دوره 9، شماره 4 - ( 12-1402 )
جلد 9 شماره 4 صفحات 300-284 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mohammad Pour Koli M, Fatahi A. Modern Approaches in Sport Biomechanics: A Review Paper. J Sport Biomech 2024; 9 (4) :284-300
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-327-fa.html
URL: http://biomechanics.iauh.ac.ir/article-1-327-fa.html
محمدپور کلی مریم، فتاحی علی. مروری بر رویکردهای نوین در بیومکانیک ورزشی. مجله بیومکانیک ورزشی. 1402; 9 (4) :284-300
مریم محمدپور کلی1 
، علی فتاحی* 1
، علی فتاحی* 1
1- گروه بیومکانیک ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
متن کامل [PDF 1965 kb]
(116 دریافت)
| چکیده (HTML) (337 مشاهده)
متن کامل: (244 مشاهده)
مقدمه
در چند سال گذشته، علاقه‌مندی به ورزش برای افراد جامعه با سرعت چشم‌گیری افزایش یافته است ورزش تأثیر مثبت بر کیفیت زندگی، سلامت جسمانی و رفاه روانی-اجتماعی دارد. بیومکانیک ورزشی مطالعه اصول مکانیکی حرکت انسان و نحوه اعمال آن‌ها در عملکرد ورزشی است (1). بیومکانیک ورزشی یک رشته بین‌رشته‌ای است که عناصر مهندسی، فیزیک، آناتومی و فیزیولوژی را ترکیب می‌کند تا به ورزشکاران کمک کند تا عملکرد خود را بهینه کنند و خطر آسیب را کاهش دهند (2). استراتژی‌های هدفمند پیشگیری از آسیب، بر اساس تحلیل‌های بیومکانیکی، این پتانسیل را دارد که به کاهش بروز و شدت آسیب‌ها کمک کند. رویکردهای نوین در بیومکانیک می‌توانند با نظارت بر عملکرد ورزشی، پیشگیری از آسیب، توان‌بخشی و بهینه‌سازی عملکرد صنعت ورزش را متحول کند (3). با توجه به تنوع زیاد ورزش‌ها و چگونگی تأثیر آن‌ها بر تمرینات ورزشی، پیشرفت در تحقیق و فناوری نقش کلیدی در ارائه ابزارهایی برای مشارکت ایمن، فراگیر و مؤثر در ورزش دارد (4). با توجه به پیشرفت‌های فنّاورانه اخیر، تمرینات ورزشی و عملکرد مسابقات با استفاده از این دستگاه‌ها، به‌ویژه از منظر بیومکانیک ورزشی، پایش می‌شوند. توانایی اندازه‌گیری و توصیف حرکت انسان در طول فعالیت‌های ورزشی به بخشی جدایی‌ناپذیر از برنامه‌های مربیگری برای ارزیابی عملکرد ورزشکاران، بهبود تکنیک و پیشگیری از آسیب‌ها تبدیل شده است (5). به گفته سازمان غذا و دارو ایالات‌متحده، حوزه‌هایی مانند اپلیکیشن‌های هوشمند، فناوری اطلاعات، فناوری‌های پوشیدنی هوشمند و فناوری اطلاعات توسط اینترنت اشیا، دید جامعی را در زندگی افراد امکان‌پذیر می‌سازد هدف آن استفاده از علوم نوین برای مطالعه منظم شاخص‌های مختلف توانایی بدنی انسان است (6). امروزه تحلیل‌های بیومکانیکی با تلفیق در (IT) فناوری اطلاعات، پیشرفت‌های اخیر در نرم‌افزارهای محاسباتی و همچنین در فناوری، برای جمع‌آوری داده‌های حیاتی، استفاده از تکنیک‌های هوش مصنوعی را از نظر عملی امکان‌پذیر ساخته و منجر به علاقه‌مندی زیادی به قابلیت‌ها و مزایای ارائه شده توسط آن‌ها شده است (7). در این زمینه مقالات متعددی استفاده هوش مصنوعی در تحلیل‌های بیومکانیکی را معرفی کرده‌اند که می‌توان از برنامه ChatGPT، تحلیل هوشمند داده‌ها، پلتفرم‌های هوشمند یکپارچه، پیش‌بینی آسیب‌ها و داده‌های هوشمند انفورماتیک نام برد. برنامه‌هایی که بر پایه هوش مصنوعی هستند با توجه به ماهیت آن‌ها که قابلیت پیش‌بینی با استفاده از داده‌های دریافتی را دارند، قابلیت ترکیب با ابزارهای بیومکانیکی را دارند. به‌عنوان مثال: شیرزاد و همکاران (2021) ترکیب هوش مصنوعی، مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی خروجی از الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی کاراته مؤثر است (8). استفاده از فناوری اطلاعات در بیومکانیک ناشی از ادغام حسگرها و اینترنت اشیاء (L0T)، در دسترس بودن داده‌ها و پیشرفت در رباتیک است. در این مورد نیز پژوهش‌هایی قابل توضیح است که شامل تحلیلگر‌های بیومکانیکی سه‌بعدی، حسگرهای سه‌بعدی، سیستم‌های انفورماتیک، (EMG) وایرلس و توان‌بخشی با سیستم VIVO می‌باشند (8). برای مثال: شیهان و همکاران (2018) ترکیب داده‌های بیومکانیکی اسکلتی عضلانی و داده‌های عصبی در پیشگیری و درمان انواع اختلالات اسکلتی عضلانی ناتوان‌کننده و آسیب‌شناسی مفید بوده است (9).
پیشرفت‌ها در فناوری گوشی‌های هوشمند، امکان جمع‌آوری متغیرهای مختلف فیزیولوژیکی و بیومکانیکی را بدون سخت‌افزار اضافی فراهم کرده است (10). به‌عنوان مثال استفاده از اسمارت واچ و اسمارت فون و (MH) در تحلیل‌های بیومکانیکی قابل ذکر است. برای مثال: شاو و همکاران (2021) پزشکان ترجیح بیشتری برای استفاده از گوشی‌های هوشمند برای جمع‌آوری داده‌های بیومکانیکی مانند سرعت و متغیرهای عملکرد پرش نشان می‌دهند (11). امروزه بیشتر آنالیزهای بیومکانیکی با استفاده از حسگرهای پوشیدنی انجام می‌شود که امکان کسب اطلاعات غیرتهاجمی را در حین اجرای حرکات فراهم می‌کند. گجت‌های پوشیدنی، فناوری پوشیدنی به‌طور فزاینده‌ای برای بهبود عملکرد ورزشی از طریق تجزیه‌وتحلیل و ردیابی داده‌ها می‌باشد. WT را می‌توان به‌عنوان دستگاه‌هایی توصیف کرد که بر روی بدن پوشیده می‌شوند و دارای اجزای الکترونیکی مختلف مانند سنسورها، واحدهای ارتباطی، پردازنده‌ها، محرک‌ها و منابع انرژی هستند (12). در این بخش به معرفی انواع ابزارهای پوشیدنی برای دستیابی به داده‌ها اشاره می‌شود. به‌عنوان مثال: نیا و همکاران (2021) فناوری پوشیدنی امکان پیشرفت در اندازه‌گیری غیرتهاجمی پارامترهای فیزیولوژیکی، بیومکانیکی و فعالیت بازیکن‌ها را فراهم می‌کند (13). رویکردهای نوین بیومکانیک در پزشکی نیز نقش قابل‌توجهی داشته است. که در این زمینه تأثیر تحلیل‌های بیومکانیکی در زمینه تشخیص، بازتوانی، بهبود عملکرد و اصلاح حرکات بازگو شده است. برای مثال: لین و همکاران (2023) پارامترهای راه‌رفتن و انتقال وضعیتی به‌دست‌آمده از حسگرهای پوشیدنی همراه با یادگیری ماشین، پتانسیل تشخیص بین بیماران پارکینسونی و لرزش محیطی در مراحل اولیه را دارند (14). این مقاله به برخی از فناوری‌های جدید که به‌طور فزاینده‌ای در بیومکانیک ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌پردازد. از این منظر هدف ما ارائه یک مرور کلی در مورد کاربردهای بیومکانیک ورزشی و آشنایی با رویکردهای نوین بیومکانیک در زمینه‌های مختلف ورزشی، پزشکی و فناوری و نقش آن در بهبود کیفیت زندگی می‌باشد.
روش شناسی
در مطالعه حاضر، تحقیقات انجام شده در رابطه با رویکردهای نوین بیومکانیک بین سال‌های 2015 تا 2023 جستجو و مورد بررسی قرار گرفتند. مرور ادبیات با استفاده از پایگاه‌های PubMed، Scopus، Web of Science انجام شد. برای انجام جستجو از کلیدواژه‌های زیر استفاده شد: بیومکانیک، ارتقاء عملکرد، دست¬آوردهای ورزشی، رویکردهای نوین، نرم‌افزار، هوش مصنوعی، گوشی هوشمند، گجت‌های پوشیدنی. معیارهای ورود به تحقیق برای مقالات انتخاب شده عبارت بودند از مقالات به زبان فارسی یا انگلیسی باشند، در نشریات علمی معتبر داخلی یا خارجی منتشر شده باشند و در مورد دست آوردهای بیومکانیک باشند در مورد حداقل یکی از موارد مدنظر ما اطلاعاتی ارائه شده باشد: بیومکانیک در ورزش، دست¬آوردهای بیومکانیک در ورزش، بیومکانیک و IT، بیومکانیک و هوش مصنوعی، بیومکانیک در پزشکی، بیومکانیک، حسگرها و اینترنت اشیاء، بیومکانیک و گوشی‌های هوشمند، بیومکانیک و آنالیز حرکت و بیومکانیک و گجت‌های پوشیدنی. در جستجوی اولیه با کلیدواژه کلی حدود 150 مقاله بین مهر و موم‌های 2015 تا 2023 جستجو و مورد بررسی قرار گرفتند. پس از تخصصی شدن کلیدواژه‌ها حدود 105 مقاله برای مرحله بعدی انتخاب شدند. بعد از بررسی عنوان مقالات، 95 مقاله برای بررسی متن کامل انتخاب شدند و در نهایت پس از مطالعه متن کامل مقالات و با توجّه به معیارهای خروج از مطالعه، 47 مقاله که ویژگی‌های مدنظر ما را داشتند، به‌عنوان مقالات نهایی برای مطالعه ما مورد بررسی قرار گرفتند (شکل 1). معیارهای خروج مقالات نیز عبارت بودند از مقالاتی که در مجلات نامعتبر چاپ شده بود؛ مقالاتی که موضوع آن‌ها غیر از ورزشکاران و بیومکانیک بود.
نتایج
با جستجو در منابع الکترونیکی بر اساس جستجوی کلیدواژه کلی، 500 مقاله بین سال‌های 2015 تا 2023 جستجو و مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس جستجوی کلیدواژه تخصصی‌تر 305 مقاله یافت شد و 195 مقاله حذف شد. بعد از بررسی عنوان و چکیده، 210 مقاله از مطالعه خارج شد و 95 مقاله باقیمانده به‌صورت متن کامل بررسی شد. در نتیجه این بررسی، 48 مقاله بر اساس معیارهای خروج از مطالعه خارج شدند و در نهایت 47 مقاله معیارهای ورود به مطالعه را دارا بودند (شکل 1). همان‌طور که در جداول مشاهده می‌کنید، هر یک از موضوعات به تفکیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیشتر مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که تلفیق فناوری اطلاعات و بیومکانیک تأثیرات مثبتی بر بهبود عملکرد و پیشگیری از آسیب‌ها داشته است (جدول 1).
بررسی‌ها نشان دادند که استفاده از هوش مصنوعی و الگوهای هوشمند طیف تحلیل‌های بیومکانیکی را گسترده‌تر می‌کنند و توسعه سیستم‌های بیومکانیکی را به دنبال دارند و با پیش‌بینی، از آسیب‌ها پیشگیری می‌کند. نتایج اکثر مقالات نشان دادند با تلفیق chatgpt و با OpenSim و colab به طیف گسترده‌ای از تحلیل‌های بیومکانیکی دسترسی پیدا می‌کنند و این روش و مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی خروجی از الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی مؤثر است و سیستم‌های توصیه‌گر مدرن و استفاده از هوش مصنوعی، مزیت مهمی برای توسعه سیستم‌های بیومکانیکی آینده است (جدول 2). نتایج حاصل از مطالعات نشان می‌دهند که گوشی‌های هوشمند و نرم‌افزارها باعث راحتی کار و دقت بالای محاسبات و قابل‌استفاده در هر زمان و مکان هستند و مربیان، پزشکان و محققان ترجیح بیشتری برای استفاده از آن‌ها دارند (جدول 3). بررسی‌ها نشان دادند که داده‌های حسگرهای پوشیدنی می‌تواند برای نظارت بر شناسایی خطاها و هدایت برنامه‌های تمرینی مؤثر باشند. در ورزش‌های تماسی برای اهداف کاهش خطر و آسیب ضربه سر کمک‌کننده بوده‌اند. حسگرها به شناسایی ورزشکاران در معرض خطر و ترویج استراتژی‌های پیشگیری از آسیب کمک می‌کنند. حسگرهای T شکل در موقعیت‌یابی نابینایان و پیشگیری از آسیب بسیار مؤثر بوده است. داده‌های این حسگرها در ورزشکاران معلول تأثیرات مفیدی بر تمرینات مربیان و پیشگیری از آسیب داشته است. تأثیرات حسگرهای بیومکانیکی در حوزه کفش به سبک زندگی فعال و سالم و طول عمر کمک خواهد کرد (جدول 4). نتایج و مطالعات نشان داده است که استفاده از پارامترهای بیومکانیکی پزشکان را در تشخیص افتراقی بیماری‌هایی مانند PD و ET کمک کرده است. داده‌های بیومکانیکی پزشکان را در تشخیص تأثیر تمرینات در بهبود عملکرد بیماران (پارکینسون) یاری کرده است. تفسیر تغییرات در راه‌رفتن و وضعیت بدنی در پیش‌بینی خطر زخم دیابتیک مؤثر بوده است. کفی‌های گوهای در بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئوآرتریت مؤثر بوده است (جدول 5).
جدول 1. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از فناوری اطلاعات در بیومکانیک ورزشی پرداخته‌اند.
جدول 2. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از هوش مصنوعی در بیومکانیک ورزشی پرداخته است.
جدول 3. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از فناوری گوشی‌های هوشمند در بیومکانیک
جدول 4. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از فناوری‌های پوشیدنی در بیومکانیک ورزشی
جدول 5. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از بیومکانیک ورزشی در علم پزشکی
بحث
هدف از مطالعه حاضر بررسی رویکردهای نوین بیومکانیک ورزشی و تأثیرات آن بود. نتایج مطالعات انجام شده، در 5 حوزه: فناوری، هوش مصنوعی، گوشی هوشمند، حسگرهای پوشیدنی و پزشکی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. همان‌طور که در جدول فوق مشاهده می‌کنید، تعداد 47 مقاله به بررسی رویکردهای نوین بیومکانیک ورزشی پرداخته‌اند. اکثر مطالعات انجام شده تأثیرات مثبتی را نشان داده‌اند. در حوزه فناوری، کاردونا و همکاران (2023) نرم‌افزار حرکت CODA، پارامترهای کینماتیک و کینتیک راه‌رفتن سالم و پاتولوژیک را با موفقیت برآورد کرده است (15). باربوسا و همکاران (2021) تحلیل‌های تمام اتوماتیک اجرای مهارت شناگران باعث افزایش عملکرد، پیشگیری از آسیب‌های اسکلتی عضلانی شده است (16). سونگ و همکاران (2023) شناسایی تأثیر مثبت نقش حرکت تنه در مکانیسم‌های آسیب اولیه ACL و کمک به پیشگیری از آسیب ACL (17). میلور و همکاران (2023) استفاده از فناوری‌های نوین بیومکانیکی برای مربیان دوچرخه‌سواری جهت هدفمند کردن تمرینات بسیار مفید بوده است (20). لیو و همکاران (2022) حالت تدریس شخصی IRDC به معلمان ورزش کمک می‌کند تا آموزش فردی هدفمند را اجرا کنند و به بهبود عملکرد کمک می‌کند (21). دویگ و همکاران (2023) نشان دادند که در بیومکانیک راه‌رفتن معمولاً پس از ACLR (ترمیم رباطACL ) مقادیر گسسته و پیک در مرحله پذیرش بار راه رفتن (50 درصد اول) ارزیابی می‌شود. ازآنجایی‌که این رویکردها یک لحظه در طول چرخه راه رفتن را ارزیابی می‌کنند، تکنیک‌های تحلیل داده‌های عملکردی (FDA) که کل شکل موج فاز موضعی را ارزیابی می‌کنند نشان داد، رویکرد FDA-CI به‌طورکلی برای شناسایی بیومکانیک راه رفتن نابجا مؤثر نبود (18). در حوزه هوش مصنوعی، مختارزاده و همکاران (2023) از طریق ادغام یکپارچه با OpenSim، به طیف گسترده‌ای از تحلیل‌های بیومکانیکی دسترسی پیدا کردند (30). شیرزاد و همکاران (2021) تلفیق هوش مصنوعی و مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی، خروجی الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی مؤثر است (8). مختارزاده (2023) chatGPT به‌راحتی در Colab قابل‌اجرا است تا خروجی‌های بیومکانیکی خاصی مانند مرکز جرم به‌راحتی به دست آید (30). هایبرنیک و همکاران (2023) سیستم‌های توصیه‌گر مدرن و استفاده از هوش مصنوعی، مزیت مهمی برای توسعه سیستم‌های بیومکانیکی آینده است (31).
در حوزه اسمارت فون و اسمارت واچ، چی و همکاران (2023) این اپلیکیشن منجر به توسعه یک برنامه آموزشی بیومکانیک TC برای بهبود راه رفتن و ثبات وضعیتی در بین افراد مبتلا به PD شده است (34). سرحدی و همکاران (2022) ساعت هوشمند سامسونگ پارامترهای قابل‌قبول HR، دامنه زمانی HRV، LF و HF را در طول زمان خواب ارائه می‌دهد (35). شاو و همکاران (2021) پزشکان ترجیح بیشتری برای استفاده از گوشی‌های هوشمند برای جمع‌آوری داده‌های بیومکانیکی مانند سرعت و متغیرهای عملکرد پرش نشان می‌دهند (11). در حوزه فناوری‌های پوشیدنی، آنگ و همکاران (2023) داده‌های حسگرهای پوشیدنی می‌تواند برای نظارت بر پیشرفت، شناسایی خطاها و هدایت برنامه‌های تمرینی وزنه‌برداران مؤثر باشد (36). جی (2022) نتایج حسگرها در ورزش‌های تماسی برای اهداف کاهش خطر و آسیب ضربه سر کمک‌کننده است (38). رومر و همکاران (2023) نوارچسب مچ پا در پیشگیری از آسیب مچ پا در ورزشکاران آماتور و نخبه ورزشی مؤثر است (39). وییرس (2023) غلاف‌های پوشیدنی در محاسبه میزان آسیب و عوامل بروز آسیب در سربازان مؤثر بود (40). شاو (2021) در ژیمناستیک کاران حسگرها به مداخلات پیشگیرانه جهت کاهش آسیب کمک می‌کنند (41). لییود (2021) بیومکانیک برای توسعه برنامه‌های آموزشی با هدف حفظ یا بازیابی سلامت بافت استفاده می‌شود (42). دی پائولو (2022) حسگرها به شناسایی ورزشکاران در معرض خطر و ترویج استراتژی‌های پیشگیرانه کمک می‌کنند (43). لی (2023) حسگرهای پوشیدنی به تشخیص افتراقی بین بیماری‌ها کمک می‌کند (14). شی (2023) کفی گوهای باعث بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئوآرتریت زانو می‌شود (44). رام (2021) حسگرهای پوشیدنی معلولین ورزشکار با استفاده از داده‌ها برنامه‌های تمرینی مربیان را بهبود می‌بخشد (45). رییز (2023) حسگرهای تی شکل برای ارزیابی پارامترهای راه رفتن و موقعیت‌یابی نابینایان و پیشگیری از آسیب بسیار مؤثر بوده است (46). واچرا (2023) تحقیقات بیومکانیکی در حوزه کفش به سبک زندگی فعال و سالم و طول عمر کمک خواهد کرد (47). تیا و همکاران (2021) فناوری پوشیدنی امکان پیشرفت در اندازه‌گیری غیرتهاجمی پارامترهای فیزیولوژیکی و فعالیت بازیکن‌ها را فراهم می‌کند (13). تابورری (2020) داده‌های حسگرهای اینرسی و EMG سطوح فعالیت عضلانی معلولین ورزشکار را گسترش دادند و تأثیرات مفیدی بر تمرینات مربیان و پیشگیری از آسیب دارند (48). مگنولی و همکاران (2023) این رویکرد نوآورانه منجر به نظارت بر ورزشکار می‌شود و امکان تطبیق رژیم تمرینی را برای به حداکثر رساندن عملکرد و به حداقل رساندن خطر قلبی عروقی فراهم می‌کند (49). لیوید و همکاران (2021) ترکیب این فناوری‌های پوشیدنی در محصولاتی با طراحی مناسب و آسان برای حفظ یا بازیابی سلامت ورزشکاران مفید است (42). کاقدا و همکاران (2023) فن‌آوری‌های پوشیدنی چالش‌ها و فرصت‌هایی برای پیشرفت بیومکانیک ایجاد می‌کنند (37). در حوزه پزشکی، ینگ لاو و همکاران (2023) تمرینات تاچی تأثیر مثبتی روی کاهش زاویه پلانتار فلکشن در راه رفتن و ثبات وضعیتی در افراد PD داشته است (50). لین و همکاران (2023) پارامترهای راه رفتن و انتقال وضعیتی به‌دست‌آمده از حسگرهای پوشیدنی همراه با یادگیری ماشین، پتانسیل تمایز بین PD (پارکینسون) و ET (لرزش محیطی) در مراحل اولیه را دارند (14). جاینا و همکاران (2023) نتایج طیف‌سنجی برای تعیین کمیت نقایص فیزیولوژیکی عصبی نشان داد تأثیر مثبت بین ضربات مکرر سر دروازه‌بانان و عملکرد عصبی وجود دارد (51). ایشی (2023) کفی‌های گوهای در بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئوآرتریت مؤثر بوده است (44). ساواکا و همکاران (2009) تفسیر تغییرات در راه رفتن و وضعیت بدنی در پیش‌بینی خطر زخم دیابتیک مؤثر است (53). اکرام و همکاران (2023)، عوامل تنظیم‌کننده بیومکانیکی به‌عنوان نشانگرهای زیستی بالقوه برای تمایز بیماران در معرض خطر پیشرفت بیماری آرتریت روماتویید زانو مؤثر بودند (27).
نتیجه گیری نهایی
تحقیقات پیشرفته در بیومکانیک ورزشی سعی دارد بینش جدیدی در مورد اصول اساسی حرکت و بهبود عملکرد ورزشی ارائه دهد. رویکردهای نوین بیومکانیک ورزشی نمایانگر این نتایج است. درحالی‌که فن‌آوری‌های نوین بیومکانیک ورزشی مرزهای فعلی را جابجا کرده است، آگاهی هرچه بیشتر در این حوزه‌های تحقیقاتی، آینده ورزش را شکل می‌دهند. ورزشکاران، مربیان ورزشی، محققان علم ورزش و پزشکان با علم به تأثیرات مثبت بیومکانیک ورزشی و با استفاده هر چه بیشتر این حوزه در فعالیت‌های خود باعث انقلابی در ورزش و حوزه بیومکانیک خواهند شد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مقاله از نوع مروری است و مستقیماً از هیچ انسانی یا حیوانی در آن استفاده نشده است.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش های پژوهش حاضر مشارکت داشته اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
در چند سال گذشته، علاقه‌مندی به ورزش برای افراد جامعه با سرعت چشم‌گیری افزایش یافته است ورزش تأثیر مثبت بر کیفیت زندگی، سلامت جسمانی و رفاه روانی-اجتماعی دارد. بیومکانیک ورزشی مطالعه اصول مکانیکی حرکت انسان و نحوه اعمال آن‌ها در عملکرد ورزشی است (1). بیومکانیک ورزشی یک رشته بین‌رشته‌ای است که عناصر مهندسی، فیزیک، آناتومی و فیزیولوژی را ترکیب می‌کند تا به ورزشکاران کمک کند تا عملکرد خود را بهینه کنند و خطر آسیب را کاهش دهند (2). استراتژی‌های هدفمند پیشگیری از آسیب، بر اساس تحلیل‌های بیومکانیکی، این پتانسیل را دارد که به کاهش بروز و شدت آسیب‌ها کمک کند. رویکردهای نوین در بیومکانیک می‌توانند با نظارت بر عملکرد ورزشی، پیشگیری از آسیب، توان‌بخشی و بهینه‌سازی عملکرد صنعت ورزش را متحول کند (3). با توجه به تنوع زیاد ورزش‌ها و چگونگی تأثیر آن‌ها بر تمرینات ورزشی، پیشرفت در تحقیق و فناوری نقش کلیدی در ارائه ابزارهایی برای مشارکت ایمن، فراگیر و مؤثر در ورزش دارد (4). با توجه به پیشرفت‌های فنّاورانه اخیر، تمرینات ورزشی و عملکرد مسابقات با استفاده از این دستگاه‌ها، به‌ویژه از منظر بیومکانیک ورزشی، پایش می‌شوند. توانایی اندازه‌گیری و توصیف حرکت انسان در طول فعالیت‌های ورزشی به بخشی جدایی‌ناپذیر از برنامه‌های مربیگری برای ارزیابی عملکرد ورزشکاران، بهبود تکنیک و پیشگیری از آسیب‌ها تبدیل شده است (5). به گفته سازمان غذا و دارو ایالات‌متحده، حوزه‌هایی مانند اپلیکیشن‌های هوشمند، فناوری اطلاعات، فناوری‌های پوشیدنی هوشمند و فناوری اطلاعات توسط اینترنت اشیا، دید جامعی را در زندگی افراد امکان‌پذیر می‌سازد هدف آن استفاده از علوم نوین برای مطالعه منظم شاخص‌های مختلف توانایی بدنی انسان است (6). امروزه تحلیل‌های بیومکانیکی با تلفیق در (IT) فناوری اطلاعات، پیشرفت‌های اخیر در نرم‌افزارهای محاسباتی و همچنین در فناوری، برای جمع‌آوری داده‌های حیاتی، استفاده از تکنیک‌های هوش مصنوعی را از نظر عملی امکان‌پذیر ساخته و منجر به علاقه‌مندی زیادی به قابلیت‌ها و مزایای ارائه شده توسط آن‌ها شده است (7). در این زمینه مقالات متعددی استفاده هوش مصنوعی در تحلیل‌های بیومکانیکی را معرفی کرده‌اند که می‌توان از برنامه ChatGPT، تحلیل هوشمند داده‌ها، پلتفرم‌های هوشمند یکپارچه، پیش‌بینی آسیب‌ها و داده‌های هوشمند انفورماتیک نام برد. برنامه‌هایی که بر پایه هوش مصنوعی هستند با توجه به ماهیت آن‌ها که قابلیت پیش‌بینی با استفاده از داده‌های دریافتی را دارند، قابلیت ترکیب با ابزارهای بیومکانیکی را دارند. به‌عنوان مثال: شیرزاد و همکاران (2021) ترکیب هوش مصنوعی، مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی خروجی از الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی کاراته مؤثر است (8). استفاده از فناوری اطلاعات در بیومکانیک ناشی از ادغام حسگرها و اینترنت اشیاء (L0T)، در دسترس بودن داده‌ها و پیشرفت در رباتیک است. در این مورد نیز پژوهش‌هایی قابل توضیح است که شامل تحلیلگر‌های بیومکانیکی سه‌بعدی، حسگرهای سه‌بعدی، سیستم‌های انفورماتیک، (EMG) وایرلس و توان‌بخشی با سیستم VIVO می‌باشند (8). برای مثال: شیهان و همکاران (2018) ترکیب داده‌های بیومکانیکی اسکلتی عضلانی و داده‌های عصبی در پیشگیری و درمان انواع اختلالات اسکلتی عضلانی ناتوان‌کننده و آسیب‌شناسی مفید بوده است (9).
پیشرفت‌ها در فناوری گوشی‌های هوشمند، امکان جمع‌آوری متغیرهای مختلف فیزیولوژیکی و بیومکانیکی را بدون سخت‌افزار اضافی فراهم کرده است (10). به‌عنوان مثال استفاده از اسمارت واچ و اسمارت فون و (MH) در تحلیل‌های بیومکانیکی قابل ذکر است. برای مثال: شاو و همکاران (2021) پزشکان ترجیح بیشتری برای استفاده از گوشی‌های هوشمند برای جمع‌آوری داده‌های بیومکانیکی مانند سرعت و متغیرهای عملکرد پرش نشان می‌دهند (11). امروزه بیشتر آنالیزهای بیومکانیکی با استفاده از حسگرهای پوشیدنی انجام می‌شود که امکان کسب اطلاعات غیرتهاجمی را در حین اجرای حرکات فراهم می‌کند. گجت‌های پوشیدنی، فناوری پوشیدنی به‌طور فزاینده‌ای برای بهبود عملکرد ورزشی از طریق تجزیه‌وتحلیل و ردیابی داده‌ها می‌باشد. WT را می‌توان به‌عنوان دستگاه‌هایی توصیف کرد که بر روی بدن پوشیده می‌شوند و دارای اجزای الکترونیکی مختلف مانند سنسورها، واحدهای ارتباطی، پردازنده‌ها، محرک‌ها و منابع انرژی هستند (12). در این بخش به معرفی انواع ابزارهای پوشیدنی برای دستیابی به داده‌ها اشاره می‌شود. به‌عنوان مثال: نیا و همکاران (2021) فناوری پوشیدنی امکان پیشرفت در اندازه‌گیری غیرتهاجمی پارامترهای فیزیولوژیکی، بیومکانیکی و فعالیت بازیکن‌ها را فراهم می‌کند (13). رویکردهای نوین بیومکانیک در پزشکی نیز نقش قابل‌توجهی داشته است. که در این زمینه تأثیر تحلیل‌های بیومکانیکی در زمینه تشخیص، بازتوانی، بهبود عملکرد و اصلاح حرکات بازگو شده است. برای مثال: لین و همکاران (2023) پارامترهای راه‌رفتن و انتقال وضعیتی به‌دست‌آمده از حسگرهای پوشیدنی همراه با یادگیری ماشین، پتانسیل تشخیص بین بیماران پارکینسونی و لرزش محیطی در مراحل اولیه را دارند (14). این مقاله به برخی از فناوری‌های جدید که به‌طور فزاینده‌ای در بیومکانیک ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‌پردازد. از این منظر هدف ما ارائه یک مرور کلی در مورد کاربردهای بیومکانیک ورزشی و آشنایی با رویکردهای نوین بیومکانیک در زمینه‌های مختلف ورزشی، پزشکی و فناوری و نقش آن در بهبود کیفیت زندگی می‌باشد.
روش شناسی
در مطالعه حاضر، تحقیقات انجام شده در رابطه با رویکردهای نوین بیومکانیک بین سال‌های 2015 تا 2023 جستجو و مورد بررسی قرار گرفتند. مرور ادبیات با استفاده از پایگاه‌های PubMed، Scopus، Web of Science انجام شد. برای انجام جستجو از کلیدواژه‌های زیر استفاده شد: بیومکانیک، ارتقاء عملکرد، دست¬آوردهای ورزشی، رویکردهای نوین، نرم‌افزار، هوش مصنوعی، گوشی هوشمند، گجت‌های پوشیدنی. معیارهای ورود به تحقیق برای مقالات انتخاب شده عبارت بودند از مقالات به زبان فارسی یا انگلیسی باشند، در نشریات علمی معتبر داخلی یا خارجی منتشر شده باشند و در مورد دست آوردهای بیومکانیک باشند در مورد حداقل یکی از موارد مدنظر ما اطلاعاتی ارائه شده باشد: بیومکانیک در ورزش، دست¬آوردهای بیومکانیک در ورزش، بیومکانیک و IT، بیومکانیک و هوش مصنوعی، بیومکانیک در پزشکی، بیومکانیک، حسگرها و اینترنت اشیاء، بیومکانیک و گوشی‌های هوشمند، بیومکانیک و آنالیز حرکت و بیومکانیک و گجت‌های پوشیدنی. در جستجوی اولیه با کلیدواژه کلی حدود 150 مقاله بین مهر و موم‌های 2015 تا 2023 جستجو و مورد بررسی قرار گرفتند. پس از تخصصی شدن کلیدواژه‌ها حدود 105 مقاله برای مرحله بعدی انتخاب شدند. بعد از بررسی عنوان مقالات، 95 مقاله برای بررسی متن کامل انتخاب شدند و در نهایت پس از مطالعه متن کامل مقالات و با توجّه به معیارهای خروج از مطالعه، 47 مقاله که ویژگی‌های مدنظر ما را داشتند، به‌عنوان مقالات نهایی برای مطالعه ما مورد بررسی قرار گرفتند (شکل 1). معیارهای خروج مقالات نیز عبارت بودند از مقالاتی که در مجلات نامعتبر چاپ شده بود؛ مقالاتی که موضوع آن‌ها غیر از ورزشکاران و بیومکانیک بود.
نتایج
با جستجو در منابع الکترونیکی بر اساس جستجوی کلیدواژه کلی، 500 مقاله بین سال‌های 2015 تا 2023 جستجو و مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس جستجوی کلیدواژه تخصصی‌تر 305 مقاله یافت شد و 195 مقاله حذف شد. بعد از بررسی عنوان و چکیده، 210 مقاله از مطالعه خارج شد و 95 مقاله باقیمانده به‌صورت متن کامل بررسی شد. در نتیجه این بررسی، 48 مقاله بر اساس معیارهای خروج از مطالعه خارج شدند و در نهایت 47 مقاله معیارهای ورود به مطالعه را دارا بودند (شکل 1). همان‌طور که در جداول مشاهده می‌کنید، هر یک از موضوعات به تفکیک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بیشتر مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که تلفیق فناوری اطلاعات و بیومکانیک تأثیرات مثبتی بر بهبود عملکرد و پیشگیری از آسیب‌ها داشته است (جدول 1).
بررسی‌ها نشان دادند که استفاده از هوش مصنوعی و الگوهای هوشمند طیف تحلیل‌های بیومکانیکی را گسترده‌تر می‌کنند و توسعه سیستم‌های بیومکانیکی را به دنبال دارند و با پیش‌بینی، از آسیب‌ها پیشگیری می‌کند. نتایج اکثر مقالات نشان دادند با تلفیق chatgpt و با OpenSim و colab به طیف گسترده‌ای از تحلیل‌های بیومکانیکی دسترسی پیدا می‌کنند و این روش و مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی خروجی از الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی مؤثر است و سیستم‌های توصیه‌گر مدرن و استفاده از هوش مصنوعی، مزیت مهمی برای توسعه سیستم‌های بیومکانیکی آینده است (جدول 2). نتایج حاصل از مطالعات نشان می‌دهند که گوشی‌های هوشمند و نرم‌افزارها باعث راحتی کار و دقت بالای محاسبات و قابل‌استفاده در هر زمان و مکان هستند و مربیان، پزشکان و محققان ترجیح بیشتری برای استفاده از آن‌ها دارند (جدول 3). بررسی‌ها نشان دادند که داده‌های حسگرهای پوشیدنی می‌تواند برای نظارت بر شناسایی خطاها و هدایت برنامه‌های تمرینی مؤثر باشند. در ورزش‌های تماسی برای اهداف کاهش خطر و آسیب ضربه سر کمک‌کننده بوده‌اند. حسگرها به شناسایی ورزشکاران در معرض خطر و ترویج استراتژی‌های پیشگیری از آسیب کمک می‌کنند. حسگرهای T شکل در موقعیت‌یابی نابینایان و پیشگیری از آسیب بسیار مؤثر بوده است. داده‌های این حسگرها در ورزشکاران معلول تأثیرات مفیدی بر تمرینات مربیان و پیشگیری از آسیب داشته است. تأثیرات حسگرهای بیومکانیکی در حوزه کفش به سبک زندگی فعال و سالم و طول عمر کمک خواهد کرد (جدول 4). نتایج و مطالعات نشان داده است که استفاده از پارامترهای بیومکانیکی پزشکان را در تشخیص افتراقی بیماری‌هایی مانند PD و ET کمک کرده است. داده‌های بیومکانیکی پزشکان را در تشخیص تأثیر تمرینات در بهبود عملکرد بیماران (پارکینسون) یاری کرده است. تفسیر تغییرات در راه‌رفتن و وضعیت بدنی در پیش‌بینی خطر زخم دیابتیک مؤثر بوده است. کفی‌های گوهای در بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئوآرتریت مؤثر بوده است (جدول 5).
جدول 1. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از فناوری اطلاعات در بیومکانیک ورزشی پرداخته‌اند.
| نویسنده | عنوان | نتایج |
| کاردونا و همکاران (15) |
تجزیه‌وتحلیل بیومکانیکی اندام تحتانی: یک مدل اسکلتی عضلانی تمام بدن برای شبیه‌سازی عضله محور | نرم‌افزار حرکت CODA، پارامترهای کینماتیک و کینتیک راه رفتن سالم و پاتولوژیک را با موفقیت برآورد کرده است. |
| باربوسا و همکاران (16) |
نقش تحلیلگر بیومکانیک در تمرینات شنا و تجزیه‌وتحلیل مسابقات | تحلیل‌های تمام اتوماتیک اجرای مهارت شناگران باعث افزایش عملکرد، پیشگیری از آسیب‌های اسکلتی عضلانی می‌شود. |
| سونگ و همکاران (17) |
حرکت تنه و آسیب‌های رباط متقاطع قدامی: مروری روایتی از فیلم‌های آسیب و کارهای کنترل‌شده پرش- فرود | تأثیر مثبت نقش حرکت تنه در مکانیسم‌های آسیب اولیه ACL و کمک به پیشگیری از آسیب ACL. |
| آدویگ و همکاران (18) |
مقایسه رویکردهای تحلیل گسسته و پیوسته برای ارزیابی بیومکانیک راه رفتن در افراد مبتلا به بازسازی رباط صلیبی قدامی | رویکرد FDA-CI به‌طورکلی برای شناسایی بیومکانیک راه رفتن نابجا مؤثر نبود. |
| دی میلر و همکاران (19) | حسگرهای جدید نیروی سه‌بعدی برای صفحه نیروی سه‌بعدی مقرون‌به‌صرفه برای تجزیه‌وتحلیل بیومکانیکی | حسگرهای نیروی جدید در ساخت صفحات نیروی سه‌بعدی مقرون‌به‌صرفه هستند. |
| میلور و همکاران (20) | مروری بر ادبیات فناوری‌های مبتنی بر بیومکانیکی مدرن برای متخصصان و مربیان دوچرخه‌سواری | استفاده از فناوری‌های نوین بیومکانیکی برای مربیان دوچرخه‌سواری جهت هدفمند کردن تمرینات بسیار مفید بوده است. |
| لیو و همکاران (21) | حالت جدید آموزش فردی برای ورزش بیومکانیک بر اساس داده‌های بزرگ | حالت تدریس شخصی IRDC به معلمان ورزش کمک می‌کند تا آموزش فردی هدفمند را اجرا کنند و به بهبود عملکرد کمک می‌کند. |
| گویال و همکاران (22) | حالت جدید آموزش فردی برای ورزش بیومکانیک بر اساس داده‌های بزرگ |
در آینده می‌توان این برنامه وب را برای میزبانی و انواع مختلفی از پردازش داده‌های بیومکانیک در سیستم IBIS گسترش داد. |
| عمر و همکاران (23) | تأثیر برنامه نرم‌افزار آنالیز بر انحرافات اندازه‌گیری شده در اسکن‌های فریمورک کامل با پشتیبانی از ایمپلنت | انحرافات حاشیه‌ای در اسکن‌های محقق ساخته پایین‌تر بود. |
| لنتون و همکاران (24) | کار و قدرت مفصل اندام تحتانی در طول حمل بار بر اساس پیکربندی بار و سرعت راه رفتن تعدیل می‌شود. |
افزایش قابل‌توجهی در مشارکت مفصل ران در کل کار مثبت اندام تحتانی که با افزایش سرعت راه رفتن و میزان بار رخ می‌دهد، اهمیت عضله لگن را برای راه رفتن نشان می‌دهد. |
| ویلز و همکاران (25) | ممان مچ پا و زانو و سازگاری با قدرت از طریق شرطی‌سازی حمل بار در مردان ایجاد می‌شود |
یک برنامه آموزشی با هدف قرار دادن عضلات لگن پتانسیل افزایش عملکرد و درعین‌حال کاهش خطرات آسیب را در کارکنان نظامی را دارد. |
| شیهان (9) | پیشرفت تکنیک‌های کمی برای بهبود درک رابطه ساختار اسکلتی-عملکرد | ترکیب داده‌های بیومکانیکی اسکلتی عضلانی و داده‌های عصبی در پیشگیری و درمان انواع اختلالات اسکلتی عضلانی ناتوان‌کننده و آسیب‌شناسی مفید بوده |
| پیزولاتو و همکاران (26) | آموزش و توان‌بخشی تاندون آشیل هدفمند با استفاده از مدل‌های شخصی‌سازی‌شده و چند مقیاسی در زمان واقعی سیستم عصبی-عضلانی-اسکلتی | مدل شخصی‌سازی به دلیل تفاوت‌های بین فردی در بهبود تاندون ورزشکاران نقش مؤثری داشته. |
| آی و همکاران (27) | نشانه‌های پیشرفت بیماری در آرتروز زانو: بینش از یک رویکرد مدل‌سازی چند مقیاسی یکپارچه، اثبات مفهوم | مدل‌سازی و بیومارکرها برای تشخیص بیماران در معرض خطر پیشرفت بیماری آرتروز زانو مؤثر بودند |
| نویسنده | عنوان | نتایج |
| مختارزاده و همکاران (28) | انقلابی در بیومکانیک: ادغام هوش مصنوعی، محیط‌های کدگذاری مشترک و نرم‌افزار شبیه‌سازی برای توسعه و تحلیل مدل‌های پیشرفته | از طریق ادغام یکپارچه با OpenSim، به طیف گسترده‌ای از تحلیل‌های بیومکانیکی دسترسی پیدا می‌کنند. |
| شیرزاد و همکاران (8) | طراحی الگوی استعدادیابی ورزشکاران کاراته‌کار مبتنی بر الگوریتم‌های هوش مصنوعی | تلفیق هوش مصنوعی و مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی، خروجی الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی مؤثر است. |
| پی و همکاران (29) | بررسی ادبیات سیستماتیک روش‌های تحلیل داده‌های هوشمند برای تمرین ورزشی هوشمند | جهت‌های تحقیقاتی آینده در زمینه نوظهور SST پیشنهاد شده‌اند. |
| مختارزاده (30) | تحقیقات بیومکانیک با استفاده از ChatGPT و مدل‌های منبع باز: رویکرد انسان در حلقه | chatGPT به‌راحتی در Colab قابل‌اجرا است تا خروجی‌های بیومکانیکی خاصی مانند مرکز جرم به دست آید |
| هایبرنیک و همکاران (31) | پلت فرم یکپارچه برای ذخیره، بازیابی و تجزیه‌وتحلیل داده‌های کاربردهای بیومکانیکی با استفاده از پایگاه داده گراف | سیستم‌های توصیه‌گر مدرن و استفاده از هوش مصنوعی، مزیت مهمی برای توسعه سیستم‌های بیومکانیکی آینده است |
| تلفر و همکاران (32) | فشار: یک بسته R برای تجزیه‌وتحلیل و تجسم داده‌های توزیع فشار بیومکانیکی |
بسته منبع باز PressuRe به غلبه بر برخی از محدودیت‌های فعلی با عدم تکرارپذیری و کمک به پیشرفت این زمینه کمک می‌کند. |
| من و همکاران (33) | کاربرد آزمون‌های پیش القایی به‌عنوان پیش‌بینی کننده ساییدگی در سربازان پیاده‌نظام: یک مطالعه آینده‌نگر | با پیش‌بینی آسیب، سربازان افسرده به مکان‌های غیرنظامی منتقل و ساییدگی مفصل مدیریت شد. |
| نویسنده | عنوان | نتایج |
| تای و همکاران (4) | تحقیقات پیشرفته در بیومکانیک ورزشی: از پایه علم به فناوری کاربردی قدرت دگرگون‌کننده پزشکی موبایل | آینده بیومکانیک ورزشی را شکل می‌دهند و فرصت‌های جدیدی را برای ورزشکاران برای دستیابی به پتانسیل کامل خود باز می‌کنند. |
| چی و همکاران (34) | استفاده از بیومکانیک برای بهینه‌سازی تحرک | این اپلیکیشن منجر به توسعه یک برنامه آموزشی بیومکانیک TC برای بهبود راه رفتن و ثبات وضعیتی در بین افراد مبتلا به PD شده است. |
| سرحدی و همکاران (35) | ارزیابی دقت جامع ضربان قلب ساعت هوشمند سامسونگ و تغییرات ضربان قلب | ساعت هوشمند سامسونگ پارامترهای قابل‌قبول HR، دامنه زمانی HRV، LF و HF را در طول زمان خواب ارائه می‌دهد. |
| شاو و همکاران (11) | برنامه‌های نرم‌افزار گوشی‌های هوشمند و تبلت برای جمع‌آوری داده‌ها در تنظیمات ورزش و ورزش: نظرسنجی بین‌المللی مقطعی | پزشکان ترجیح بیشتری برای استفاده از گوشی‌های هوشمند برای جمع‌آوری داده‌های بیومکانیکی مانند سرعت و متغیرهای عملکرد پرش نشان می‌دهند. |
جدول 4. نتایج حاصل از مطالعاتی که به بررسی استفاده از فناوری‌های پوشیدنی در بیومکانیک ورزشی
| نویسنده | عنوان | نتایج |
| آنگ و همکاران (36) | ارزیابی بیومکانیکی میدانی ضرب در وزنه‌برداری المپیک با استفاده از حسگرها و فیلم‌های پوشیدنی داخل کفش - گزارش مقدماتی | داده‌های حسگرهای پوشیدنی می‌تواند برای نظارت بر پیشرفت، شناسایی خطاها و هدایت برنامه‌های تمرینی وزنه‌برداران مؤثر باشد. |
| کاقدا و همکاران (37) | مروری بر فناوری پوشیدنی در ورزش: مفاهیم، چالش‌ها و فرصت‌ها | فن‌آوری‌های پوشیدنی چالش‌ها و فرصت‌هایی برای پیشرفت بیومکانیک ایجاد می‌کنند. |
| بای جی (38) | استفاده از مدل‌های بیومکانیکی مغز برای نظارت بر قرار گرفتن در معرض ضربه در ورزش‌های تماسی | نتایج حسگرها در ورزش‌های تماسی برای اهداف کاهش خطر و آسیب ضربه سر کمک‌کننده است. |
| رومر و همکاران (39) | بررسی تأثیر نوارچسب پیشگیرانه مچ پا بر بیومکانیک مچ پا و زانو در حین انجام وظایف فرود در افراد سالم: یک مطالعه مشاهده‌ای مقطعی | نوارچسب مچ پا در پیشگیری از آسیب مچ پا در ورزشکاران آماتور و نخبه ورزشی مؤثر است. |
| وییرس (40) | فناوری پوشیدنی ارزیابی بیومکانیک دویدن و آسیب‌های احتمالی مرتبط با دویدن در سربازان فعال | غلاف‌های پوشیدنی در محاسبه میزان آسیب و عوامل بروز آسیب در سربازان مؤثر بود. |
| شاو (41) | رویکردهای بیومکانیکی برای شناسایی و کمی‌سازی مکانیسم‌های آسیب و عوامل خطر در ژیمناستیک هنری زنان | در ژیمناستیک کاران حسگرها به مداخلات پیشگیرانه جهت کاهش آسیب کمک می‌کنند. |
| لییود (42) | آینده بیومکانیک ورزشی در میدان: ابزارهای پوشیدنی به همراه مدل‌سازی، بارگذاری بافت درون تنی را در زمان واقعی محاسبه می‌کنند تا از آسیب‌های اسکلتی عضلانی جلوگیری و ترمیم شوند | بیومکانیک برای توسعه برنامه‌های آموزشی با هدف حفظ یا بازیابی سلامت بافت استفاده می‌شود. |
| دی پائولو (43) | آیا ورزشکاران سالم بیومکانیک در معرض خطر آسیب رباط صلیبی قدامی را در حین حرکات چرخشی نشان می‌دهند؟ | حسگرها به شناسایی ورزشکاران در معرض خطر و ترویج استراتژی‌های پیشگیرانه کمک می‌کنند. |
| لی (14) | تجزیه‌وتحلیل راه رفتن مبتنی بر حسگر پوشیدنی برای تشخیص بیماری پارکینسون اولیه از لرزش اساسی | حسگرهای پوشیدنی به تشخیص افتراقی بین بیماری‌ها کمک می‌کند. |
| شی (44) | -بررسی تأثیر کفی گوه جانبی بر تغییرپذیری راه رفتن با استفاده از حسگرهای پوشیدنی در بیماران مبتلا به استئوآرتریت زانو قسمت داخلی | کفی گوهای باعث بهبود عملکرد راه رفتن ببماران استئوآرتریت زانو می‌شود. |
| رام (45) | حسگرهای پوشیدنی در ورزش برای افراد دارای معلولیت: بررسی سیستماتیک | حسگرهای پوشیدنی معلولین ورزشکار با استفاده از داده‌ها برنامه‌های |
| رییز (46) | برآورد پارامترهای مکانی-زمانی راه رفتن و وضعیت بدن افراد کم‌بینا با استفاده از حسگرهای پوشیدنی | حسگرهای تی شکل برای ارزیابی پارامترهای راه رفتن و موقعیت‌یابی نابینایان و پیشگیری از آسیب بسیار مؤثر بوده است. |
| واچرا (47) | ناهنجاری‌های راه رفتن و وضعیت بدن دیابتی: بررسی بیومکانیکی از طریق تجزیه‌وتحلیل راه رفتن سه‌بعدی | تحقیقات بیومکانیکی در حوزه کفش به سبک زندگی فعال و سالم و طول عمر کمک خواهد کرد |
| تیا و همکاران (13) | نقش ابزارهای پوشیدنی در ورزش بر اساس تشخیص فعالیت و پارامترهای بیومتریک: نظرسنجی | فناوری پوشیدنی امکان پیشرفت در اندازه‌گیری غیرتهاجمی پارامترهای فیزیولوژیکی و فعالیت بازیکن‌ها را فراهم می‌کند. |
| تابورری (48) | کاربردهای بیومکانیک ورزشی با استفاده از حسگرهای اینرسی، نیرو و EMG: مروری بر ادبیات | داده‌های حسگرهای اینرسی و EMG سطوح فعالیت عضلانی معلولین ورزشکار را گسترش دادند و تأثیرات مفیدی بر تمرینات مربیان و پیشگیری از آسیب دارند. |
| مگنولی و همکاران (49) | دستگاه‌های پوشیدنی و قابل‌حمل برای دریافت سیگنال‌های قلبی در حین تمرین ورزشی: مروری بر محدوده | این رویکرد نوآورانه منجر به نظارت بر ورزشکار می‌شود و امکان تطبیق رژیم تمرینی را برای به حداکثر رساندن عملکرد و به حداقل رساندن خطر قلبی عروقی فراهم می‌کند. |
| لیوید و همکاران (42) | آینده بیومکانیک ورزشی در میدان: ابزارهای پوشیدنی به همراه مدل‌سازی، بارگذاری بافت درون تنی را در زمان واقعی محاسبه می‌کنند تا از آسیب‌های اسکلتی عضلانی جلوگیری و ترمیم شوند. | ترکیب این فناوری‌های پوشیدنی در محصولاتی با طراحی مناسب و آسان برای حفظ یا بازیابی سلامت ورزشکاران مفید است. |
| نویسنده | عنوان | نتایج |
| لاو و همکاران (50) | اثرات یک برنامه تای چی مبتنی بر بیومکانیک بر راه رفتن و وضعیت بدن در افراد مبتلا به بیماری پارکینسون: پروتکل مطالعه برای یک کارآزمایی تصادفی کنترل‌شده | تمرینات تاچی تأثیر مثبتی روی کاهش زاویه پلانتار فلکشن در راه رفتن و ثبات وضعیتی در افراد PD داشته است. |
| لین و همکاران (14) | تجزیه‌وتحلیل راه رفتن مبتنی بر حسگر پوشیدنی برای تشخیص بیماری پارکینسون اولیه از لرزش اساسی | پارامترهای راه رفتن و انتقال وضعیتی به‌دست‌آمده از حسگرهای پوشیدنی همراه با یادگیری ماشینی، پتانسیل تمایز بین PD و ET در مراحل اولیه را دارند. |
| جاینا و همکاران (51) | استفاده از طیف‌سنجی عملکردی نزدیک به مادون‌قرمز برای تعیین کمیت نقایص فیزیولوژیکی عصبی پس از ضربه‌های مکرر سر در ورزشکاران نوجوان | نتایج طیف‌سنجی برای تعیین کمیت نقایص فیزیولوژیکی عصبی نشان داد تأثیر مثبت بین ضربات مکرر سر دروازه‌بانان و عملکرد عصبی وجود دارد. |
| ایشی (44) | بررسی تأثیر کفی گوه جانبی بر تغییرپذیری راه رفتن با استفاده از حسگرهای پوشیدنی در بیماران مبتلا به استئوآرتریت زانو قسمت داخلی | کفی‌های گوهای در بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئو آرتریت مؤثر بوده است. |
| ساواکا و همکاران (53) | ناهنجاری‌های راه رفتن و وضعیت بدن دیابتی: بررسی بیومکانیکی از طریق تجزیه‌وتحلیل راه رفتن سه‌بعدی | تفسیر تغییرات در راه رفتن و وضعیت بدنی در پیش‌بینی خطر زخم دیابتیک مؤثر است. |
| تیرنی و همکاران (6) | معیارهای بیومکانیک ضربه‌مغزی، قرار گرفتن در معرض شتاب سر و آسیب مغزی در ورزش: مروری |
پیاده‌سازی این رویکردها می‌تواند ما را قادر سازد تا در مورد ورزشکاران یا گروه‌هایی که تعداد و/یا شدت بیشتری از ضربات به سر را در طول دوران حرفه‌ای خود تجربه می‌کنند و ممکن است در معرض خطر عوارض آینده باشند، پیش‌بینی کنیم و تمهیدات پیشگیرانه انجام دهیم. |
| اکرام و همکاران (27) | نشانه‌های پیشرفت بیماری در آرتروز زانو: بینش از یک رویکرد مدل‌سازی چند مقیاسی یکپارچه، اثبات مفهوم | عوامل تنظیم‌کننده بیومکانیکی به‌عنوان نشانگرهای زیستی بالقوه برای تمایز بیماران در معرض خطر پیشرفت بیماری آرتریت روماتویید زانو مؤثر بودند. |
بحث
هدف از مطالعه حاضر بررسی رویکردهای نوین بیومکانیک ورزشی و تأثیرات آن بود. نتایج مطالعات انجام شده، در 5 حوزه: فناوری، هوش مصنوعی، گوشی هوشمند، حسگرهای پوشیدنی و پزشکی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. همان‌طور که در جدول فوق مشاهده می‌کنید، تعداد 47 مقاله به بررسی رویکردهای نوین بیومکانیک ورزشی پرداخته‌اند. اکثر مطالعات انجام شده تأثیرات مثبتی را نشان داده‌اند. در حوزه فناوری، کاردونا و همکاران (2023) نرم‌افزار حرکت CODA، پارامترهای کینماتیک و کینتیک راه‌رفتن سالم و پاتولوژیک را با موفقیت برآورد کرده است (15). باربوسا و همکاران (2021) تحلیل‌های تمام اتوماتیک اجرای مهارت شناگران باعث افزایش عملکرد، پیشگیری از آسیب‌های اسکلتی عضلانی شده است (16). سونگ و همکاران (2023) شناسایی تأثیر مثبت نقش حرکت تنه در مکانیسم‌های آسیب اولیه ACL و کمک به پیشگیری از آسیب ACL (17). میلور و همکاران (2023) استفاده از فناوری‌های نوین بیومکانیکی برای مربیان دوچرخه‌سواری جهت هدفمند کردن تمرینات بسیار مفید بوده است (20). لیو و همکاران (2022) حالت تدریس شخصی IRDC به معلمان ورزش کمک می‌کند تا آموزش فردی هدفمند را اجرا کنند و به بهبود عملکرد کمک می‌کند (21). دویگ و همکاران (2023) نشان دادند که در بیومکانیک راه‌رفتن معمولاً پس از ACLR (ترمیم رباطACL ) مقادیر گسسته و پیک در مرحله پذیرش بار راه رفتن (50 درصد اول) ارزیابی می‌شود. ازآنجایی‌که این رویکردها یک لحظه در طول چرخه راه رفتن را ارزیابی می‌کنند، تکنیک‌های تحلیل داده‌های عملکردی (FDA) که کل شکل موج فاز موضعی را ارزیابی می‌کنند نشان داد، رویکرد FDA-CI به‌طورکلی برای شناسایی بیومکانیک راه رفتن نابجا مؤثر نبود (18). در حوزه هوش مصنوعی، مختارزاده و همکاران (2023) از طریق ادغام یکپارچه با OpenSim، به طیف گسترده‌ای از تحلیل‌های بیومکانیکی دسترسی پیدا کردند (30). شیرزاد و همکاران (2021) تلفیق هوش مصنوعی و مشخصه‌های آنتروپومتریکی و بیومکانیکی، خروجی الگوی هوشمند در کنار سایر روش‌ها به‌منظور استعدادیابی مؤثر است (8). مختارزاده (2023) chatGPT به‌راحتی در Colab قابل‌اجرا است تا خروجی‌های بیومکانیکی خاصی مانند مرکز جرم به‌راحتی به دست آید (30). هایبرنیک و همکاران (2023) سیستم‌های توصیه‌گر مدرن و استفاده از هوش مصنوعی، مزیت مهمی برای توسعه سیستم‌های بیومکانیکی آینده است (31).
در حوزه اسمارت فون و اسمارت واچ، چی و همکاران (2023) این اپلیکیشن منجر به توسعه یک برنامه آموزشی بیومکانیک TC برای بهبود راه رفتن و ثبات وضعیتی در بین افراد مبتلا به PD شده است (34). سرحدی و همکاران (2022) ساعت هوشمند سامسونگ پارامترهای قابل‌قبول HR، دامنه زمانی HRV، LF و HF را در طول زمان خواب ارائه می‌دهد (35). شاو و همکاران (2021) پزشکان ترجیح بیشتری برای استفاده از گوشی‌های هوشمند برای جمع‌آوری داده‌های بیومکانیکی مانند سرعت و متغیرهای عملکرد پرش نشان می‌دهند (11). در حوزه فناوری‌های پوشیدنی، آنگ و همکاران (2023) داده‌های حسگرهای پوشیدنی می‌تواند برای نظارت بر پیشرفت، شناسایی خطاها و هدایت برنامه‌های تمرینی وزنه‌برداران مؤثر باشد (36). جی (2022) نتایج حسگرها در ورزش‌های تماسی برای اهداف کاهش خطر و آسیب ضربه سر کمک‌کننده است (38). رومر و همکاران (2023) نوارچسب مچ پا در پیشگیری از آسیب مچ پا در ورزشکاران آماتور و نخبه ورزشی مؤثر است (39). وییرس (2023) غلاف‌های پوشیدنی در محاسبه میزان آسیب و عوامل بروز آسیب در سربازان مؤثر بود (40). شاو (2021) در ژیمناستیک کاران حسگرها به مداخلات پیشگیرانه جهت کاهش آسیب کمک می‌کنند (41). لییود (2021) بیومکانیک برای توسعه برنامه‌های آموزشی با هدف حفظ یا بازیابی سلامت بافت استفاده می‌شود (42). دی پائولو (2022) حسگرها به شناسایی ورزشکاران در معرض خطر و ترویج استراتژی‌های پیشگیرانه کمک می‌کنند (43). لی (2023) حسگرهای پوشیدنی به تشخیص افتراقی بین بیماری‌ها کمک می‌کند (14). شی (2023) کفی گوهای باعث بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئوآرتریت زانو می‌شود (44). رام (2021) حسگرهای پوشیدنی معلولین ورزشکار با استفاده از داده‌ها برنامه‌های تمرینی مربیان را بهبود می‌بخشد (45). رییز (2023) حسگرهای تی شکل برای ارزیابی پارامترهای راه رفتن و موقعیت‌یابی نابینایان و پیشگیری از آسیب بسیار مؤثر بوده است (46). واچرا (2023) تحقیقات بیومکانیکی در حوزه کفش به سبک زندگی فعال و سالم و طول عمر کمک خواهد کرد (47). تیا و همکاران (2021) فناوری پوشیدنی امکان پیشرفت در اندازه‌گیری غیرتهاجمی پارامترهای فیزیولوژیکی و فعالیت بازیکن‌ها را فراهم می‌کند (13). تابورری (2020) داده‌های حسگرهای اینرسی و EMG سطوح فعالیت عضلانی معلولین ورزشکار را گسترش دادند و تأثیرات مفیدی بر تمرینات مربیان و پیشگیری از آسیب دارند (48). مگنولی و همکاران (2023) این رویکرد نوآورانه منجر به نظارت بر ورزشکار می‌شود و امکان تطبیق رژیم تمرینی را برای به حداکثر رساندن عملکرد و به حداقل رساندن خطر قلبی عروقی فراهم می‌کند (49). لیوید و همکاران (2021) ترکیب این فناوری‌های پوشیدنی در محصولاتی با طراحی مناسب و آسان برای حفظ یا بازیابی سلامت ورزشکاران مفید است (42). کاقدا و همکاران (2023) فن‌آوری‌های پوشیدنی چالش‌ها و فرصت‌هایی برای پیشرفت بیومکانیک ایجاد می‌کنند (37). در حوزه پزشکی، ینگ لاو و همکاران (2023) تمرینات تاچی تأثیر مثبتی روی کاهش زاویه پلانتار فلکشن در راه رفتن و ثبات وضعیتی در افراد PD داشته است (50). لین و همکاران (2023) پارامترهای راه رفتن و انتقال وضعیتی به‌دست‌آمده از حسگرهای پوشیدنی همراه با یادگیری ماشین، پتانسیل تمایز بین PD (پارکینسون) و ET (لرزش محیطی) در مراحل اولیه را دارند (14). جاینا و همکاران (2023) نتایج طیف‌سنجی برای تعیین کمیت نقایص فیزیولوژیکی عصبی نشان داد تأثیر مثبت بین ضربات مکرر سر دروازه‌بانان و عملکرد عصبی وجود دارد (51). ایشی (2023) کفی‌های گوهای در بهبود عملکرد راه رفتن بیماران استئوآرتریت مؤثر بوده است (44). ساواکا و همکاران (2009) تفسیر تغییرات در راه رفتن و وضعیت بدنی در پیش‌بینی خطر زخم دیابتیک مؤثر است (53). اکرام و همکاران (2023)، عوامل تنظیم‌کننده بیومکانیکی به‌عنوان نشانگرهای زیستی بالقوه برای تمایز بیماران در معرض خطر پیشرفت بیماری آرتریت روماتویید زانو مؤثر بودند (27).
نتیجه گیری نهایی
تحقیقات پیشرفته در بیومکانیک ورزشی سعی دارد بینش جدیدی در مورد اصول اساسی حرکت و بهبود عملکرد ورزشی ارائه دهد. رویکردهای نوین بیومکانیک ورزشی نمایانگر این نتایج است. درحالی‌که فن‌آوری‌های نوین بیومکانیک ورزشی مرزهای فعلی را جابجا کرده است، آگاهی هرچه بیشتر در این حوزه‌های تحقیقاتی، آینده ورزش را شکل می‌دهند. ورزشکاران، مربیان ورزشی، محققان علم ورزش و پزشکان با علم به تأثیرات مثبت بیومکانیک ورزشی و با استفاده هر چه بیشتر این حوزه در فعالیت‌های خود باعث انقلابی در ورزش و حوزه بیومکانیک خواهند شد.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مقاله از نوع مروری است و مستقیماً از هیچ انسانی یا حیوانی در آن استفاده نشده است.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان های دولتی، خصوصی و غیرانتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در طراحی، اجرا و نگارش همه بخش های پژوهش حاضر مشارکت داشته اند.
تعارض
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
فهرست منابع
1. Mercado-Aguirre IM, Contreras-Ortiz SH, editors. Design and construction of a wearable wireless electrogoniometer for joint angle measurements in sports. VII Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB 2016, Bucaramanga, Santander, Colombia, October 26th-28th, 2016; 2017: Springer. [DOI:10.1007/978-981-10-4086-3_98]
2. Carvalho H, Palacios D, Lima C, Melo M, Silveira L, Zângaro R, editors. Dispersive Raman analysis of sacha inchi ozonated oil. VII Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB 2016, Bucaramanga, Santander, Colombia, October 26th-28th, 2016; 2017: Springer. [DOI:10.1007/978-981-10-4086-3_190]
3. Pearn J. Two early dynamometers: an historical account of the earliest measurements to study human muscular strength. Journal of the Neurological sciences. 1978;37(1-2):127-134. [DOI:10.1016/0022-510X(78)90233-2] [PMID]
4. Tai WH, Zhang R, Zhao L. Cutting-Edge Research in Sports Biomechanics: From Basic Science to Applied Technology. Bioengineering. 2023;1;10(6):668. [DOI:10.3390/bioengineering10060668] [PMID]
5. Schubert MM, Seay RF, Spain KK, Clarke HE, Taylor JK. Reliability and validity of various laboratory methods of body composition assessment in young adults. Clinical physiology and functional imaging. 2019;39(2):150-159. [DOI:10.1111/cpf.12550] [PMID]
6. Shenoy S. EMG in sports rehabilitation. British Journal of Sports Medicine. 2010;44(Suppl 1):i10-i10. [DOI:10.1136/bjsm.2010.078725.27]
7. Shirzad E. A new model for talent identification in karate based on artificial intelligence algorithms. Research in Sport Medicine and Technology. 2021;19(21):37-54.
8. Allen SV, Vandenbogaerde TJ, Pyne DB, Hopkins WG. Predicting a nation's Olympic-qualifying swimmers. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2015;10(4):431-435. [DOI:10.1123/ijspp.2014-0314] [PMID]
9. Sheehan FT, Brainerd EL, Troy KL, Shefelbine SJ, Ronsky JL. Advancing quantitative techniques to improve understanding of the skeletal structure-function relationship. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 2018;15:1-7. [DOI:10.1186/s12984-018-0368-9] [PMID]
10. Arellano R, Pardillo S, Gavilán A, editors. Underwater undulatory swimming: Kinematic characteristics, vortex generation and application during the start, turn and swimming strokes. Proceedings of the XXth international symposium on biomechanics in sports; 2002: Universidad de Extremadura Caceras, Spain.
11. Shaw MP, Satchell LP, Thompson S, Harper ET, Balsalobre-Fernández C, Peart DJ. Smartphone and tablet software apps to collect data in sport and exercise settings: cross-sectional international survey. JMIR mHealth and uHealth. 2021;9(5):e21763. [DOI:10.2196/21763] [PMID]
12. Arellano Colomina R, Ruiz-Teba A, Morales Ortiz E, Gay Párraga A, Cuenca Fernández F, López Contreras G. Short course 50m female freestyle performance comparison between national and regional swimmers. 2018.
13. Nithya N, Nallavan G. Role of Wearables in Sports based on Activity recognition and biometric parameters: A Survey. In2021 International Conference on Artificial Intelligence and Smart Systems (ICAIS) 2021;25:1700-1705. IEEE. [DOI:10.1109/ICAIS50930.2021.9395761]
14. Lin S, Gao C, Li H, Huang P, Ling Y, Chen Z, et al. Wearable sensor-based gait analysis to discriminate early Parkinson's disease from essential tremor. Journal of Neurology. 2023;270(4):2283-2301. [DOI:10.1007/s00415-023-11577-6] [PMID]
15. Cardona M, Cena CEG. Biomechanical analysis of the lower limb: A full-body musculoskeletal model for muscle-driven simulation. ieee Access. 2019;7:92709-92723. [DOI:10.1109/ACCESS.2019.2927515]
16. Barbosa TM, Barbosa AC, Simbana Escobar D, Mullen GJ, Cossor JM, Hodierne R, et al. The role of the biomechanics analyst in swimming training and competition analysis. Sports Biomechanics. 2023;22(12):1734-1751. [DOI:10.1080/14763141.2021.1960417] [PMID]
17. Song Y, Li L, Hughes G, Dai B. Trunk motion and anterior cruciate ligament injuries: a narrative review of injury videos and controlled jump-landing and cutting tasks. Sports biomechanics. 2023;22(1):46-64. [DOI:10.1080/14763141.2021.1877337] [PMID]
18. Dewig DR, Evans-Pickett A, Pietrosimone BG, Blackburn JT. Comparison of discrete and continuous analysis approaches for evaluating gait biomechanics in individuals with anterior cruciate ligament reconstruction. Gait & Posture. 2023;100:261-267. [DOI:10.1016/j.gaitpost.2023.01.012] [PMID]
19. Miller JD, Cabarkapa D, Miller AJ, Frazer LL, Templin TN, Eliason TD, et al. Novel 3D Force Sensors for a Cost-Effective 3D Force Plate for Biomechanical Analysis. Sensors. 2023;23(9):4437. [DOI:10.3390/s23094437] [PMID]
20. Millour G, Velásquez AT, Domingue F. A literature overview of modern biomechanical-based technologies for bike-fitting professionals and coaches. International Journal of Sports Science & Coaching. 2023;18(1):292-303. [DOI:10.1177/17479541221123960]
21. Liu Y, Zhu T. Individualized new teaching mode for sports biomechanics based on big data. International Journal of Emerging Technologies in Learning (Online). 2020;15(20):130. [DOI:10.3991/ijet.v15i20.17401]
22. Goyal A, Liu J, Wiens C, Stewart HE, McNitt-Gray J, Liu BJ, editors. Development of decision support tools for biomechanics research utilizing the integrated biomechanics informatics system (IBIS). Medical Imaging 2023: Imaging Informatics for Healthcare, Research, and Applications; 2023: SPIE. [DOI:10.1117/12.2655742] [PMID]
23. Dede DÖ, Çakmak G, Donmez MB, Küçükekenci AS, Lu W-E, Ni AA, et al. Effect of analysis software program on measured deviations in complete arch, implant-supported framework scans. The Journal of Prosthetic Dentistry. 2023. [DOI:10.1016/j.prosdent.2023.06.028] [PMID]
24. Lenton GK, Doyle TL, Lloyd DG, Higgs J, Billing D, Saxby DJ. Lower-limb joint work and power are modulated during load carriage based on load configuration and walking speed. Journal of biomechanics. 2019;83:174-180. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2018.11.036] [PMID]
25. Wills JA, Saxby DJ, Lenton GK, Doyle TL. Ankle and knee moment and power adaptations are elicited through load carriage conditioning in males. Journal of Biomechanics. 2019;97:109341. [DOI:10.1016/j.jbiomech.2019.109341] [PMID]
26. Pizzolato C, Shim VB, Lloyd DG, Devaprakash D, Obst SJ, Newsham-West R, et al. Targeted achilles tendon training and rehabilitation using personalized and real-time multiscale models of the neuromusculoskeletal system. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2020:878. [DOI:10.3389/fbioe.2020.00878] [PMID]
27. Mohout I, Elahi SA, Esrafilian A, Killen BA, Korhonen RK, Verschueren S, et al. Signatures of disease progression in knee osteoarthritis: insights from an integrated multi-scale modeling approach, a proof of concept. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023;11. [DOI:10.3389/fbioe.2023.1214693] [PMID]
28. Mokhtarzadeh H. Designing an Effective Prompt for Biomechanics Research using ChatGPT and Open-Source Models: A Human-in-the-Loop Approach.
29. Rajšp A, Fister Jr I. A systematic literature review of intelligent data analysis methods for smart sport training. Applied Sciences. 2020;10(9):3013. [DOI:10.3390/app10093013]
30. Mokhtarzadeh H. Revolutionizing Biomechanics: Integrating AI, Collaborative Coding Environments, and Simulation Software for Enhanced Model Development and Analysis. 2023. [DOI:10.31224/3036]
31. Hribernik M, Tomažič S, Umek A, Kos A. Unified platform for storing, retrieving, and analysing biomechanical applications data using graph database. Journal of Big Data. 2023;10(1):1-18. [DOI:10.1186/s40537-023-00747-y]
32. Telfer S, Li EY. pressuRe: an R package for analyzing and visualizing biomechanical pressure distribution data. Scientific Reports. 2023;13(1):16776. [DOI:10.1038/s41598-023-44041-6] [PMID]
33. Fleischmann C, Yanovich R, Milgrom C, Eliyahu U, Gez H, Heled Y, et al. Utility of preinduction tests as predictors of attrition in infantry recruits: a prospective study. BMJ Mil Health. 2023;169(3):225-230. [DOI:10.1136/bmjmilitary-2021-001776] [PMID]
34. Leong C-H. Using biomechanics to optimize mobility. ACSM's Health & Fitness Journal. 2023;27(5):33-38. [DOI:10.1249/FIT.0000000000000900]
35. Sarhaddi F, Kazemi K, Azimi I, Cao R, Niela-Vilén H, Axelin A, et al. A comprehensive accuracy assessment of Samsung smartwatch heart rate and heart rate variability. PloS one. 2022;17(12):e0268361. [DOI:10.1371/journal.pone.0268361] [PMID]
36. Ang CL, Kong PW. Field-Based Biomechanical Assessment of the Snatch in Olympic Weightlifting Using Wearable In-Shoe Sensors and Videos-A Preliminary Report. Sensors. 2023;23(3):1171. [DOI:10.3390/s23031171] [PMID]
37. Seçkin AÇ, Ateş B, Seçkin M. Review on Wearable Technology in sports: Concepts, Challenges and opportunities. Applied Sciences. 2023;13(18):10399. [DOI:10.3390/app131810399]
38. Ji S, Ghajari M, Mao H, Kraft RH, Hajiaghamemar M, Panzer MB, et al. Use of brain biomechanical models for monitoring impact exposure in contact sports. Annals of Biomedical Engineering. 2022;50(11):1389-1408. [DOI:10.1007/s10439-022-02999-w] [PMID]
39. Romero-Morales C, Matilde-Cruz A, García-Arrabe M, Higes-Núñez F, Lópes AD, Saiz SJ, et al. Assessing the effect of prophylactic ankle taping on ankle and knee biomechanics during landing tasks in healthy individuals: A cross-sectional observational study. Sao Paulo Medical Journal. 2023;142:e2022548. [DOI:10.1590/1516-3180.2022.0548.r1.10032023] [PMID]
40. Weart AN, Miller EM, Brindle RA, Ford KR, Goss DL. Wearable technology assessing running biomechanics and prospective running-related injuries in Active Duty Soldiers. Sports Biomechanics. 2023:1-17. [DOI:10.1080/14763141.2023.2208568] [PMID]
41. Bradshaw EJ, Hume PA. Biomechanical approaches to identify and quantify injury mechanisms and risk factors in women's artistic gymnastics. Sports Biomechanics. 2012;11(3):324-341. [DOI:10.1080/14763141.2011.650186] [PMID]
42. Lloyd D. The future of in-field sports biomechanics: Wearables plus modelling compute real-time in vivo tissue loading to prevent and repair musculoskeletal injuries. Sports Biomechanics. 2021:1-29. [DOI:10.1080/14763141.2021.1959947]
43. Di Paolo S, Bragonzoni L, Della Villa F, Grassi A, Zaffagnini S. Do healthy athletes exhibit at-risk biomechanics for anterior cruciate ligament injury during pivoting movements? Sports Biomechanics. 2022:1-14. [DOI:10.1080/14763141.2022.2080105] [PMID]
44. Ishii Y, Ishikawa M, Kurumadani H, Sunagawa T, Takahashi M, Iwamoto Y, et al. The Effect of Lateral Wedge Insole on Gait Variability Assessed Using Wearable Sensors in Patients with Medial Compartment Knee Osteoarthritis. Journal of Healthcare Engineering. 2023;2023. [DOI:10.1155/2023/6172812] [PMID]
45. Rum L, Sten O, Vendrame E, Belluscio V, Camomilla V, Vannozzi G, et al. Wearable sensors in sports for persons with disability: A systematic review. Sensors. 2021;21(5):1858. [DOI:10.3390/s21051858] [PMID]
46. Reyes Leiva KM, Gato MÁC, Olmedo JJS. Estimation of Spatio-Temporal Parameters of Gait and Posture of Visually Impaired People Using Wearable Sensors. Sensors. 2023;23(12):5564. [DOI:10.3390/s23125564] [PMID]
47. Willwacher S, Weir G. The future of footwear biomechanics research. Footwear Science. 2023:1-10. [DOI:10.1080/19424280.2023.2199011]
48. Taborri J, Keogh J, Kos A, Santuz A, Umek A, Urbanczyk C, et al. Sport biomechanics applications using inertial, force, and EMG sensors: A literature overview. Applied bionics and biomechanics. 2020;2020. [DOI:10.1155/2020/2041549] [PMID]
49. Romagnoli S, Ripanti F, Morettini M, Burattini L, Sbrollini A. Wearable and Portable Devices for Acquisition of Cardiac Signals While Practicing Sport: A Scoping Review. Sensors. 2023;23(6):3350. [DOI:10.3390/s23063350] [PMID]
50. Law N-Y, Li JX, Zhu Q, Nantel J. Effects of a biomechanical-based Tai Chi program on gait and posture in people with Parkinson's disease: study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2023;24(1):241. [DOI:10.1186/s13063-023-07146-x] [PMID]
51. Jain D, Huber CM, Patton DA, McDonald CC, Wang L, Ayaz H, et al. Use of functional near-infrared spectroscopy to quantify neurophysiological deficits after repetitive head impacts in adolescent athletes. Sports Biomechanics. 2023:1-15. [DOI:10.1080/14763141.2023.2229790] [PMID]
52. Tierney G. Concussion biomechanics, head acceleration exposure and brain injury criteria in sport: a review. Sports biomechanics. 2022:1-29. [DOI:10.1080/14763141.2021.2016929] [PMID]
53. Sawacha Z, Gabriella G, Cristoferi G, Guiotto A, Avogaro A, Cobelli C. Diabetic gait and posture abnormalities: a biomechanical investigation through three dimensional gait analysis. Clinical biomechanics. 2009;24(9):722-728. [DOI:10.1016/j.clinbiomech.2009.07.007] [PMID]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
تماس با ما
فصلنامه بیومکانیک ورزشی
همدان،شهرک مدنی، بلوار امام خمینی(ره)، بلوار پروفسور موسیوند، مجتمع دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، معاونت پژوهش و فناوری، دفتر مجلات علمی
صندوق پستی: 734
تلفن دفتر نشریه: 08134494042
وب‌سایت: http://biomechanics.iauh.ac.ir
ایمیل: sportbiomechanics@iauh.ac.ir
