生物医学工程研究人员使用可穿戴传感器研究膝关节再损伤风险

根据最近的调查，每年佩戴智能手表的人数都在增加。这些可穿戴传感器很常见，可为个人提供有关其健康状况的有用反馈。可穿戴传感器还可用于实验室和诊所，以获取实时数据并为健康决策提供信息。

在美国国立卫生研究院 290 万美元赠款的支持下，由凯文·P·格拉纳塔学院研究员兼生物医学工程和力学教授罗宾·奎恩 (Robin Queen) 领导，弗吉尼亚理工大学和弗吉尼亚大学的一组研究人员将评估第二个前交叉骨韧带 (ACL) 损伤——同一 ACL 或另一膝 ACL 的撕裂——使用可穿戴传感器。在这项技术的帮助下，多学科、多机构团队旨在开发一个模型，该模型将允许识别出那些在恢复运动时有第二次 ACL 损伤风险的人。

“对大多数这些措施的评估已经在研究机构中完成多年，无法将这项工作转化为临床环境，”同时也是弗吉尼亚理工大学 Carilion 医学院整形外科教员的 Queen 说。和爱德华维亚整骨医学学院的兼职教员。“随着可穿戴技术的进步，我们终于能够在临床环境中完成这项工作。我们将能够为临床医生提供可操作的见解，了解哪些患者已准备好恢复运动，哪些患者可能需要额外的康复治疗以降低遭受第二次 ACL 损伤的风险。”

在 Queen 最近发表的一项研究中，90%的前交叉韧带损伤的运动员将接受前交叉韧带重建，估计每年花费 30 亿美元。此外，遭受 ACL 损伤的运动员在恢复运动后再次受伤的风险增加了 15 倍。

Queen 和她的同事旨在通过结合传统的临床和新的基于临床的措施来推进 ACL 重建后的临床护理，以识别恢复运动时有二次 ACL 损伤风险的患者。他们评估的新措施将是跨学科的，包括在各种运动特定任务中使用可穿戴传感器分析负载不对称，以及心理准备和对再次受伤的恐惧。他们希望在临床环境中应用他们从数据中开发的风险模型，以帮助减少第二次 ACL 损伤的数量。

跨学科方法：分析身体和心理风险

在她的实验室，Kevin P. Granata 生物力学实验室，Queen 的肌肉骨骼生物力学研究采用跨学科方法来弥合基础工程、患者护理和工具开发之间的差距。由于强调跨学科研究，她打算与其他人一起分析 ACL 再损伤的生理和心理危险因素。

在项目的第一阶段，Queen 和她的同事将使用鞋垫传感器评估负载不对称性——一个肢体吸收的力或重量不等，而更大的力施加到非手术侧。他们将从只接受过一次前交叉韧带重建并已获准重返运动场的招募患者收集数据。收集到的信息将用于他们的预后模型，以预测再次受伤的风险。

“第二次 ACL 损伤在恢复运动或不受限制的体育活动的运动员中很常见，”Queen 说。“运动员在前交叉韧带损伤后有残余的肌肉无力和不对称的负荷和运动模式。将负荷不对称纳入预后模型将是预测再损伤风险的重要措施。”

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