NIH为虚拟现实和损伤恢复研究提供了超过1美元的奖励

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2022 May. 20

Dustin Grooms博士最近获得了美国国立卫生研究院(NIH) 100多万美元的资助，以表彰他在虚拟现实和损伤恢复方面的工作。这个项目被称为增强神经肌肉训练(Augmented Neuromuscular Training)，它使用3-D动作捕捉技术来更好地理解非接触性伤害，以及如何训练运动员避免这些伤害。

“奇怪的是，很多伤都是在没有接触的情况下发生的，”马夫说，他是健康科学与职业学院(CHSP)的物理治疗副教授。“当你的身体允许你的关节进入一个位置，导致韧带断裂时，就会发生一些事情。”

“我们实验室试图做的是更好地了解大脑和神经系统是如何产生一种导致协调错误的运动，从而导致这些损伤，”格鲁姆斯说。

为了实现这一理解，Grooms和他的团队使用了3d动作捕捉技术，该技术曾用于为电影和视频游戏生成动画。Grooms用它来捕捉人的关节运动，而不是动画怪兽和超级英雄。

这项技术与大脑成像相结合，使研究人员能够了解身体是如何运动的，以及大脑是如何激活来做这些运动的。

运动员在3d动作捕捉中建模，然后可以戴上VR头盔，对他们的动作提供实时反馈。在训练过程中，运动员被暗中训练避免导致非接触性伤害的高风险动作。

nih资助的研究集中在开发一种新的干预方法，针对非接触性损伤引起的大脑变化，以及如何利用这一知识来开发损伤预防训练的改进方法。其中一项研究是由俄亥俄大学和埃默里大学的格雷格·迈耶博士共同合作进行的。

对于Grooms来说，这个项目来自职业生涯中与受伤运动员一起工作的经验。

“我接受的训练只是在康复诊所工作，治疗病人。我没有做研究的目标，”新郎说。“但在治疗患者时，我发现我们提供的疗法不够有效。”

Grooms表示，在接受理疗时，他会每天花几个小时陪伴病人，并与他们建立关系，希望他们能好起来，但由于康复方法无效，这往往是不够的。

“你的病人回到他们的运动或日常生活中，他们可能仍然有疼痛或再次受伤，你有点觉得你让他们失望了，”他说。“所以，我回去攻读博士学位，看看我们如何能让治疗变得更好。”

返回攻读博士学位使他走上了现在的道路。现在，他正在积极改善物理治疗师的选择，并努力取代让他失望的治疗方法。

虽然医学实践往往落后于科学多年，但格鲁姆斯说，他开始看到这项技术的应用得到更广泛的应用。然而，他仍然预计这需要时间。

该团队包括博士生Meredith Chaput, Amber Schnittjer和HoWon Kim，以及教员合作者Brian Clark博士，生理学教授和骨科传统基金会Harold E. Clybourne博士，捐赠研究主席;珍妮特·西蒙副教授，博士;和研究助理伯纳丁·法雷(Byrnadeen Farraye)，以及本科生和硕士学生的贡献。该团队希望最终能让所有能从中受益的人，从高中生到世界运动员，更容易获得和负担得起这项技术。

CHSP临时院长约翰·麦卡锡博士说:“Grooms博士处于研究的前沿，目前正在重新定义有关有效的创伤后康复的概念，我们为他和他的团队在俄亥俄州感到骄傲。”“认知加工和记忆的影响，以及如何有效地从生物力学和认知上进行干预，是一个革命性的趋势，正在改变我们对健康和康复的思考方式。”

除了获得NIH资助的工作外，格鲁姆斯还在从事一个由美国国防部资助的项目。

2017年，国防部拨款75万美元用于研究大脑在损伤恢复过程中的作用，而不是损伤预防。

国防部对Grooms和俄亥俄州在这一领域的工作特别感兴趣，因为它显示出提高战术性能和帮助武装部队成员在受伤后更快返回岗位的潜力。

就像nih资助的关于大脑与防止引起伤害的运动之间联系的研究一样，dod资助的项目使用同样的3-D运动捕捉技术来更好地理解大脑与运动力学之间的联系。

特别是研究人员正在研究ACL重建手术后运动力学的关系，以及在康复过程中大脑如何适应康复方法。

这项研究由美国国立卫生研究院资助，资助编号为7R01AR076153和1R01AR044248。内容完全由作者负责，并不一定代表国家卫生研究院的官方观点