鞋垫和体重对跑步受伤风险的影响 (RRI_Interv4)
鞋垫、体重和跑步生物力学对受伤风险的作用:一项随机对照试验
主要目标是调查鞋子缓冲和体重对跑步相关伤害风险的影响。 这项研究将允许确定鞋的缓冲是否需要适应跑步者的质量,以最大限度地减少受伤风险。 鞋垫对跑步技术的影响也将被研究。
这项研究包括为期 6 个月的随访期,在此期间,休闲跑步者需要每周至少进行一次跑步活动,并将他们所有的跑步和其他体育活动上传到一个安全的基于网络的训练日历上每周命名为“运动训练与伤害预防平台”(TIPPS)。 在此期间遭受的任何伤害也应使用网站上提供的伤害问卷上传到 TIPPS 系统。 最后,在参观实验室的那天(研究开始),他们的跑步方式将在仪器跑步机上以参与者通常的跑步速度进行 15 分钟的跑步时进行分析。 还将进行人体测量。
在研究开始之前,参与者将免费获得一双跑鞋。 这些鞋要么有软底,要么有硬底。 两种鞋子版本都具有与市场上可用鞋子的价值范围相对应的缓冲特性。 它们将通过随机分配进行管理。 为了尊重本研究的双盲方法,参与者和研究团队都不知道向参与者提供了哪种鞋款。 参与者将被要求在所有跑步课程中使用这双鞋,并且仅用于跑步活动。
假设:
H1:刚度较大的跑鞋与休闲跑步者较高的受伤风险相关。
H2:高体重与休闲跑步者较高的受伤风险相关。
H3:体重较高的跑步者穿着刚度较大的鞋子时受伤风险较低。
H4:较高的步长、较低的步频和较高的峰值垂直冲击力与较高的受伤风险相关。
H5:刚度较大的跑鞋与较高的垂直冲击峰值力和较短的接触时间相关。
H6:高体重将与更高的峰值垂直冲击力、增加的接触时间、增加的占空比和降低的步频相关。
研究概览
详细说明
本研究的设计是一项随机对照试验,干预期为六个月,并在纳入研究当天对跑步模式进行生物力学分析。 跑鞋由一家著名的运动器材制造商提供,该制造商与卢森堡卫生研究院 (LIH) 的运动医学研究实验室 (SMRL) 密切合作,后者负责管理和执行研究。 研究鞋的随机分配、参与者的招募和随访、生物力学测试以及数据管理和分析将由 SMRL 进行。 研究设计基于 2 款跑鞋原型之间的比较,它们仅在缓冲方面有所不同(即 刚性)。 两种鞋款的缓冲性能都在市场上可用型号的数值范围内。
招聘:
2017 年 9 月至 2018 年 1 月期间,将通过卢森堡大公国当地报纸上的广告和新闻稿招募参与者。 参与者的好处在招募阶段得到了强烈强调,具体如下: 1) 使用由 SMRL 开发并称为 TIPPS(运动训练和伤害预防平台,www.tipps.lu)的运动日记来记录他们所有的体育活动,量化进展,并跟踪他们与运动相关的伤害,2) 一双免费的跑鞋,以及 3) 一份包含生物力学测试结果的简短报告以及他们的人体测量结果。 然而,参与者将被告知,他们将随机收到 2 种研究鞋版本中的一种,以便在所有跑步活动的观察期间穿着。
报名程序:
参与者必须理解并同意研究的随机设计,并且他们将被分配到两个跑鞋组之一。 任何希望参加并相信自己符合纳入标准的人都将被邀请遵循以下描述的过程:
志愿者首先必须在 TIPPS 上创建一个个人帐户,通过他们的个人帐户预先注册研究,并回答在线包含/排除问卷以及基线问卷。 要完成注册,参与者必须通过 TIPPS 平台与研究团队进行预约。 调查人员将在初次访视期间对两份问卷的回答进行评估。
数据采集:
该项目的数据收集阶段将从2017年9月持续到2018年7月。 它由 2 个不同的部分组成:一项为期 6 个月的随访的流行病学研究和一项对参与者跑步模式的生物力学分析。
随访期将在参与者收到学习鞋后立即开始(从 2017 年 9 月到 2018 年 1 月),最迟将于 2018 年 7 月 31 日结束。
参与者跑步模式的生物力学分析将在他们初次访问时使用他们收到的研究鞋进行。
SMRL 参与者的首次访问将是 1) 验证纳入标准,2) 验证他们对在线问卷的回答,3) 确定合适的鞋码,4) 将每个参与者分配给其中一个研究人员根据随机化列表(参见分层随机化),4) 运送鞋子,5) 收集一些人体测量数据,以及 6) 在跑步机上进行生物力学测试。
分层随机化:
在招募开始之前,LIH 的方法和统计能力中心将准备分层块随机化。 参与者将根据性别进行分层,因为体重(感兴趣的两个变量之一)以及许多人体测量特征在很大程度上取决于性别。 每个区块将包括 40 名参与者。
鞋类:
研究鞋是原型鞋,出于本次试用的目的将匿名。 鞋底将进行定制,以便两款跑鞋原型完全相同(相同的中底、相同的外底、相同的鞋面),除了它们的缓冲性能将相差超过 35%,同时保持在范围内市场上出售的鞋子。 鞋子版本之间的缓冲性能差异将通过修改中底材料来创建,即化学、密度以及乙烯醋酸乙烯酯 (EVA) 泡沫的硬度。 为了提供有关技术规格的准确数据(即 刚度),制造商将根据标准化协议(冲击测试:ASTM1614,程序 A)测试一组 40 只鞋(每种条件 10 双)的缓冲性能。
暴露数据:
使用 TIPPS 系统收集有关跑步练习的数据。 体育活动报告中所需的信息包括活动类型、背景、持续时间、主观感知强度、距离、使用的鞋对、跑步表面(硬或软),以及参与者在会议期间是否经历过任何疼痛迫使他/她减少练习量或强度,或中断练习。 会话强度是使用 Borg 的感知用力量表评级来确定的,这是一种主观的 10 分制量表。
结果数据:
主要结果是第一次与跑步相关的伤害。 最近公布了休闲跑步者跑步相关损伤的共识定义。 跑步相关损伤的定义是“与跑步相关(训练或比赛)的下肢肌肉骨骼疼痛导致跑步(距离、速度、持续时间或训练)受限或停止至少 7 天或 3 天连续的预定训练课程,或者要求跑步者咨询医生或其他健康专家。” 与上传训练课程或比赛类似,TIPPS 在报告受伤时提供完整但易于填写的调查问卷。 需要以下信息:受伤日期、背景、运动纪律、受伤机制(急性或渐进性)、解剖位置、受伤类型、描述和预计恢复日期。 跑步相关伤害将根据果园运动伤害分类系统第 10 版 (OSICS-10) 进行分类。 伤害严重程度将以修改或中断训练的天数来衡量。
人体测量:
身体成分(即肌肉和脂肪组织的比例)将通过生物电阻抗分析(Tanita SC-240 MA)进行评估。
腿长定义为髂前上棘和内踝之间的量度,被称为“直接”临床方法。 此外,还将测量大转子与地面之间的距离,以评估腿部刚度。
生物力学测试:
生物力学测试包括在仪器化跑步机上进行的跑步测试,并将根据随机分配在研究鞋中进行。 测试(10 分钟)包括 5 分钟的热身,然后以自我声明的首选(习惯)跑步速度跑步 5 分钟。 在测试的最后 2 分钟内将获得两个 45 秒的记录。
此外,报告首选跑步速度等于 10 公里/小时(+/- 1 公里/小时)的参与者将被邀请在后续阶段结束时进行第二次测试。 第二次测试将包括在每种鞋款上运行 10 分钟。 将在每次运行的最后 2 分钟内获取记录。 这将允许在主题内分析鞋子对以标准化速度运行生物力学的影响。
样本量:
Cox 回归的样本量计算用于确定研究的主要假设所需的参与者数量。 α 为 0.05,功效为 80%,平均受伤率为 30%,组间预期 HR = 1.50,50% 的参与者随机分配到每个鞋组,预期退出率为 20%,总所需参加人数为802人。
将对一组参与者进行受试者内分析,以研究鞋子状况对 VGRF 的影响。 需要 39 名参与者的总样本来检测鞋子条件之间 0.16 体重的差异(标准偏差:0.25 体重),功率为 80%,显着水平为 5%。
统计分析:
个人、人体测量学、生物力学和训练相关特征的描述性数据将以二分变量的计数和百分比,以及正态分布和非正态分布连续变量的均值和标准差,或中值和范围的形式分别呈现。 将计算每个参与者在特定观察期内的平均运动相关特征。 两种鞋的减震性能将使用学生 t 检验进行比较。 将使用双向方差分析 (ANOVA) 来确定跑步生物力学的任何差异是否是由鞋子的缓冲特性或体重引起的。
Cox 比例风险回归将用于计算暴露组的风险率 (HR),使用首次伤害作为主要结果。 纳入日期(基线评估日期)和受伤日期或检查日期将是用于计算风险时间的基本数据,风险时间以运行时间表示并定义为时间尺度。 如果与跑步无关的伤害或严重疾病导致跑步计划的修改,或在随访结束时,参与者将被右审查。 比例风险的假设将通过对数减对数图进行评估。
将执行未经调整的 Cox 回归,以呈现鞋款、体重和其他潜在风险因素(例如跑步生物力学变量和训练相关特征)的 HR 的粗略估计。 体重是一种可以随时间变化的暴露(时间相关协变量)。 这意味着每个参与者都可以连续地在暴露状态之间移动(在我们的研究中每个月)。 延迟输入将用于未经调整的体重 Cox 回归模型。
随后,具有 P 值的变量
最后,为了调查鞋子缓冲对受伤风险的影响是否会因体重而改变,将进行分层分析。 将在每个层内确定 HR 及其 95% 置信区间 (CI)。 所有分析都将使用 STATA/SE 版本 14 进行。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
-
Luxembourg、卢森堡、L-1460
- Luxembourg Institute of Health
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准:
- 年龄在 18 至 65 岁之间
- 同意每周至少进行一次跑步训练
- 同意在每次跑步训练中使用研究团队提供的那双跑鞋,且仅用于跑步活动
- 同意在电子系统“TIPPS”中报告所有体育活动、伤害和疼痛
- 签署知情同意书
- 能够连续跑步15分钟
排除标准:
- 任何跑步训练和测试的禁忌症,包括心血管/呼吸系统疾病或在初始纳入时阻碍跑步的伤害/状况
- 过去 12 个月内下肢或背部手术史或任何退行性疾病
- 鞋垫在身体活动中的使用
- 当前任何与跑步相关的伤害
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:预防
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:四人间
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:硬气垫跑鞋
具有缓冲性能的跑鞋是市场基准中最坚硬的跑鞋(刚度:+/- 90 N/mm)
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分配到该实验组的参与者必须穿着他们在参与研究当天收到的具有硬缓冲特征的研究鞋进行所有跑步训练。
其他名称:
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实验性的:软垫跑鞋
市场基准中最柔软的缓震跑鞋(刚度:+/- 57 N/mm)
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分配到该实验组的参与者必须穿着他们在参与研究当天收到的具有柔软缓冲特征的研究鞋进行所有跑步训练。
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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跑步相关伤害(第一次)
大体时间:6个月
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第一次与跑步相关(训练或比赛)的下肢肌肉骨骼疼痛导致至少 7 天或连续 3 次预定训练受限或停止跑步。
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6个月
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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跑步相关伤害(后续)
大体时间:6个月
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任何后续的与跑步相关(训练或比赛)的下肢肌肉骨骼疼痛导致至少 7 天或连续 3 次预定训练课程的跑步受限或停止。
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6个月
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步频(步/分)
大体时间:基线
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在基线运行技术分析期间测量的每分钟步数
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基线
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接触时间(毫秒)
大体时间:基线
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在基线运行技术分析期间测量的接触阶段的持续时间
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基线
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飞行时间(毫秒)
大体时间:基线
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在基线运行技术分析期间测量的飞行阶段的持续时间
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基线
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占空比(%)
大体时间:基线
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接触时间与步幅时间之比
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基线
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步长(米)
大体时间:基线
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根据跑步速度和步幅时间计算同一只脚连续2步之间的距离
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基线
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垂直冲击峰值力 (N)
大体时间:基线
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支撑阶段第一个冲击峰的振幅
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基线
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峰值垂直力 (N)
大体时间:基线
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支撑阶段垂直力的最大值
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基线
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垂直瞬时加载率(N/s)
大体时间:基线
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垂直地面反作用力曲线从初始接触到垂直冲击峰值力的最陡斜率
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基线
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垂直平均加载速率 (N/s)
大体时间:基线
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从初始接触到垂直冲击峰值力的垂直力平均增加
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基线
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峰值功率 (W)
大体时间:基线
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站立阶段偏心阶段功率的最高值测量
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基线
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达到峰值功率的时间(毫秒)
大体时间:基线
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从初始接触到峰值功率的时间
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基线
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腿部刚度 (kN/m)
大体时间:基线
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最大垂直地面反作用力除以根据初始腿长、跑步速度和接触时间计算的腿弹簧的峰值位移。
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基线
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垂直刚度 (kN/m)
大体时间:基线
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最大垂直地面反作用力除以质心垂直位移
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基线
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合作者和调查者
合作者
调查人员
- 研究主任:Daniel Theisen, PhD、Luxembourg Institute of Health
出版物和有用的链接
一般刊物
- Malisoux L, Gette P, Delattre N, Urhausen A, Theisen D. Spatiotemporal and Ground-Reaction Force Characteristics as Risk Factors for Running-Related Injury: A Secondary Analysis of a Randomized Trial Including 800+ Recreational Runners. Am J Sports Med. 2022 Feb;50(2):537-544. doi: 10.1177/03635465211063909. Epub 2022 Jan 20.
- Malisoux L, Gette P, Backes A, Delattre N, Theisen D. Lower impact forces but greater burden for the musculoskeletal system in running shoes with greater cushioning stiffness. Eur J Sport Sci. 2022 Jan 19:1-11. doi: 10.1080/17461391.2021.2023655. Online ahead of print.
- Malisoux L, Gette P, Backes A, Delattre N, Cabri J, Theisen D. Relevance of Frequency-Domain Analyses to Relate Shoe Cushioning, Ground Impact Forces and Running Injury Risk: A Secondary Analysis of a Randomized Trial With 800+ Recreational Runners. Front Sports Act Living. 2021 Nov 11;3:744658. doi: 10.3389/fspor.2021.744658. eCollection 2021.
- Malisoux L, Delattre N, Meyer C, Gette P, Urhausen A, Theisen D. Effect of shoe cushioning on landing impact forces and spatiotemporal parameters during running: results from a randomized trial including 800+ recreational runners. Eur J Sport Sci. 2021 Jul;21(7):985-993. doi: 10.1080/17461391.2020.1809713. Epub 2020 Sep 12.
- Malisoux L, Delattre N, Urhausen A, Theisen D. Shoe Cushioning Influences the Running Injury Risk According to Body Mass: A Randomized Controlled Trial Involving 848 Recreational Runners. Am J Sports Med. 2020 Feb;48(2):473-480. doi: 10.1177/0363546519892578. Epub 2019 Dec 26.
- Malisoux L, Delattre N, Urhausen A, Theisen D. Shoe cushioning, body mass and running biomechanics as risk factors for running injury: a study protocol for a randomised controlled trial. BMJ Open. 2017 Aug 21;7(8):e017379. doi: 10.1136/bmjopen-2017-017379.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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