In Vivo-Protokoll der kontrollierten Subconcussive Kopf Auswirkungen für die Validierung von Felddaten Studie

Zusammenfassung

Die subconcussive Fußball-Überschrift-Modell ist eine sichere und präzise methodischen Ansatz zu isolieren und die Auswirkungen der subconcussive Kopf Auswirkungen gemessen.

Zusammenfassung

Subconcussive Treffer Bedrohung eine für neuronale Gesundheit, wie sie gezeigt haben, zu induzieren neuronalen Schäden und Funktionsstörungen ohne äußere Symptomatik und scheinen einen wesentlichen Beitrag zu einer irreversiblen Neurodegenerative Erkrankung, chronische traumatische Enzephalopathie (CTE). Darüber hinaus können Athleten mehr als 1.000 dieser Treffer pro Saison entstehen. Subconcussive Fußball-Überschrift-Modell (SSHM) ist eine relevante, reproduzierbare und führende Methode zu isolieren und die Auswirkungen dieser subconcussive Kopf Auswirkungen. Durch die Kontrolle der Variablen wie Ball Reisen Geschwindigkeit, die Häufigkeit der Auswirkungen, Intervall, Kugel-Platzierung auf den Kopf, sowie durch Kopf Auswirkungen Größenordnung zu messen bietet die SSHM die Fachwelt mit einer überlegenen Allee untersuchen die akute subconcussive Auswirkungen auf die neuronalen Gesundheit. In diesem Papier zeigen wir den Nutzen der SSHM im Studium eines Zeitverlauf Ausdrucks der Neurofilamente-Licht Polypeptid (NF-L) im Plasma in einer Messwiederholung Mode. NF-L ist eine axonale Schädigung Marker, der zuvor erhöhten in Boxer werden nachweislich und Fußballspieler nach subconcussive Kopf Trauma. Vierunddreißig Erwachsenen Alter Fußball-Spieler rekrutiert und randomisiert entweder einer Fußball-Überschrift (n = 18) oder treten (n = 16) Gruppe. Die Überschrift Gruppe 10 Header mit Fußbällen projiziert mit einer Geschwindigkeit von 25 km/h über 10 min ausgeführt. Die munter Gruppe folgte das gleiche Protokoll mit 10 Tritten. Plasma-Proben wurden vor und bei 0 h, 2 h und 24 h nach der Überschrift/treten erhalten und bewertet für NF-L Ausdrücke. Die Überschrift-Gruppe zeigte eine schrittweise Erhöhung im Plasma NF-L Ausdruck und erreichte 24 h nach der Überschrift Protokoll, während die munter Gruppe über die Zeit hinweg konsistent blieb. Diese Ergebnisse bestätigten die NF-L-Daten aus klinischen Feldstudien, die Förderung des Einsatzes von SSHM, klinische Subconcussion Daten zu validieren.

Einleitung

Langfristige, wiederholte Exposition gegenüber subconcussive Kopf Auswirkungen als einer der wichtigsten Faktoren für die Entwicklung der Neurodegenerative Krankheit CTE^{1,2,3,4,5 vorgeschlagen wurde} . Jedes Jahr beteiligen etwa 2,5 Millionen high School und College Athleten Kontaktsportarten, die häufig diese subconcussive Beleidigungen durch rasche Beschleunigung-Verzögerung der Körper und Kopf^6,7induzieren. Insbesondere können Kontakt-Sport Athleten mehrere 100 bis 1.000 solcher Folgen pro Staffel^6,8,9auftreten. Darüber hinaus haben andere Bevölkerungsgruppen, wie militärische Männer und Frauen, mehr als 300.000 Kopfverletzungen seit 2001 registriert, die hat in der jüngsten Diagnose von CTE innerhalb eines pensionierten militärischen veteran¹⁰manifestiert. Diese Diagnose Parallelen mit 110 Post-mortem CTE Gehirne von American-Football-Spieler und vier Post-mortem Fußball-Spieler, eine wachsende öffentliche Gesundheit Ausgabe^11,12zu präsentieren. Vor dem Hintergrund der Staffelung Prävalenz, Kopf Auswirkungen, dass Forschung muss seinen Blick auf Klang, verlagern sind präzise Methoden zur Analyse der akuten Schulden subconcussive Hits in einer Vielzahl von Arenen induzieren.

Die hier vorgestellten SSHM gehört, die die aktuelle methodische Notwendigkeit induzieren sicher gemeinsame mechanische Belastungen auferlegt Nervengewebe bei Kontakt-Sportarten gerecht wird. Die Umsetzung dieses Modells ermöglicht Ermittler sorgfältig verwalten Kugel Reisen Geschwindigkeit, die Häufigkeit der Auswirkungen, Intervall, Kugel-Platzierung auf den Kopf, ebenso wie Messungen des Kopfes Größe^13,14auswirken. Während diese Faktoren praktisch unmöglich zu kontrollieren in der Feld-Einstellung, bietet die SSHM ein Ventil für Forscher, die Auswirkungen der subconcussive Kopf Auswirkungen zu isolieren. Darüber hinaus bietet der SSHM durch die Eliminierung von konfundierenden Variablen während des Spiels (z. B. Auswirkungen von anstrengenden Übungen, Karosserieschäden, Körper Temperatur ändern und Flüssigkeitszufuhr/Schweiß) gesehen, eine überlegene Methode der Validierung klinischer Beobachtungen .

Die SSHM hat direkte Parallelen zum Kopf Auswirkungen, insbesondere im Bereich des Sports gesehen. Als solche, die Literatur hat bereits begonnen, seine Nützlichkeit zu zeigen und bestätigen die Ergebnisse der kumulative Kopf Auswirkungen Belastung von anderen Forschern. Beispielsweise haben wir gezeigt, dass die Last der subconcussive Kopf deutlich Fahrt Neuro-ophthalmologische Dysfunktion unter Fußball Athleten^13,15auswirkt. Darüber hinaus, wie nur wenige als 10 subconcussive Schlägen sofort vorgelegt wurde vestibulären Funktion durcheinanderbringen, die nach 24 h ruhen¹⁶normalisiert werden können. In diesem methodischen Bericht beschreiben wir die Anwendung der SSHM sicher Studie über die Auswirkungen der subconcussive Kopf Auswirkungen und einführen eines unsere Ergebnisse, dass sich wiederholende subconcussive Kopf Auswirkungen die Konzentration von einem Neuron abgeleitet erhöhen Blut-Biomarker, nämlich NF-L¹⁴. Dieser Befund nicht nur begründet die bisherigen Ergebnisse der NF-L Präsenz durch sich wiederholende subconcussive Schläge auf den Kopf^17,18 , sondern auch bestätigt, dass die SSHM solcher Befunde in einer kontrollierten klinischen Weise reproduzieren kann.

Protokoll

Die Autoren überprüfen, ob die Indiana University Institutional Review Board bewilligt (Protokoll Nr. 1610743422) und schriftliche Einwilligung eingeholt wurde.

Hinweis: Die SSHM wurde in einem Messwiederholungen Design integriert, die Veränderungen unter den abhängigen Variablen innerhalb von Themen bei 0 h, 2 h und 24 h nach dem Eingriff im Vergleich zu vor Intervention Einzelwerte untersuchen soll. Dieses Studiendesign erlaubt Forschern zum Nachverfolgen von Änderungen für einen Zeitraum von 24 Stunden ist der typische Zeitrahmen zwischen sportlichen Praktiken. In der vorliegenden Studie Fußball-Spieler wurden randomisiert entweder eine Fußball-Überschrift (n = 18) oder ein Fußballspiel treten Gruppe (n = 16).

1. setup

1. Beginnen Sie nach Baseline Messung Sammlung (Pre-Intervention) die SSHM mit der Positionierung der ein Fußball Ball Launcher ca. 40 ft Abstand zum Motiv sowie sicherzustellen, die der Ball bis 9 Psi aufgepumpt wird.
2. Das Gesicht der Maschine zeigt zwei identische Zifferblätter, die die Geschwindigkeit der linken und rechten Rädern und ein/aus-Schalter dazwischen zu regulieren. Legen Sie beide diese Zifferblätter auf einer standardisierten Geschwindigkeit Wahl.
   Hinweis: Zu diesem Zweck Demo wurde der Ball Reisen Geschwindigkeit bis 30 km/h festgelegt. Diese Geschwindigkeit wurde gewählt, weil es einen Fußball-Einwurf von der Seitenlinie, Mittelfeld simuliert. Fußball-Spieler ausführen häufig dieses Manöver beim Training und Spiele.
3. Platz 3 Zoll Blöcke unter die Räder der Ball Launcher, um die gewünschte Flugbahn (keine Blöcke benötigt für kicking Themen) zu ermöglichen. Sobald dies abgeschlossen ist, ist der Ball Launcher bis 40 ° abgewinkelt, als der Winkel zwischen dem Boden und der Mittellinie der rotierenden Räder gemessen wird.
   Hinweis: Die Winkelmessung wird mit einem Goniometer genommen, und die Maschine kann nach lösen einen Knopf befindet sich entlang der blauen Schienen, wo der Ball geladen wird, eingestellt werden.
4. Sobald die Fußball-Maschine richtig eingestellt ist, passen Sie die Themen mit einer dreiachsigen Beschleunigungssensor in einem Stirnband Tasche eingebettet und direkt unterhalb der externen okzipitalen Protuberanz (Inion), lineare und rotatorische Kopf Beschleunigungen zu überwachen.
5. Starten Sie die entsprechende Software für die Beschleunigungsmesser, und geben Sie den Betreff entsprechend. An dieser Stelle ist das Thema Einarbeitung Studien der Intervention (Überschrift, treten) beginnen.

2. Einarbeitung Studien

1. Positionieren Sie das Motiv ca. 40 ft vor dem Ball Launcher.
2. Achten Sie darauf, das Thema zu erklären, dass der Ball Launcher den Fußball Ihnen volley wird und sie einfach Intervention Kontakt mit dem Ball zu simulieren müssen (z. B. Überschrift Themen fangen den Ball mit den Händen vor der Stirn vor Kopf-Ball Kontakt hergestellt ist, treten Themen "Falle" des Balls auf dem Boden mit dem Fuß statt den Ball wieder Volleyschuss und stehenden Themen werden statisch bleiben und nicht mit dem Ball Kontakt).
3. Wenn das Thema versteht und fühlt sich bereit, haben die Forscher den Ball Launcher einschalten, den Ball auf die blauen Schienen zu laden und schließlich drücken Sie den Ball in die rotierende Räder nach einem 3-2-1-Countdown.
4. Haben Sie nach dem Absetzen des Ball wie zuvor beschrieben (Schritt 2.2) das Thema den Ball wieder Rollen.
5. Wiederholen Sie die Schritte 2,3 und 2,4 zwei bis vier zusätzliche Zeiten (keine Ruhezeit zwischen erforderlich) um sicherzustellen, dass das Thema Positionierung stimmt und Interaktion mit dem Ball wird sicher und kontrolliert werden. Dies schließt die Einarbeitung Versuche.

(3) intervention

1. Mündlich bestätigen Sie, dass das Thema bereit. Sobald bestätigt, erteilen Sie Anweisungen die Rubrik Themen nur machen Stirn Kontakt mit dem Ball; sagen Sie, die Themen zur Vermeidung von möglichen Auswirkungen auf die Krone, parietal, und Temporallappen. Weisen Sie an, die munter Themen, um den Ball zu treten, nur, während es im Flug ist, wie Ballkontakt mit dem Boden wird die spätere Auswirkungen an den Fuß zu vermindern.
2. Weisen Sie sowohl in Richtung und treten Themen um den Ball zu einem Ziel (zusätzliche Forscher) ungefähr halben Abstand zwischen ihnen und der Maschine volley. So gut sie können, Fragen Sie, Themen hierzu in einer Weise, die die bogenförmige Flugbahn zu imitieren, die den Ball während des Fluges auf das Motiv nahm.
3. Aktivieren Sie den dreiachsigen Beschleunigungssensor und beginnen Sie die Aufzeichnung.
4. Legen Sie den Ball auf die blauen Schienen, drücken Sie den Ball in die rotierende Räder nach einem 3-2-1-Countdown, und sicherstellen, dass geeignete Kontakt hergestellt ist.
5. Wiederholen Sie Schritt 3.4 neun weitere Male mit einer 60 s Pause zwischen den Anfällen. Wenn das Thema verzichtet auf Interaktion mit dem Ball (aufgrund von ungünstigen Platzierung oder vermuteten Kontakt mit dem Körper in einer Gegend, die vermieden werden müssen), dann volley den Ball zum Thema wieder umgehend ohne Ruhezeit.
6. Zwischen jedem Kopf Kontakt mit dem Ball, zu überprüfen, ob die triaxialen Beschleunigungssensor einen Einfluss registriert (mit dreiachsigen Software; treten Themen sollten nicht registrieren, G-Force).
7. Nach Abschluss die Intervention schalten Sie den Ball Launcher und halten Sie die dreiachsigen Aufnahme (wichtig, da die Bewegung erforderlich, um das Stirnband zu entfernen ein weiteres "Impact" aufnehmen konnte). Sobald die Aufnahme beendet wurde, entfernen Sie das Stirnband.

Ergebnisse

Die Ergebnisse hier vertreten waren interpretiert von einer vorherigen Artikel¹⁴, bei denen die SSHM genutzt wurde wie oben beschrieben. In dieser Studie wollten wir zeigen, wie die SSHM Veränderungen im Plasmaspiegel von NF-L, die eine axonale Schädigung Marker, der Hypothese ist, um zu filtern, aus dem Schädel und in das periphere Blut nach Kopf Auswirkungen bewirken könnte.

SSHM und Kopf Ki...

Diskussion

Während Kontakt-Sportarten wie American Football fahren die Notwendigkeit für eine präzise Forschungsmodell scheinbar, subconcussive Auswirkungen zu studieren, können andere Sportarten wie Fußball für den dominanten Anteil subconcussive Ausstellung rund um den Globus als etwa 265 erklären. Millionen Menschen nehmen an was vielleicht die weltweit beliebtesten Sport-^{19 ist}. Während die Mehrheit der vermuteten Neurodegenerative Langzeitwirkungen der Subconcussion im American Football Spieler ...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
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