Digital Twin Performing Strength -harjoittelun validointi

Hypoteesi: Oletuksena on, että edistynyt aihekohtainen tuki- ja liikuntaelimistön mallinnus yhdistettynä iPhoneen ja Apple Watchiin sulautettuun mobiiliseurantateknologiaan mahdollistaa oikean ennusteen lihasvoiman ja lihaskoon muutoksista alaraajoissa 8 viikon voimaharjoittelun jälkeen. polvinivelen vakauteen liittyvistä tärkeimmistä lihas-jänneryhmistä.

Ensisijainen tavoite: Eri voimaharjoittelumäärien aiheuttamien lihasvoiman muutosten ennustaminen alaraajoissa kehittyneen laskennallisen mallinnuksen, biomekaanisen analyysin ja mobiiliseurantatekniikan avulla. Erityisen kiinnostava on 1RM:n ennuste ja takareisilihasten ja nelipäisen reisilihaksen välisen suhteen ennuste (H:Q-suhde) verrattuna isokineettisiin lujuustesteihin kultastandardina. Tutkimus on selvästi osoittanut, että 1RM:n kvantifiointi on erittäin tärkeää turvallisten ja tehokkaiden vastusharjoitusohjelmien suunnittelussa.

Toissijainen tavoite: Arvioida lihaskoon muutoksia alaraajoissa, jotka johtuvat erilaisista voimaharjoittelumääristä HMF-tekniikalla. Erityisen mielenkiintoista on lihastilavuuden ennustaminen HMF-tekniikalla verrattuna MRI-tietoihin kultaisena standardina, samoin kuin ennuste sopeutumisesta reisilihasten ja nelipäisten lihasten CSA:ssa voimaharjoitteluinterventiosta johtuvan HMF:n avulla verrattuna ultraäänitietoihin.

Tärkeimmät perustekijät, jotka todennäköisesti vaikuttavat ensisijaiseen ja toissijaiseen päätepisteeseen, ovat voimaharjoittelukokemus ja sukupuoli. Otoskoko ja väestöryhmä on määritelty, jotta voidaan analysoida sukupuolikohtaisia ​​eroja tutkimustuloksissa. Siten sisällyttäminen/poissulkemiskriteerit ja tutkimusprotokollat, mukaan lukien koulutukseen liittyvä kyselylomake, on määritelty koulutuskokemuksen vääristymisen minimoimiseksi.

Projektisuunnittelu Tämä urheilutieteen projekti on suunniteltu vahvistavaksi kvalitatiiviseksi tutkimukseksi soveltavassa tutkimuksessa, johon osallistuu terveitä osallistujia. Tämän projektin tarkoituksena on ennustaa lihasvoiman ja lihaskoon muutoksia voimaharjoittelusta laskennallisen mallinnuksen ja mobiiliseurantatekniikan avulla. Erityisesti tutkijat edistävät uusia lähestymistapoja aihekohtaisessa anatomisesti perustuvassa mallintamisessa ja mobiiliseurannassa, joita on aiemmin testattu tutkimusympäristössä ja joita nyt sovelletaan interventiotutkimukseen terveillä vapaaehtoisilla, jotta voidaan ennustaa lihasvoiman ja lihasten mukautuksia. koko suhteessa voimaharjoittelun määrään.

Tutkimussuunnittelu: Voimaharjoitteluintervention erityispiirteet on suunniteltu huolellisesti alan nykyisen tutkimuksen perusteella ja tuki- ja liikuntaelinten terveyden, kuntoilun ja kuntoutuksen voimaharjoittelusuositusten mukaisesti. Erityisesti tutkijat suorittavat 8 viikon voimaharjoitteluohjelman tärkeimmille polvinivelen vakauteen liittyville lihas-jänneryhmille (reisilihakset, nelipäiset ja triceps surae) tutkimusryhmän kanssa (n=36, 18F ja 18M) jaetaan satunnaisesti eri harjoitusmääriin (Ryhmä 1: ei koulutusta, Ryhmä 2: 1 harjoitus viikossa, Ryhmä 3: 3 harjoitusta viikossa) sama määrä aiheita ja sama sukupuolijakauma kussakin ryhmässä. Jokainen osallistuja suorittaa voimaharjoittelun itseohjautuvasti valitsemassaan harjoituskohtaisessa ympäristössä. Kaikille osallistujille annetaan selkeät ohjeet lämmittelyyn, harjoitusten tyyppiin ja suorittamiseen. Voimaharjoitukset ovat vakioharjoituksia polven venytyksen ja koukistuksen vahvistamiseen: kyykkyt, jalkapunnerrus, selän venytykset, kantapään korotukset ja yksittäisen nivelen harjoitukset.

Tutkimusparametrit: Antropometrisia parametreja ovat kehon pituus, ruumiinpaino, segmenttien ympärysmitat, somatotyyppi, kehon muoto, lihasten CSA ja alaraajojen lihastilavuus. Antropometriset parametrit arvioidaan HMF-sovituksella yhdistettynä 3D-kehon skannaukseen ja antropometrisiin mittauksiin ISAK-standardien mukaisesti. Reisilihasten ja nelipäisten reisilihasten CSA:n muutoksia verrataan HMF:n ja ultraäänitietojen välillä ennen ja jälkeen voimaharjoittelun. Voima- ja harjoituskohtaisia ​​parametreja ovat nivelliike, nivelkiihtyvyys, nivelen kokonaismomentit, toistojen määrä, 1RM ja H:Q-suhde. Voima- ja harjoituskohtaisia ​​parametreja arvioidaan biomekaanisen analyysin avulla käyttämällä optisen liikkeenkaappauksen ja iOS Strength Control -sovelluksen tietoja ja verrataan kultastandardina isokineettisten lujuustestien tietoihin. Lisäksi tiedot alaraajojen MRI:stä hankitaan 12 osallistujan alaryhmässä (6F, 6M).

PROJEKTIN VÄESTÖ JA TUTKIMUSMENETTELYT

Hankepopulaatio: Hankepopulaatio on terveitä aikuisia koehenkilöitä, jotka kaikki osallistuvat omaan voimaharjoitteluohjelmaan säännöllisesti viikoittain. Ensisijainen tavoite on ennustaa muutoksia lihasvoimassa (esim. ensisijaiset tulosparametrit: 1RM ja H:Q-suhde) polvinivelen vakauteen liittyvien tärkeimpien lihasryhmien eri harjoitusmäärien jälkeen. Tehoanalyysi suoritettiin käyttämällä statistikguru.de:tä ensisijaisen tulosparametrin 1RM vaaditun otoskoon arvioimiseksi. Tehoanalyysin perusteella tutkijat tavoittelevat yhteensä n=36 täydellistä tietojoukkoa (n=12 per voimaharjoitteluintervention tutkimusryhmä), ja n=12 osallistujan alaryhmälle on lisäksi varattu alemman tason magneettikuvaus. raajat lähtötasolla.

MRI-pohjainen lihastilavuuden arviointi HMF-tekniikan validointia varten analysoidaan voimaharjoittelusta riippumatta. Näin ollen HMF-tekniikan tarkkuus riippuu alkuperäisestä yleisestä tuki- ja liikuntaelimistön mallista, jota mallin sovittamiseen käytetään, sekä saatavilla olevista aihekohtaisista ihon pinta- ja antropometrisista tiedoista.

Kaikkien osallistujien on vahvistettava vapaaehtoinen osallistumisensa kirjallisella tietoon perustuvalla suostumuksella ennen kuin heidät lähetetään mihinkään tutkimusmenettelyyn.