Estudo de Cabeceamento de Futebol Juvenil

Apesar da grande popularidade do futebol em todo o mundo e nos Estados Unidos, a maioria das pesquisas sobre impactos na cabeça relacionados ao esporte concentrou-se em jogadores masculinos de futebol americano usando sensores de medição de impacto na cabeça em capacetes de futebol instrumentados. A pesquisa limitada em jogadores de futebol também se concentrou em homens, particularmente aqueles que jogam em um nível de elite, como universitário ou profissional. Infelizmente, há uma escassez de dados sobre atletas de futebol juvenil em relação a como esses jogadores mais jovens realmente cabeceiam a bola e quais forças eles experimentam. A medição dos impactos na cabeça é essencial para entender melhor os riscos potenciais associados ao cabeceamento no futebol juvenil e para informar melhor as mudanças nas regras ou políticas que limitam a exposição ao impacto na cabeça nessas faixas etárias mais jovens.

Objetivo Específico: Estabelecer e validar a cinemática da cabeça com base na idade, modelos de força-tensão e mapas de probabilidade de lesão cerebral a partir de dados de sensores usados ​​durante tarefas de cabeceio no futebol.

Neste estudo, modelos de tensão de força específicos para idade e sexo serão validados usando um estudo de cabeceamento de futebol sob condições controladas. Jovens jogadores de futebol da 6ª à 12ª série serão recrutados para participar de uma sessão de treinamento de cabeceamento enquanto usam bandanas com sensor de movimento. Todas as crianças passarão por ressonância magnética e avaliação inicial da função neurocognitiva, saúde psicológica e aptidão e desempenho acadêmico. Modelos de elementos finitos específicos dos participantes serão criados a partir de exames de ressonância magnética, e as principais deformações dos tecidos serão determinadas com base nos perfis de movimento da cabeça durante partidas de futebol e comparadas entre grupos específicos de idade e sexo.

A cinemática da cabeça de alta fidelidade será adquirida durante as cabeçadas de futebol sob condições controladas usando uma faixa de cabeça personalizada incorporada com sensores de movimento multi-eixo. Varreduras de ressonância magnética serão obtidas em todos os participantes, e individualizadas e médias populacionais (para reduzir a carga computacional), tratografias de cérebro inteiro serão criadas. Novos modelos de elementos finitos específicos dos participantes serão gerados usando técnicas de transformação de malha adaptativa de geometria para corresponder à morfologia da cabeça de cada sujeito usando um modelo de cabeça FE de linha de base (para reduzir o tempo de desenvolvimento do modelo). As histórias de aceleração linear e angular obtidas das tarefas de cabeceio pré e pós-treino de futebol serão aplicadas diretamente aos modelos de EF para simular o movimento da cabeça de cada participante. As tensões principais serão determinadas para cada tarefa de direção, e os mapas de probabilidade de lesão cerebral serão gerados com base na tensão tecidual resultante. O risco de lesão cerebral será avaliado por meio da incorporação de um critério de lesão celular embutido nas simulações de elementos finitos, com deformações menores correlacionadas com menor risco de lesão. As relações força-tensão de cabeceio serão comparadas entre faixas etárias e pré e pós-treino. Essa análise fornecerá informações sobre o efeito da idade e do treinamento na melhoria das técnicas de cabeceio e na redução do risco de lesões.