[논문 리뷰] Preliminary Examination of Guardian Cap Head Impact Data Using Instrumented Mouthguards

Kristen G. Quigley, Dustin Hopfe외 5명|arXiv (Cornell University)|2023. 02. 21.

Traumatic Brain Injury Research인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 주로 NCAA 1군 농구 선수들을 대상으로, 시범 연습 동안 기록 장치가 장착된 입고(기록 장치 부착된 입고)를 사용하여 가드리언 캡(GCs)이 두근 충격의 심각도를 줄이는 데 효과가 있는지 평가한다. GC를 착용한 상태에서도 정점 선형 가속도(16.3G 대 17.2G), 정점 각운동가속도(992.1 대 1029.4 rad/s²), 총 충격 횟수(9.3 대 9.7)에 대한 유의미한 감소가 발견되지 않아, 이 인구 집단에서 GC가 두부 충격의 정도를 줄이지 못하는 것으로 나타났다.

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.

연구 동기 및 목표

• NCAA 1군 농구 선수들이 현장 연습 중에 가드리언 캡(GCs)이 두부 충격 운동학에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 기존 헬멧과 GC가 장착된 헬멧 간의 두부 충격 지표—정점 선형 가속도(PLA), 정점 각운동가속도(PAA), 총 충격 횟수—를 비교하기 위해.
• 비슷하게 매칭된 시범 연습 동안 GC가 두부 충격의 정도나 빈도를 줄이는지 평가하기 위해.
• 실제 대학 농구 경기 환경에서 GC가 측정 가능한 보호 효과를 제공하는지 확인하기 위해.

제안 방법

• 42명의 NCAA 1군 농구 선수들이 시범 연습 6회 동안 기록 장치 부착된 입고(iMMs)를 착용하였다.
• 3회는 기존 헬멧을 사용하였고(예비), 3회는 헬멧 외부에 가드리언 캡을 부착한 상태로 진행하였다(후행).
• 정점 선형 및 각운동가속도, 총 충격 횟수를 포함한 두부 충격 데이터를 수집하고, 각 조건 간에 비교하였다.
• 전체 집단과 모든 세션에서 일관된 데이터를 가진 7명의 선수 집단에 대해 분석을 수행하였다.
• 각 지표에 대해 예비(PRE)와 후행(POST) 조건 간 유의미성을 평가하기 위해 통계적 비교(p-값)를 사용하였다.
• 개인별 변동성과 연습 특성 요인을 통제하기 위해 내부 설계를 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 가드리언 캡의 사용이 NCAA 1군 농구 선수들의 두부 충격 중 정점 선형 가속도를 줄이는가?
• RQ2 가드리언 캡의 사용이 NCAA 1군 농구 선수들의 두부 충격 중 정점 각운동가속도를 줄이는가?
• RQ3 기존 헬멧과 가드리언 캡이 장착된 헬멧 간 총 두부 충격 횟수에 유의미한 차이가 있는가?
• RQ4 개별 선수들은 기존 헬멧에서 가드리언 캡으로 전환할 때 충격 지표에 일관된 변화를 보이는가?

주요 결과

• 예비(16.3G)와 후행(17.2G) 조건 간 정점 선형 가속도(PLA)에 유의미한 차이가 없었다(p = 0.20).
• 예비(992.1 rad/s²)와 후행(1029.4 rad/s²) 조건 간 정점 각운동가속도(PAA)에 유의미한 차이가 없었다(p = 0.51).
• 총 충격 횟수는 예비(9.3)와 후행(9.7) 간 거의 동일했으며, 유의미한 차이가 없었다(p = 0.72).
• 모든 세션에서 일관된 데이터를 가진 7명의 선수에 대해 PLA(16.1G 대 17.2G), PAA(951.2 rad/s² 대 1038.0 rad/s²), 총 충격 횟수(9.6 대 9.7)에 유의미한 변화가 없었다(p = 0.32, p = 0.29, p = 0.32 각각).
• 가드리언 캡을 사용할 경우 두부 충격의 정도나 빈도에 측정 가능한 감소가 없었다.
• 이 결과들은 가드리언 캡이 실제 경기와 유사한 훈련 조건에서 NCAA 1군 농구 선수들의 두부 충격 심각도를 효과적으로 줄이지 못한다는 것을 시사한다.