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研究提供了有关青少年足球脑震荡风险的首批数据

数十年来,人们一直对与体育相关的伤害感兴趣,这是一个普遍的假设,即与年龄较大的同龄人相比,青年足球运动员更容易遭受脑震荡和其他头部受伤。

在1月号的“生物医学工程年鉴”上发表的一项研究中,弗吉尼亚科技头盔实验室发表了第一个证实传统观点的数据。

该研究由美国国立卫生研究院神经系统疾病和中风研究所提供的为期五年的资助,该研究表明,导致青少年足球运动员脑震荡的头部加速度低于高中通常会造成伤害的头部加速度,学院和专业运动员-对设计和测试防护装备至关重要的数据。

生物医学工程和力学副教授,弗吉尼亚理工大学头盔实验室主任史蒂夫·罗森说:“这些是表征儿童脑震荡风险的首个生物力学数据。”“孩子不只是按比例缩小的成年人:头部颈部比例和大脑发育等解剖结构和生理上的差异会导致对头部撞击的耐受性差异。这些结果可以导致采用数据驱动的干预措施,从而降低青少年运动的风险。”

9至14岁的儿童是该国最大的足球运动员。但是,这项研究对影响美式足球领域的主要因素进行了分类,并确定哪些领域最可能造成伤害,这项研究的重点是高中,大学和职业球员,这限制了人们对导致青年足球震荡的条件的理解。

在年轻球员中,有助于保护脑细胞的脂肪髓鞘尚未完全发育。与成年运动员相比,他们的头顶也倾向于更大,颈部肌肉更少,可以帮助吸收撞击力。由于所有这些原因,研究人员认为青年球员更容易受到脑震荡的影响。但是他们需要数据来证明这一点。

自2003年以来,弗吉尼亚理工学院就一直在研究足球的头部撞击,当时哈里·怀亚特工程学教授,头盔实验室的创始人斯特凡·杜马用传感器测量该大学的大学橄榄球队所戴的头盔以测量头部撞击。

从那时起,杜马(Duma),罗森(Rowson)及其研究团队将研究范围扩大到更多的运动项目和更广泛的人口群体。自2015年获得NIH的这项重要资助以来,他们就一直在研究青年球员。

在这项研究中,他们与布朗大学和威克森林大学的研究人员合作,追踪了弗吉尼亚州,北卡罗来纳州和罗德岛州的六支不同的青年足球队。超过100位运动员戴着头盔,内衬传感器,用于测量四个赛季的练习和比赛期间头部的线性和旋转加速度,记录数千次撞击。所有脑震荡均由每个地点的临床医生诊断;每个赛季之前和之后的神经心理学测试都测量了球员的认知功能。

美国国家运动器材标准运营委员会是一个独立的标准组织,负责认证包括橄榄球头盔在内的装备,并提供了额外的资金来帮助加速数据收集。

这些数据使研究人员能够在头部撞击的程度与脑震荡风险之间建立数学关系。他们发现,与高中和大学球员相比,青年运动员在较低的加速水平下平均更容易受到脑震荡的影响。

在高中和大学运动员中,平均脑震荡与大约102 g的头部加速度相关,对于专业运动员而言,其值类似。新研究发现,在青年球员中,平均脑震荡与仅62 g的头部加速度有关。与脑震荡相关的旋转加速度值也类似地降低,从成人的4,412 rad / s2降低到青年球员的2,609 rad / s2。

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