivní programy. Simulační modelování je považováno za moudrou možnost, protože složitost problémů je daleko za našimi schopnostmi je vyřešit ručně. Simulační metody lze rozdělit do čtyř hlavních skupin: Monte Carlo, simulace diskrétních událostí, systémová dynamika a simulace založená na agentech. Každá skupina má své výhody týkající se zkoumaného tématu. Systémové dynamické modelování bylo shledáno užitečným při modelování epidemií a strategiích prevence nemocí, ale pokud je nám známo, dosud nebylo použito v tématech prevence sportovních zranění. Předkládaná studie si proto klade za cíl analyzovat zachycenou dynamiku rizikových faktorů poranění kolene prostřednictvím systémového dynamického modelování.

Lepšího porozumění vzájemným vztahům mezi existujícími rizikovými faktory, které přispívají ke zranění kolena, bude dosaženo prostřednictvím metodologie systémové dynamiky. Dále budou odhaleny faktory srovnatelného významu v prevenci úrazů. Využití modelování systémové dynamiky v oblasti prevence sportovních úrazů nebylo dosud začleněno do metodologie výzkumu. Tento projekt bude prvním pokusem zachytit kauzální vztahy mezi klíčovými rizikovými faktory poranění kolene a jejich dynamickou souhru v čase prostřednictvím systémového dynamického modelování. Vyvinutý dynamický model lze použít k predikci zranění kolena a plánování účinných programů prevence zranění.

Modelování SD lze vyvinout podle konkrétních úkolů, včetně jasného vysvětlení problému, generování kvalitativního diagramu struktury systému, převedení kvalitativní hypotézy na kvantifikovaný simulační model, testovací model a informování politických rozhodnutí o důsledcích modelu.

Metodický postup v tomto výzkumném projektu lze rozdělit do tří na sebe navazujících částí. První částí je kvalitativní studie, která bude informovat o teoretických nelineárních vzájemných vztazích mezi rizikovými faktory. Prvním krokem kvalitativní studie je obsáhlý přehled literatury s cílem vytvořit seznam faktorů ovlivňujících zranění kolene u sportovců a vytvořit hypotézy o jejich vzájemných vztazích. Poté bude formulován kauzální smyčkový diagram (CLD) na základě informací získaných z rešerše literatury a aplikace metodologie budování skupinového modelování. Touto metodikou se odborníci v oblasti sportovních zranění (může to být modelovací tým) a zainteresované strany (sportovní vědci, lékaři, další lékařští experti, trenéři, trenéři) zapojí do procesu modelování založeného na sérii workshopů se scénářem.

Konkrétně je metodika budování skupinového modelování založena na konkrétních skriptových cvičeních. Přesněji, zpočátku recenzent formuluje první vnímání kauzálních vztahů mezi faktory a první přehled diagramu kauzální smyčky. Poté bude modelovací tým zapojen do procesu modelování. Pro formulaci CLD budou provedeny přibližně čtyři série. Poté bude CLD představen hlavním zainteresovaným stranám vybraným modelovacím týmem, aby se zapojily jejich názory na CLD. Jejich názory budou použity k aktualizaci modelu. Poté bude formulován konečný neformální diagram.

V druhé části výzkumného projektu bude cílem kvantifikovat vzájemné vztahy mezi faktory pomocí modelu strukturálních rovnic (SEM). Předsezónní a předsezónní data od 100 sportovců budou shromážděna pomocí dotazníků a laboratorních měření, která byla široce používána v průzkumech predikce poranění kolene Modelování strukturálních rovnic je soubor statistických technik používaných k měření komplexních vztahů mezi proměnnými za účelem testování platnosti teorie. pomocí reálných dat. Je podobná, ale výkonnější než regresní analýzy, protože může zkoumat více předpokládaných vztahů mezi proměnnými současně, zatímco vícenásobná regrese neumožňuje takové holistické modelování. SEM může zahrnovat několik integrovaných analytických technik, jako je srovnání skupinových variací spojených s ANOVA a také regresní analýzu. Faktorová analýza je dalším speciálním případem SEM, kdy se nepozorované proměnné (faktorové nebo latentní proměnné) vypočítávají z naměřených proměnných. Tímto způsobem SEM umožňuje výzkumníkům vysvětlit vývoj jevů, jako jsou nemoci nebo zranění. Sportovci budou sledováni kvůli zranění během jedné sezóny a tato data budou použita ve třetí části výzkumného plánu, jak je popsáno níže.

Ve třetí části bude na základě poznatků dvou předchozích studií popsaných výše vypracován dynamický simulační model pro predikci poranění kolene. Již shromážděná data z předchozích kroků a analýzy budou využita pro vývoj simulačního modelu. Pomocí specifických rovnic bude funkce simulačního modelu předpovídat náchylnost ke zranění kolena. Na základě interakce mezi proměnnými vyjádřenými v CLD bude poskytnuta percepce/predikce pravděpodobnosti poranění kolene. Kromě toho by prostřednictvím modelu bylo možné vidět změny v proměnné, která je předmětem zájmu, což je poranění kolena, pokud testant změní hodnoty proměnné.

Poslední krok zahrnuje validaci a kalibraci modelu. Cílem tohoto kroku je otestovat, jak blízko byly odhady zranění kolena modelu k výskytu zranění kolene během sezóny.

Očekává se, že členové komunity sportovního lékařství využijí výsledky studie k predikci zranění kolen a získají přehled o klíčových rizikových faktorech, jakož i jejich vzájemných souvislostech, a efektivně plánují programy a strategie prevence zranění.

Typ studie

Pozorovací

Zápis (Aktuální)

99

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní kontakt

Studijní místa

      • Aígio, Řecko, 25100
        • University of Patras

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

17 let až 40 let (Dítě, Dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Metoda odběru vzorků

Ukázka pravděpodobnosti

Studijní populace

100 zdravých sportovců (17–40 let), kteří se účastní sportů, které zahrnují aktivity jako skákání, zpomalení a změnu směru otáčením, jako je fotbal, basketbal a házená

Popis

Kritéria pro zařazení:

  • Zdraví profesionální sportovci, kteří se účastní týmových sportů (fotbal, házená, basketbal)

Kritéria vyloučení:

  • Zranění sportovci

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Skóre v testu systému bodování chyb při přistání
Časové okno: Základní test
Technika přistání sportovců bude hodnocena pomocí systému hodnocení chyb při přistání. LESS posuzuje kvalitu pohybu při přistání na základě 19bodové souvislé stupnice. Lze dosáhnout maximálního skóre 19; čím nižší skóre, tím lepší technika přistání.
Základní test
BMI (kg/m^2)
Časové okno: Základní test
Základní test
Délka nohou (cm)
Časové okno: Základní test
Základní test
Délka holenní kosti (cm)
Časové okno: Základní test
Základní test
Demografie, historie zranění a úroveň aktivity
Časové okno: Základní test
Pomocí dotazníků budou sbírány údaje týkající se věku, úrovně soutěže, podrobností o předchozích zraněních, herní pozice, objemu tréninku
Základní test
Pasivní rozsah pohybu s goniometrem
Časové okno: Základní test
Bude hodnocen rozsah pohybu pro následující pohyby: vnější/vnitřní rotace kyčle, hyperextenze kolena a dorzální flexe kotníku
Základní test
Vytrvalost základního svalu
Časové okno: Základní test
Bude měřen čas v sekundách do vyčerpání pro udržení pozice v následujících testech: test bočního můstku, test náchylného můstku, test odolnosti extenzoru
Základní test
Svalová síla
Časové okno: Základní test
Vyšetření svalové síly ručním dynamometrem pro následující svaly: kvadricepsy, hamstringy a únosce kyčle
Základní test
Zůstatek
Časové okno: Základní test
Posouzení rovnováhy s tlakovou plošinou při úloze skoku na jedné noze
Základní test
Aktivace svalů
Časové okno: Základní test
Posouzení aktivace kvadricepsu a hamstringů pomocí povrchové elektromyografie v poskoku na dálku
Základní test
Výskyt poranění kolene
Časové okno: 1 rok
Sběr dat prostřednictvím dotazníku pro zranění kolene sportovců během sezóny, která způsobí alespoň jednodenní časovou ztrátu ze hry nebo tréninku
1 rok

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Výskyt dalších poranění dolních končetin
Časové okno: 1 rok
Sběr dat pomocí dotazníku pro další zranění dolních končetin sportovců během sezóny, která způsobí alespoň jednodenní časovou ztrátu ze hry nebo tréninku
1 rok

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Sponzor

Vyšetřovatelé

  • Ředitel studie: Sofia A. Xergia, University of Patras
  • Ředitel studie: Elias Tsepis, University of Patras
  • Ředitel studie: Konstantinos Fousekis, University of Patras
  • Vrchní vyšetřovatel: Charis Tsarbou, University of Patras
  • Ředitel studie: George Papageorgiou, European University Cyprus
  • Vrchní vyšetřovatel: Nikolaos I. Liveris, University of Patras

Publikace a užitečné odkazy

Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (Aktuální)

22. července 2022

Primární dokončení (Aktuální)

22. května 2023

Dokončení studie (Odhadovaný)

31. prosince 2024

Termíny zápisu do studia

První předloženo

15. června 2022

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

19. června 2022

První zveřejněno (Aktuální)

24. června 2022

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

20. prosince 2023

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

19. prosince 2023

Naposledy ověřeno

1. prosince 2023

Více informací

Termíny související s touto studií

Další identifikační čísla studie

  • 12756

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .