Projekty
Propozycja nowego parametru oceny ryzyka urazu kończyn dolnych
Opublikowano: 05 lipiec 2016
Wykonawcy projektu: Martyna Michałowska, Magdalena Cieślak, Jakub Grabski, Tomasz Walczak
Współwykonawcy po stronie Rehasport Clinic: Monika Grygorowicz, Andrzej Pyda
WSTĘP
W praktyce fizjoterapeutycznej do oceny urazowości sportowców powszechnie stosuje się tzw. wskaźnik konwencjonalny Hcon/Qcon będący ilorazem wartości szczytowego momentu sił zginaczy (mięśni grupy kulszowo-goleniowej) i prostowników stawu kolanowego (mięśnia czworogłowego uda). Zgodnie z literaturą wartość normatywna tego wskaźnika mierzona podczas wykonywania testu izokinetycznego z prędkością kątową 60o/s wynosi 0,6 i zwiększa się do 0,8 przy większych prędkościach wykonywania testu. Odchylenie tego parametru od wartości normatywnej wskazuje na zaburzenia balansu mięśniowego, które często są przyczyną powstawania urazów w obrębie stawu kolanowego u sportowców. Ważnym czynnikiem mogącym mieć wpływ na ryzyko odniesienia kontuzji jest również asymetria pomiędzy wartościami szczytowych momentów sił zginaczy uda obu kończyn. Stąd, w ocenie ryzyka z wykorzystaniem pomiarów izokinetycznych analizować należy zarówno parametry ipsilateralne jak i kontrlateralne.
CEL BADAWCZY
Celem niniejszej pracy jest zaproponowanie nowego parametru pozwalającego ocenić ryzyko odniesienia urazu w obrębie stawu kolanowego (np. uszkodzenia więzadła krzyżowego przedniego, naderwanie mięśnia dwugłowego lub prostego uda), który uwzględnia zarówno zaburzenia balansu mięśniowego, jak i występowanie asymetrii szczytowych momentów sił w obu kończynach dolnych sportowca. Grupę badawczą stanowili piłkarze nożni z pełną dokumentacją medyczną dotyczącą odniesionych urazów.
Proponowany parametr oceny ryzyka urazowości
Przedstawiony w pracy parametr ma służyć do określenia stopnia ryzyka odniesienia bezkontaktowego urazu w obrębie stawu kolanowego w okresie dziewięciu miesięcy od przeprowadzenia testu izokinetycznego. Założony parametr przyjmuje wartości z przedziału <0,1> i uwzględnia wskaźnik konwencjonalny Hcon/Qcon wyznaczony dla obu kończyn oraz asymetrię pomiędzy szczytowymi momentami sił grupy zginaczy i prostowników uda.
Proponowany wskaźnik przyjmuje postać:
α1, α2, α3, α4 – nieznane parametry modelu, które będą wyznaczane metodą regresji liniowej na podstawie historii kontuzji oraz badań izokinetycznych piłkarzy,
Hl, Hp – wartość szczytowego momentu siły zginaczy stawu kolanowego uzyskana podczas badania izokinetycznego, odpowiednio dla lewej i prawej kończyny,
Ql, Qp – wartość szczytowego momentu siły prostowników stawu kolanowego uzyskana podczas badania izokinetycznego, odpowiednio dla lewej i prawej kończyny.
Powyższy model został tak zaprojektowany, aby wartości wskaźnika W bliskie 1 wskazywały na najwyższe ryzyko odniesienia kontuzji definiowanej jako bezkontaktowy uraz stawu kolanowego, polegający na uszkodzeniu więzadła krzyżowego przedniego, naderwaniu mięśnia dwugłowego lub prostego uda, natomiast wartości bliskie 0 informowały o małym ryzyku pojawienia się wymienionych kontuzji w ciągu najbliższych dziewięciu mięsięcy od przeprowadzonego badania izokinetycznego.
Drugim podejściem zastosowanym do rozwiązania ninejszego zagadnienia będzie utworzenie nieliniowego modelu za pomocą algorytmów Sztucznej Sieci Neuronowej, w której to wejście stanowić będą wyrażenia znajdujące się przy współczynnikach α1, α2, α3, α4 modelu, natomiast wyjście sieci będzie stanowić proponowany parametr oceny ryzyka urazowości.
Wyniki pracy przyczynią się do zdefiniowania, za pomocą tak przyjętych modeli, jednego tylko parametru izokinetycznego, który może być wykorzystywany w ocenie ryzyka urazu kończyn dolnych. Dzięki wyznaczanym na podstawie rzeczywistych danych pomiarowych parametrom α1, α2, α3, α4, model ten jest uniwersalny i można go łatwo zaadaptować do innej grupy sportowców. Zaproponowane modele mogą mieć szerokie zastosowanie w praktyce fizjoterapeutycznej, czy też w próbie predykcji kontuzji w obrębie stawu kolanowego.
Powyższe badanie jest współrealizowane wraz z Rehasport Clinic w Poznaniu i zostało zaprezntowane podczas studenckiej sesji plakatowej na XIII Konferencji Naukowej Majówka Młodych Biomechaników im. prof. Dagmary Tejszerskiej w Ustroniu.