Étude sur les en-têtes de football des jeunes

Malgré la grande popularité du football dans le monde et aux États-Unis, la majorité des recherches sur les impacts à la tête liés au sport se sont concentrées sur les joueurs de football américain masculins utilisant des capteurs de mesure d'impact à la tête dans des casques de football instrumentés. La recherche limitée sur les joueurs de football s'est également concentrée sur les hommes, en particulier ceux qui jouent à un niveau élite, comme collégial ou professionnel. Malheureusement, il y a peu de données sur les jeunes athlètes de football concernant la façon dont ces jeunes joueurs dirigent réellement le ballon et les forces qu'ils subissent. La mesure des impacts à la tête est essentielle pour mieux comprendre les risques potentiels associés à la tête dans le football des jeunes et pour éclairer davantage les changements de règles ou de politiques qui limitent l'exposition à l'impact de la tête dans ces groupes d'âge plus jeunes.

Objectif spécifique : Établir et valider la cinématique de la tête basée sur l'âge, les modèles force-déformation et les cartes de probabilité de lésion cérébrale à partir des données portées par le capteur lors des tâches de cap de football.

Dans cette étude, des modèles de contrainte de force spécifiques à l'âge et au sexe seront validés à l'aide d'une étude de têtes de football dans des conditions contrôlées. Les jeunes joueurs de football de la 6e à la 12e année seront recrutés pour participer à une séance d'entraînement à l'en-tête tout en portant des bandeaux à détecteur de mouvement. Tous les enfants subiront une IRM et une évaluation de base de la fonction neurocognitive, de la santé psychologique, de l'aptitude et des performances scolaires. Des modèles d'éléments finis spécifiques aux participants seront créés à partir d'examens IRM, et les principales souches tissulaires seront déterminées en fonction des profils de mouvement de la tête pendant les en-têtes de football et comparées entre les groupes d'âge et de sexe.

Une cinématique de tête haute fidélité sera acquise lors des en-têtes de football dans des conditions contrôlées à l'aide d'un bandeau personnalisé intégré à des capteurs de mouvement multi-axes. Des IRM seront obtenues chez tous les participants, et des tractographes du cerveau entier individualisés et moyennés (pour réduire la charge de calcul) seront créés. De nouveaux modèles d'éléments finis spécifiques aux participants seront générés à l'aide de techniques de morphing de maillage adaptatif à la géométrie pour correspondre à la morphologie de la tête de chaque sujet à l'aide d'un modèle de tête FE de base (pour réduire le temps de développement du modèle). Les historiques d'accélération linéaire et angulaire obtenus à partir des tâches de cap de football avant et après l'entraînement seront appliqués directement aux modèles EF pour simuler le mouvement de la tête de chaque participant. Les souches principales seront déterminées pour chaque tâche de cap et des cartes de probabilité de lésion cérébrale seront générées en fonction de la souche tissulaire résultante. Le risque de lésion cérébrale sera évalué grâce à l'incorporation d'un critère de lésion cellulaire intégré dans les simulations par éléments finis, avec des souches plus petites corrélées à un risque de lésion plus faible. Les relations force-déformation de la tête de football seront comparées entre les groupes d'âge et les sessions avant et après l'entraînement. Cette analyse fournira un aperçu de l'effet de l'âge et de l'entraînement sur l'amélioration des techniques de cap et la réduction du risque de blessure.