仮想現実で評価される傷害予防のためのリアルタイムの感覚運動フィードバック
2024年9月11日 更新者:Greg Myer、Emory University
外傷性で衰弱性の前十字靭帯 (ACL) 損傷は、男性アスリートよりも女性アスリートの方が 2 倍から 10 倍高い割合で発生します。
その結果、損傷後 12 ~ 20 年以内に重大な痛み、機能制限、および変形性膝関節症 (OA) のレントゲン写真の兆候に耐える女性の人口が多くなります。
OA の負担を軽減するために、変形性関節症の国家公衆衛生アジェンダは、証拠に基づいた ACL 損傷の予防を拡大および改善することを推奨しています。
修正可能な危険因子を対象とする特別なトレーニングは、リスクの高いアスリートにおいて統計的な有効性を示しています。しかし、臨床的に意味のあるリスクの低減は達成されていません。
トレーニングの成果を制限する重要な障壁は、資格のあるインストラクターが、パーソナライズされた直感的でアクセスしやすいフィードバックを若いアスリートに提供する必要があることです。
したがって、知識の重要なギャップは、怪我予防のためのトレーニング中に客観的で効果的なフィードバックを効率的に提供する方法です。
研究者の長期的な目標は、若い女性アスリートの ACL 損傷とその後の後遺症を減らすことです。
この提案の全体的な目的は、感覚運動学習を強化し、ACL 損傷の生体力学的危険因子を減らすために、革新的な拡張神経筋トレーニング (aNMT) 技術を実装およびテストすることです。
この提案の根底にある理論的根拠は、完了後、研究者はバイオフィードバックをより効果的に提供し、女性アスリートのACL損傷率の増加傾向を減速させることができるようになるということです.
この貢献は、若い女性の ACL 損傷後の長期的な後遺症の減少にとって重要です。
調査の概要
詳細な説明
拡張神経筋トレーニング (aNMT) は、生体力学的スクリーニングと最先端の拡張現実ヘッドセットを統合して、複雑な生体力学的変数を単純な視覚的フィードバック刺激にマッピングするリアルタイム フィードバックを表示します。このフィードバックは、アスリートが自分の動きを介して「制御」します。
中心的な仮説は、NMT バイオフィードバックが、現実的でスポーツ固有の仮想現実シナリオで収集された証拠に基づく測定で関節の力学を改善するというものです。
具体的には、この調査の目的は、実験室のタスクとスポーツ固有のシナリオの両方で、リスクの高い着陸メカニズムを改善するための aNMT バイオフィードバックの有効性を判断することです。
調査官の予備データに基づいて、調査官は、ドロップ垂直跳び (DVJ) タスク中に偽のフィードバックを組み込む神経筋トレーニングと比較して、NMT バイオフィードバックがローカライズされた関節力学に大きな改善をもたらすと仮定しています。
二次的な目的では、研究者は、偽のフィードバックと比較して、没入型の仮想環境で評価されたスポーツ固有の操作中に、aNMT が改善されたローカライズされた関節力学と全体的な傷害リスク技術を生み出すという仮説を立てています。
期待される結果は、パーソナライズされたターゲットを絞った傷害予防トレーニングのフィードバックの効率と有効性の向上をサポートします。
プラスの影響は、怪我のリスクメカニズムの改善と、競技場での怪我を減らす可能性です。
目的 1 の 2 つの仮説をテストするために、ランダム化された反復測定デザインが使用されます。まず、aNMT は、DVJ タスク中に偽のフィードバック グループと比較して、ローカライズされた関節力学で大きな改善をもたらすということです。第二に、予備データに基づいて、研究者は、革新的なaNMTが段階的な関節の改善につながり、12回のリアルタイムバイオフィードバックトレーニングセッションに続く高リスクのバイオメカニクスの全体的なタスク転送の削減を超える全体的な損傷リスクメカニクスの削減につながると期待しています.
前述の技術は、6 週間の競技前トレーニング期間の開始時と終了時に実行される DVJ タスク中に生体力学的危険因子を測定するために使用されます。
アスリートは、1) aNMT バイオフィードバックまたは (2) シャム (エクササイズの繰り返し回数を提供する刺激を備えた拡張現実メガネ) の 2 つのグループのいずれかに無作為に割り付けられます。
統計学者と同様に、各アスリートは、介入に対して盲目になります。
すべてのアスリートは、競技前のシーズン中に 6 週間にわたって 12 のトレーニング セッションを受け、各グループは、各バイオフィードバック セッションで取得された生体力学的結果測定値の縦断的評価を受けます。
すべての参加者は、トレーニング前のテスト、6 週間の介入、トレーニング後のテスト、およびシーズン後のテストを完了します。
研究の種類
介入
入学 (実際)
420
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
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Georgia
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Flowery Branch、Georgia、アメリカ、30542
- Emory Healthcare Sports Performance And Research Center (SPARC)
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Ohio
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Cincinnati、Ohio、アメリカ、45229
- Cincinnati Childrens Hospital Medical Center
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
12年~18年 (子、大人)
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準:
- 組織化された競争力のあるスポーツ チーム (バレーボール、サッカー、またはバスケットボール) に参加するつもりです。
- スポーツに物理的に参加し、研究登録時にテスト手順を完了することができる
除外基準:
- なし
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:防止
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:aNMTバイオフィードバック
参加者は、バイオフィードバックトレーニングを組み込んだ神経筋トレーニング介入を受けるように無作為に割り付けられました。
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aNMT は、確立された視覚的フィードバック戦略を利用して、複雑な動きの効率的で迅速かつ堅牢な学習を促進します。
アスリートは、自分の動きが視覚パターンとどのように関連しているかについて明確で意識的な知識がなくても、望ましいフィードバックを作成するために動く方法を発見できます。
aNMT バイオフィードバックは、アスリート自身の動きからリアルタイムでキネマティックおよびキネティック データを計算することによって作成されます。
これらの値は、運動パフォーマンス中に拡張現実 (AR) メガネを介してアスリートが見る刺激形状のリアルタイム変換を決定します。
アスリートのタスクは、介入の対象となる生体力学的パラメーターの望ましい値に対応する特定の刺激形状を作成 (「アニメーション化」) するように移動することです。
参加者は、6週間にわたる12セッションのプレシーズントレーニングプログラムを完了します。
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偽コンパレータ:シャムバイオフィードバック
参加者は無作為に割り付けられ、偽のフィードバック トレーニングによる神経筋トレーニング介入を受けました。
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シャム バイオフィードバックは、NMT バイオフィードバックと同様の現象学的体験をアスリートに提供します。どちらのグループも、動きに合わせて変化する形状を経験しますが、シャム バイオフィードバックは、重要な動作段階で動作パラメータを変更するための有用な情報を提供しません。
参加者は、6週間にわたる12セッションのプレシーズントレーニングプログラムを完了します。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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側方体幹屈曲の変化
時間枠:ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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垂直ドロップ タスク中の側方体幹屈曲は、スタディ アーム間で比較されます。
最適な側方体幹屈曲は 0° です。
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ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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膝から股関節への矢状面モーメント比の変化
時間枠:ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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垂直落下課題中の股関節矢状面モーメント比に対する膝は、研究アーム間で比較されます。
最適な膝と股関節の矢状面の比率は < 1 です。
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ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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膝外転モーメントの変化
時間枠:ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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垂直落下課題中の膝外転の瞬間は、研究アーム間で比較されます。
最適な膝の外転モーメントは ≤ 0 ニュートン メートル (Nm) です。
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ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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足の配置の変更
時間枠:ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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垂直ドロップ タスク中の足の配置は、スタディ アーム間で比較されます。
最適な足の配置は、ヒップ幅に対して 1:1 の比率です。
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ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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垂直地面反力(VGRF)比の変化
時間枠:ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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垂直ドロップ タスク中の VGRF は、スタディ アーム間で比較されます。
最適な VGRF 比率は、四肢間の 1:1 の比率です。
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ベースライン (トレーニング前のテスト)、6 週目 (トレーニング後のテスト)
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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トレーニング後の体幹側屈の変化
時間枠:6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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介入の効果の保持は、垂直落下課題中の側方体幹屈曲で評価され、研究群間で比較されます。
最適な側方体幹屈曲は、偽のフィードバックと比較して 0° の環境です。
期待される結果は、パーソナライズされたターゲットを絞った傷害予防トレーニングのフィードバックの効率と有効性の向上をサポートします。
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6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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トレーニング後の膝から股関節矢状面へのモーメント比の変化
時間枠:6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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介入の効果の保持は、垂直落下課題中の膝から腰への矢状面モーメント比で評価され、研究アーム間で比較されます。
最適な膝と股関節の矢状面の比率は < 1 です。
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6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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トレーニング後の膝関節外転モーメントの変化
時間枠:6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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介入の効果の保持は、垂直落下課題中の膝外転モーメントで評価され、研究群間で比較されます。
最適な膝の外転モーメントは ≤ 0 ニュートン メートル (Nm) です。
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6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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トレーニング後の足の配置の変化
時間枠:6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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介入の効果の保持は、垂直落下課題中の足の配置で評価され、研究群間で比較されます。
最適な足の配置は、ヒップ幅に対して 1:1 の比率です。
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6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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トレーニング後の垂直地面反力(VGRF)比の変化
時間枠:6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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介入の効果の保持は、垂直落下タスク中にVGRFで評価され、研究アーム間で比較されます。
最適な VGRF 比率は、四肢間の 1:1 の比率です。
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6 週目 (トレーニング後のテスト)、11 か月目 (シーズン後のテスト) まで
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
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捜査官
- 主任研究者:Gregory D Myer, PhD、Emory University
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2016年12月1日
一次修了 (実際)
2022年5月9日
研究の完了 (実際)
2022年5月30日
試験登録日
最初に提出
2016年3月7日
QC基準を満たした最初の提出物
2016年10月11日
最初の投稿 (推定)
2016年10月14日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2024年9月19日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2024年9月11日
最終確認日
2024年9月1日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- STUDY00001770
- 2014-2946 (その他の助成金/資金番号:Cincinnati Children's Hospital Medical Center)
- 5U01AR067997 (米国 NIH グラント/契約)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
いいえ
IPD プランの説明
研究結果は公開されますが、個々の被験者データが他の研究者と共有されることはありません。
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。