Kopstudie jeugdvoetbal

Ondanks de grote populariteit van voetbal wereldwijd en in de VS, is het merendeel van het onderzoek naar sportgerelateerde hoofdimpacts geconcentreerd bij mannelijke American football-spelers die sensoren voor het meten van hoofdimpact gebruiken in geïnstrumenteerde voetbalhelmen. Het beperkte onderzoek onder voetballers heeft zich eveneens gericht op mannen, met name degenen die op elite-niveau spelen, zoals collegiaal of professioneel. Helaas is er een gebrek aan gegevens over jeugdvoetbalatleten met betrekking tot hoe deze jongere spelers de bal daadwerkelijk koppen en welke krachten ze ervaren. Het meten van de impact van het hoofd is essentieel voor een beter begrip van de potentiële risico's die gepaard gaan met het koppen in het jeugdvoetbal, en om regel- of beleidswijzigingen die de blootstelling aan impact op het hoofd in deze jongere leeftijdsgroepen beperken verder te informeren.

Specifiek doel: tot stand brengen en valideren van op leeftijd gebaseerde hoofdkinematica, kracht-belastingsmodellen en waarschijnlijkheidskaarten voor hersenletsel op basis van door sensoren gedragen gegevens tijdens voetbalkoptaken.

In deze studie zullen leeftijds- en geslachtsspecifieke force strain-modellen worden gevalideerd aan de hand van een studie van voetbalkoppen onder gecontroleerde omstandigheden. Jeugdvoetballers van groep 6 tot en met 12 worden geworven om deel te nemen aan een kopbaltraining terwijl ze hoofdbanden met bewegingssensor dragen. Alle kinderen ondergaan een MRI-scan en een basisbeoordeling van de neurocognitieve functie, psychologische gezondheid en academische aanleg en prestaties. Er zullen deelnemerspecifieke eindige-elementenmodellen worden gemaakt op basis van MRI-scans, en de belangrijkste weefselspanningen zullen worden bepaald op basis van hoofdbewegingsprofielen tijdens voetbalkopbals en worden vergeleken tussen leeftijds- en geslachtsspecifieke groepen.

High fidelity head kinematica zal worden verkregen tijdens voetbalheaders onder gecontroleerde omstandigheden met behulp van een aangepaste hoofdband die is ingebed met bewegingssensoren met meerdere assen. Er zullen MRI-scans worden verkregen bij alle deelnemers, en er zullen geïndividualiseerde en populatiegemiddelden worden gemaakt (om de rekenlast te verminderen). Nieuwe deelnemersspecifieke eindige-elementenmodellen zullen worden gegenereerd met behulp van geometrie-adaptieve mesh-morphing-technieken om de hoofdmorfologie van elk onderwerp te matchen met behulp van een basislijn FE-hoofdmodel (om de ontwikkelingstijd van het model te verkorten). De lineaire en hoekversnellingsgeschiedenissen verkregen uit de koptaken voor en na de training zullen rechtstreeks worden toegepast op de FE-modellen om de hoofdbeweging van elke deelnemer te simuleren. Voor elke koptaak ​​worden de belangrijkste spanningen bepaald en op basis van de resulterende weefselspanning worden waarschijnlijkheidskaarten voor hersenletsel gegenereerd. Het risico op hersenletsel zal worden beoordeeld door de opname van een criterium voor cellulair letsel ingebed in de eindige-elementensimulaties, waarbij kleinere spanningen correleren met een lager letselrisico. De relaties tussen kracht en rek in het voetbal zullen worden vergeleken tussen leeftijdsgroepen en pre- en post-trainingssessies. Deze analyse zal inzicht geven in het effect van leeftijd en training op het verbeteren van de koptechniek en het verminderen van het risico op blessures.