压力骨折和可穿戴物：错误可能意味着伤害

它开始作为脚踏或小腿持续和刺激性的痛苦，然后它变得更加激烈，也许是肿胀，很快跑步者都知道她被最常见的跑步伤害之一患者：压力骨折。这些骨骼的这些微小的裂缝可以停止训练数月甚至是一季体育季节。

在价值数十亿美元的可穿戴设备行业，有一个部门的目标是拯救潜在的受害者，但范德比尔特大学(Vanderbilt University)的一位工程学教授发现了一个主要问题:这些设备测量的对象是错误的。

与当地运行俱乐部合作，这是一个矫形专家，建议NFL玩家协会和一个Vanderbilt工程师团队，机械工程师Karl Zelik助理教授发现，传感器只测量脚部击中路面的影响 - 这几乎是所有这些DO - 告诉用户对导致压力骨折的骨骼的力量很少。

他的研究证实，骨骼上绝大多数武力实际上是从肌肉收缩，而不是从脚对地面的影响，一个广泛忽视的可穿戴物行业和许多科学研究。

研究生艾米丽·马蒂耶维奇(Emily Matijevich)在电脑前完成了研究概述的实验室工作，测试了10名跑步者在一定速度和坡度范围内的表现。

苏珊urmy / Vanderbilt大学

Zelik的研究为评估骨应力和损伤风险的现有工具和常用方法所存在的问题提供了最清晰、最简单的论证。“我们查阅了最近的科学文献，我们发现，每年有50多份科学出版物基于这种错误的假设来报告或解释他们的结果，这种错误的假设是，地面反力代表内部结构载荷——人体内部骨骼和肌肉受到的压力。”曾是大学田径运动员的泽里克说。“测量地面反力可能很方便，但这是错误的信号。”

市场上的可穿戴式加速度计和压力传感器可能有助于监测骨压力损伤风险，但只有它们将关于地面反作用力的信息与从骨骼拉出的肌肉结合起来。一般而言，您不能认为，地面反作用力的增加表明骨压力增加，艾米莉Matijevich表示，机械工程博士学位。Zelik的实验室的学生和自己是Avid Runner。

Matijevich完成了研究概述的实验室工作，在不同的速度和坡度范围内测试了10名跑步者。她说:“我们使用高速的动作捕捉摄像机来跟踪跑步者的动作，使用一种特殊的力测量跑步机来记录他们脚下的地面反应力。”“然后，我们利用生物力学算法将这些信号结合起来，估算出胫骨在小腿中所承受的压缩力，这是应力性骨折发生的常见位置。在几乎所有的情况下，我们发现地面反力与胫骨负荷没有很强的相关性。”

在某些情况下，较低的地面反应力实际上意味着胫骨承受的压力更大，这一发现与大多数运动员的想法相反，也与大多数现有可穿戴设备的工作原理相反。

This research began two years ago, when Vanderbilt University Assistant Professor of Orthopaedics Leon Scott, who serves on the NFL Players Association’s health and safety committees, asked Zelik a simple question: Could wearable sensors be used effectively to prevent the stress fractures Scott saw in his clinic every day?

Matijevich，Zelik和Scott现在正在探索非侵入性监测骨压力的新方法，最近提出了一种专利申请，用于融合来自多个可穿戴传感器的数据以估计从肌肉收缩和地面反作用力的胫骨负荷。他们正在寻求商业合作伙伴，以发展这种新的可穿戴技术，并探索娱乐跑步者，军官和精英运动员的应用。

斯科特说，结合可穿戴传感器和团队正在开发的新算法，可以更好地了解骨骼压力，有可能帮助跑步者降低受伤的几率。“当比赛进行时，你能做的只有这么多，因为那些是高速受伤，但我们可以在训练和训练中对应力性骨折做一些事情，”斯科特说。“目前，除了经验和轶事外，我们没有很好的工具来告诉我们骨骼发生了什么，不幸的是，这是相当多的人没有做到的。”