Системно-динамическая модель прогнозирования острых бесконтактных повреждений нижних конечностей (SDLE)

Вступление

Соответствующая функция мышц задней поверхности бедра необходима для выполнения большинства спортивных упражнений. Травмы мышц, особенно подколенных сухожилий, относятся к травмам, наиболее часто встречающимся в командных видах спорта. В частности, мышечные травмы составляют примерно одну треть всех травм с потерей времени в европейских футбольных клубах, тогда как травмы мышц задней поверхности бедра составляют 12% всех травм. Более того, финансовый эффект от месячной реабилитации игрока с HSI в европейской команде равен 500 000 евро. Недавно в систематическом обзоре были изучены 179 факторов риска, связанных с HSI, и сделан вывод о необходимости изучения сложной и нелинейной взаимосвязи этих факторов. Использование комплексных системных вычислительных методов в области спортивного травматизма обеспечивает достоверное понимание этиологии травм и, следовательно, более эффективное прогнозирование травм.

SD-моделирование и его применение в исследованиях, связанных со здоровьем, быстро расширяются за последние несколько лет. Примеры успешного применения SD включают темы ожирения и диабета, рака, сердечно-сосудистых и других хронических заболеваний, чтобы зафиксировать и лучше понять сложную этиологию и восстановление после сотрясения мозга.

Подводя итог, можно сказать, что метод моделирования SD оказался эффективным подходом к решению проблем системы здравоохранения. Однако, насколько известно исследователям, не проводилось исследований с использованием моделирования SD для изучения сложной и динамической природы взаимодействия между факторами, влияющими на HSI.

Цель исследования

Это исследование направлено на разработку модели системной динамики нижних конечностей (SDLE) для оценки риска травм подколенного сухожилия. Кроме того, модель будет откалибрована и подтверждена реальными данными для количественной оценки взаимодействия факторов и проверки способности модели прогнозировать HSI. Конечная цель состоит в том, чтобы протестировать правдоподобные стратегии профилактики и предложить соответствующую политику.

Методология

Общее описание методологической процедуры проекта SDLE Представлены предлагаемые методологические этапы проекта и предлагаемый график исследования. После четкой формулировки проблемы необходимо провести обзор факторов риска HSI. Факторы риска будут использоваться в качестве переменных для разработки модели SDLE. Этому будет способствовать первоначальное использование техники моделирования причинно-следственной связи в серии совместных семинаров с основными заинтересованными сторонами. Здесь будет использоваться методология построения группового моделирования (GMB). Цель состоит в том, чтобы получить ценный вклад от заинтересованных сторон, таких как спортивные физиотерапевты, врачи, тренеры и спортивные ученые. Результатом совместных семинаров станет модель причинно-следственной связи, отражающая основные взаимосвязи между факторами риска HSI. Создание CLD послужит инструментом коммуникации для обмена различными ментальными моделями, существующими среди заинтересованных сторон. После разработки CLD по согласованию с заинтересованными сторонами мы перейдем к модели запасов и потоков, с помощью которой мы будем количественно определять переменные, указанные в CLD, и различать запасы и потоки. Затем сформулированная модель SDLE будет откалибрована с использованием реальных данных (факторы риска, травмы, степень воздействия) спортсменов командных видов спорта. Последним шагом будет запуск имитационной модели с помощью анализа чувствительности. Мы будем проводить эксперименты, проверяя возможные вмешательства до их внедрения, чтобы снизить риски и решить проблему травм подколенного сухожилия. Основные этапы предлагаемого проекта описаны более подробно следующим образом.

Проверка модели SDLE с реальными данными

Спортсмены команд будут приглашены для участия в этом исследовании. Для участия в исследовании спортсмен должен быть свободен от травм в течение как минимум шести месяцев или полностью реабилитироваться после предыдущей травмы. На этом этапе будет проведено годичное проспективное когортное исследование. Этот этап включает в себя предсезонные измерения, сбор данных о травмах и степени воздействия в течение сезона, а также последующие измерения в середине сезона. Записанные данные будут вставлены в сформулированную модель SDLE для калибровки и проверки модели. Во-первых, будут собраны демографические данные и история болезни. Затем будут оцениваться конкретные биомеханические измерения.

Обработка данных и статистический анализ

Подход модели структурного уравнения (SEM) будет использоваться для количественной оценки взаимосвязей между собираемыми переменными. Моделирование структурными уравнениями представляет собой набор статистических методов, используемых для измерения сложных взаимосвязей между переменными для проверки достоверности теории с использованием реальных данных.

Анализ чувствительности и планирование сценариев

После калибровки и проверки модели SDLE будут оцениваться различные сценарии. Будут применяться различные вмешательства для оценки воздействия этих вмешательств с помощью имитационной модели SDLE. В результате будут предложены эффективные стратегии решения проблемы острых бесконтактных травм ЛЭ.