スマートテクノロジーによる脳震盪の検出と予防。

仮説は、人工知能と機械学習で強化されたMEMSセンサーは、個別化された人的要因を考慮に入れ、精密医療のように個別化された診断のための脳震盪閾値を定義するのに役立つというものです. 実験室でのテストでは、研究者が構築したプロトタイプのスマート センサーは、ユーザーの頭と首の生体力学的特性を機械学習することができ、その情報をプログラムする必要はありません。 次に、ユーザーのパーソナライズされたしきい値に対する影響の大きさをリアルタイムで測定します。 これらの機能により、スマート センサーは特定の個人の脳震盪の可能性を正確に判断できます。

最初の目的は、(a) センサーを最適化して、ウェアラブルでフィールド テストに対応したプロトタイプにすること、および (b) サッカー選手でフィールド テストを実施して、パーソナライズされた脳震とう閾値を設定する際のセンサーの精度を調べることです。 .

仮説は、首のこわばりが動的に増加すると、脳震盪のリスクが大幅に減少するはずであるというものです。 首のこわばりの増加を監視し、脳震盪のリスクを軽減する上で得られた CR の有効性を検証するために、スマート センサーはトレーニングに完全に統合されています。

したがって、2 番目の目的は、(a) トレーニング プロトコルを最適化して完成させること、および (b) サッカー選手のフィールド テストを実施することです。

長期的な目標は、フィールドでの迅速かつ信頼性の高い脳震盪リスク評価、および脳震盪による損傷の予防と軽減のための方法と技術を開発することです。

手順

研究のパート 1:

研究に関する情報は、通常の時間帯に地元のサッカー アカデミーでモンキュア博士と黄博士から保護者とサッカー選手 (研究参加者) に提供されます。 質問内容にもよりますが、約1時間の1回のセッションとなります。

研究者が提供する調査情報はビデオにも記録され、会議に出席していなくても、すべての保護者とサッカー選手が同じ情報を確実に受け取れるようにします。

すべてのプレイヤーには、包含および除外基準に基づいて参加する機会が与えられます。

インフォームドコンセントと同意は、保護者とサッカー選手が研究と参加要件について完全に知らされた後、地元のサッカーアカデミーのモンキュア博士によって参加者と保護者とともにレビューされます。 すべての参加者とその保護者は、説明会に参加するか、参加前に研究説明ビデオを視聴する必要があります。 研究に関するすべての質問には、モンキュア博士または黄博士が回答します。 ICF と同意の記入は、研究説明会の後に行われ、約 30 分かかります。

センサーがどのように機能し、センサーがどのように選手に取り付けられているかを、すべてのローカル サッカー アカデミーのトレーナーに示すトレーニング セッションが開催されます。 その後、トレーナーは、サッカー選手が練習中に毎回センサーを適切に装着するようにします。 このトレーニング セッションには約 30 分かかります。

参加者が登録されると、参加者はトレーニング中にセンサーを装着したり、地元のサッカーアカデミーでサッカーをしたりできます。 センサーは、選手が地元のサッカー アカデミーにいるとき、少なくとも 4 週間にわたって装着されます。 参加者は 4 週間の終わりにパート 1 を完了しました。 パート 1 の目的は、脳震盪回避トレーニングの前にサッカー選手から頭の動きのデータを収集することです。

学習のパート 2:

参加者のランダム化が行われます。 参加者は無作為に 2 つのグループに分けられます -- トレーニング グループとコントロール グループ。

トレーナーは、仮想現実 (VR) トレーニング セッションの実施方法を説明されます。 トレーナーは、トレーニングに対する参加者の反応を測定するために、頭部衝撃センサー システムを適切に配置するように指示されます。

研究のパート 1 が完了した後、参加者は無作為化され、訓練を受けたグループと対照グループに分けられます。 訓練を受けたグループと対照グループで可能な限り最高の年齢と性別の一致を得るための考慮事項が与えられます。 どちらのグループにも、バーチャル リアリティ ゴーグルの使用方法が示されます。 1 ～ 2 週間の VR トレーニング期間中、両方のグループが VR ゴーグルを使用します。 訓練されたグループには、条件刺激 (CS、敵対するプレーヤーが近づいてくる画像) と無条件刺激 (US、コーチが首を硬くするための音声キュー) が常に一貫したタイミング関係 (例: 250 ミリ秒の遅延) で送信されます。 CS および US)、条件付けられた反応 (首の硬直) が出現します。 コントロール グループも同じ CS と同じ US を受け取りますが、CS と US は一貫したタイミング関係を持たないため、CR が発生することはありません。 どちらのグループも、当社のスマート ヘッドインパクト センサー システムを装着して、トレーニングに対する反応を測定します。 この配置の 1 つの目的は、二重盲検分析への道を提供することです。 2 番目の目的は、研究のための年齢と性別を一致させた対照群を提供することです。

CR トレーニングは、毎日 30 分のセッションで約 10 日間 (または約 1 ～ 2 週間) にわたって実施されます。 トレーニングは、トレーニング エリア内の地元のサッカー アカデミーで、VR ゴーグルとスマート ヘッド インパクト センサー システム (ヘッド センサーとボディ センサー) を着用して行われます。 参加者は、CS として通常のサッカーのプレーの仮想視覚刺激を受け取ります。 参加者は、米国として、やや不快な聴覚刺激 (コーチからのものなど) も受け取ります。 トレーニングは地元のサッカー アカデミーのトレーニング ルームで行われ、無作為に選ばれた参加者とそのトレーナーのみが出席します。

コントロール グループも VR トレーニングに参加しますが、コントロール グループに属していることはわかりません。 すべてのデータは、センサーと VR ゴーグルに付属のソフトウェア内に保持されます。

CRトレーニングが完了すると、すべての参加者は、地元のサッカーアカデミーでさらに4週間サッカーをするときはいつでも、スマートセンサーを再び着用します.

インフォームドコンセントと同意フォームは直接記入され、原本のコピーが収集され、治験責任医師に保管され、両方のコピーが参加者に渡されます。

他のすべてのデータは電子的に収集されます。 センサーはデータを研究者 (Chi-Ming Huang) に直接送信します。