[論文レビュー] Preliminary Examination of Guardian Cap Head Impact Data Using Instrumented Mouthguards

Kristen G. Quigley, Dustin Hopfe+5 more|arXiv (Cornell University)|Feb 21, 2023

Traumatic Brain Injury Research被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、NCAA第1部のフットボール選手におけるヘッドインパクトの重症度軽減効果を、プレシーズンの練習中にインストゥーメンテッドマウスガード（iMMs）を用いてガーディアンキャップ（GCs）の有効性を評価した。GCsを着用した場合でも、ピーク線形加速度（16.3G 対 17.2G）、ピーク角加速度（992.1 対 1029.4 rad/s²）、および総インパクト数（9.3 対 9.7）に有意な低減は認められず、この集団ではGCsがヘッドインパクトの大きさを軽減しないことが示唆された。

ABSTRACT

Purpose The objective of this study is to present preliminary on-field head kinematics data for NCAA Division I American football players through closely matched pre-season workouts both with and without Guardian Caps (GCs). Methods 42 NCAA Division I American football players wore instrumented mouthguards (iMMs) for 6 closely matched workouts, 3 in traditional helmets (PRE) and 3 with GCs (POST) affixed to the exterior of their helmets. This includes 7 players who had consistent data through all workouts. Results There was no significant difference between the collapsed mean values for the entire sample between PRE and POST for peak linear acceleration (PLA) (PRE=16.3, POST=17.2Gs; p=0.20), Peak Angular Acceleration (PAA) (PRE=992.1, POST=1029.4rad/s2; p=0.51 and the total amount of impacts (PRE=9.3, POST=9.7; p=0.72). Similarly, no difference was observed between PRE and POST for PLA (PRE=16.1, POST=17.2Gs; p=0.32), PAA (PRE=951.2, POST=1038.0rad/s2; p=0.29 and total impacts (PRE=9.6, POST=9.7; p=0.32) between sessions for the 7 repeated players. Conclusion These data suggest no difference in head kinematics data (PLA, PAA and total impacts) when GCs are worn. This study suggests GCs are not effective in reducing the magnitude of head impacts experienced by NCAA Division I American football players.

研究の動機と目的

• NCAA第1部のフットボール選手が実地の練習中にガーディアンキャップ（GCs）がヘッドインパクトキネマティクスに与える影響を評価すること。
• トレイディショナルヘルメットとGCを装着したヘルメットの間で、ピーク線形加速度（PLA）、ピーク角加速度（PAA）、および総インパクト数といったヘッドインパクト指標を比較すること。
• 密接に一致したプレシーズンのトレーニングセッションにおいて、GCsがインパクトの大きさまたは頻度を低減するかどうかを評価すること。
• 実際の大学フットボール環境において、GCsが測定可能な保護効果を提供するかどうかを特定すること。

提案手法

• 42名のNCAA第1部フットボール選手が、6回の密接に一致したプレシーズンの練習においてインストゥーメンテッドマウスガード（iMMs）を着用した。
• 3回の練習はトレイディショナルヘルメットで実施した（PRE）、3回はヘルメットの外側にガーディアンキャップを装着した（POST）。
• ピーク線形加速度および角加速度、総インパクト数を含むヘッドインパクトデータを収集し、各条件間で比較した。
• 全被験者および全セッションで一貫したデータを有する7名のサブセットについても分析を行った。
• 各指標について、PREとPOST条件間の有意性をp値を用いて評価した。
• 被験者内設計を用いて、個人差や練習固有の要因を制御した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ガーディアンキャップの使用は、NCAA第1部フットボール選手におけるヘッドインパクト時のピーク線形加速度を低減するか？
• RQ2 ガーディアンキャップの使用は、NCAA第1部フットボール選手におけるヘッドインパクト時のピーク角加速度を低減するか？
• RQ3 トレイディショナルヘルメットとガーディアンキャップ装着ヘルメットの間で、ヘッドインパクトの総数に有意な差があるか？
• RQ4 個々の選手は、トレイディショナルヘルメットからガーディアンキャップに切り替えた際に、インパクト指標に一貫した変化を示すか？

主な発見

• PRE（16.3G）とPOST（17.2G）のピーク線形加速度（PLA）間に有意差は認められず（p = 0.20）
• PRE（992.1 rad/s²）とPOST（1029.4 rad/s²）のピーク角加速度（PAA）にも有意差は認められず（p = 0.51）
• PRE（9.3）とPOST（9.7）の総インパクト数に有意差は認められず（p = 0.72）
• 全セッションで一貫したデータを有する7名の選手について、PLA（16.1G 対 17.2G）、PAA（951.2 rad/s² 対 1038.0 rad/s²）、および総インパクト数（9.6 対 9.7）に有意な変化は認められず（それぞれp = 0.32、p = 0.29、p = 0.32）
• ガーディアンキャップを用いた場合、ヘッドインパクトの大きさや頻度に測定可能な低減は認められなかった
• これらの結果から、ガーディアンキャップは実戦に近いトレーニング環境下において、NCAA第1部フットボール選手のヘッドインパクトの重症度を効果的に軽減しないことが示唆された