Name: フィールド研究データの検証コントロールの Subconcussive ヘッド影響の Vivo プロトコルで (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-04-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 14 s
Description: 学ぶサッカーヘディングモデルによる軽度頭部衝撃の検証法。ボール速度や衝撃部位を制御し、運動効果や体温の影響を排除して臨床所見を検証できます。眼運動機能や前庭系の変動も評価可能です。

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著者は、我々 は代表の結果セクションで挙げる研究に重要な貢献をしたさんアンジェラ Wirsching を認めるみたいと思います。

著者は、インディアナ大学治験審査委員会承認研究 (プロトコル # 1610743422) 書面によるインフォームド コンセントが得られたことを確認します。
注: SSHM 0 h、2 h、および個々 の中古介入値と比較して 24 時間後の介入での科目内で従属変数の変化を調査するため、繰り返し測定デザインに統合されました。この研究デザインは、研究者が運動実践の典型的な時間枠は、24 時間の間の変更を追跡するため可能します。本研究ではサッカー選手ランダムに割り当てられたいずれかのサッカー見出し (n = 18) またはグループを蹴るサッカー (n = 16)。
1. セットアップ
<ol><li>次のベースライン測定コレクション (前の介入)、SSHM 9 psi にサッカー ボールを水増しの確保と同様、サッカー ボール ランチャー、被写体から約 40 フィートの位置決めを開始します。</li>
	<li>マシンの顔には、左と右のホイールとそれらの間にオン/オフスイッチの速度を調節する 2 つの同一ダイヤルが表示されます。これらの両方のダイヤルを好みの標準化された速度に設定します。 注: このデモ目的のため走行速度ボールは毎時 30 マイルに設定されています。この速度は、中盤に副業からサッカーのスローインをシミュレートとして選ばれました。サッカー選手はよく練習やゲームの中にこの演習を実行します。</li>
	<li>目標軌道 (科目を蹴るために必要なブロック) のようにボール発射装置の車輪の下に場所 3 インチ ブロック。これが完了したら、一度ボール発射装置は地面と回転車輪の正中線の間の角度として測定は 40 ° に曲がるし。 注: 角度測定、角度計で撮影、サッカー ボールが読み込まれる青いレール沿いにあるノブを緩めて後マシンを調整ことができます。</li>
	<li>サッカー マシンを正しく設定すると、一度ヘッド バンド ポケットに埋め込まれ、線形および回転頭部加速度を監視する外後頭隆起 (イオン) のすぐ下に配置、三軸加速度センサーで被験者に合います。</li>
	<li>加速度に対応するソフトウェアを起動し、それに応じて件名の情報を入力します。この時点で、主題は (見出し、蹴り) の介入の習熟試験を開始する準備ができて。</li>
</ol>2. 習熟試験
<ol><li>件名ボール発射装置の前に約 40 フィートの位置。</li>
	<li>ボール発射装置が彼らにサッカー ボールをボレーして彼らは単にボールと介入の接触をシミュレートする必要がある対象に説明してください (すなわち、見出し科目がボールをキャッチする前に彼らの額の前に自分の手でヘッドとボールの接触が行われる、科目を蹴るが「トラップ」ボール、ボールをボレーではなく自分の足で地面に、立っている科目が静的なままでいないように、ボールとの接触)。</li>
	<li>件名を理解する準備ができて感じている、ある研究員のボール発射装置をオン、青いレールの上にサッカー ボールの読み込み、および最終的に 3-2-1 の後回転ホイールにボールをプッシュ カウント ダウン。</li>
	<li>停止した後は、(手順 2.2)、前述のボールは、ボールをロールバックする件名を持ちます。</li>
	<li>2.3 と 2.4 2 〜 4 の追加手順を繰り返します (残り時間は間に必要な) 時間を測位対象が正しいを確認し、安全かつ制御されたボールとの相互作用になります。これは習熟試験を終了します。</li>
</ol>3. 介入
<ol><li>件名の準備が口頭で確認します。確認後、ボールで作る額連絡先のみに見出し科目に指示を与える頭頂部、王冠に影響や側頭葉を避けるために科目を教えてください。地面とボールの接触は足に続く影響を減衰させる、それが飛行にのみ、ボールを蹴る蹴る対象を指示します。</li>
	<li>見出しとそれらとマシンの間に約半分の距離 (追加研究員) のターゲットにボールをボレーする科目を蹴るように指示します。最高のアーチ型の軌道を模倣する方法でこれを行う科目を求めることが、ボールを被写体に向けて、飛行中に取った。</li>
	<li>三軸加速度計をアクティブにし、録音を開始します。</li>
	<li>青いレールの上にサッカー ボールの負荷、3-2-1 の後回転ホイールにボールをプッシュ カウント ダウン、適切な接触が行われるかどうかを確認します。</li>
	<li>3.4 手順発作の間に 60 s 残り 9 回以上を繰り返します。件名では、(のために都合の悪い配置や避けなければならない領域で体と疑い接触) ボールとの相互作用を好まれる場合する場合、ボールをボレー、主題に、再び速やかに任意の残りの期間なし。</li>
	<li>ボールをそれぞれの頭の接触の間に三軸加速度計に影響を与えるが登録されていることを確認 (三軸ソフトウェアを使用科目を蹴る登録しないで G 力)。</li>
	<li>介入を締結すると、一度は、ボール発射装置を切り、三軸 (重要、ヘッドバンドを削除するために必要な動きはもう一つの「影響」を記録できると) の記録を停止します。録音が停止すると、鉢巻きを削除します。</li>
</ol>

<ol><li>Goldstein, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+traumatic+encephalopathy+in+blast-exposed+military+veterans+and+a+blast+neurotrauma+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model.</a> Science Translational Medicine. 4 (134), 134ra60(2012).</li>
<li>Kraus, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((White+matter+integrity+and+cognition+in+chronic+traumatic+brain+injury%3A+a+diffusion+tensor+imaging+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%3A+A+Journal+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">White matter integrity and cognition in chronic traumatic brain injury: a diffusion tensor imaging study.</a> Brain: A Journal of Neurology. 130 (Pt 10), 2508-2519 (2007).</li>
<li>McKee, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+spectrum+of+disease+in+chronic+traumatic+encephalopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%3A+A+Journal+of+Neurology.+136+%28Pt%22%5BJournal%5D)">The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy.</a> Brain: A Journal of Neurology. 136 (Pt. 136 (Pt 1), 43-64 (2013).</li>
<li>Mez, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinicopathological+Evaluation+of+Chronic+Traumatic+Encephalopathy+in+Players+of+American+Football%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football.</a> JAMA. 318 (4), 360-370 (2017).</li>
<li>Tagge, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concussion%2C+microvascular+injury%2C+and+early+tauopathy+in+young+athletes+after+impact+head+injury+and+an+impact+concussion+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%3A+A+Journal+of+Neurology%22%5BJournal%5D)">Concussion, microvascular injury, and early tauopathy in young athletes after impact head injury and an impact concussion mouse model.</a> Brain: A Journal of Neurology. 141 (2), 422-458 (2018).</li>
<li>Bailes, J. E., Petraglia, A. L., Omalu, B. I., Nauman, E., Talavage, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+subconcussion+in+repetitive+mild+traumatic+brain+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Role of subconcussion in repetitive mild traumatic brain injury.</a> Journal of Neurosurgery. 119 (5), 1235-1245 (2013).</li>
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<li>Ward, J., Williams, J., Manchester, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((111+N.F.L.+Brains.+All+But+One+Had+C.T.E%5BTitle%5D)+AND+%22The+New+York+Times%22%5BJournal%5D)">111 N.F.L. Brains. All But One Had C.T.E.</a> The New York Times. , Available from:
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<li>Wallace, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heading+in+soccer+increases+serum+neurofilament+light+protein+and+SCAT3+symptom+metrics%5BTitle%5D)+AND+%22BMJ+Open+Sport+%26+Exercise+Medicine%22%5BJournal%5D)">Heading in soccer increases serum neurofilament light protein and SCAT3 symptom metrics.</a> BMJ Open Sport & Exercise Medicine. 4 (1), e000433(2018).</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

サッカーのような他のスポーツ subconcussive 露出約 265 として世界中で圧倒的なシェアを占めるかもしれないことアメリカン フットボールのようなコンタクト スポーツは、subconcussive の影響を研究する簡潔な研究モデルの必要性を運転するのに見えても、人は、何がおそらく世界で最も人気のあるスポーツ19に参加します。しかし、subconcussion の疑いのある長期的な神経変性効果の大半は、アメリカン フットボール選手における剖検されてが、サッカー サッカー ヘッダーへのヘッド影響の類似は驚くほど大きい。例えば、現在におけるサッカー見出しの試合が 10 試合による約 300 gと 35 krad/s2、同様 subconcussion モデル20,21を使用する以前と同じレポートの近くにあった。これらの影響の運動に匹敵したアメリカン フットボールの観察ヒットどこ平均の大学のフットボール選...

長期的、反復的な露出 subconcussive ヘッドへの影響は、神経変性疾患 CTE1,2,3,45,を開発するための主貢献者の 1 つとして提案されています。.毎年、約 250 万の高校や大学の選手は、よく身体と頭の6、7の急速な加速減速でこれらの subconcussive の侮辱を誘発するコンタクト スポーツに従事します。具体的には、コンタクト スポーツ選手には、最大 1,000 人あたりシーズン6,8,9そのような影響のいくつかの 100 があります。さらに、軍の男性と女性などの他の集団登録している以上 300,000 の頭部外傷 2001 年以来、引退した軍ベテラン10内の CTE の最近の診断が明らかにします。アメリカン フットボール選手の 110 の死後 CTE 頭脳を持つこの診断平行線と急成長している公衆衛生問題11,12を提示する 4 つの死後のサッカー選手。驚異的な普及により、頭部の衝撃を研究する必要がありますサウンドを組み込むに視線をシフトに照らして急性債務 subconcussive ヒットを分析の正確な方法はアリーナの様々 な内に誘引すること。
ここで示した SSHM はコンタクト スポーツ活動時に神経組織に置かれた共通の機械的応力を安全に誘導する現在の方法論の必要性を満たす 1 つです。このモデルの実装では、細かいところまで走行速度、影響、間隔、頭にボール配置の頻度だけでなく頭の測定に影響を及ぼす大きさ13,14ボールを管理する捜査官をことができます。これらの要因はフィールドの設定値で制御することは事実上不可能である一方、SSHM は subconcussive の頭の影響の効果を分離する研究者のためのコンセントを提供します。さらに、(例えば、激しい運動、体の損傷、体の温度変化、水分補給/汗から効果) のプレイ中に交絡変数の除去により、SSHM は臨床的観察を検証する優れた方法を提供します.
SSHM スポーツの領域内で特に見られる頭部の影響に直接類似しています。その有用性を示し、累積的な頭の調査結果を確証するよう、文献が既に影響負荷を他の研究者から。たとえば、subconcussive 頭の負担大幅ドライブ サッカー選手13,15の間で神経眼科障害に影響することを確認しました。加えて、いくつかが 10 subconcussive への影響はすぐに示されている、休憩16の 24 h 後正規化できます前庭機能を混乱させます。この方法論のレポートで述べる安全に私達の調査結果は、反復的な subconcussive の頭の影響が徐々 にニューロン由来の濃度を増加の 1 つを紹介 subconcussive のヘッド影響の影響を研究し SSHM のアプリケーション血液バイオ マーカー、すなわち NF L14。この発見は、18頭17,に反復的な subconcussive の打撃のための NF L 存在の前の結果を実証するだけでなく、また、SSHM が制御された臨床方法でこのような結果を再現できることを検証します。

<table><tbody><tr><td>JUGS サッカーマシン</td><td>JUGS スポーツ</td><td>http://jugssports.com/products/soccer-machine.html</td><td></td></tr><tr><td>SIM-G 三軸加速度計</td><td>Triax Technologies</td><td>https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf</td><td></td></tr></tbody></table>

フィールド研究データの検証コントロールの subconcussive ヘッド影響の vivo プロトコルで

In Vivo Protocol of Controlled Subconcussive Head Impacts for the Validation of Field Study Data

Subconcussive ヒット神経の健康に脅威を与えるは、外側の症状を引き起こすことがなく神経の構造被害と機能損傷を誘発し、不可逆的な神経変性疾患、慢性に重要な貢献をするが表示されますを示しています。外傷性脳症 (CTE)。さらに、選手は、シーズン毎にこれらのヒットの 1,000 以上を発生することが。Subconcussive サッカー見出しモデル (SSHM) は、分離し、これらの subconcussive の頭部の影響の影響を調べることの再現性、関連性の主要な方法です。SSHM が急性期の調査の優れた手段で科学的なコミュニティを提供します走行速度、周波数の影響、間隔、頭にボール配置のボールなどの変数を制御することによってだけでなく、頭部衝撃の大きさを測定することによって、subconcussive に及ぼす神経健康。本稿で反復測定の方法でプラズマでとニューロ フィラメント ライト ポリペプチド (NF-L) の時間経過表現の勉強に、SSHM の有用性を示します。NF L は以前ボクサーで上昇することが示されている軸索損傷マーカーとサッカー選手の次の subconcussive ヘッド外傷。34 大人高齢者サッカー選手募集し、どちらかサッカー見出しにランダムに割り当てられている (n = 18) を蹴るまたは (n = 16) グループ。見出しグループは、毎時 25 マイル以上 10 min の速度で写し出されるサッカー ボール 10 ヘッダーを実行します。蹴りのグループは続いて 10 キックで同じプロトコルです。血漿検体は、見出し/キック後 0 h、2 h、24 h で前後を得られ、NF L 式の評価。見出しグループ プラズマ NF L 式の漸進的な増加を示したし、蹴るグループ残った時間ポイント間で一貫性のあるに対し見出しプロトコル後 24 時間でピークに達した。これらの結果は、subconcussion 臨床データを検証する SSHM の使用を奨励、臨床研究から NF L データを確認しました。

ここで表される結果は、前記事から14、SSHM が利用された前述したように解釈されました。この特定の研究で、SSHM が NF-L は、頭蓋骨と頭部の影響を後の末梢血液にフィルターを適用する仮説がある軸索損傷マーカーの血漿中濃度の変化を引き起こすことができる方法を目的とします。
SSHM と頭の運動
現在のデータは、分析の対象とした 34 の被験者から派生した (見出しグループ: n = 18 と蹴りの [コントロール] グループ: n = 16)。すべての人口統計学の特徴のグループ間に有意差はありませんでした。人口統計および頭部衝撃運動表 1に記載されています。頭部衝撃運動学的デー...

Subconcussive サッカー見出しモデルは分離し、subconcussive のヘッド影響の影響を計測する安全かつ簡潔な方法論的アプローチです。

フィールド研究データの検証コントロールの Subconcussive ヘッド影響の Vivo プロトコルで

Subconcussive hits pose a threat to neuronal health as they have shown to induce neuronal structural damage and functional impairment without causing ...

繰り返しの頭部への影響は、複雑な公衆衛生上の問題です。このプロトコルは、臨床的知見が頭部の衝撃またはノイズ因子によるものであるかどうかを検証するための安全で再現可能な方法です。ボールの速度と衝撃の配置から運動効果と体温まで、このモデルは研究者に脳震盪下の頭部の影響を研究するための包括的な方法を与える。このモデルは、研究者が脳由来の血液バイオマーカーの急性プロファイルを超えて臨床所見を検証し、眼運動機能、前庭システムなどの摂動を調査するために使用することを可能にする。プレー中、頭部は様々な方法でボールと接触します。したがって、文献に記載されているようにサッカーの見出しモデルが何を意味するのかを視覚化することが重要です。ベースライン測定コレクションの事前介入に続いて、被験者から約40フィート離れた場所にサッカーボールランチャーを配置します。そして、トライアルに使用されるサッカーボールが1平方インチあたり9ポンドに膨らんだことを確認してください。機械の面は間のオン/オフスイッチと左右の車輪の速度を調節する2つの同一のダイヤルを表示する。選択の標準化された速度にダイヤルの両方を設定し、所望の軌道を可能にするために、ボールランチャーの車輪の下に3インチのブロックを配置します。最後のブロックを配置したら、回転する車輪のグランドと正中線の間にランチャーを40度に角度付けします。次に、外部後頭突起のすぐ下にヘッドバンドポケットを埋め込んだ三軸加速度計で被験者を装着し、線形および回転ヘッドの加速を監視します。慣れ親しんだトライアルを開始する前に、ボールランチャーがサッカーボールをボレーし、ボールとの接触を単に試練のためにシミュレートする必要があることを主題に説明してください。次に、介入試験中にどのように接触すべきかを被験者に説明する。例えば、見出し被験者は、額とボールを接触させるだけで、クラウン、頭頂骨、および側頭骨への潜在的な影響を避ける必要があります。最後に、被験者を蹴ることは、それが飛行中にボールと下肢接触を行う必要があります。例えば、ヘディング被験者は、頭とボールの接触が行われる前に、額の前でボールをキャッチします。そして、被験者を蹴ると、ボールをボレーバックするのではなく、足で地面にボールをトラップします。被写体の準備ができたら、ボールランチャーをオンにし、青いレールにサッカーボールをロードします。次に、3から1までカウントダウンし、回転する車輪にボールを押し込みます。被験者は指示に従ってボールを止める必要があります。次に、被検者にボールをロールバックさせ、さらに2〜4回トライアルを繰り返して、被写体の位置が正しいこと、そしてボールとの相互作用が安全で制御されることを確認します。被験者が適切な接触を行う方法に慣れたら、介入試験を開始することができます。必要に応じて、以前に見たとおりに適切な接触が必要なものを主題に繰り返します。次に、ヘディングとキックの両方の被験者に、マシンまでの距離の約半分の距離をターゲットの研究者にボールをボレーバックするように指示します。被写体に向かう飛行中のボールの軌道を可能な限り密接に模倣する。青いレールにサッカーボールをロードし、3、2、1、カウントダウンの後に回転ホイールにボールを押し込み、適切な接触が行われたことを確認します。その後、発作の間に60秒の休息でさらに9回介入を繰り返します。介入が終了したら、ボールランチャーをオフにして、ヘッドバンドを取り外す前に三軸記録を停止します。これらの代表データは34人の被験者から導出された。グループ間の人口統計学的特性に有意な差はなかった。ヘッドインパクトキネマティックデータは、見出しグループが1頭当たり31.8Gの衝撃の中央値線形ヘッド加速と、1頭当たり2乗あたり3.56キロのラジアン/秒の回転頭衝撃の中央値を経験したことを明らかにした。対照的に、コントロールキックグループは、ヘッドアクセラレーションの検出可能なレベルを実証しませんでした。キック被験者の10個のヘッダの後に1時間毎に血漿ニューロフィラメント軽ポリペプチド発現が徐々に増加しており、キック制御群に対して同様の有意な時間効果はない。フォローアップ分析はさらに、前見出しと比較して24時間後の見出しに有意な差が現れ、介入の24時間後のキック制御群と比較して有意な差が現れたことを明らかにした。プロトコルを熟知することで、参加者の安全と均一な影響が保証されます。したがって、各参加者が快適になるまで見出しテクニックを説明し、練習してもらうことが重要です。このプロトコルは、神経イメージング、聴覚応答、および保護具評価、ならびに治療因子に関する臨床試験を検証するために使用できる強力なツールです。

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Research

JoVE Journal

Behavior

行動

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フィールド研究データの検証コントロールの Subconcussive ヘッド影響の Vivo プロトコルで

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