APPLICATION OF WEARABLE TECHNOLOGY AND BIG DATA ANALYTICS IN SPORTS INJURY PREDICTION: A SYSTEMATIC REVIEW
Abstract
Introduction: in modern professional sports, up to 50% of athlete absence time is related to non-contact overuse injuries. Traditional load monitoring methods are often subjective and fail to identify hidden maladaptation patterns. Objective: to analyze the effectiveness of using wearable sensors (GPS/GNSS, accelerometers) and Machine Learning algorithms for predicting injury risk. Materials and Methods: a literature review was conducted using Scopus and Web of Science databases (2016–2024). Ten key studies linking external and internal load metrics with injury epidemiology were analyzed. Results: it was found that exceeding the Acute: Chronic Workload Ratio (ACWR) above 1.5 increases the risk of injury by 2-4 times, although this method requires individual calibration. Artificial Intelligence algorithms (Random Forest, Neural Networks) based on data from wearable devices are capable of predicting non-contact injuries with an accuracy of up to 80-85%. Conclusion: integrating data collection systems into the training process allows for a transition from intuitive management to a data-driven approach, significantly reducing economic losses due to injuries.
Downloads
References
Ворожейкин, А. В. Рукопашный бой как самостоятельный вид спорта: ретроспектива и перспективы / А. В. Ворожейкин, В. В. Фадеева, А. П. Волков // Вестник Калининградского филиала Санкт-Петербургского университета МВД России. – 2019. – № 4(58). – С. 93-98.
Габбетт Т. Дж. Парадокс предотвращения травм на тренировках: должны ли спортсмены тренироваться умнее и усерднее? // Британский журнал спортивной медицины. 2016. Том 50, выпуск 5. С. 273-280.
Духиг С. и др. Влияние скоростного бега на риск травм при растяжении подколенного сухожилия // Journal of Science and Medicine in Sport. 2016. Том 19, Iss. 10. С. 825-829.
Фостер С. Мониторинг тренировок спортсменов в связи с синдромом перетренированности // Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 1998. Том 30, Iss. 7. С. 1164-1168.
Боуэн Л. и др. Накопленные нагрузки и соотношение острой и хронической нагрузки связаны с риском получения травм у элитных футболистов молодежной команды // British Journal of Sports Medicine. 2017. Том 51. С. 452-459.
Импеллиццери Ф. М. и др. Соотношение острой и хронической нагрузки: концептуальные вопросы и фундаментальные подводные камни // Международный журнал спортивной физиологии и результативности. 2020. Том 15, Вып. 6. С. 907-913. DOI: 10.1123/ijspp.2020-0301.
Колби М. Дж. и др. Многофакторное моделирование субъективных и объективных данных мониторинга улучшает выявление риска бесконтактных травм // Журнал науки и медицины в спорте. 2017. Том 20. С. 1027-1032.
Педагогические условия, необходимые для развития координации движений у спортсменов, занимающихся единоборствами с использованием подвижных игр / Е. А. Пронин, А. В. Ворожейкин, Д. Е. Коновалов, С. А. Елисеев // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. – 2024. – Т. 19, № 4. – С. 140-145.
Росси А. и др. Эффективное прогнозирование травм в футболе с использованием данных GPS-тренировок и машинного обучения // PLoS ONE. 2018. Том 13, Iss. 7. Арт. E0201264.
Сущенко, В. П. Показатели, определяющие готовность инструкторов по рукопашному бою силовых структур к педагогической деятельности / В. П. Сущенко, А. В. Ворожейкин // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. – 2016. – № 12(142). – С. 127-130.
Клаудино Дж. Дж. и др. Роль искусственного интеллекта в прогнозировании спортивных травм: систематический обзор // Journal of Sports Sciences. 2019. Том 37. С. 1-9.
Ван Этвельде Х. и др. Методы машинного обучения в прогнозировании и профилактике спортивных травм: систематический обзор // Journal of Sports Science & Medicine. 2021. Том 20, Iss. 4. С. 449-463.
Pilates program use for high school girls' additional physical education / N. Mischenko, M. Kolokoltsev, E. Romanova [et al.] // Journal of Physical Education and Sport. – 2020. – Vol. 20, No. 6. – P. 3485-3490. – DOI 10.7752/jpes.2020.06470.
Comprehensive program for flat foot and posture disorders prevention by means of physical education in 6-year-old children / E. Romanova, M. Kolokoltsev, A. Vorozheikin [et al.] // Journal of Physical Education and Sport. – 2022. – Vol. 22, No. 11. – P. 2655-2662. – DOI 10.7752/jpes.2022.11337.
An author should not normally publish manuscripts describing essentially the same research in multiple journals or publication venues. Such redundant publication is generally considered to constitute unethical publishing behavior, and if discovered may result in a manuscript under consideration being rejected, or a published article being retracted.
Authors of manuscripts reporting on original research should present an accurate account of the work performed, accompanied by an objective discussion of its significance. Underlying data should be represented accurately in the manuscript. The manuscript should contain sufficient detail and references to permit others to replicate the work. The fabrication of results and the making of fraudulent or knowingly inaccurate statements constitute unethical behavior and may be cause for rejection or retraction of a manuscript or published article.
