这项研究旨在预防年轻运动员的致命运动损伤

10年前，在亚利桑那州的一个棒球场上，一名13岁的棒球运动员转身要打出短打，结果却击中了他的胸部。朝一垒走了两步，他就倒下了，死于心脏紊乱症，这是年轻运动员心脏性猝死的第二大原因。

生物医学工程博士生格兰特·迪基(Grant Dickey)希望改变这一结果。迪基最近发表了他的硕士研究成果，为测试棒球护胸提供了新的指标，并确定了胸部最易受冲击的位置，可能导致心脏紊乱。

罕见但致命的

迪基说:“心脏错位非常罕见，但一旦发生，往往是致命的。”“你可以想象在这种情况下对球员和家庭的影响。这是令人难以置信的悲剧。”

这种现象是由一个小而钝的物体以大约40英里每小时的速度撞击胸部造成的，而此时正是心脏周期的脆弱期，称为t波。的心进入心室颤动，并颤动，无法将血液泵到全身和大脑。

立即使用外部自动除颤器(AED)可使心脏恢复节律。如果没有这样的干预，受伤的孩子很可能会死亡。

自1996年以来，位于明尼阿波利斯的美国科莫迪斯病登记处已确认全球有200多例科莫迪斯病。只有不到20%的患者存活了下来。然而，由于少报和分类错误，真实的死亡人数是未知的。

迪基说，这种罕见的突然死亡机制最常发生在打棒球的小孩子身上，但目前的棒球胸部保护装置并不能防止心脏紊乱。

“儿童的胸腔要弱得多，也窄得多，这使他们更容易受到这些伤害影响越过心脏，”他说。

迪基从小就喜欢运动，他知道最好的防御是保护脆弱的部位。

他的工作还分析了国家运动装备标准操作委员会(NOCSAE)使用的当前伤害指标。然后，他确定了目前被安全法规和商业上可买到的胸部保护器所忽视的潜在易受冲击的部位。

之前的commotio cordis研究使用猪心脏研究棒球的影响并分析心脏压力。迪基的团队通过计算建模采用了一种新颖的方法。

他们的第一个研究旨在解开胸力和肋骨变形之间的联系左心室紧张的压力。

迪基说:“我们相信这是一个独特的机会，可以填补文献中的空白，并引入新的关键概念。”“其中一项是分析左心室张力，此前没有研究过这一问题。另一个是我们引入的肋骨变形损伤度量，根据我们的研究和结果，认为它可能是有益的。”

他的团队采用了一种计算模型，该模型代表了一个10岁人类的解剖学特征和生物力学特性，通过模拟128种不同的棒球对胸部的冲击，复制了comtio cordis的实例。他们适应了速度和不同程度的棒球硬度。

迪基说:“肋骨覆盖在胸腔上，作为内部器官的保护层。”“在我们的研究中，我们发现第三、第四和第五根肋骨直接位于心脏上方，尤其是左心室上方。”

学习如何肋骨形变与左心室应变和左心室压力的增加相关，Dickey发现形变越高，应变和压力的增加值越高。

虽然此前有人认为，较软的棒球可以预防心脏紊乱，但迪基的研究结果表明，棒球的硬度对左心室的压力和应变没有影响。

受到影响的位置

迪基的第二项研究创建了胸部的热图，以确定最脆弱的位置。

迪基说:“我们发现，在心脏略上方和靠近心脏一侧的地方，在心脏轮廓外侧的尖处，产生了很高的左心室张力。”“当棒球撞击到心脏上方的胸部时，会导致胸腔挤压心脏左心室，造成高应变值。”

目前的胸部保护提供一般填充物贯穿。迪基看到了增加心脏轮廓上方和上方填充物的机会，以防止对那些潜在脆弱部位的损伤。

他的硕士论文包括对圆形衬垫设计的初步研究，使他的团队能够分析其在左心室减少压力和压力的能力。

下一个步骤

迪基希望在攻读生物医学工程博士学位的同时推进他的工作。他希望进行未来的模拟研究冰球和长曲棍球球的影响，并将他的工作从模拟测试扩展到人类心脏组织。

他的团队还希望与运动胸部设备制造商接洽，作为潜在的合作伙伴。迪基说:“这不仅对我们的实验室来说是一个很好的机会，对那些只想改善产品和安全性的公司来说也是一个很好的机会。”

毛称赞迪基的新工作是第一个使用计算建模来研究生物力学运动的研究者。

格兰特对commotio cordis的研究与每一个从事体育运动的孩子有关，比如棒球”,毛说。“虽然格兰特还在攻读博士学位，但在理解commotio cordis问题方面，他是世界上为数不多的顶级专家之一。”

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