청소년 축구 헤더 연구

전 세계적으로 그리고 미국에서 축구의 큰 인기에도 불구하고, 스포츠 관련 머리 충격에 대한 대부분의 연구는 계측 축구 헬멧의 머리 충격 측정 센서를 사용하는 남자 미식 축구 선수들에게 집중되어 왔습니다. 축구 선수에 대한 제한된 연구도 마찬가지로 남성, 특히 대학이나 프로와 같은 엘리트 수준에서 뛰는 남성에 초점을 맞췄습니다. 불행하게도 어린 선수들이 실제로 어떻게 공을 헤딩하는지, 어떤 힘을 경험하는지와 관련하여 유소년 축구 선수들에 대한 데이터가 부족합니다. 헤드 임팩트 측정은 유소년 축구에서 헤딩과 관련된 잠재적 위험을 더 깊이 이해하고 이러한 젊은 연령 그룹의 헤드 임팩트 노출을 제한하는 규칙 또는 정책 변경 사항을 추가로 알리는 데 필수적입니다.

특정 목표: 축구 헤딩 작업 중 센서 착용 데이터에서 연령 기반 머리 운동학, 힘 변형 모델 및 뇌 손상 확률 맵을 설정하고 검증합니다.

이 연구에서는 제어된 조건에서 축구 헤더 연구를 사용하여 연령 및 성별에 따른 힘 변형 모델을 검증합니다. 6~12학년 유소년 축구선수를 모집해 모션센서 헤드밴드를 착용한 채 헤딩 훈련을 하게 된다. 모든 어린이는 MRI 스캔과 신경인지 기능, 심리적 건강, 학업 적성 및 성과에 대한 기본 평가를 받게 됩니다. 참가자별 유한 요소 모델은 MRI 스캔에서 생성되며 주요 조직 긴장은 축구 헤딩 중 머리 움직임 프로필을 기반으로 결정되고 연령별 및 성별별 그룹 간에 비교됩니다.

다축 동작 센서가 내장된 맞춤형 헤드밴드를 사용하여 제어된 조건에서 축구 헤딩 중에 고충실도 머리 운동학을 획득합니다. MRI 스캔은 모든 참가자에서 획득되며 개별화되고 인구 평균(계산 부담을 줄이기 위해), 전체 뇌 트랙그래프가 생성됩니다. 새로운 참가자별 유한 요소 모델은 (모델 개발 시간을 줄이기 위해) 기본 FE 머리 모델을 사용하여 각 주제의 머리 형태를 일치시키기 위해 형상 적응 메쉬 모핑 기술을 사용하여 생성됩니다. 사전 및 사후 훈련 축구 헤딩 작업에서 얻은 선형 및 각 가속도 이력은 각 참가자의 머리 움직임을 시뮬레이션하기 위해 FE 모델에 직접 적용됩니다. 주요 변형은 각 표제 작업에 대해 결정되며 결과 조직 변형을 기반으로 뇌 손상 확률 맵이 생성됩니다. 뇌 손상 위험은 유한 요소 시뮬레이션에 내장된 세포 손상 기준의 통합을 통해 평가되며, 작은 변형은 낮은 손상 위험과 관련이 있습니다. 축구 헤더 힘-변형 관계는 연령 그룹과 사전 및 사후 훈련 세션 간에 비교됩니다. 이 분석은 헤딩 기술을 개선하고 부상 위험을 줄이는 데 나이와 훈련이 미치는 영향에 대한 통찰력을 제공합니다.