工程师，NFL球员协会顾问发现传感器运行问题
一开始是脚部或小腿持续的刺激性疼痛，然后会变得更剧烈，可能还伴有肿胀。很快，跑步者就会发现自己因为最常见的跑步损伤之一——应力性骨折而无法参加比赛。这些骨头上的小裂缝会使训练中断几个月，甚至结束一个体育赛季。
价值数十亿美元的可穿戴设备行业有一部分旨在拯救潜在的受害者，但范德比尔特大学(Vanderbilt University)工程学教授发现了一个主要问题:这些设备测量的东西是错误的。
使用当地的跑步俱乐部,一个整形专家建议美国橄榄球联盟球员协会和范德比尔特的团队工程师,机械工程助理教授卡尔Zelik发现传感器只能测量脚击中路面的影响——这是几乎所有人做什么,告诉用户对导致应力性骨折的骨头上的力量。
他的研究证实，骨骼上的绝大部分力量实际上来自肌肉收缩，而不是脚对地面的影响，这一发现被可穿戴设备行业和许多科学研究普遍忽视。
Zelik的研究,今天出现在同行评议的期刊《公共科学图书馆•综合》,题为“地面反作用力指标不是强与胫骨骨负荷运行时在速度和斜坡:对科学、体育和可穿戴技术”提供了最清晰和简单的演示的问题的现有工具和通行的方法评估骨压力和受伤的风险。
“我们查阅最近的科学文献,我们发现50多科学出版物每年报告或解释他们的结果在此基础上不正确的假设地面反作用力内部结构加载的代表——强调体内骨骼和肌肉,“Zelik说,前大学田径鹤立鸡群。“测量地面反作用力可能很方便，但这是错误的信号。”
市场上已有的可穿戴加速度计和压力传感器可能有助于监测骨应力损伤风险，但前提是它们结合了地面反应力和肌肉对骨骼的拉力的信息。一般来说，你不能假设地面反应力的增加意味着骨骼压力的增加，艾米丽·马蒂耶维奇(Emily Matijevich)说。她是泽利克实验室的机械工程博士生，也是一名狂热的跑步爱好者。
马蒂耶维奇完成了这项研究概述的实验室工作，测试了10名跑步者的一系列速度和坡度。
她说:“我们使用高速运动捕捉相机来跟踪跑步者的运动，并使用一种特殊的测力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，来估计胫骨胫部所承受的压力。胫骨胫部是发生应力性骨折的常见部位。”在几乎所有的病例中，我们发现地面反作用力与胫骨负荷之间并没有很强的相关性。”
在一些情况下，较低的地面反作用力实际上意味着胫骨承受更大的压力，这一发现与大多数运动员的想法相反，也与现有的大多数可穿戴设备的工作原理相悖。
这项研究始于两年前，当时范德比尔特大学(Vanderbilt University)骨科助理教授利昂·斯科特(Leon Scott)向泽里克提出了一个简单的问题:可穿戴传感器能否有效防止斯科特每天在诊所看到的应力性骨折?
Matijevich、Zelik和Scott现在正在探索非侵入性监测骨应力的新方法，最近他们申请了一项专利，该系统融合了来自多个可穿戴传感器的数据，以估计肌肉收缩和地面反应力对胫骨的负荷。他们正在寻找商业伙伴来开发这种新的可穿戴技术，并探索应用于休闲跑步者、军事学员和精英运动员。
斯科特说，可穿戴传感器和该团队正在开发的新算法的结合，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。
斯科特说:“比赛进行时，你能做的只有这么多，因为那些都是高速受伤，但我们可以在训练和训练期间对应力性骨折做些什么。”“目前，除了经验和轶事，我们没有很好的工具来告诉我们骨头发生了什么，不幸的是，这让很多人失望。”
本研究由美国国立卫生研究院K12HD073945和UL1 TR002243资助。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.vanderbilt.edu/2019/01/17/stress-fractures-and-running-wearables-the-mistake-that-could-mean-injuries/