研究人員使用各種頭部沖擊傳感器來測量運動中的沖擊頻率

每年約有五分之一參加接觸性運動(如足球、曲棍球和美式足球)的高中運動員患有腦震蕩。為了了解運動員遭受頭部撞擊的頻率、幅度和方向，已經(jīng)開發(fā)了各種傳感器來收集頭部撞擊的生物力學(xué)數(shù)據(jù)，包括儀器頭盔、頭蓋骨帽、頭帶、牙齒保護(hù)和皮膚貼片。

但是，當(dāng)數(shù)據(jù)是在游戲過程中而不是在受控的實驗室環(huán)境中收集時，可能會出現(xiàn)誤報和誤報。在這項研究中，CHOP研究人員使用從男女足球運動員佩戴的基于頭帶的頭部沖擊傳感器收集的數(shù)據(jù)來確定數(shù)據(jù)中的誤報比例，以及視頻確認(rèn)是否可以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

這項研究的主要作者，CHOP損傷研究和預(yù)防中心的研究助理Declan Patton博士說：“頭部撞擊傳感器是研究頭部撞擊力學(xué)的一個方便工具?！比欢瑸榱耸寡芯咳藛T能夠獲得可靠的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，他們首先需要使用視頻確認(rèn)或觀察者確認(rèn)來驗證傳感器記錄的事件是否是實際的頭部撞擊。"

在這項研究中，研究人員在兩個賽季的41場比賽中為72名高中和初中足球運動員(23名女性和49名男性)安裝了頭帶沖擊傳感器，以捕捉傳感器在比賽中記錄的事件。所有的比賽都被錄成了視頻。研究小組分析了視頻，以量化傳感器記錄的與可觀察到的頭部撞擊事件相對應(yīng)的事件百分比。此外，通過視頻驗證的傳感器記錄的事件與制造商的過濾算法進(jìn)行比較，該算法旨在消除誤報。

該傳感器在計劃的游戲時間內(nèi)記錄了9503個事件，當(dāng)在視頻中識別出經(jīng)過驗證的游戲時間后，該傳感器減少到6796個事件。在驗證的游戲時間內(nèi)的6796個事件中，有4021個(約60%)被刪除，因為它們與錄制時不在場的玩家有關(guān)，因此與實際頭部撞擊無關(guān)。這說明以往的研究使用的是頭部撞擊傳感器的數(shù)據(jù)，沒有這些重要的方法和步驟，因此非頭部撞擊事件在其數(shù)據(jù)集中的比例可能較高。

回顧了1893個運動員的傳感器在賽場上和攝像機(jī)畫面中記錄的事件視頻，將這些事件分為三類：碰撞事件(69.5%)、調(diào)整頭帶等瑣碎事件(20.9%)和球員靜止不動等非事件(9.6%)。最常見的撞擊事件是頭球接觸，占所有撞擊事件的78.4%。其他影響事件包括球員接觸(10.9%)、摔倒(9.8%)和球接觸(0.8%)。

此外，本研究針對男女運動員。女運動員撞擊事件的比例較低(48.7%對78.4%)，瑣碎事件的比例較高(36.6%對14.2%)，這可能是因為頭帶調(diào)整更頻繁。然而，在實際的影響事件中，性別之間影響類型的細(xì)分是相似的。

“這項研究強(qiáng)調(diào)了詳細(xì)確認(rèn)頭部撞擊傳感器數(shù)據(jù)的重要性，這使該領(lǐng)域能夠在先前研究的基礎(chǔ)上提高從頭部撞擊傳感器收集的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，”聯(lián)合科學(xué)主管和主任克里斯蒂阿波加斯特博士說。

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