一种评估学龄儿童低质量运动的方法与流程

1.本发明涉及运动生物学技术领域，具体是指一种评估学龄儿童低质量运动 的方法。


背景技术：

2.学龄儿童的体育锻炼和身体素质越来越受到关注。学龄儿童参与体育锻炼 的比例显著增高，其中以篮球、足球等团体球类项目最为热门。体育类项目因 其项目特点与强度以及学龄儿童的身体特征，随着参与度增加，运动损伤风险 其也会显著增加。运动损伤的风险因素可以分为外部因素和内部因素，其中内 部因素主要包括了低质量的动作模式、低质量的身体素质、不平衡的肌肉功能、 既往的运动损伤。在中小学生的体育活动中，由于其自身运动能力和运动技能 还尚未形成，因此存在较大的运动损伤风险。动作模式反映了人在进行身体活 动时神经肌肉控制中的协调性，良好的神经肌肉控制需要各个效应器之间达到 协调和平衡，是保障正确的运动模式的基础。高质量的动作模式能使人在动力 链的传递中最大化地优化动作效率，从而达到更高的运动表现能力，相反低质 量动作模式会使人在身体活动中产生多余动作，一定程度上导致力在动力链传 导过程中的废用，极大程度地降低了其动作效率，甚至造成运动损伤。针对学 龄儿童改善运动模式质量相关研究还未见报道。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种根据每个学龄儿童的身 体素质、动作模式、下肢运动学分析，的评估学龄儿童对某项运动的低质量运 动的方法。
4.为了实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：一种评估学龄儿童低 质量运动的方法，包括以下步骤：
5.(1)选定学龄儿童常见运动作为研究目标；
6.(2)收集学龄儿童的基本数据，并获得针对某项运动的学龄儿童的运动 损伤情况；
7.(3)根据学龄儿童的运动损伤情况，对每个学龄儿童的身体素质、动作 模式、下肢运动学分析进行指标测试，并采集测试数据进行分析，获得学龄儿 童在某项运动中身体素质、动作模式、下肢运动学分析与该项运动损伤之间的 关联；
8.(4)由此，可以根据学龄儿童的身体素质、动作模式、以及下肢运动学 分析判断该学龄儿童在某项运动中是否为低质量运动，如果是，则对其进行纠 正性干预，如果否，则不干预。
9.工作原理为，已有研究证明fms综合得分≤14之间与8-21岁青年足球运 动员运动损伤风险增加相关。在fms测试中，青年足球运动员相对青年篮球 运动员表现出更差的功能表现尤其是在直线弓步、tspu、四足旋转稳定性三 项测试中更为明显。同时在fms评估中，运动熟悉程度障碍(单项分数≤2) 也可用于识别潜在的损伤风险增加的青年运动员。
一项澳大利亚研究指出，青 年男子足球运动员动作熟练障碍运动员的运动损伤的发生率是普通运动员的3 倍。此外，运动链中的单腿下蹲测试经常用于检测单腿的股四头肌力量和双腿 肌肉平衡对称，来评估膝关节损伤风险从而预防运动过程中落地或减速急停所 导致的前十字韧带撕裂损伤。因此通过有效的动作模式与运动链功能筛查以及 运动能力的检测，可以有效地识别青少年的运动损伤风险。运动员在比赛中以 及(或)是比赛后，感到背部下方疼痛，则需要进行“中心稳定性”的评定，对 这些躯干肌肉的测试，需要在其配合四肢运动以及在抢篮板动作的过程中进 行。因此姿势与肌肉平衡评估也可作为判断青少年儿童潜在运动损伤的判断依 据。
10.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤(1)中，选定学龄儿童的 常见运动包括有篮球、足球、羽毛球、游泳。其中篮球、足球、羽毛球等球类 项目，因其设施简便、娱乐性高等特点受到学生与家长的广泛欢迎。
11.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤(2)中，收集学龄儿童的 基本数据包括性别、年龄、身高、体重、臂展，获得的针对某项运动的学龄儿 童的运动损伤情况包括该项运动的运动损伤率、损伤部位、损伤类型。
12.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤(3)中，对每个学龄儿童 的身体素质的测试过程包括：国家中小学生体质测试与美国大肌肉群发展测 试。
13.为了更好地实现本发明，进一步地，所述国家中小学生体质的测试过程为， 选取50米跑、立定跳远、握力、5米冲刺两次折返、坐位体前屈、一分钟仰 卧起坐、50x8米耐力跑、助跑摸高、双脚六边形跳测试，测试指标为具体的 测试成绩。
14.为了更好地实现本发明，进一步地，所述美国大肌肉群发展的测试过程为： 分成两个分量表：身体移动能力和物体操作能力，身体移动量表集中在六个技 能：跑、立定跳、跨步跳、滑动、快跑和单/双脚跳技能；物体操作量表则集 中在投掷、踢球、接球、击打球、运球、地滚球技能；测试指标为每项技能由 3-5个动作标准来评估。
15.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤(3)中，对每个学龄儿童 的动作模式的测试过程包括：功能性动作筛查与着陆错误评分系统。
16.为了更好地实现本发明，进一步地，所述功能性动作筛查的具体过程为， 使用fms测试组件进行测试，所述fms测试组件由7个基础动作模式构成， 出色完成测试需要肌肉力量、柔韧性、关节活动度、协调性、平衡及本体感觉； 分别为深蹲，跨栏步，直线弓箭步，肩部灵活性，主动直腿抬高，躯干稳定性 俯卧撑，和躯干旋转稳定性，测试指标为fms每项测试满分3分，共21分； fms得分低于14，被认为动作模式质量较低。
17.为了更好地实现本发明，进一步地，所述着陆错误评分系统进行测试的过 程为：受试者站立于30cm跳箱上，在跳箱前1.5倍身高处做标记，从跳箱跳 至标记点，然后立刻原地跃起；测试者使用两个摄像机通过捕获额状面和矢状 面的运动，通过分解的每个动作进行评分；共10项观察指标，每项观察指标 按照正常0分，异常1分的评分方式打分；分数越低表示功能越好，分数越高 表示功能越差，损伤风险越大。
18.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤(3)中对下肢运动学分析 为vicon运动学分析，具体采用polygon 3.5.1软件、摄像机，对学龄儿童篮 球运动中下肢的动作进行录像，导入软件采用欧拉角的原理方法根据横踢技术 动作轨迹进行计算，将关节力矩采用身高与体质量的乘积进行标准化；测试指 标为动作位移和时间采用平均值计算，3个时段
髋、膝关节的角度、角速度、 关节力矩和动作速度采用每次最大值的平均值计算。
19.为了更好地实现本发明，进一步地，所述采集的测试数据通过spss 18.0 软件进行处理分析。
20.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
21.(1)本发明通过身体素质评价、整体动作模式筛查、下肢动作模式分析， 并结合vicon三维动作捕捉系统，剖析学龄儿童篮球运动损伤的相关因素，探 究动作模式与学龄儿童篮球运动损伤之间的关系，动作模式异常是否能对于运 动损伤的高发生率；
22.(2)本发明通过vicon三维运动捕捉系统对下肢运动模式进行量化的运 动学分析。vicon红外三维运动捕捉分析系统是利用红外高速摄像机捕捉被动 发光标记点，构建三维数据的运动采集与分析系统，红外高速摄像机内置的 cmos传感器，可同时实现高分辨率与高采样频率，并且实时三维运动捕捉 效果好、功能强；
23.(3)本发明为学龄儿童篮球运动的损伤情况提供数据参考，并为学龄儿 童运动损伤防治的系统评价和康复训练策略提供新的思路和参考。
附图说明
24.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他 特征、目的和优点将会变得更为明显：
25.图1为本发明中学龄儿童身体素质和动作模式质量与篮球运动损伤的关联 实验流程图。
26.图2为本发明中探究纠正性训练对于学龄儿童动作模式质量与身体素质的 干预效果实验流程图。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、优点作用更加清楚明白，结合以下实施实例，对本发 明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技 术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更， 均应包括在本发明的范围内，此处所描述的具体实施实例仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
28.实施例1：
29.本实施例提供一种评估学龄儿童低质量运动的方法，包括以下步骤：
30.(1)选定学龄儿童常见运动作为研究目标；
31.(2)收集学龄儿童的基本数据，并获得针对某项运动的学龄儿童的运动 损伤情况；
32.(3)根据学龄儿童的运动损伤情况，对每个学龄儿童的身体素质、动作 模式、下肢运动学分析进行指标测试，并采集测试数据进行分析，获得学龄儿 童在某项运动中身体素质、动作模式、下肢运动学分析与该项运动损伤之间的 关联；
33.(4)由此，可以根据学龄儿童的身体素质、动作模式、以及下肢运动学 分析判断该学龄儿童在某项运动中是否为低质量运动，如果是，则对其进行纠 正性干预，如果否，则不干预。
34.实施例2：
35.本实施例选定篮球作为学龄儿童常见运动作为研究目标，对其进行具体学 龄儿童篮球运动损伤特征调查：
36.运用运动损伤调查问卷对学龄儿童进行篮球运动损伤的流行病学调查，分 析学龄儿童篮球运动损伤特征因素。
37.研究对象：
38.(1)受试者招募
39.于篮球俱乐部招募篮球训练的儿童800人左右。
40.(2)纳入标准：篮球俱乐部经法定监护人同意参与的6-12岁学龄儿童。
41.(3)排除标准：有全身性疾病史(如癌症、关节炎、心脏病)或神经系统疾 病史(如头部受伤、脑瘫)，智力障碍，心血管相关疾病。
42.(4)脱落标准
43.①
在试验期间退出俱乐部者；
44.②
在试验期间家长或儿童退出试验者；
45.研究方法：
46.通过运动损伤调查问卷(ihq,injury history questionnaire)：调查方法与步 骤：对俱乐部学龄儿童进行性别、年龄、身高、体重、臂展、运动损伤率、损 伤部位、损伤类型等数据进行收集。分析运动损伤发生率，严重程度、部位、 发生年龄、性别以及类型等特征。
47.实施例3：
48.本实施例提供：学龄儿童身体素质和动作模式质量与篮球运动损伤的关联 实验，如图1所示，具体如下：
49.研究内容：
50.根据前期研究调查的运动损伤情况，综合应用功能性动作筛查(functionalmovement screen,fms)、国家中小学生体质测试、美国大肌肉群发展测试 (tgmd-2，the test of gross motor development)、着陆错误评分系统 (less,landing error scoring system)、vicon三维运动学测试等指标，分析学 龄儿童身体素质、动作模式及下肢运动学特征，探究其与篮球运动损伤之间的 关联。
51.研究对象与分组：
52.从研究一的学龄儿童中招募有意向参与研究二的受试者约120人。
53.根据研究一的运动损伤调查结果，将受试者分为：运动损伤组与健康对照 组。实验中所有患者直系亲属均知情、同意进行本研究。
54.研究方法：
55.(1)身体素质
56.国家中小学生体质测试：
57.测试方法与步骤：基于《国家中小学生体质测试标准》，选取其中的50米 跑、立定跳远、握力、5米冲刺两次折返、坐位体前屈、一分钟仰卧起坐、50x8 米耐力跑、助跑摸高、双脚六边形跳测试。
58.测试指标：以上测试成绩
59.美国大肌肉群发展测试：
60.测试方法与步骤：该量表由12个题目组成，分成两个分量表：身体移动 能力与物
体操作能力。身体移动量表集中在六个技能：跑、立定跳、跨步跳、 滑动、快跑和单/双脚跳技能。物体操作量表则集中在投掷、踢球、接球、击 打球、运球、地滚球技能。
61.测试指标：每项技能由3-5个动作标准来评估。如下表所示 表一 身体移动技能分量表题目得分与测试标准
[0062][0063]
[0064]
(2)动作模式
[0065]
功能性动作筛查：
[0066]
设备：fms测试组件
[0067]
测试方法与步骤：fms由7个基础动作模式构成，出色完成测试需要肌 肉力量、柔韧性、关节活动度、协调性、平衡及本体感觉。分别为深蹲，跨栏 步，直线弓箭步，肩部灵活性，主动直腿抬高，躯干稳定性俯卧撑，和躯干旋 转稳定性。
[0068]
测试指标：fms每项测试满分3分，共21分。fms得分低于14，被认 为动作模式质量较低。
[0069]
着陆错误评分系统：
[0070]
测试方法与步骤：受试者站立于30cm跳箱上，在跳箱前1.5倍身高处做 标记，从跳箱跳至标记点，然后立刻原地跃起；测试者使用两个摄像机通过捕 获额状面和矢状面的运动。通过分解的每个动作进行评分。
[0071]
测试指标：共10项观察指标，每项观察指标按照正常0分，异常1分的 评分方式打分；分数越低表示功能越好，分数越高表示功能越差，损伤风险越 大；得分＞5分，不建议进行体育项目运动，尤其注意需要跳
[0072]
跃及落地的项目
[0073]
(3)下肢运动学分析
[0074]
vicon运动学分析
[0075]
设备：运用英国vicon公司研发的polygon 3.5.1软件、摄像机
[0076]
测试方法与步骤：对学龄儿童篮球运动中下肢的动作进行录像，导入软件 采用欧拉角的原理方法根据横踢技术动作轨迹进行计算。将关节力矩采用身高 与体质量的乘积(bh
×
bw)进行标准化。
[0077]
测试指标：动作位移和时间采用平均值计算，3个时段髋、膝关节的角度、 角速度、关节力矩和动作速度采用每次最大值的平均值计算。
[0078]
其中，通过vicon三维运动捕捉系统对下肢运动模式进行量化的运动学分 析。
[0079]
vicon红外三维运动捕捉分析系统是利用红外高速摄像机捕捉被动发光 标记点，构建三维数据的运动采集与分析系统，红外高速摄像机内置的cmos 传感器，可同时实现高分辨率与高采样频率，并且实时三维运动捕捉效果好、 功能强。
[0080]
该系统通过使用1600万像素相机实现录像动画和三维空间的融合，实现 了世界上卓越的全分辨率采样频率，结合独特的传感器技术，采用cmos传 感器，实现全电子快门，通过10bit灰阶和椭圆近似法，高精度检测出反光点 的中心位置，标准配置超级频闪光源，进一步实现2-7倍的照度、合并静态和 动态的标定工具，最大限度简化标定工作，通过声音实现的生物反馈。
[0081]
(4)数据分析：采用spss 18.0软件进行处理。所有实验数据均以x
±
s 表示，组间对比采用独立样本t检验。p＜0.05为有统计学差异。
[0082]
实施例4：
[0083]
本实施例探究纠正性训练对于学龄儿童动作模式质量与身体素质的干预 效果，如图2所示，具体内容如下：
[0084]
研究内容：
[0085]
通过对损伤学龄儿童与非损伤学龄儿童分别进行12周针对性的纠正性训 练干预，分析其运动模式质量、身体素质，并分别进行自身前后对照，以探究 纠正性训练对于学龄儿童动作模式质量效应。并进行为期6周的随访，追踪损 伤的发生。
[0086]
研究对象与分组：
[0087]
从研究二中招募有意向参与研究三的受试者50人左右。根据研究一的运 动损伤调查结果，将受试者分为：运动损伤组与健康对照组。实验中所有学龄 儿童直系亲属均知情、同意进行本研究。
[0088]
研究方法：该部分研究对损伤儿童与非损伤儿童进行前后纵向对照，干预 为12周、每周3次、45min的纠正性训练干预。干预结束后再次进行基线指 标测试。干预完成后进行24周随访，随访内容为运动损伤的发生情况。
[0089]
(1)指标测试(同研究二)
[0090]
(2)干预方法：以辅助深蹲(assisted deep squat)为例
[0091]
将弹力带置于高处，将弹力管的中部置于背后。握住泡沫手柄并确定弹力 管在手臂下面。在做动作时保持手臂的放松。双足间距保持与肩同宽。屈膝进 行深蹲，保持膝盖的间距和足底平贴地面。慢慢尽可能低的下蹲。整个过程中 挺胸保持躯干在脚上方。远离弹力管固定的位置以增加难度或增加一个可以使 脚跟抬起的木板，以更好地下蹲。每组动作进行5-8次，一共进行3组，组 间间隔30秒。
[0092]
(3)数据分析：采用spss 18.0软件进行处理。所有实验数据均以x
±
s 表示，干预前后计量数据比较采用配对t检验。数据结果p＜0.05为有统计学 意义。
[0093]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理 解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、 替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。