Ifjúsági futball fejléc tanulmány

Annak ellenére, hogy a futball világszerte és az Egyesült Államokban is nagy népszerűségnek örvend, a sporttal kapcsolatos fejütődésekkel kapcsolatos kutatások többsége férfi amerikai futballistákra összpontosult, fejütődésmérő érzékelőket használva műszeres futballsisakokban. A futballistákon végzett korlátozott kutatások szintén a férfiakra összpontosítottak, különösen azokra, akik elit szinten, például egyetemistákon vagy profi szinten játszanak. Sajnos kevés adat áll rendelkezésre az ifjúsági futballsportolókról arra vonatkozóan, hogy ezek a fiatalabb játékosok hogyan fejelik a labdát, és milyen erőket tapasztalnak meg. A fejre gyakorolt ​​hatások mérése alapvető fontosságú az ifjúsági labdarúgásban a fejlökéssel kapcsolatos lehetséges kockázatok további megértéséhez, valamint a szabály- vagy irányelvmódosításokhoz, amelyek korlátozzák a fejre gyakorolt ​​hatást ezekben a fiatalabb korcsoportokban.

Konkrét cél: Életkoron alapuló fejkinematika, erő-húzódási modellek és agysérülés-valószínűségi térképek létrehozása és validálása az érzékelők elhasznált adataiból futball-irányfeladatok során.

Ebben a tanulmányban az életkor- és nem-specifikus erőfeszítési modelleket a futballfejek ellenőrzött körülmények között végzett vizsgálatával validálják. A 6-12. évfolyamos ifjúsági focistákat felveszik fejléc edzésre, mozgásérzékelős fejpántot viselve. Minden gyermeket MRI-vizsgálatnak vetnek alá, valamint a neurokognitív funkciók, a pszichológiai egészség, valamint a tanulmányi alkalmasság és teljesítmény kiindulási értékelését. MRI-felvételekből résztvevő-specifikus végeselem-modellt hoznak létre, a fő szöveti törzseket pedig a futballfejlécek során tapasztalt fejmozgási profilok alapján határozzák meg, és összehasonlítják a kor- és nem-specifikus csoportok között.

A nagy pontosságú fejkinematika a futballfejlécek során, ellenőrzött körülmények között, egy többtengelyes mozgásérzékelőkkel ellátott egyedi fejpánt segítségével érhető el. Minden résztvevőnél MRI-vizsgálatot készítenek, és egyénre szabott és populáció átlagolásával (a számítási terhelés csökkentése érdekében) egész agyi traktográfokat készítenek. Új résztvevő-specifikus végeselem-modelleket generálunk geometriai adaptív háló-morfológiai technikákkal, hogy az egyes alanyok fejmorfológiájához illeszkedjenek egy alapvonali FE fejmodell segítségével (a modellfejlesztési idő csökkentése érdekében). Az edzés előtti és utáni futballfejezési feladatokból nyert lineáris és szöggyorsulási előzményeket közvetlenül az FE modellekre alkalmazzák, hogy szimulálják az egyes résztvevők fejmozgását. A fő törzseket minden egyes feladathoz meghatározzák, és az eredményül kapott szövettörzs alapján agysérülési valószínűségi térképeket készítenek. Az agysérülés kockázatát a végeselemes szimulációkba ágyazott sejtsérülési kritérium beépítésével értékelik, ahol a kisebb feszültségek kisebb sérülési kockázattal korrelálnak. A futballfejléc erő-feszültség viszonyait a korcsoportok, valamint az edzés előtti és utáni edzések között összehasonlítják. Ez az elemzés betekintést nyújt az életkor és az edzés hatásába a vezetési technikák javítására és a sérülések kockázatának csökkentésére.