Clear Sky Science · ar

تحليل البيانات الكبيرة من مستشعرات قابلة للارتداء يكشف عن أنماط إصابات مكانية وزمنية لدى لاعبي التنس المحترفين

· العودة إلى الفهرس

لماذا يهم تتبع إصابات التنس

يبدو التنس الاحترافي أنيقاً على شاشة التلفاز، لكن خلف كل إرسال وجري يكمن إجهاد شديد على الجسم. تستخدم هذه الدراسة مستشعرات قابلة للارتداء وتحليل بيانات حديث لطرح سؤال بسيط له عواقب كبيرة على اللاعبين والمدرّبين: متى وأين وكيف تحدث الإصابات فعلاً على مدار الموسم، وهل يمكننا رصد علامات تحذيرية مبكراً بما يكفي لمنعها؟

تحويل اللاعبين إلى بيانات متحركة

لمعالجة هذه المشكلة، جهز الباحثون 45 لاعباً محترفاً بشبكة من المستشعرات الخفيفة المحمولة على الجسم طوال عام كامل من التدريب والمباريات. سجّلت وحدات صغيرة على المعاصم والكتف أسفل الظهر والأحذية الحركة وقوى الصدمة، بينما رصدت مستشعرات أخرى معدل ضربات القلب وموقع الملعب. معاً، التقطت آلاف الساعات من الحركة، من الإرسالات المتفجرة إلى تبادلات الخط الخلفي الطويلة، مكوِّنةً صورة مفصلة لكيفية تحميل الجسم في ظروف تنس حقيقية.

Figure 1. تحول المستشعرات القابلة للارتداء وتحليل البيانات موسم لاعب التنس إلى خريطة تحدد متى وأين تكون الإصابات أكثر احتمالاً.
Figure 1. تحول المستشعرات القابلة للارتداء وتحليل البيانات موسم لاعب التنس إلى خريطة تحدد متى وأين تكون الإصابات أكثر احتمالاً.

متى تقع الإصابات خلال السنة

بمتابعة هؤلاء اللاعبين خلال ما قبل الموسم وأشهر البطولات وفترات الراحة، وجد الفريق أن الإصابات لا تحدث عشوائياً. بل ترتفع وتنخفض وفق إيقاع موسم. بلغت المشكلات ذروتها خلال فترات التدريب المكثف وفترات المنافسة المزدحمة، خصوصاً عندما يتراكم العبء الكلي بسرعة. كانت إصابات الإفراط في الاستخدام، التي تتطوّر تدريجياً، أكثر شيوعاً في ما قبل الموسم وأسابيع التدريب عالية الكثافة، بينما ارتبطت الإصابات الحادة المفاجئة أكثر بالمنافسة ووضعيات تشبه المباريات. تشير هذه الأنماط إلى أن كيفية جدول التدريب على مدى الأسابيع والأشهر تلعب دوراً حاسماً في مخاطر الإصابة.

أين ينهار الجسم أكثر

كشفت بيانات المستشعرات أيضاً عن نقاط ساخنة واضحة على الجسم. تركزت ما يقرب من نصف الإصابات حول الكتف والمرفق، المفاصل الرئيسية للإرسال وضربات الفورهاند، بينما أصابت نحو ثلثها أسفل الظهر والوركين، اللذين يدفعان دوران الجذع وتغطية الملعب. من خلال رسم الإصابات على نظام إحداثيات جسدي بسيط، أظهرت الدراسة تجمعات كثيفة في هذه المناطق، مع مشاكل أقل بكثير في الركبتين والكاحلين. ربَط التحليل هذه النقاط الساخنة بصفات حركة محددة، مثل سرعات دوران عالية جداً أثناء الإرسال والتحميل غير المتماثل بين الساقين أثناء الحركات الجانبية.

Figure 2. تُبرز المستشعرات المفاصل المتعرضة للإجهاد عبر الزمن بينما يحول نموذج متعدد الطبقات تلك الإشارات إلى مستويات مخاطرة للإصابة متغيرة.
Figure 2. تُبرز المستشعرات المفاصل المتعرضة للإجهاد عبر الزمن بينما يحول نموذج متعدد الطبقات تلك الإشارات إلى مستويات مخاطرة للإصابة متغيرة.

إتاحة المجال للخوارزميات للبحث عن علامات التحذير

نظراً إلى أن تدفقات البيانات من المستشعرات هائلة ومعقّدة، استخدم الباحثون أدوات تعلم آلي حديثة لتمحيصها. درّبوا نماذج متقدمة، بما في ذلك شبكة Transformer شبيهة بتلك المستخدمة في تقنيات اللغة، لربط أنماط الحركة والعبء ومؤشرات القلب بأحداث الإصابة اللاحقة. بدمج معلومات حول توقيت تسجيل البيانات في الموسم مع مكان ظهور المشكلات على الجسم، صنّف أفضل نموذج الفترات عالية المخاطر بشكل صحيح في حوالي تسع حالات من كل عشر، والتقط معظم تغيّرات المخاطرة البطيئة والدقيقة التي فاتت الأساليب الأبسط.

ماذا يعني هذا للاعبين والمدرّبين

بالنسبة لغير المختصين، الرسالة الأساسية هي أن الإصابات في التنس الاحترافي تتبع أنماطاً يمكن تمييزها زمنياً ومكانياً بدلاً من كونها مجرد حظ سيئ. تتركز معظم المشكلات في ذراع الإرسال ومنطقة أسفل الظهر–الورك، وتميل إلى الارتفاع خلال فترات التدريب والمنافسة المكثفة عندما يكون التوازن بين الإجهاد والتعافي ضعيفاً. باستخدام مستشعرات قابلة للارتداء وخوارزميات ذكية، يمكن للمدرّبين والكوادر الطبية الانتقال من رد الفعل على الإصابات بعد وقوعها إلى استقبال تنبيهات مبكرة عندما تشير جودة الحركة أو العبء أو إشارات الجسم إلى أن اللاعب يقترب من منطقة الخطر.

الاستشهاد: Han, G., Zhang, Y. & Sun, B. Wearable sensor big data analysis reveals spatiotemporal injury patterns in professional tennis players. Sci Rep 16, 14804 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44199-9

الكلمات المفتاحية: إصابات التنس, مستشعرات قابلة للارتداء, بيانات الرياضة, توقع الإصابات, التعلم الآلي