青少年サッカーのヘッダー研究

世界中と米国でサッカーの人気が高いにもかかわらず、スポーツ関連の頭部への衝撃に関する研究の大部分は、計測器付きフットボール用ヘルメットの頭部衝撃測定センサーを使用した男子アメリカンフットボール選手に集中しています。 サッカー選手に関する限定的な研究も同様に、男性、特に大学やプロなどのエリートレベルでプレーする選手に焦点を当てている。 残念ながら、若いサッカー選手が実際にどのようにボールをヘディングするのか、また彼らがどのような力を経験するのかについて、少年サッカー選手に関するデータは不足しています。 頭部への衝撃の測定は、少年サッカーにおけるヘディングに関連する潜在的なリスクをさらに理解し、これらの若い年齢層における頭部への衝撃への曝露を制限するルールや方針の変更をさらに知らせるために不可欠です。

具体的な目的: サッカーのヘディングタスク中に装着されたセンサーのデータから、年齢に基づく頭部の運動学、力-ひずみモデル、および脳損傷確率マップを確立および検証します。

この研究では、制御された条件下でのサッカーのヘッダーの研究を使用して、年齢と性別に特有の力のひずみモデルが検証されます。 6年生から12年生までの少年サッカー選手は、モーションセンサーヘッドバンドを着用してヘディングトレーニングセッションに参加するために募集されます。 すべての子供たちはMRIスキャンを受け、神経認知機能、心理的健康、学業適性と成績のベースライン評価を受けます。 参加者固有の有限要素モデルは MRI スキャンから作成され、サッカーのヘディング時の頭の動きのプロファイルに基づいて主要な組織ひずみが決定され、年齢および性別ごとのグループ間で比較されます。

多軸モーションセンサーが組み込まれたカスタムヘッドバンドを使用して、制御された条件下でサッカーのヘディング中に高忠実度の頭部運動学が取得されます。 MRI スキャンはすべての参加者で取得され、個人化および母集団の平均化 (計算負荷を軽減するため) により、全脳トラクトグラフが作成されます。 新しい参加者固有の有限要素モデルは、ジオメトリ適応メッシュ モーフィング技術を使用して生成され、ベースライン FE 頭部モデルを使用して各被験者の頭部形態に一致します (モデル開発時間を短縮するため)。 トレーニング前後のサッカーのヘディングタスクから得られた線形加速度と角加速度の履歴は、FE モデルに直接適用され、各参加者の頭部の動きをシミュレートします。 各ヘディングタスクの主なひずみが決定され、結果として生じる組織のひずみに基づいて脳損傷確率マップが生成されます。 脳損傷のリスクは、有限要素シミュレーションに組み込まれた細胞損傷基準を組み込むことによって評価され、ひずみが小さいほど損傷リスクが低くなります。 サッカーのヘディングの力と緊張の関係は、年齢グループ間、およびトレーニングセッションの前後で比較されます。 この分析により、年齢とトレーニングがヘディング技術の向上と怪我のリスクの軽減に与える影響についての洞察が得られます。