新的计算机模拟着重于肌肉在投手肘部受伤中所起的作用

分析棒球投球生物力学的新方法可以让玩家为球员提供更加个性化的反馈，并有助于防止肘部受伤。

美国西北大学的生物医学工程师在一项针对棒球投球的计算机模拟研究中发现，棒球投手肘部肌肉的力量在受伤风险和预防方面的作用可能比之前认为的更大。

目前在棒球产业中使用的运动分析方法，以提供伤害风险反馈的运动员并不足够复杂，以估计在投球运动中的个人球员的肌肉或他的肌肉是如何导致伤害风险的影响。

“在棒球运动中，肌肉很重要，”该研究的第一作者詹姆斯·布菲(James Buffi)说。“我们证明了一个投手可能面临非常高的风险或非常低的风险肘部受伤，取决于他的肌肉有多强和有力。“

布菲是一个刚毕业的博士生物医学工程在西北麦卡尔米克工程学院和应用科学。

他在McCormick与生物医学工程副教授Wendy M. Murray进行了研究。默里还在西北大学菲恩伯格医学院的身体医学和康复和物理治疗和人体运动科学部门进行了联合任命。

“投球是一种极端和困难的动作，”穆雷说，他也是芝加哥康复研究所的研究科学家。投手投球如此用力，以至于这个动作本身就会撕裂肘关节。但为什么没有呢?答案是肌肉和韧带的力量。这就是把骨头连在一起的原因。”

该研究的详细结果发表在该杂志的网上生物医学工程史册。

许多棒球投手在他们职业生涯的某些时候体验肘部受伤。最常见的是Ulnar侧韧带（UCL）的失败，这需要称为Tommy John手术的韧带重建。

为了更好地理解伦敦大学学院承受的压力，西北大学的研究人员使用了一种特定的计算机模型，该模型是根据在尸体上测量的骨骼、肌肉和韧带的几何形状，以及在活体上测量的肌肉体积和力量而开发的。这是研究人员开发和使用的同一模型，用于研究先进的假肢装置的手臂和手的控制。

他们开发了一个计算机模拟一个真正的高中投手的投掷动作，以研究单个肌肉如何影响伦敦大学学院的负荷，以及肌肉输出的变化如何减轻或加重伦敦大学学院的负荷。

“我们的模拟说明了，如果肌肉没有做任何事情，那么构成肘关节的骨头就可以在单个间距期间被拉开。相比之下，我们还能够实施关于肌肉性能的合理假设，显示肌肉性能，显示出肌肉性能默里说，相同的球场可能导致UCL上没有负担。“

虽然这项研究只观察了一个投手和一个动作，但模拟方法允许研究人员重复对投球力学的工程分析，同时对复杂的肌肉和韧带在投球过程中所起的作用以及它们是如何工作的做出不同的假设。

研究人员评估了肌肉的有效性如何抵消危险负荷肘关节在一个pitch和使用了各种假设来理解模拟结果的敏感性肌肉强度等模型参数。

随着更多的研究，这种方法可以实现对特定肌肉的有针对性的训练和对UCL脆弱性的更准确评估，Buffi表示。他计划在棒球产业的职业生涯中使用这项研究，进一步的工作。

“肘部受伤是棒球的一个巨大问题，从小到主要联赛，我们的研究表明，肌肉发挥作用，”布利说。“如果你没有考虑肌肉，即使你知道投手的总肘部负荷，他也可能处于一个非常高的风险或严重的受伤风险，具体取决于他的肌肉有多强并有能力。”

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