Eine umfassende Analyse zur Identifizierung von Risikofaktoren für laufbedingte Verletzungen

Das Gesamtprojekt wird 12 Monate dauern, davon 3 Monate für die Vorbereitung der Testeinrichtungen und Schulung des Personals, 6 Monate für die Analyse ausreichender Probanden für statistische Aussagekraft und 3 Monate für die statistische Analyse und Überprüfung. Zwischen drei und elf Air Force Reserve-Stützpunkte mit einem Developmental Training Flight (DTF) erhalten ein RunDNA 3D-Bewegungsanalysesystem, um als Testeinrichtungen teilzunehmen. Die DTF ist Teil der Air Force Reserves, wo neue Rekruten vor dem BMT eine Ausbildung und Schulung absolvieren. An jedem DTF-Stützpunkt werden drei bis fünf Sportphysiologen in der Durchführung der RunDNA-Analyse geschult. Die Schulung erfolgt aus der Ferne, was bereits durch videobasierte Vorträge auf 6 Luftwaffenstützpunkten erfolgreich durchgeführt wurde. Jeder Forschungsprüfer besteht einen Test und muss vor dem Test eine mit dem RunDNA-Gerät durchgeführte 3D-Analyse zur Standardisierung der Verfahren einreichen.

Jede DTF verfügt über mehr als 100 Militärrekruten, die sich jederzeit auf die Teilnahme am BMT vorbereiten. Rekruten werden innerhalb von 16 Wochen nach der Teilnahme am BMT einem grundlegenden Fitnesstest unterzogen. Der Fitnesstest besteht aus einem zeitgesteuerten 1,5-Meilen-Lauf, einem zweiminütigen zeitgesteuerten Liegestütztest und einem zweiminütigen zeitgesteuerten Sit-up-Test. Drei Tage oder weniger nach dem Fitnesstest (sobald der Muskelkater abgeklungen ist) werden die Rekruten der RunDNA-Analyse unterzogen.

Die RunDNA-Analyse besteht aus einem Running Readiness Assessment (RRA) zur Bestimmung von Mobilität und Kraft und einer 3D-Ganganalyse zur Beurteilung der Laufform. Der RRA besteht aus dreizehn bewegungsbasierten Beurteilungen, die anhand spezifischer Kriterien für jeden Test bewertet werden. Die Tests sind:

1. Zehenberührung
2. Rückbeuge
3. Drehung
4. Einbeinige Balance – Augen geschlossen
5. Hocken
6. Einbeiniges Sitzen zum Stehen
7. Einseitiger Hüftbrücken-Ausdauertest
8. Einbeiniges Wadenheben
9. Seitenplanke
10. Zehenspreizung
11. Hallux-Erweiterung
12. Hallux-Entführung
13. Die Punkte 1 bis 5 zum Bewegungsbereich des Knöchels enthalten zusätzliche Aufschlüsselungen, um Bewegungseinschränkungen genauer zu identifizieren und spezifische Korrekturübungsprogramme vorzuschreiben. Das Personal des DTF-Standorts gibt die RRA-Ergebnisse zum Zeitpunkt der Verabreichung in die mobile RunDNA-App ein. Es wurde ein Punktesystem für insgesamt 55 Punkte erstellt, wobei 1 Punkt für eine Krafteinschränkung, 2 Punkte für eine Beweglichkeitseinschränkung und 3 Punkte für eine schmerzhafte Bewegung vergeben werden. Jeder Läufer erhält eine Punktzahl aus seinem RRA.

Für die 3D-Laufanalyse wird ein tragbares Gerät verwendet, das auf einem Stativ fünf Fuß hinter einem Laufband montiert ist. In jedem Gerät befinden sich 3 optische Motion-Capture-Kameras mit LED-Leuchten. Achtzehn reflektierende Markierungen werden unter Verwendung des modifizierten Helen-Hayes-Protokolls an jedem Läufer angebracht. Den Läufern wird mindestens 2 Minuten Zeit zum Aufwärmen gegeben, anschließend werden 15 Sekunden des Laufens erfasst. Nachdem die Qualität der 3D-Erfassung überprüft wurde, wird jedem Läufer eine von der Software festgelegte Laufkategorie zugewiesen. Die Software kommuniziert die Laufkategorie mit der mobilen App und den Gruppen, denen Übungen verschrieben werden, werden diese Programme zu ihrem Profil hinzugefügt.

Forschungsteilnehmer (Rekruten) geben unter ihrem Profil in der mobilen Anwendung auch Informationen zu Demografie, Lauferfahrung und Verletzungshistorie ein.

Die Ermittler werden nach dem Zufallsprinzip zuweisen, welche Teilnehmer das Interventionsprogramm an den DTF-Standorten erhalten, um personalisierte Programme basierend auf der RunDNA-Analyse zu verschreiben. Die Prüfer weisen das Programm anhand der generierten Benutzer-ID zu, wobei die Quoten den Eingriff angeben und die Geraden nicht. Die Verschreibung der Programme wird standardisiert, indem die mobile App verwendet wird, um die Ergebnisse des Läufers zu analysieren und ein Korrekturübungsprogramm der RRA, ein Gangkategorieprogramm und ein Fitnesstrainingsprogramm vorzuschreiben. Das Gangkategorieprogramm wird eines von zwölf Programmen sein, die Läufer klassifizieren, nachdem die Software alle Laufvariablen analysiert hat. Jede Kategorie verfügt über spezielle Aufwärmübungen, spezielle Übungen und spezielle Methoden zur Gangschulung, um das Verletzungsrisiko für Läufer durch eine Verbesserung ihrer Form zu senken. Eine Beispielkategorie ist ein Overstrider-Trittfrequenzprogramm. Diese Person landet mit dem Fuß zu weit vor dem Körper, weil sie eine langsame Schrittfrequenz hat. Das Overstrider-Trittfrequenzprogramm umfasst ein dynamisches Aufwärmen, Übungen mit einer höheren Schrittfrequenz und ein Gangtraining, bei dem der Läufer seine Schritte an ein Metronom anpasst, das 5–10 % höher ist als seine selbst gewählte Schrittfrequenz.

Die Rekruten absolvieren eine mindestens 8-wöchige Schulung bei DTF und nutzen dabei die mobile App und GPS-Uhren, um die Einhaltung der Vorschriften und die Trainingsbelastung zu verfolgen. Das Trainingsprogramm nutzt Prinzipien des motorischen Lernens, um die Zeit, in der ein Läufer die neue Form nutzt, mit abgeschwächter Rückmeldung schrittweise zu verlängern, um eine natürliche Übernahme der Lauftechnik zu ermöglichen. Für die Herz-Kreislauf-Fitness ist Cross-Training enthalten, in späteren Phasen des Programms auch Schnelligkeitstraining für das Laufen, um die Leistung zu verbessern. Innerhalb von zwei Wochen, nachdem der Rekrut zum BMT geht, führt das Personal vor Ort die Fitnesstests und die RunDNA-Analyse erneut durch und verwendet dabei dieselben oben aufgeführten Verfahren, um Veränderungen in Fitness, Mobilität, Kraft und Laufform zu überwachen. Die Ergebnisse werden zur Analyse in der RunDNA-App aufgezeichnet.

Alle Rekruten werden während der BMT über die mobile Anwendung überwacht, um die Leistung des Fitnesstests, die Verletzungsraten, die Inanspruchnahme medizinischer Dienste, die Abschlussquote sowie subjektive Schmerz- und Müdigkeitsberichte zu bewerten. Rekruten tragen weiterhin das GPS-Gerät, um die Trainingsbelastung zu verfolgen. Die Rekruten füllen täglich auf ihrem iPad einen subjektiven Fragebogen aus, in dem sie über den Verletzungsstatus berichten und die Trainingsdaten der Uhr synchronisieren. Wenn nicht für jeden Rekruten iPads zur Nutzung der RunDNA-App verfügbar sind, wird ein analoges Journal bereitgestellt, in dem die Nummer seines Forschungsthemas aufgeführt ist. Jeder Rekrut erhält seine Fachnummer, um zu wissen, welche Zeitschrift ihm gehört. Am Ende des BMT werden die Zeitschriften zur manuellen Eingabe verschickt. Wenn für die Nutzung der RunDNA-App keine iPads verfügbar sind, werden mehrere iPads an das medizinische Personal des BMT geschickt und die Teilnehmer kommen zweimal wöchentlich vorbei, um ihr GPS-Gerät mit dem iPad zu synchronisieren und Trainingsdaten vom GPS zu laden.

Für Rekruten, die an dieser Forschungsstudie teilnehmen, wird es keine Änderung der Trainingspläne gegenüber den Standard-BMT-Protokollen geben. Wenn ein Rekrut zu irgendeinem Zeitpunkt eine Verletzung erleidet oder medizinische Hilfe benötigt, alarmiert das medizinische Personal des BMT den Hauptermittler.

Zur Beantwortung der primären Forschungsfrage wird eine statistische Analyse aller Ergebnisse durchgeführt, mit der Erwartung, wichtige modifizierbare Variablen im Zusammenhang mit Laufverletzungen in der Kontrollgruppe und der Fähigkeit der Interventionsgruppe, Verletzungsraten zu reduzieren und die Leistung zu steigern, zu identifizieren.