Erforschung der biometrischen Daten, die eine Verletzung von Rennpferden vorhersagen könnten

Stellen Sie sich vor, Sie hätten das Wissen, um zu verhindern, dass ein katastrophales Ereignis im Voraus eintritt. Bei Pferderennen könnte dies eine Möglichkeit sein.

Neue Forschungsergebnisse untersuchten, ob dieselben Systeme, die Wettern dabei helfen, ein siegreiches Rennpferd auszuwählen, die Daten liefern könnten, die zum Schutz desselben Rennpferds vor Verletzungen erforderlich sind.

Ein Problem mit der Messung

Die bisherigen Bemühungen, Verletzungen bei Rennpferden vorherzusagen, waren nicht viel besser als ein Münzwurf. In der Vergangenheit wurden Verletzungen bei Pferderennen als binäres Ergebnis behandelt – ein Pferd ist entweder verletzt oder unverletzt.

Verletzungen, die größtenteils auf Knochenschäden zurückzuführen sind, treten jedoch allmählich auf.

Eine Verletzung kann sich über Wochen oder Monate entwickeln, es sei denn, sie ist auf ein traumatisches Ereignis zurückzuführen (wie ein Pferd, das gegen einen Zaun rennt), daher tritt sie selten am Tag der Beobachtung auf. Wir wissen das, weil die Mehrheit der katastrophalen Verletzungen bei Rennpferden Hinweise auf bereits bestehende Knochenschäden gezeigt hat.

Diese Schäden häufen sich während des Trainings und Rennens im Laufe der Zeit durch wiederholte Belastungen des Bewegungsapparates. Bei jedem Schritt eines galoppierenden Pferdes mit mäßiger Geschwindigkeit wurden Belastungen von bis zu vier Tonnen auf der Fesselgelenksfläche gemessen.

Der Knochen kann nur einer begrenzten Anzahl dieser Belastungen standhalten, und die bei höheren Geschwindigkeiten unternommenen Schritte erzeugen größere Belastungen.

Oft wird eine Verletzung erst erkannt, wenn das Pferd zusammenbricht oder Anzeichen von Lahmheit zeigt, was darauf hinweist, dass die Schwelle für Knochenschäden bereits erreicht ist.

Aber anstatt zu warten, bis diese Verletzung offensichtlich wird, erkannten wir, dass eine Methode erforderlich war, um die Reaktion der Pferde auf Trainings- und Rennarbeitsbelastungen zu messen.

Der Beginn der datengetriebenen Ära

Was wäre also, wenn es eine Möglichkeit gäbe, den Beginn einer Verletzung mithilfe bereits etablierter Datenerfassungssysteme zu messen? Wie es passiert ist.

Alles begann im Jahr 2010, als die wichtigste Rennbehörde von Tasmanien, Tasracing, eine Partnerschaft mit StrideMASTER einging, einem aufstrebenden Technologieunternehmen, das Trainingsüberwachungssysteme für die Rennindustrie entwickelt.

Sie entwickelten eines der ersten Zeitmesssysteme für Renntage, das GPS- und Präzisionsbewegungssensordaten nutzte. Der ursprüngliche Zweck dieser Daten war Echtzeit-Zeitmessung und Positionsdaten von Rennpferden, die dann als Sende- und Wettprodukt verwendet werden sollten.

Ich hatte zuvor mit Tasracing zusammengearbeitet und 2016, bei meiner Rückkehr nach Australien, haben wir uns wieder verbunden.

Da Tasracing stolz darauf ist, datengesteuert zu sein, hat uns dieser Ansatz eine mögliche Lösung geliefert.

Durch den Zugriff auf biometrische Daten – wie Geschwindigkeit, Schrittlänge und Schrittfrequenz von Rennpferden – haben wir jetzt die Möglichkeit, Veränderungen während der Rennkarriere von Pferden zu messen, die eine Verletzung anzeigen könnten, bevor es zu spät ist.

Ein Pferd, das langsamer wird, ist ein Pferd, das man beobachten sollte

Unsere Forschung hat zunächst die biometrischen Daten des StrideMASTER mit anderen Rennfeldinformationen und tierärztlichen Befunden abgeglichen, die von Tasracing zwischen 2011 und 2016 bereitgestellt wurden.

Unter Verwendung einer statistischen Methode, die zuvor in dieser Umgebung nicht verwendet worden war, modellierten wir zuerst die Änderungen der Schritteigenschaften über aufeinanderfolgende Rennstarts und dann die Anzahl der Rennstarts, bevor eine Verletzung auftrat.

Schließlich wurden die beiden Modelle in ein sogenanntes „Joint Model“ integriert, um zu bestimmen, ob beobachtete Änderungen in den Schritteigenschaften eine Verletzung vorhersagten.

Und das taten sie.

Bei Pferden, die sich vor einiger Zeit in ihrer Karriere eine Verletzung während eines Rennstarts zugezogen hatten, verlangsamten sie ihre Renngeschwindigkeit und verkürzten ihre Schrittlänge etwa sechs Rennen zuvor schneller.

Mein Kollege, Professor Chris Whitton, bemerkte, dass wir, obwohl wir erwartet hatten, Änderungen in der Geschwindigkeit und Schrittlänge in Rennen zu sehen, die zu einer Verletzung führten, die Tatsache, dass wir diese Änderungen so lange vorher gesehen haben, überraschend ist. Ja, wir dachten, wir könnten vielleicht ein oder zwei Rennen sehen, aber nicht sechs – das ist ziemlich erstaunlich.

Bei Pferden, die früher in ihrer Karriere eine Verletzung erlitten haben – wenn wir uns nur die ersten paar Rennen ansehen, bei denen noch nicht genügend Daten über ihre normalen Schritteigenschaften vorliegen – kann eine zusätzliche Überwachung während des Trainings erforderlich sein, um diese frühen Karriereverletzungen vorherzusagen.

Das Verletzungsrisiko eines Pferdes stieg um 18 Prozent, wenn es seine Geschwindigkeit um 0,1 Meter pro Sekunde verringerte, oder um 11 Prozent, wenn es seine Schrittlänge um nur 10 Zentimeter im letzten Abschnitt jedes Rennens verkürzte.

Und unsere Ergebnisse hielten auch nach Berücksichtigung von Faktoren, die Geschwindigkeit und Schrittlänge beeinflussen, wie Renndistanz und Streckenbedingungen.

Obwohl diese Veränderungen klein klingen mögen, sind sie bei einem einzelnen Pferd, das seinen eigenen einzigartigen Schritt hat, ein Zeichen dafür, dass etwas nicht stimmt.

Dies kann daran liegen, dass sie der Arbeitsbelastung nicht standhalten, Schmerzen haben oder anderweitig den angesammelten Knochenschaden physiologisch kompensieren.

An dieser Stelle sollte tierärztlicher Rat eingeholt werden.

Etablierte Systeme sinnvoll eingesetzt

Unsere Studie, veröffentlicht im Equine Veterinary Journalist nur der Beginn dessen, wie datengesteuerte Forschung das Wohlergehen und die Sicherheit in der Rennsportbranche verbessern könnte, indem neue und sinnvolle Wege zur Wiederverwendung von Daten genutzt werden.

Unsere Ergebnisse zeigen auch das immense Potenzial, Verletzungen bei Rennpferden zu erkennen und zu verhindern, bevor sie katastrophal werden.

Rennbehörden sollten die Führung übernehmen und auf die breitere Implementierung von Bewegungssensortechnologie drängen, die sowohl Training als auch Rennen überwachen kann. Dies würde die Elemente abdecken, bei denen wir noch unklar sind – wie zum Beispiel, ob die gleiche Verlangsamung der Geschwindigkeit und die Verkürzung der Schrittlänge auch während des Trainings auftritt.

Da andere Gerichtsbarkeiten jetzt ähnliche Systeme zum Sammeln biometrischer Daten übernehmen, wird es mehr Informationen geben, die zu verfeinerten Algorithmen, verbesserten Vorhersagen und letztendlich zu mehr Sicherheit für Pferde führen werden.