Incidencia y propensión de eventos de aceleración de la cabeza en una temporada de partidos de rugby de élite de clubes ingleses masculinos y femeninos

Resumen

Objetivos

Describir y comparar la incidencia y propensión de eventos de aceleración de la cabeza (AEH) utilizando protectores bucales instrumentados (iMG) según la posición de juego en una temporada de partidos de rugby masculino y femenino de élite inglés.

Métodos

Se recogieron datos de iMG de 255 hombres y 133 mujeres de 1.865 y 807 partidos de jugadores, respectivamente, y se sincronizaron con secuencias de vídeo del partido codificadas. Se extrajeron la aceleración lineal resultante máxima de la cabeza (PLA) y la aceleración angular resultante máxima (PAA) de cada HAE. Se calcularon los valores medios de incidencia y propensión en diferentes umbrales de registro para delanteros y zagueros, además de grupos posicionales (primera línea, segunda línea, tercera línea, medios zagueros, centros, tres zagueros) con intervalos de confianza (IC) del 95 % estimados. La significación se determinó en función de que el IC del 95 % no se superpusiera en los umbrales de registro.

Resultados

Tanto para los hombres como para las mujeres, la incidencia de AEH fue el doble para los delanteros que para los zagueros en la mayoría de los umbrales de registro. La incidencia y la propensión a AEH fueron significativamente menores en el juego femenino en comparación con el juego masculino. Los jugadores de tercera y primera línea tuvieron la mayor incidencia en todos los umbrales de AEH para los delanteros masculinos, mientras que los grupos posicionales de delanteras femeninas y los grupos posicionales de zagueras masculinas y femeninas fueron similares. Los placajes y los acarreos mostraron una mayor propensión a resultar en AEH para los grupos posicionales de delanteros y los tres zagueros en el juego masculino, y para los zagueros en el juego femenino.

Conclusión

Estos datos ofrecen datos comparativos y de referencia valiosos para futuras investigaciones, estrategias de mitigación de la HAE y gestión de la exposición a la HAE en jugadores de rugby de élite. Las diferencias específicas de la posición en la incidencia y la propensión a la HAE deben tenerse en cuenta en futuras estrategias de mitigación.

1 Introducción

La naturaleza física de los deportes de contacto, como el rugby, implica que el riesgo de conmoción cerebral y exposición a eventos repetitivos de aceleración de la cabeza (AEH) es inherente (1,2,3). Los HAE pueden ser resultado de un contacto directo con la cabeza o de un contacto indirecto (inercial) con el cuerpo (1, 4). Existe preocupación en torno a las posibles consecuencias para la salud a mediano y largo plazo tanto de las conmociones cerebrales como de los HAE repetitivos (5,6,7). Si bien se desconocen las consecuencias de la frecuencia y magnitud específicas de los AEH en la salud cerebral a largo plazo, se recomienda adoptar un enfoque preventivo para reducir la exposición a los AEH (1). En el fútbol masculino, el tackleador es responsable de la mayoría de las conmociones cerebrales relacionadas con el tackle (8,9,10), mientras que en el fútbol femenino, el portador del balón parece tener las mismas probabilidades de sufrir una conmoción cerebral que el tackleador (11, 12). Por lo tanto, pueden existir diferencias en los mecanismos de HAE entre los deportes masculinos y femeninos y, por lo tanto, pueden necesitarse estrategias de mitigación específicas para cada sexo.

Por lo tanto, es de suma importancia desarrollar estrategias que apunten a reducir la exposición al AEH tanto a nivel poblacional como individual.9, 13, 14). A nivel de población, las cifras de HAE pueden reducirse si se reduce la exposición de todos los jugadores a eventos de contacto disminuyendo el número de partidos, limitando el tiempo de contacto en el entrenamiento y reduciendo la frecuencia y el número de eventos de contacto en los partidos mediante cambios en las leyes (15,dieciséis,17,18). A nivel individual, la exposición a HAE puede reducirse mediante la gestión individual de los jugadores (por ejemplo, la rotación del equipo que gestiona los partidos jugados por jugador por temporada) e intervenciones que mejoran la técnica en actividades de contacto, como placajes y rucks para reducir la probabilidad de HAE en jugadores en riesgo (9, 13, 14).

La cinemática de la cabeza (aceleración lineal, aceleración angular y velocidad angular) está asociada tanto con el riesgo de lesiones por conmoción cerebral como con los HAE (1, 19, 20). El principal contribuyente a la deformación cerebral parece ser la cinemática rotacional de la cabeza y pueden existir varios mecanismos biomecánicos de lesión cerebral, incluidos aquellos que involucran eventos adversos de la salud repetitivos (1). Algunos estudios sugieren que la exposición acumulada a HAE puede reducir la tolerancia de un atleta a la conmoción cerebral (21, 22), y se ha postulado como un mecanismo de lesión secundaria (21). Los estudios previos sobre los HAE en los deportes se han visto limitados por los pequeños tamaños de muestra y/o la validez de los enfoques biomecánicos realizados (por ejemplo, enfoques basados ​​en sensores que sufren artefactos en los tejidos blandos) (1, 23, 24). Los protectores bucales instrumentados (iMG) pueden medir la cinemática lineal y rotacional de la cabeza en el campo y son los preferidos para la medición in vivo de HAE (23). Como resultado, los iMG se han utilizado en combinación con el análisis de video cualitativo en estudios de campo que involucran equipos de rugby union, rugby league y fútbol americano en equipos individuales o para un subconjunto de partidos (24,25,26,27).

La implementación de iMG en toda la competencia en el rugby union presenta una oportunidad única para obtener información sobre la incidencia y la propensión a los HAE y las diferencias que pueden existir entre posiciones y sexos. El objetivo de este estudio fue describir la incidencia y la propensión a los HAE durante los partidos de rugby union masculino y femenino de nivel élite en función de la posición de juego.

2 Métodos

2.1 Diseño del estudio y participantes

Se realizó un estudio de cohorte observacional prospectivo con 255 hombres y 133 mujeres. Los participantes fueron reclutados de clubes de élite de la Premiership y la Premier 15, respectivamente, durante la temporada 2022/23, que representan los niveles más altos del rugby de clubes en Inglaterra. Los datos se recopilaron de competiciones nacionales de liga, copa y copa europea en hombres (norte= 1865 partidos-jugadora) y competiciones nacionales de liga y copa en mujeres (norte= 807 partidos de jugador). Todos los participantes dieron su consentimiento por escrito y se obtuvo la aprobación ética del comité de ética de investigación de la Universidad, la Universidad del Ulster (#REC-21-0061). Los participantes se sometieron a exploraciones dentales tridimensionales (3D) y recibieron dispositivos iMG personalizados (Prevent Biometrics, Minneapolis, MN). Estos iMG cuentan con un acelerómetro y un giroscopio que toman muestras a una velocidad de 3200 Hz, con rangos de medición de ± 200 g y ± 35 rad/s, respectivamente. Además, los sensores de proximidad infrarrojos están integrados en los iMG para evaluar su conexión con la dentición superior durante los HAE. Estudios anteriores han validado los iMG de Prevent Biometrics, tanto en entornos de campo como de laboratorio (28,29,30,31).

Los eventos HAE se identificaron cuando la aceleración lineal superó los 8 g en un solo eje del acelerómetro iMG (27). Los datos cinemáticos de los HAE se capturaron 10 ms antes y 40 ms después del evento desencadenante, con un umbral de registro de 400 rad/s.2 y 5 g en el centro de gravedad de la cabeza (CG) (27). Se extrajeron de cada HAE la aceleración lineal resultante máxima (PLA) en el CG de la cabeza y la aceleración angular resultante máxima (PAA) de la cabeza. El nivel de ruido/artefacto en la señal cinemática se clasificó en tres clases (ruido de señal mínimo de clase 0, ruido de señal moderado de clase 1 y ruido de señal severo de clase 2) utilizando un algoritmo Prevent Biometrics. Se aplicó un filtro Butterworth de cuatro polos, fase cero y paso bajo a cada señal, con frecuencias de corte de 200, 100 y 50 Hz para HAE de clase 0, 1 y 2, respectivamente, de manera similar a estudios previos (25, 27).

2.2 Identificación de eventos de contacto

Los eventos de contacto de tackle, carry y ruck están codificados en video a nivel de jugador por StatsPerform (Chicago, Illinois, Estados Unidos) (27). Se utilizó un script MATLAB personalizado para sincronizar las marcas de tiempo de los HAE de iMG con los eventos de contacto codificados en video del juego. El script MATLAB hizo coincidir el tiempo de impacto del HAE (tiempo universal coordinado; UTC) con las marcas de tiempo del video del juego de los datos de partidos disponibles comercialmente proporcionados por StatsPerform, junto con imágenes del juego con calidad de transmisión. Un subconjunto de HAE (norte= 1210) se analizó manualmente el video para probar la precisión del script de MATLAB. El script de MATLAB vinculó correctamente el 88 % de los HAE con los eventos de contacto de StatsPerform en comparación con el enfoque de análisis de video manual. Como 400 rad/s2 y se utilizó el umbral de 5 g, se espera que el número de eventos falsos positivos, es decir, eventos que no se originaron por contacto, sea muy bajo (valor predictivo positivo > 0,99) (27). Solo los eventos de contacto que tenían eventos de HAE vinculados a eventos codificados en video se utilizaron para calcular la propensión a HAE. Todos los HAE capturados durante el período del partido, incluidos los HAE que no estaban vinculados a un tackle, carry, ruck o cualquier otro evento de contacto, se utilizaron para los cálculos de incidencia.

2.3 Análisis estadístico

La incidencia se calculó por jugador como el número de HAE por jugador-hora (27). El tiempo de juego de cada jugador se obtuvo a partir de los datos proporcionados por StatsPerform para cada partido de jugador. Los valores de propensión se calcularon por jugador dividiendo la cantidad de cada tipo de evento de contacto que resultó en un HAE por la cantidad total de cada tipo de evento de contacto en el que participó el jugador mientras usaba un iMG (27). Solo los eventos de contacto que correspondían con un período en los dientes (según el sensor de proximidad iMG) para el jugador instrumentado se usaron en los cálculos de propensión, y solo los partidos de jugador donde el jugador instrumentado usó su iMG durante un mínimo del 90% de sus eventos de contacto se usaron en los cálculos de incidencia (27). Se calcularon los valores medios de incidencia y propensión a través de diferentes umbrales de registro para delanteros y zagueros además de grupos posicionales (primera fila, segunda fila, última fila, medios zagueros, centros, tres zagueros) con un intervalo de confianza (IC) del 95% estimado mediante un procedimiento de bootstrap (27). La significancia se determinó sobre la base de un IC del 95 % que no se superponía entre los umbrales de registro (27).

3 Resultados

3.1 General

Se registraron HAE de 178 jugadores individuales en 1127 partidos individuales de jugadores masculinos. De estos, 4931 placajes, 3189 acarreos y 4084 rucks tuvieron al menos un HAE asociado con el evento de contacto. Los valores de PLA promedio generales para placajes, acarreos y rucks fueron 14,9 g (Q1 = 10,1 g, Q3 = 22,7 g), 15,7 g (Q1 = 11,0 g, Q3 = 24,0 g) y 14,7 g (Q1 = 10,3 g, Q3 = 21,7 g), respectivamente (Tabla 1).

Tabla 1 Desglose del número de eventos de contacto (norte) para tackles, acarreos como rucks desglosados ​​por grupos posicionales principales (delanteros y…
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