AIは、時間の経過とともに学生アスリートの脳震盪の犠牲を予測するために使用されていました

ミシガン大学の研究者は、人工知能を使用して、スポーツ関連の脳震盪が大学の運動キャリアの中で学生アスリートに与える健康への影響を予測しています。

勉強、に表示されます 生物医学工学の年代記、5つの異なるAIモデルが、脳震盪からの健康の影響の可能性の進行を予測するときに、単純なベンチマークモデルよりも優れていることを発見し、についての複数の驚くべき発見を明らかにしたことがわかりました。 脳震盪 管理。

「私たちの知る限り、これはAIを活用して、大学のプレーが終わった後、脳震盪したアスリートの主要な臨床結果の変化を予測する最初の研究です」 学際的研究 ミシガン州脳震盪センターとUM工学大学で博士号を取得している2023年に産業およびオペレーションエンジニアリングで。

「大学のプレーが終わった後のスポーツ関連の脳震盪の影響について懸念が高まっているため、これは重要なトピックであり、スポーツ関連の脳震盪の影響が臨床的に提示し始める時期については多くの不確実性があります。」

この研究では、Czerniakと同僚は、AIが3つの臨床結果を予測できるかどうかを知りたいと考えていました。全体的な生活の質（症状の負担）への影響。認知状態;心理的苦痛のリスク。彼らはまた、どのAIモデルがそれらの結果をよく予測したかを知りたかったのですが、脳震盪やスポーツの頻度と強度（スポーツ露出）などの要因は、アスリートのキャリアにわたる結果の進行に影響を与えました。

研究者は、NCAAアスリートの国家脳震盪研究ネットワークである30の異なる施設の脳震盪、評価、研究、および教育コンソーシアムで、約3,200人のNCAAアスリートからのベースラインおよび退場データを使用しました。ケアコンソーシアムのデータに加えて、研究者は、アスリートの大学でのキャリアの間に収集された人口統計情報と健康情報をモデルに供給しました。

重要な調査結果は次のとおりです。

• AIは、変化がないと予測する単純なモデルと比較して、大きな予測エラーを回避するのに役立ちました。
• 説明しやすいAIモデルは、より複雑なAIモデルよりも優れていました。
• アスリートのベースライン評価 – アスリートのキャリアの開始時の標準テスト – は、正確な予測を行う上で最も重要な要因でした。
• スポーツへの曝露は、症状の進行にほとんど影響を与えませんでした。
• 脳震盪の頻度と強度は、アスリートの症状の進行にほとんど影響を与えませんでした。

研究者は、これらの最後の2つの発見に驚いた。特に、脳震盪の数の頻度と強度はほとんどまたはまったく影響を与えなかった。

「最初に研究を設計したとき、私たちの研究チームは、脳震盪の頻度と強度が大学でのキャリアにわたるアスリートの進歩において最大の役割を果たすと仮定しました」とCzerniak氏は言いました。 「AIにより、重要な予測因子をいじめ、仮説が間違っていたことを実証することができました。」

脳震盪はスポーツ医学で最も複雑な怪我の1つであり、多くの高校や大学のアスリートは、遊んでいるときに1つまたは多くの脳震盪を経験しています。 NCAAアスリートの中で、約10％がスポーツ関連の脳震盪を1つからいくつか経験したと推定されています。

研究の共著者であるSteven Broglioは、ミシガン脳震盪センターのディレクターであり、Kinesiology学部の教授であり、AIは脳震盪の診断と管理において大きな役割を果たすことができると考えています。

スポーツグループの国際脳震盪の社長でもあるブログリオは、次のように述べています。 「これらの分析は、洗練されたAIアルゴリズムを使用したこれらの効果についての洞察を提供します。これらの予測は、長期的な健康と安全を保護するためのアスリートとサービスメンバーの臨床ケアについての洞察を与えます。」

Czerniakは、将来の研究には、より多くの多様な集団が必要になる可能性があると述べています。十分なデータが利用可能であることを考えると、AIをアスリートまたは患者の臨床記録を使用して進行の領域を予測するソフトウェアアプリケーションに埋め込む可能性があります。

Czerniakは、2つの脳震盪が「私は正しいとは感じない」という感覚を彼女に残した後、脳震盪の研究をするように促されました。

「脳震盪の研究に参加して、最初と2回目の脳震盪から回復するのを助けたコミュニティに恩返しをするようになりました」と彼女は言いました。 「脳震盪管理の研究を通じて得られた知識は成長し続けています。 脳震盪管理 AI/Operations Researchを使用した研究は、この複雑な分野により多くの理解をもたらすだけです。」

共著者には、ジョージア工科大学のマックス・ジェント、ヨユン・シア、マリエル・ラビエーリが含まれます。ウィスコンシン医科大学のマイケル・マクリー。トーマス・マカリスター、インディアナ大学医学部。 Paul PasquinaとSpencer Liebel、制服大学。