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科技部官网 | “科技冬奥”重点专项冬季项目运动损伤防护研究取得阶段性进展
时间:2019-09-05  

在“科技冬奥”重点专项支持下,“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”项目已于2018年10月启动。自启动起,项目团队积极对接冬季项目国家队和训练基地,全面开展相关科技攻关研究与科技支撑服务,在冬季雪上项目的运动预防、装备开发、运动训练测试、科技助力服务等方面取得了阶段性进展。

运动损伤是历届冬奥会中影响运动员训练与比赛成绩的重要因素,不仅影响运动成绩,甚至导致运动生涯终结。为减轻运动损伤所带来的巨大人力消耗与经济损失,项目团队研发了亚洲首套高速双平面荧光透视系统(如图1A)和便携式在体关节运动测试系统(图1B),具有便携、无创、场地不受限的优点,实现了在动态运动中无创地为运动员检测活动关节的三维方向运动数据(图1C),满足在运动训练和比赛过程中的实时运动关节监测并预测可能损伤的需求。

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图1高速双平面荧光透视系统与便携式关节六自由度运动测试系统

目前,项目团队已经使用该系统完成了多例高冲击动作的数据采集,结合骨、软骨、半月板、韧带等结构的三维模型,计算出了各结构的三维运动学数据,建立了软组织误差的补偿模型(图2),为运动过程中关节不同组织的损伤原因进行精确分析。

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图2高冲击动作的高速双平面数据采集

除了为国家空中技巧滑雪运动员开展个性化关节运动及稳定性测试之外,项目团队还制定了冬季项目运动员膝关节运动损伤防护护具方案,并成功为多名国家队运动员提供了个性化膝关节运动护具定制服务,减轻了运动员运动中关节内的压力、增加了关节稳定性,运动员对该护具的防护效果给与较高评价(图3)。

高速双平面系统的开发与应用研究不仅针对空中技巧滑雪运动项目,未来还可广泛应用于自由式滑雪、冰球、速度滑冰、花样滑冰等高损伤率冬季项目,为其他项目运动员提供更多的个性化服务,预防损伤发生和损伤康复。

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图3个性化膝关节运动护具适配与穿戴

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[报送单位/运动科学学院]

[责任编辑/董杨华]

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