Bij de start van het programma kwamen in Nederland jaarlijks 4,5 miljoen sportblessures voor die zorgden voor € 5 miljard aan directe medische kosten. Met goede begeleiding en zelfmanagement is de helft van alle blessures te voorkomen. Technologie speelt daarbij een belangrijke rol. Citius Altius Sanius heeft projecten als feedback- en sensortechnologie, oververhitting en valpreventie. Metingen en ontwikkelingen vinden plaats binnen een aantal sporten: hardlopen, fietsen, tennis, honkbal, voetbal, hockey, fitness en krachttraining.
Citius Altius Sanius
Het Sports Engineering Instituut van de TU Delft en de faculteit Bewegingswetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam leiden het programma. Het consortium heeft een groot aantal partners, waaronder universiteiten, sportorganisaties en partijen uit het bedrijfsleven. NWO financiert het programma met € 4 miljoen, sportorganisaties en het bedrijfsleven investeren samen € 2,2 miljoen in het onderzoek.
Het onderzoeksprogramma bestaat uit negen projecten: sensortechnologie, data science, feedback technologie, fitness en krachttraining, hardlopen, voetbal en hockey, honkbal en tennis, oververhitting en valpreventie.
Sensortechnologie
Met videodetectie en multi-sensormodules in sportkleding zijn gegevens te achterhalen over beweging, conditie en prestaties van atleten. Belangrijk is dat sporters door deze manieren van meten niet worden belemmerd. De afgelopen periode is een sweat-patch ontwikkeld die de hoeveelheid geproduceerd zweet en het zoutgehalte tijdens een training nauwgezet volgt. Ook werd een speciale sensorbroek ontwikkeld waarmee de bewegingen van en de belasting op de onderste ledematen van een atleet te volgen zijn. Dit is bij een compleet voetbalelftal getest. Ook is aangetoond dat het mogelijk is om uit videobeelden hardlopers aan hun bewegingspatroon te herkennen. Met de inzet van deze technologische ontwikkelingen kunnen blessures worden voorkomen.
Data science
De laatste jaren is er een enorme groei in sport data. Met wearables en smart devices is het makkelijker om deze data te verzamelen, zowel in amateur- als topsport. Het is daarom steeds belangrijker om de juiste analysetechnieken te ontwikkelen. Een belangrijke uitdaging is dat het in de sport vaak om tijdelijke data gaat. Binnen dit project worden data uit verschillende bronnen gecombineerd (antropometrisch, vanuit draagbare sensoren en vanuit zelfrapportage in enquêtes) om blessure-risico’s te kwantificeren. Onderzoekers hebben een regularisatiemethode ontwikkeld (en op voetbaldata toegepast) die fysieke kennis over bewegingen gebruikt om ‘ruwe classificatietechnieken’ te verbeteren. Op dit moment werken zij aan een functionele data-analyse om op basis van sensorgegevens uit draagbare sensoren eigenschappen van slagen van tennissers te verkrijgen.
Feedbacktechnologie
Naar feedbacktechnologie is al veel onderzoek gedaan, maar het is nog niet bekend wat de meest optimale manier is. Met feedbacktechnologie via onder andere oordoppen zijn onderzoekers bezig met het realiseren van feedback tijdens de sportprestatie. De eerste versie van het systeem met de oordoppen daagt hardlopers uit om verschillende loopstijlen uit te proberen op basis van auditieve instructie en feedback. De komende tijd vindt evaluatie plaats van de effectiviteit en gebruikerservaring van dit systeem.
Fitness en krachttraining
Fitness en krachttraining horen in Nederland bij de grootste sporten, maar het risico op uitval is daarin groot. Meten en berekenen van spierbelasting, fysiologische informatie uit de hartslag, kleur van de huid en zweetproductie en feedbacktechnologie helpen om trainingsschema’s te optimaliseren. Binnen dit project is de trainingsapparatuur op sportscholen voorzien van sensoren, zodat automatisch wordt bijgehouden welke inspanning is verricht en door welke spieren. Met deze kennis is het trainingsschema te optimaliseren om een gelijkmatige spierbelasting te verkrijgen.
Hardlopen
Om echt blessures bij recreatieve hardlopers te voorkomen, is het belangrijk sensortechnologie en datascience te combineren met kennis uit bewegings- en gedragswetenschappen. En dat te vertalen naar een persoonlijke oplossing. Komend jaar wordt een draagbaar sensorsysteem doorontwikkeld om verandering in de hardloophouding en vermoeidheid te achterhalen. Het systeem wordt geïntegreerd met een feedbacksysteem op maat voor de hardloper.
Voetbal en hockey
Voetballers en hockeyers wisselen vaak van richting en versnellen en remmen veel. Dat is een grote belasting op spieren rondom het heupgewricht. Tot nu toe is nog weinig kennis beschikbaar om die specifieke belasting te monitoren en aan te passen in training. Met de ontwikkeling van een zogeheten sensorbroek, waarbij elektronica in kleding wordt geïntegreerd, proberen onderzoekers deze spierbelasting te meten en te monitoren. Doel is om een te hoge belasting en blessures te voorkomen. Binnenkort worden de eerste toepassingen van deze technologie in de trainingspraktijk van teamsporters verwacht. Ook vindt de doorontwikkeling plaats van een draadloze verzending voor ‘live feedback’ op het trainingsveld.
Honkbal en tennis
Met honkbal en tennis ontstaan veel blessures aan de banden en spieren van de elleboog en het kapsel van het schoudergewricht. Met specifieke meetsystemen kan het risico op acute overbelasting teruggebracht worden. Het feedbacksysteem met interactieve app laat ook zien of een beweging technisch beter of minder goed wordt uitgevoerd – denk aan de werpbeweging bij honkbal. Voor een antwoord op de vraag hoe overbelastingblessures ontstaan, moeten feedbacksystemen niet alleen de hoogte van de geschatte belasting meenemen, maar ook de variatie van belasting van één persoon. Hiervoor is een methodologische aanpak vereist die verder gaat dan een aanpak op groepsniveau.
Oververhitting
Duuratleten presteren minder in hele warme en luchtvochtige omstandigheden, omdat het hartvaat-, zenuw- en spijsverteringsstelsel zwaar worden belast. Ook kan hitteletsel ontstaan. Een mens kan zich goed aan de hitte aanpassen. Voor de Olympische Spelen in Tokio zijn acclimatisatie-protocollen en koelsystemen ontwikkeld en getoetst. Onderzoekers zijn nu bezig met een studie naar optimale koeling van mensen met een dwarslaesie.
Valpreventie
Bijna de helft van de mensen die in het ziekenhuis belanden na een fietsongeluk zijn 60 jaar of ouder. Om het aantal fietsongelukken te verminderen, ontwikkelen onderzoekers een ‘steer-assist’ fiets, waarbij met behulp van val-experimenten wordt onderzocht hoe fietsers reageren als ze uit balans raken. Komend jaar worden de onderzoeksresultaten naar de steer-assist fiets verder gekwantificeerd om nog beter te begrijpen hoe een fietser de verschillende vormen van ondersteuning ervaart.
Bezoek Citius Altius Sanius voor meer informatie over lopende onderzoeksprojecten en -resultaten.