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Sensomotorisches Echtzeit-Feedback zur Verletzungsprävention, bewertet in der virtuellen Realität

11. September 2024 aktualisiert von: Greg Myer, Emory University
Traumatische, schwächende Verletzungen des vorderen Kreuzbandes (ACL) treten bei weiblichen Athleten 2- bis 10-mal häufiger auf als bei männlichen Athleten. Folglich gibt es eine größere Population von Frauen, die innerhalb von 12 bis 20 Jahren nach einer Verletzung erhebliche Schmerzen, Funktionseinschränkungen und radiologische Anzeichen einer Knie-Osteoarthritis (OA) erleiden. Um die Belastung durch Arthrose zu verringern, empfiehlt die National Public Health Agenda for Osteoarthritis die Ausweitung und Verfeinerung der evidenzbasierten Prävention von ACL-Verletzungen. Spezialisiertes Training, das auf modifizierbare Risikofaktoren abzielt, zeigt statistische Wirksamkeit bei Hochrisikosportlern; Eine klinisch bedeutsame Risikominderung wurde jedoch nicht erreicht. Eine kritische Barriere, die erfolgreiche Trainingsergebnisse einschränkt, ist die Anforderung an qualifizierte Trainer, jungen Athleten personalisiertes, intuitives und zugängliches Feedback zu geben. Daher besteht eine wichtige Wissenslücke darin, wie man während des Trainings zur Vorbeugung von Verletzungen effizient objektives, effektives Feedback geben kann. Das langfristige Ziel der Forscher ist es, ACL-Verletzungen und die daraus resultierenden Folgen bei jungen Sportlerinnen zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel dieses Vorschlags besteht darin, innovative Techniken des erweiterten neuromuskulären Trainings (aNMT) zu implementieren und zu testen, um das sensomotorische Lernen zu verbessern und biomechanische Risikofaktoren für ACL-Verletzungen zu reduzieren. Die Begründung, die diesem Vorschlag zugrunde liegt, ist, dass die Ermittler nach Abschluss in der Lage sein werden, Biofeedback effektiver zu liefern und den Trend zu zunehmenden ACL-Verletzungsraten bei weiblichen Athleten zu verlangsamen. Dieser Beitrag wird für die Reduzierung der Langzeitfolgen nach ACL-Verletzungen bei jungen Frauen von Bedeutung sein.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Augmented Neuromuscular Training (aNMT) integriert biomechanisches Screening mit hochmodernen Augmented-Reality-Headsets, um Echtzeit-Feedback anzuzeigen, das komplexe biomechanische Variablen auf einfache visuelle Feedback-Stimuli abbildet, die Athleten über ihre eigenen Bewegungen „kontrollieren“. Die zentrale Hypothese ist, dass ein NMT-Biofeedback die Gelenkmechanik in evidenzbasierten Maßnahmen verbessern wird, die in realistischen, sportspezifischen Virtual-Reality-Szenarien gesammelt werden. Der Zweck dieser Untersuchung besteht insbesondere darin, die Wirksamkeit von aNMT-Biofeedback zur Verbesserung der Landemechanik mit hohem Risiko sowohl in einer Laboraufgabe als auch in sportspezifischen Szenarien zu bestimmen. Basierend auf den vorläufigen Daten des Forschers nehmen die Forscher an, dass ein NMT-Biofeedback im Vergleich zu neuromuskulärem Training, das Schein-Feedback während der Drop-Vertical-Jump-Aufgabe (DVJ) beinhaltet, größere Verbesserungen der lokalisierten Gelenkmechanik hervorrufen wird. Im sekundären Ziel stellen die Forscher die Hypothese auf, dass ein NMT im Vergleich zum Schein-Feedback eine verbesserte lokalisierte Gelenkmechanik und globale Techniken zum Verletzungsrisiko während sportspezifischer Manöver hervorbringen wird, die in immersiven virtuellen Umgebungen bewertet werden. Die erwarteten Ergebnisse werden eine erhöhte Effizienz und verbesserte Wirksamkeit des Feedbacks für ein personalisiertes und gezieltes Verletzungspräventionstraining unterstützen. Die positive Auswirkung wird die Verbesserung der Mechanik des Verletzungsrisikos und das Potenzial sein, Verletzungen auf dem Spielfeld zu reduzieren. Ein randomisiertes Design mit wiederholten Messungen wird verwendet, um die beiden Hypothesen für Ziel 1 zu testen: Erstens, dass aNMT größere Verbesserungen der lokalisierten Gelenkmechanik im Vergleich zur Schein-Feedback-Gruppe während der DVJ-Aufgabe hervorbringen wird; Zweitens erwarten die Forscher auf der Grundlage der vorläufigen Daten, dass innovatives aNMT zu abgestuften Verbesserungen der Gelenke und zu einer Verringerung des globalen Verletzungsrisikos führen wird, die die durch die Gesamtaufgabe übertragenen Verringerungen der Biomechanik mit hohem Risiko nach 12 Echtzeit-Biofeedback-Trainingseinheiten übertreffen wird. Die zuvor beschriebenen Techniken werden verwendet, um biomechanische Risikofaktoren während einer DVJ-Aufgabe zu messen, die zu Beginn und am Ende der 6-wöchigen Trainingsphase vor dem Wettkampf durchgeführt wird. Die Athleten werden in eine von zwei Gruppen randomisiert: 1) aNMT-Biofeedback oder (2) Schein (Augmented-Reality-Brille mit einem Stimulus, der die Anzahl der Übungswiederholungen liefert). Jeder Athlet sowie die Statistiker werden für die Intervention geblendet. Alle Athleten erhalten 12 Trainingseinheiten über einen Zeitraum von 6 Wochen während ihrer Saison vor dem Wettkampf, und jede der Gruppen erhält eine Längsschnittbewertung der biomechanischen Ergebnismessungen, die bei jeder Biofeedback-Sitzung erfasst werden. Alle Teilnehmer absolvieren Tests vor dem Training, 6 Wochen Intervention, Tests nach dem Training und Tests nach der Saison.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

420

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Georgia
      • Flowery Branch, Georgia, Vereinigte Staaten, 30542
        • Emory Healthcare Sports Performance And Research Center (SPARC)
    • Ohio
      • Cincinnati, Ohio, Vereinigte Staaten, 45229
        • Cincinnati Childrens Hospital Medical Center

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

12 Jahre bis 18 Jahre (Kind, Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Ja

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • beabsichtigen, an einem organisierten Wettkampfsportteam (Volleyball, Fußball oder Basketball) teilzunehmen
  • zum Zeitpunkt der Studieneinschreibung körperlich in der Lage sein, an ihrem Sport teilzunehmen und die Testverfahren zu absolvieren

Ausschlusskriterien:

  • keiner

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Verhütung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
  • Maskierung: Doppelt

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: aNMT Biofeedback
Die Teilnehmer wurden randomisiert, um eine neuromuskuläre Trainingsintervention zu erhalten, die Biofeedback-Training beinhaltet.
Sonstiges: aNMT Biofeedback
aNMT verwendet gut etablierte visuelle Feedback-Strategien, um ein effizientes, schnelles und robustes Lernen komplexer Bewegungen zu fördern. Athleten können entdecken, wie sie sich bewegen müssen, um das gewünschte Feedback zu erzeugen, auch ohne explizites, bewusstes Wissen darüber, wie ihre Bewegungen mit dem visuellen Muster zusammenhängen. aNMT-Biofeedback wird erstellt, indem kinematische und kinetische Daten in Echtzeit aus den eigenen Bewegungen des Athleten berechnet werden. Diese Werte bestimmen Echtzeit-Transformationen des Stimulus, der die Athletenansichten über Augmented-Reality (AR)-Brillen während der Bewegungsausführung formen. Die Aufgabe des Athleten besteht darin, sich zu bewegen, um eine bestimmte Reizform zu erzeugen ("animieren"), die gewünschten Werten der durch die Intervention angestrebten biomechanischen Parameter entspricht.
Sonstiges: Neuromuskuläres Training
Die Teilnehmer absolvieren über einen Zeitraum von 6 Wochen ein 12 Sitzungen umfassendes Vorbereitungsprogramm für die Saison.
Schein-Komparator: Schein-Biofeedback
Die Teilnehmer wurden randomisiert, um eine neuromuskuläre Trainingsintervention mit Schein-Feedback-Training zu erhalten.
Sonstiges: Schein-Biofeedback
Schein-Biofeedback bietet eine ähnliche phänomenologische Erfahrung wie ein NMT-Biofeedback für Athleten – beide Gruppen erfahren eine Form, die sich mit ihren Bewegungen ändert – aber das Schein-Biofeedback wird keine brauchbaren Informationen liefern, um Bewegungsparameter während kritischer Bewegungsphasen zu modifizieren.
Sonstiges: Neuromuskuläres Training
Die Teilnehmer absolvieren über einen Zeitraum von 6 Wochen ein 12 Sitzungen umfassendes Vorbereitungsprogramm für die Saison.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der lateralen Rumpfflexion
Zeitfenster: Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Die laterale Rumpfflexion während der vertikalen Fallaufgabe wird zwischen den Studienarmen verglichen. Die optimale laterale Rumpfflexion beträgt 0°.
Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Änderung des Momentenverhältnisses von Knie zu Hüfte in der Sagittalebene
Zeitfenster: Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Das Knie-Hüft-Sagittalebenen-Momentverhältnis während der vertikalen Fallaufgabe wird zwischen den Studienarmen verglichen. Das optimale Verhältnis von Knie zu Hüfte in der Sagittalebene ist < 1.
Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Änderung des Knieabduktionsmoments
Zeitfenster: Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Das Knieabduktionsmoment während der vertikalen Fallaufgabe wird zwischen den Studienarmen verglichen. Das optimale Knieabduktionsmoment ist ≤ 0 Newtonmeter (Nm).
Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Änderung der Fußstellung
Zeitfenster: Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Die Fußplatzierung während der vertikalen Drop-Aufgabe wird zwischen den Studienarmen verglichen. Die optimale Fußstellung ist ein Verhältnis von 1:1 zur Hüftbreite.
Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
Änderung des Verhältnisses der vertikalen Bodenreaktionskraft (VGRF).
Zeitfenster: Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)
VGRF während der vertikalen Fallaufgabe wird zwischen den Studienarmen verglichen. Das optimale VGRF-Verhältnis ist ein Verhältnis von 1:1 zwischen den Gliedmaßen.
Baseline (Test vor dem Training), Woche 6 (Test nach dem Training)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der lateralen Rumpfflexion nach dem Training
Zeitfenster: Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Die Beibehaltung der Wirkungen der Intervention wird mit lateraler Rumpfflexion während der vertikalen Fallaufgabe bewertet und zwischen den Studienarmen verglichen. Die optimale laterale Rumpfflexion beträgt 0°.Umgebungen im Vergleich zum Scheinfeedback. Die erwarteten Ergebnisse werden eine erhöhte Effizienz und verbesserte Wirksamkeit des Feedbacks für ein personalisiertes und gezieltes Verletzungspräventionstraining unterstützen.
Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Änderung des Momentenverhältnisses von Knie zu Hüfte in Sagittalebene nach dem Training
Zeitfenster: Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Die Beibehaltung der Wirkungen der Intervention wird anhand des Momentenverhältnisses in der Sagittalebene von Knie zu Hüfte während der vertikalen Fallaufgabe bewertet und zwischen den Studienarmen verglichen. Das optimale Verhältnis von Knie zu Hüfte in der Sagittalebene ist < 1.
Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Änderung des Knieabduktionsmoments nach dem Training
Zeitfenster: Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Die Beibehaltung der Wirkungen der Intervention wird mit dem Knieabduktionsmoment während der vertikalen Fallaufgabe bewertet und zwischen den Studienarmen verglichen. Das optimale Knieabduktionsmoment ist ≤ 0 Newtonmeter (Nm).
Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Änderung der Fußposition nach dem Training
Zeitfenster: Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Die Beibehaltung der Wirkungen der Intervention wird mit Fußplatzierung während der vertikalen Fallaufgabe bewertet und zwischen den Studienarmen verglichen. Die optimale Fußstellung ist ein Verhältnis von 1:1 zur Hüftbreite.
Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Änderung des Verhältnisses der vertikalen Bodenreaktionskraft (VGRF) nach dem Training
Zeitfenster: Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)
Die Beibehaltung der Wirkungen der Intervention wird mit VGRF bewertet, während die vertikale Fallaufgabe zwischen den Studienarmen verglichen wird. Das optimale VGRF-Verhältnis ist ein Verhältnis von 1:1 zwischen den Gliedmaßen.
Woche 6 (Tests nach dem Training), bis Monat 11 (Tests nach der Saison)

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Emory University

Mitarbeiter

National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS)

Ermittler

  • Hauptermittler: Gregory D Myer, PhD, Emory University

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

1. Dezember 2016

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

9. Mai 2022

Studienabschluss (Tatsächlich)

30. Mai 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

7. März 2016

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

11. Oktober 2016

Zuerst gepostet (Geschätzt)

14. Oktober 2016

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

19. September 2024

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

11. September 2024

Zuletzt verifiziert

1. September 2024

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • STUDY00001770
  • 2014-2946 (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: Cincinnati Children's Hospital Medical Center)
  • 5U01AR067997 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

Während die Studienergebnisse veröffentlicht werden, werden die Daten einzelner Probanden nicht mit anderen Forschern geteilt.

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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