計測マウスピースを用いたユースフットボールにおける頭部加速度事象への曝露の特徴づけ

Characterizing Exposure to Head Acceleration Events in Youth Football Using an Instrumented Mouthpiece.

抄録

青少年サッカーにおける頭部加速度事象（HAE）の特徴を理解することは、アスリートの安全性を向上させる戦略を開発する上で極めて重要である。本研究は、計測マウスピースを用いて、ユースフットボールにおけるHAEsの特徴を明らかにすることを目的とした。2つのチームに所属するユースフットボール選手（11～13歳）を1シーズンこの研究に登録した。各選手には、シーズンを通してマウスピース型センサーが装着された。HAEは、接触時にマウスピースベースのセンサーがトリガーしたことを確認するため、フィルム上で検証された。HAEの数、結果のピーク直線加速度および回転加速度、結果のピーク回転速度が定量化された。混合効果モデルを用いて、セッションのタイプ、アスリートのポジション、および接触面について、すべてのHAE間の平均運動学的測定基準の違いを評価した。30名のアスリートから合計5,292個のHAEが収集され、評価された。結果のピーク直線加速度、回転加速度、回転速度の中央値（95パーセンタイル）は、それぞれ9.5g（27.0g）、666.4rads（1863.3rads）、8.5rads（17.4rads）であった。選手は、1セッション（すなわち、練習、試合）あたり、選手1人あたり6回（22回）のHAEを経験した。競技では、1セッションあたりの選手1人あたりの平均HAE回数および平均ピーク回転加速度が有意に高かった。ピーク結果回転運動学は、競技者のポジションによって有意な差があった。頭部への直接的な衝撃は、身体との衝突による間接的なHAEと比較して、平均運動量が高かった。本研究の結果は、セッションのタイプ、アスリートのポジション、および接触面（すなわち、直接、間接）が、ユースフットボールにおけるHAE曝露に影響を及ぼす可能性があることを示している。

Understanding characteristics of head acceleration events (HAEs) in youth football is vital in developing strategies to improve athlete safety. This study aimed to characterize HAEs in youth football using an instrumented mouthpiece. Youth football athletes (ages 11-13) participating on two teams were enrolled in this study for one season. Each athlete was instrumented with a mouthpiece-based sensor throughout the season. HAEs were verified on film to ensure that mouthpiece-based sensors triggered during contact. The number of HAEs, peak resultant linear and rotational accelerations, and peak resultant rotational velocity were quantified. Mixed effects models were used to evaluate differences in mean kinematic metrics among all HAEs for session type, athlete position, and contact surface. A total of 5,292 HAEs were collected and evaluated from 30 athletes. The median (95th percentile) peak resultant linear acceleration, rotational acceleration, and rotational velocity was 9.5 g (27.0 g), 666.4 rad s (1863.3 rad s), and 8.5 rad s (17.4 rad s), respectively. Athletes experienced six (22) HAEs per athlete per session (i.e., practice, game). Competition had a significantly higher mean number of HAEs per athlete per session and mean peak rotational acceleration. Peak resultant rotational kinematics varied significantly among athlete positions. Direct head impacts had higher mean kinematics compared to indirect HAEs, from body collisions. The results of this study demonstrate that session type, athlete position, and contact surface (i.e., direct, indirect) may influence HAE exposure in youth football.