NFL为球员提供带有传感器的定制化牙套，为研究脑震荡事件提供数据支撑

中国体育用品业联合会时间：2021-12-28点击：

研究由赛场撞击导致的脑震荡和慢性脑部创伤，是NFL投资6千万美元的“工程路线图计划”中的重要内容之一。NFL使用iTero扫描仪对每位运动员的牙齿进行3D建模，打造带有传感器的定制化牙套（能够量化每次头部撞击的力度、速度、方向，并将数据实时上传）。基于这些数据，NFL能够支持有关脑震荡事件的研究，并且更好地指导未来赛场规则的修改以及比赛护具的设计（比如针对特定赛场位置而设计的头盔）。目前，共有10支NFL球队和4支NCAA强校校队的球员在佩戴这款牙套。

因在2021年9月19日的比赛中，用头撞击拦截旧金山49人队跑卫Trey Sermon（28号），费城老鹰队的安全卫 K'Von Wallace（42号）受到惩罚。NFL现在能够通过运动员佩戴的带传感器的牙套，量化这类撞击的数据——未来可能会用于指导特定位置的头盔设计。

每周日，现在还包括每周六的比赛，NFL通过球员牙套里的运动传感器，以看不见的方式收集数据，让比赛更安全。十支NFL球队以及四支大学强校校队的球员佩戴这款带传感器的牙套，以更好地指导未来规则的改变以及护具的设计。

“我们的初衷是了解更多关于受伤机制的内容，为我们的比赛带来变化，提升运动员的健康和安全，”NFL负责健康及安全创新的高级副总裁珍妮-兰顿（Jennifer Langton）说。“我们拥有越多数据，就越能了解赛场受伤的原因。”

为了让更多球员佩戴该设备，NFL扩展了该项目的受众范围，阿拉巴马大学、北卡罗来纳大学、华盛顿大学和威斯康星大学今秋也加入了。每支球队有20至40名球员选择加入这个由独立审查委员会管理的数据收集协议。教练及专家将能够获取自己球队的数据图表，以帮助保护队内球员，并可能发表他们所发现的研究成果。

作为NFL雄心勃勃投入6千万美元的“工程路线图计划（Engineering Roadmap）”的一部分，该牙套被开发出来。最初，联盟的工程委员会对每个有记录的脑震荡事件进行了科学分析——通过大范围的视频回看、数据建模以及使用带有传感器的假人截锋进行撞击重现。

现在，每当佩戴新牙套的球员受到撞击时，NFL都能够收到实时数据。该设备的传感器能够量化撞击力度、速度、方向以及位置，这很大程度上是因为上颚连接着颅骨——使得牙套成为衡量头部撞击最好的载体。另一方面，头盔里的传感器相较之下准确度较低，因为受到撞击时，头和头盔移动的方式不一样。所有采集到的数据都会与撞击事件的视频紧密结合，以理解碰撞机制。

NFL球员也许会牙套上发挥他们的创意，NFL的灵感则通过其雄心勃勃的“工程路线图计划”，体现在头部创伤的研究上。

通过了解高级别橄榄球赛事中，撞击的频率、强度、位置以及比赛状态下的接触——与头盔模型防护级别的严苛测试密切相关——联盟和球员工会能够监管球员佩戴的头盔种类。他们也能够做出重大的规则改变，比如严厉禁止球员低头冲撞其他球员、改变开球规则等等。

兰顿说，过去三年，NFL比赛产生的脑震荡比他们加入之前的三年降低了24%。有些研究显示，不造成脑震荡的但是会对头部产生一定影响的撞击也会伤害球员，并且随着时间推移，可能带来慢性创伤性脑损伤。所有牙套的数据都一直与头盔公司共享，以帮助达成既定的联盟目标：开发针对特定球场位置的头盔。

根据2017年的一份报告，早期研究发现角卫和外接手更容易患脑震荡，四分卫40%的脑震荡事件发生在头盔后上部触地之后——这是擒杀之后的常见情况。

第一款针对特定球场位置的头盔模型是为部分线锋设计的，兰顿说，因为有更强大的线锋阵容参与了这个项目。“我们为制造商提供数据，之后——了解到这个位置的球员会受到怎样的撞击，速度是多少，撞击位置在哪里——他们能够开发我们的首款线锋头盔，这是非凡的成就，”她补充道。

虽然头盔的设计初衷是预防颅骨骨折而非脑部损伤，NFL的工程委员会主席杰夫-克兰德尔（Jeff Crandall）表示，他相信头盔发挥的作用将会进化，也能用于减少脑震荡。“我们都需要理解，头盔能够减少脑震荡的发生，”克兰德尔在SportTechie体育科技媒体2019年举办的头盔创新主题的专家日说道，“它具有统计学上的重要意义。头盔就是解决方案的一部分。”

头盔，包括图中前丹佛野马队中锋威尔-蒙特马利（Will Montgomery）头上被撞掉的头盔，最初是为了预防颅骨损伤，不是脑震荡，而设计的。考虑到线锋在攻防线之间移动，他们会率先拥有专属于这一球场位置的头盔。

为了能够更好地使用来自球队伤病数据和工程路线图计划不同参与方的庞大数据库，NFL继续赞助众包创新项目，并与亚马逊云科技（AWS）达成合作，开发Digital Athlete（数字运动员）项目，该项目使用人工智能技术识别并预防受伤。由于60%的受伤发生在下肢部位，联盟也在增加防滑钉、研究草皮并调整训练。

“数据驱动着训练时间表和决策，球员何时报告、允许他们何时进行什么活动——这些都是由我们从传感器收集的数据驱动的，传感器包括鞋里的芯片、他们穿戴的追踪设备以及使用牙套测量的冲击力，”NFL首席信息米歇尔-麦肯纳（ Michelle McKenna）今年秋天早些时候说道。“所以，我们一直持续尝试任何新方式，去收集这类能够反映比赛场上情况和为比赛做准备的数据。”

图中的粉色牙套来自2015年一场关爱乳腺癌主题的比赛，但是2021年的牙套研究是为更大限度减少脑震荡而设计的，过去三个赛季脑震荡已经减少了24%。

参与该项目的每名职业或大学运动员都使用Align Technology科技公司的 iTero扫描仪，对牙齿进行3D建模。之后，两家NFL未公布的工程公司负责生产牙套和传感器。这项工作的展开由BioCore公司负责监督，这家位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的公司的联合创始人是克兰德尔，他曾任弗吉尼亚大学应用生物力学中心的主席长达25年。克兰德尔和NFL球员工会顾问克里斯蒂-阿博加斯特（Kristy Arbogast）共同负责监管数据收集和分析，后者在费城儿童医院受伤研究与预防中心任工程总监。

2018年，弗吉尼亚大学橄榄球队最初试戴了科技赋能的牙套，帮助NFL了解如何运作数据收集流程，以及为其研究机构审查委员会设计正确的结构。“很多关键研究成果来源于该项目，但是在那个时间点，牙套传感器本身更像是一个试用原型——测设其机制，测试我们如何接收信息，以及我们如何处理这些信息，”兰顿说。“但是这已经是几年之前了，所以我们已经走了很长一段路。”

2019年，四支NFL球员佩戴了带有传感器的牙套，该项目在2020年也继续进行，但是兰顿承认，受到所有现行的额外的疫情对策影响，球员的参与有点水分。

威斯康星是加入该项目的四支大学橄榄球队之一，向球队提供了NFL的智能牙套，约20至40名球员选择佩戴。

本赛季，一切朝着常态化回归，这会带动阿拉巴马、北卡罗来纳、华盛顿和威斯康星大学橄榄球队的参与，明年秋季参与球员数量按计划将翻倍。

“大学和橄榄球队能够自行分析并得出结论，以制定自己的建议，”兰顿说，并补充道：“他们能够使用数据，创造自己的价值，与大学橄榄球项目合作，之后我们就拥有更多观察来继续我们的研究工作。”

来源： THU体育科技评论

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