侧步动作中膝关节的生物力学分析：一种用于足球防守场景的完全沉浸式虚拟现实方法

《Studies in Clinical Social Work: Transforming Practice, Education and Research》：Biomechanical analysis of the knee joint during sidestepping: a fully immersive virtual reality approach to football defending scenarios

足球专项虚拟现实系统验证侧移实验的生态效度，发现欺骗性动作导致膝关节屈曲角度和abduction、内旋矩显著增加，且VR条件比传统箭头预规划实验更接近真实场景。

　　

摘要

传统的侧步实验通常依赖于简化的视觉刺激，这些刺激缺乏生态学上的有效性。本研究旨在开发一个完全沉浸式的、针对足球运动的虚拟现实（VR）系统，以在真实视觉刺激下考察运动员侧步时的膝关节生物力学特征。十二名男性大学橄榄球运动员在面对虚拟橄榄球运动员执行非欺骗性（VF-ND）或欺骗性（VF-D）盘带动作时，做出了意外的侧步反应。尽管接近速度和站立时间相似，但在VF-D试验中，参与者的膝关节屈曲角度以及外展和内旋力矩更大。进一步分析将这些结果与同一参与者之前进行的“箭头预规划”（A-PP）和“箭头非预规划”（A-UP）试验进行了比较。接近速度和站立时间的顺序分别为：A-PP、VF-ND、VF-D、A-UP。膝关节屈曲角度和外旋力矩呈上升趋势，而内旋力矩峰值则呈下降趋势。这些发现表明，基于VR的方法比传统方法提供了更真实的视觉空间和时间约束，从而提高了实验的生态学有效性。与现实环境一样，VR中的运动员能够感知到细微的线索，区分欺骗性动作和非欺骗性动作，并据此调整自己的动作。实践者应尽可能使实验方案贴近真实世界场景，并在比较不同视觉刺激下的生物力学结果时谨慎解读数据。