体育运动相关头部加速度在有直接与无直接头部撞击下的比较
数据分析、统计与概率
2021-10-13 v2
摘要
脑震荡与反复轻度创伤性脑损伤暴露是许多运动项目运动员的风险。直接头部撞击已被分析以改进头部加速度事件的检测与认知，从而适当监测与治疗运动员脑健康。然而，头部加速度也可由极少或无头部参与的撞击诱发。本工作中我们评估了在大学美式橄榄球中，不涉及直接头部接触的撞击（如躯干被推）是否足以诱发可与直接头部撞击相当的头部加速度。我们收集并比较了有与无直接头部接触的撞击数据集。这些数据集使用嵌入于装备式护齿中的最先进撞击检测算法采集，以记录头部运动学。视频分析用于区分撞击类型。总计每类各 15 次撞击用于比较，并有清晰视频截图区分各撞击类型。运动学分析显示，无直接头部接触的撞击在撞击期间达到了与直接头部撞击相似的线加速度与角加速度水平。使用中位与峰值运动学信号的有限元分析计算了脑最大主应变。统计分析基于 Bonferroni 校正 p 值阈值 0.017 显示两数据集间除峰值线加速度外无显著差异。无直接头部接触撞击的峰值线加速度均值更高，为 17.6 g，而直接头部撞击均值为 6.1 g。这些结果表明，非直接头部撞击仍可在头部产生有意义的运动学载荷，因此应纳入运动员健康监测。
引用
@article{arxiv.2108.08763,
title = {A comparison of sports-related head accelerations with and without direct head impacts},
author = {Samuel J. Raymond and Yuzhe Liu and Nicholas J. Cecchi and Eli Rice and Ashlyn A. Callan and Landon P. Watson and Sohrab Sami and Zhou Zhou and Xiaogai Li and Svein Kleiven and Michael Zeineh and David B. Camarillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.08763},
year = {2021}
}