利用足球加速度计数据来量化重复的头部冲击和男性慢性创伤性脑病变之间的关联
Daniel H Daneshvar1,2,3, Evan S Nair4, Zachary H Baucom4,5
1Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Harvard Medical School, Boston, MA, USA. ddaneshvar@mgh.harvard.edu.
Nature communications
|June 20, 2023
概括
重复的头部冲击 (RHI) 会导致慢性创伤性脑病变 (CTE). 累积的头部冲击强度,特别是线性和旋转加速,比游戏时间或冲击数量更好地预测CTE病理.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 运动医学 运动医学
- 神经病理学神经病理学
背景情况:
- 慢性创伤性脑病变 (CTE) 是一种与重复的头部冲击 (RHI) 相关的渐进性神经退行性脑病变.
- 驱动CTE病变的RHI暴露的特定特征仍然不完全理解.
- 了解这些因素对于开发接触体育的预防策略至关重要.
研究的目的:
- 在一组美国足球运动员中调查RHI暴露和CTE病理的各种措施之间的关系.
- 确定头部撞击暴露的哪些组成部分与CTE发展最强烈相关.
- 开发和验证一个位置暴露矩阵 (PEM) 来估计运动员的终身RHI.
主要方法:
- 使用美国足球头盔传感器数据开发了一个位置暴露矩阵 (PEM),按球员位置和比赛水平分类.
- 在使用PEM的631名前足球运动员中估计了终身RHI暴露指标.
- 统计模型分析了CTE病理与脑震荡史,比赛位置,比赛年数和PEM衍生的影响指标 (累积影响,线性/旋转加速) 之间的关联.
主要成果:
- 游戏持续时间和PEM衍生的RHI测量都与CTE病理学有显著的关联.
- 结合累积线性和旋转加速度的模型显示,与仅基于游戏时间或累积头部冲击的模型相比,CTE病理的模型适合性和预测能力优越.
- 累积的头部冲击强度,特别是加速,已成为CTE病变发生的关键因素.
结论:
- 通过线性和旋转加速测量头部冲击的强度是慢性创伤性脑病变发展的关键决定因素.
- 游戏的持续时间仍然是一个重要的因素,但冲击强度提供了更精细的了解CTE风险.
- 这些发现强调了在未来对CTE的研究和预防工作中考虑头部撞击生物力学的重要性.
