In Vivo Protocol van gecontroleerde Subconcussive hoofd effecten voor de validatie van veldgegevens studie

Samenvatting

Het model van de rubriek subconcussive voetbal is een veilige en beknopte methodologische benadering te isoleren en het meten van de effecten van subconcussive hoofd effecten.

Samenvatting

Subconcussive hits bedreiging een voor de gezondheid van de neuronale zoals ze lijken te zijn een belangrijke bijdrage aan een onomkeerbare neurodegeneratieve ziekte, chronische te induceren van neuronale schade aan de constructie en functionele bijzondere waardeverminderingen zonder uiterlijke symptomology traumatische encefalopathie (CTE). Daarnaast kunnen de atleten meer dan 1.000 van deze hits per seizoen oplopen. De subconcussive voetbal rubriek model (SSHM) is een toonaangevende, relevante en reproduceerbare methode van isoleren en bestuderen van de effecten van deze subconcussive hoofd effecten. Door het beheersen van variabelen zoals bal reizen van snelheid, de frequentie van effecten, interval, de plaatsing van de bal op het hoofd, alsook door het meten van de omvang van het hoofd effect, biedt de SSHM de wetenschappelijke gemeenschap met een superieure laan van onderzoek naar de acute subconcussive effecten op de gezondheid van de neuronale. In deze paper, we laten zien het nut van SSHM in het bestuderen van een tijdsverloop expressie van neurofilament licht polypeptide (NF-L) in het plasma in de mode van een herhaalde maatregelen. NF-L is een axonale schade-markering die eerder is aangetoond te worden verheven in boksers en voetballers na subconcussive hoofd trauma. Vierendertig volwassen leeftijd voetballers waren gerekruteerd en willekeurig toegewezen op ofwel een voetbal kop (n = 18) of schoppen (n = 16) groep. De rubriek groep uitgevoerd 10 koppen met voetballen geprojecteerd met een snelheid van 25 mph meer dan 10 min. De schoppen groep volgde hetzelfde protocol met 10 trappen. Plasma monsters werden verkregen vóór en tijdens de 0 h en 2 h 24 h na kop/schoppen en beoordeeld voor NF-L expressies. De rubriek groep toonde een geleidelijke toename in plasma NF-L expressie en piekte op 24 h na het protocol van de kop, terwijl de schoppen groep bleef consequent over de tijdstippen. Deze resultaten bevestigen de NF-L gegevens uit onderzoek in de klinische praktijk, stimulering van het gebruik voor SSHM om klinische subconcussion gegevens te valideren.

Inleiding

Op de lange termijn, herhaalde blootstelling aan subconcussive hoofd effecten heeft voorgesteld als een van de belangrijkste bijdragen voor de ontwikkeling van de neurodegeneratieve ziekte CTE^1,2,3,4,5 . Elk jaar deelnemen ongeveer 2,5 miljoen high school en college atleten aan contact sport die vaak deze subconcussive beledigingen door snelle acceleratie-deceleratie van het lichaam en kop^6,-^{7 induceren}. In het bijzonder treden contact sport atleten verschillende 100 tot een 1.000 van dergelijke effecten per seizoen^6,8,9. Bovendien hebben andere populaties, zoals militaire mannen en vrouwen, geregistreerd meer dan 300.000 hoofdletsel sinds 2001, die heeft gemanifesteerd in de recente diagnose van CTE binnen een voormalig militaire veteraan¹⁰. Deze diagnose parallellen met 110 postmortem CTE hersenen van American football spelers en vier postmortem voetballers te presenteren van een ontluikende volksgezondheid kwestie^11,12. In het licht van de maar liefst prevalentie, hoofd effect onderzoek moet verschuiven haar blik op te nemen geluid, zijn nauwkeurige methoden voor het analyseren van de subconcussive hits van acute schuld inducerende in een verscheidenheid van arena's.

De hier gepresenteerde SSHM is één die voldoet aan de huidige methodologische behoefte veilig ertoe gemeenschappelijke mechanische belasting gelegd op zenuwweefsel tijdens contact sportactiviteiten. De implementatie van dit model maakt het mogelijk onderzoekers zorgvuldig beheren bal reizen snelheid, de frequentie van effecten, interval, de plaatsing van de bal op het hoofd, evenals metingen van hoofd invloed omvang^13,14. Hoewel deze factoren vrijwel onmogelijk te controleren in de instelling van het veld zijn, biedt de SSHM een uitlaatklep voor onderzoekers te isoleren van de gevolgen van subconcussive hoofd effecten. Bovendien, door de verwijdering van storende variabelen gezien tijdens het afspelen (bijvoorbeeld effecten van krachtige oefening, lichaam schade, lichaam temperatuurverandering en hydratatie/zweet), de SSHM biedt een superieure methode voor het valideren van klinische waarnemingen .

De SSHM heeft directe parallellen aan hoofd effecten gezien specifiek binnen het domein van sport. Als zodanig, de literatuur is al begonnen te tonen het nut ervan en bevestigen de bevindingen van cumulatieve hoofd last van de gevolgen van andere onderzoekers. We hebben bijvoorbeeld aangetoond dat de bewijslast subconcussive hoofd invloed aanzienlijk station neuro-oogheelkundig dysfunctie onder voetbal atleten^13,15. Bovendien, zoals weinig zoals 10 subconcussive effecten hebben aangetoond dat onmiddellijk vestibulaire functie die kan worden genormaliseerd na 24 uur rust¹⁶erover. In dit methodologisch verslag beschrijven we de toepassingvan SSHM om veilig te bestuderen van de effecten van subconcussive hoofd effecten en invoering van een van onze bevindingen dat repetitieve subconcussive hoofd effecten geleidelijk de concentratie van een neuron-afgeleide verhogen bloed biomerker, namelijk NF-L¹⁴. Deze bevinding niet alleen concretiseert de resultaten van de vorige van NF-L aanwezigheid als gevolg van repetitieve subconcussive klappen op het hoofd^17,18 , maar valideert ook dat de SSHM dergelijke bevindingen op een gecontroleerde klinische manier reproduceren kunt.

Protocol

De auteurs Controleer of de Indiana University institutionele Review Board goedgekeurd de studie (protocol # 1610743422) en schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen.

Opmerking: De SSHM werd geïntegreerd in een herhaalde maatregelen-ontwerp dat is bedoeld om te onderzoeken van wijzigingen tussen afhankelijke variabelen binnen onderwerpen op 0 h en 2 h 24 h na interventie in vergelijking met de afzonderlijke waarden van de pre interventie. Deze studie ontwerp staat onderzoekers wijzigingen bijhouden voor een periode van 24 uur per dag, die de typische tijdsbestek tussen atletische praktijken is. In de huidige studie, voetballers werden willekeurig toegewezen aan hetzij een voetbal kop (n = 18) of een voetbal kick-groep (n = 16).

1. setup

1. Na basislijn meting collectie (pre interventie), beginnen de SSHM met de positionering van een soccer ball launcher ongeveer 40 ft afstand van het onderwerp, evenals het waarborgen van die de voetbal is opgepompt tot 9 psi.
2. Het gezicht van de machine geeft twee identieke wijzerplaten, die regelen van de snelheid van links en rechts wielen, en een aan/uit schakelaar ertussen. Zet beide deze wijzerplaten op een gestandaardiseerde snelheid van keuze.
   Opmerking: Voor dit doel van de demonstratie, de bal reizen snelheid is ingesteld op 30 mph. Deze snelheid werd gekozen als het simuleert een inworp voetbal vanaf de zijlijn aan middenvelder. Voetballers presteren vaak deze manoeuvre tijdens de praktijk en spelen.
3. Plaats 3 inch blokken onder de wielen van de Lanceerinrichting van de bal te maken voor het gewenste traject (geen blokken die nodig zijn voor het schoppen onderwerpen). Zodra dit voltooid is, is de Lanceerinrichting van de bal vervolgens schuin tot 40°, die wordt gemeten als de hoek tussen de grond en de middellijn van de draaiende wielen.
   Opmerking: De hoekmeting wordt genomen met een goniometer en de machine kan worden aangepast na het losdraaien van een knop gelegen langs de blauwe rails waar de voetbal wordt geladen.
4. Zodra de voetbal-machine is goed ingesteld, passen de onderwerpen met een drieassige versnellingsmeter ingebed in een hoofd-band-zak en gepositioneerd direct onder de externe occipital uitsteeksel (inion) om te controleren van lineaire en rotatie hoofd versnellingen.
5. Opstarten van de bijbehorende software voor de versnellingsmeter, en voer de certificaathouder gegevens dienovereenkomstig. Op dit punt, is het onderwerp klaar om te beginnen de proeven van de basisopleiding van de interventie (rubriek, schoppen).

2. vertrouwd proeven

1. Plaats het onderwerp ongeveer 40 ft tegenover de bal launcher.
2. Zorg dat uit te leggen aan het onderwerp dat de bal lanceerinrichting zal volley de voetbal aan hen en dat ze moeten gewoon simuleren interventie contact met de bal (dat wil zeggen, post-onderwerpen zal vangen de bal met hun handen voor hun voorhoofd voordat hoofd-aan-bal contact wordt gemaakt, schoppen onderwerpen zal "val" de bal op de grond met hun voet in plaats van volleying de bal terug, en staande onderwerpen zal statisch blijven en geen contact met de bal).
3. Wanneer het onderwerp begrijpt en klaar voelt, hebben de onderzoeker de bal launcher inschakelen, laden van de voetbal op de blauwe rails en ten slotte duw de bal in de draaiende wielen na een 3-2-1 aftellen.
4. Na het stoppen van de bal als eerder beschreven (stap 2.2), onderwerp het terugdraaien van de bal te hebben.
5. Herhaal stap 2.3 en 2.4 twee tot vier extra tijden (geen rusttijd vereist tussen) om ervoor te zorgen dat het onderwerp positionering klopt en interactie met de bal zal worden veilige en gecontroleerde. Dit concludeert de basisopleiding proeven.

3. interventie

1. Mondeling bevestigen dat het onderwerp klaar is. Zodra bevestigd, instructies geven de rubriek onderwerpen om alleen make voorhoofd contact met de bal; vertellen de onderwerpen om te voorkomen dat de potentiële effecten op de kroon, pariëtale, en temporale lobben. Instrueer de schoppen onderwerpen te schoppen de bal alleen tijdens de vlucht als de bal contact met de grond zal verzachten de daaropvolgende impact op de voet.
2. Instrueren zowel post en schoppen onderwerpen om volley de bal naar een doel (extra onderzoeker) ongeveer de helft de afstand tussen hen en de machine. Zo goed mogelijk, vraag onderwerpen om dit te doen op een manier die zal het gewelfde traject dat de bal nam tijdens haar vlucht naar het onderwerp na te bootsen.
3. Activeer de drieassige versnellingsmeter en beginnen met opnemen.
4. Laden van de voetbal op de blauwe rails, duwen de bal in de draaiende wielen na een 3-2-1 aftellen, en ervoor te zorgen dat er passende contact wordt gemaakt.
5. Herhaal stap 3.4 negen vaker met een 60 s rust tussen bouts. Als het onderwerp afziet interactie met de bal (als gevolg van ongelegen plaatsing of vermoedelijke contact met het lichaam in een gebied dat moet worden vermeden), vervolgens volley de bal naar het onderwerp opnieuw onverwijld, zonder enige rusttijd.
6. Tussen elk hoofd contact met de bal, Controleer of de drieassige versnellingsmeter geregistreerd een impact (drieassige softwarematig; schoppen onderwerpen moet niet registreren G-force).
7. Zodra de interventie wordt gesloten, schakelt u de bal launcher en beëindig drieassige (belangrijk, zoals het verkeer moet verwijderen van de hoofdband kan het opnemen van een ander "effect"). Zodra de opname is gestopt, verwijderen de hoofdband.

Resultaten

De resultaten die hier vertegenwoordigd werden geïnterpreteerd uit een vorige artikel¹⁴, waarin de SSHM was gebruikt zoals hiervoor is beschreven. In deze bijzondere studie, we gericht om te laten zien hoe de SSHM veranderingen in plasma niveaus van NF-L, oftewel een axonale schade-markering die hypothetische is om te filteren uit de schedel en in het perifere bloed na hoofd effecten kan veroorzaken.

Discussie

Terwijl contact sporten als American football lijkt te rijden de behoefte aan een beknopte onderzoeksmodel om te studeren van subconcussive effecten, kunnen andere sporten zoals voetbal goed voor de dominante deel van subconcussive blootstelling over de hele wereld als ongeveer 265 miljoen mensen deelnemen aan wat misschien wel's werelds meest populaire sport^{19 is}. Echter, terwijl de meerderheid van de vermoedelijke neurodegeneratieve langetermijneffecten van subconcussion hebben zijn autopsie in ...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
JUGS Soccer Machine	JUGS Sports	http://jugssports.com/products/soccer-machine.html
SIM-G Triaxial Accelerometer	Triax Technologies	https://www.triaxtec.com/workersafety/wp-content/uploads/2017/08/SIM-G-User-Manual_V4-2-01.pdf