Sahadaki Takım Sporu Sporcularında Kalça ve Diz Eklem Kinematiği Tahmin Etmek İçin Ataletsel Ölçüm Ünitesi Tabanlı Yöntem

Antrenman ve toparlanma arasında doğru bir denge, insan vücudunun adaptasyonuna yol açar. Bu eğitim sürecini izlemek, performansı optimize etmek ve yaralanma riskini azaltmak için çok önemlidir. Sensör kurulumunun temel avantajı, sporcuların alt ekstremitelerine odaklanması ve böylece sahadaki mevcut izleme sistemlerine ek bilgi sağlamasıdır.

Futbol ve hokey gibi takım sporları, hızlı yön değişiklikleri, hızlanmalar ve yavaşlamalarla karakterize edilir. Bu, belirli bir sensör kurulumu gerektirir. Kas yaralanmaları takım sporlarında ciddi bir sorundur ve bu yöntemle bu tür yaralanmaları azaltabileceğimizi ve aynı zamanda performansı artırabileceğimizi düşünüyoruz.

Prosedürün göstericileri, ekibimizdeki doktora öğrencileri Bram Bastiaansen ve Erik Wilmes olacak. Dahil etme kriterlerini karşılayan deneklerden yazılı bilgilendirilmiş onay alın. Deneğin takım sporlarındaki geçmişleri hakkında bir anket doldurmasını sağlayın.

Deneğin cinsiyeti, yaşı, vücut ağırlığı ve boyu hakkında bilgi edinin. Konu spor kıyafetlerine dönüştükten sonra, tüm IMU'ları yan yana hizalayın ve IMU'ları etkinleştirmek için sensörün üstündeki bir düğmeye basın. Yeşil ışık yanıp söndüğünde sensör etkinleştirilir.

Ardından, mekanik bir tepe noktasının oluşturulduğundan emin olmak için tüm IMU'ları sert bir yüzeye vurun. IMU'ları takmadan önce, deneğin vücut kıllarını her iki posterior superior iliak omurga arasındaki sakrumda, hem sağ hem de sol tibianın anteromedial kısmında ve hem sağ hem de sol uylukların yan kısmında tıraş edin. Tüm bölgeler traş edildiğinde, aplikatörü ciltten en az 10 santimetre uzakta tutarak, açıkta kalan cilde süpürme hareketiyle yapışkan sprey uygulayın.

Spreyin kuruması için beş ila 10 saniye bekledikten sonra, IMU'ların üzerindeki çift taraflı yapışkan banttan koruyucu tabakayı çıkarın ve her bir IMU'yu tıraşlı yerlerden birine yerleştirin. Sensör yerleşimi, sahadaki alt ekstremite kinematiğinin doğru tahmini için kritik bir adımdır. Daha sonra başvurmak üzere IMU etiketlerini ve anatomik konumları not edin ve sensörlerin cilde sabitlendiğinden emin olmak için her ölçüm biriminin üzerine germe bandı yapıştırın.

IMU sensörlerini kalibre etmek için, deneğe ayakları kalça genişliğinde açık ve elleri beş saniye boyunca yanlarda olacak şekilde nötr bir konumda hareketsiz durmasını söyleyin. Ardından, deneğe sol kalça fleksiyonu ve ardından sağ kalça fleksiyonu ve eğilme hareketinden oluşan bir kalibrasyon prosedürü gerçekleştirmesini söyleyin. En az beş saniye bekledikten sonra, deneğin kalibrasyon prosedürünü tekrarlamasını sağlayın.

30 metrelik doğrusal sprint testine başlamadan önce deneğe bir ısınma prosedürü gerçekleştirmesi talimatını verin. Testi başlatmak için, deneğe tercih ettiği ayağı başlangıç çizgisinde ve omuzları başlangıç çizgisinin arkasında olacak şekilde sahada durmasını söyleyin. Konuya, test liderinin üçten sıfıra kadar geri sayacağını ve bağıracağını, başlayacağını bildirin.

Deneğe 30 metrelik bitiş noktasına ulaşılana kadar mümkün olduğunca hızlı koşması talimatını verin, bu noktada konu mümkün olduğunca çabuk yavaşlamalı ve durma konumuna gelmelidir. Deneğin soru sormasına ve istendiğinde bir alıştırma çalıştırması gerçekleştirmesine izin verin. Deneğin hazır olduğunu onayladıktan sonra, test liderinin testi başlatmasını sağlamadan önce deneğin doğru başlangıç konumunda olduğundan emin olun.

Başlatma işareti verildiğinde ve konu sprint testini başlattığında zamanlayıcıyı başlatın. Deneği sprint sırasında maksimum performans elde etmesi için sözlü olarak teşvik edin ve denek 30 metrelik bir mesafe kat ettiğinde zamanlayıcıyı durdurun. Her deneme arasına iki dakikalık bir dinlenme süresi ekleyin ve deneğin testi iki kez daha tekrarlamasını sağlayın.

Üçüncü denemeden sonra, IMU'ları denekten ayırmadan önce deneğe bir soğuma prosedürü gerçekleştirmesi talimatını verin. Verileri işlemek için MATLAB'ı açın ve ham IMU veri dosyalarını içe aktarın. Sensör koordinat çerçevesini gövde segmentine hizalamak için, deneğin kalibrasyon sırasında hareketsiz durduğu andan itibaren veri dosyasının indeks numaralarını seçin.

Ardından, kalibrasyon sırasında gövde hareketinin verilerinin indeks numaralarını ve sağ ve sol bacakların kalibrasyon hareketlerinin verilerinin indeks numaralarını seçin. Bu örnekte, IMU'lar tarafından elde edilen kinematik değişkenler, değişiklikleri tespit etmek için segmental bir modelde kullanılır. Konunun kinematik verileri, ilgilenilen değişkenlere göre değiştirilebilir.

Bu şekil, lineer sprint testi sırasında alt ekstremitenin kinematik verilerinin bir örneğini göstermektedir. Konu için kinematik verilerin, konu yavaşlarken değiştiğine dikkat edin. Sensör yerleştirme ve sensör kalibrasyonunun, sahadaki alt ekstremite kinematiğini tahmin etmek için çok önemli adımlar olduğunu unutmayın.

Yöntemlerimizi birleştirerek, bilim insanlarının ve uygulayıcıların sporcuların maruz kaldığı antrenman yükünü daha iyi anlamalarını sağlayan küresel konumlandırma sistemleri gibi yaygın olarak kullanılan izleme sistemlerini kullandık. Gelecekte, yöntemimiz akıllı giysilere entegre edilebilir. Bu, profesyonellerin eğitim ve rehabilitasyon programlarını değerlendirmesine ve optimize etmesine yardımcı olabilir.