Hełm zapobiegający paraliżowi

Kaski do wszystkiego, od piłki nożnej i hokeja po jazdę na motocyklu, chronią głowę przed uderzeniami. Każda kolejna generacja konstrukcji lepiej rozprasza siłę i chroni przed wstrząsami i innymi uderzeniami w czaszkę. Ale obecne kaski wciąż niewiele mogą zrobić, aby zapobiec urazom kręgosłupa, które powodują paraliż.

Zapobieganie urazom: Kask z oddzielną zewnętrzną i wewnętrzną skorupą może pewnego dnia pomóc w zapobieganiu urazom szyi. Na górnym zdjęciu zewnętrzna powłoka (niebieska) pozostaje na miejscu, podczas gdy wewnętrzna powłoka (biała) obraca się po uderzeniu. Na dolnym zdjęciu mechanizm blokujący (czerwony) łączy dwie skorupy hełmu.

Teraz naukowcy z University of British Columbia w Vancouver pracują nad projektem, który mógłby chronić kręgosłup podczas zderzenia czołowego. Kiedy głowa osoby uderza prosto w płaski przedmiot, uderzenie zwykle powoduje zgniecenie szyi, ponieważ pochłania on ciężar siły. Jeśli złamany kręg zostanie rozcięty lub w inny sposób uszkodzi delikatny rdzeń kręgowy, może to doprowadzić do trwałego paraliżu. Jeśli głowa uderzy w przedmiot pod kątem, może odwrócić wzrok bez większych obrażeń – dlatego piłkarze są uczeni, jak walczyć z przeciwnikami z podniesionymi głowami.

Zainteresowałem się, czy istnieje sposób na przekształcenie uderzenia w płaski przedmiot w uderzenie w przedmiot ustawiony pod kątem, mówi Piotr Cripton , inżynier mechanik i specjalista ds. biomechaniki w UBC, który kierował projektem. Wraz z kolegami opracowali Pro-Szyja-Tor kask, który składa się z zewnętrznej skorupy, która wygląda jak większość hełmów dostępnych obecnie na rynku, obrotowej wewnętrznej skorupy, która otula głowę, oraz mechanizmu, który je łączy.

Głównym celem kasków, czy to w sporcie, czy w transporcie, jest zawsze zapobieganie urazom mózgu. Próbujemy zrobić coś zupełnie innego, mówi Cripton. Pracujemy nad kaskiem, który będzie miał taką samą zdolność do zapobiegania wstrząsom mózgu, ale także do zapobiegania urazom szyi. Podczas normalnego, codziennego użytkowania powłoka wewnętrzna pozostaje nieruchoma. Ale kiedy hełm uderzy w coś z wystarczającą siłą, wewnętrzny mechanizm zwalnia, a wewnętrzna skorupa obraca się, prowadząc głowę tak, jakby uderzała o ukośną powierzchnię, a nie płaską.

Samo założenie większej wyściółki na głowę nie rozwiąże problemu urazu szyi, a może nawet go pogorszyć, mówi ekspert od biomechaniki urazów Jan Melvin , adiunkt na Uniwersytecie Stanowym Wayne w Michigan, który bada ten problem od 1968 roku. To trudny problem, ale przyjmują unikalne podejście i myślę, że ma ono potencjał. Będzie musiał zostać oceniony na wiele, wiele sposobów, aby upewnić się, że jest bezpieczny – nie chcesz skończyć z poważnym uszkodzeniem mózgu, jednocześnie zapobiegając poważnemu urazowi szyi.

Modernizacja kasków to trudna sprawa, zwłaszcza gdy nie ma dobrego sposobu na przetestowanie ich w terenie bez żywych, oddychających istot ludzkich. (Manekiny do testów zderzeniowych nie działają, a zwłoki nie mają wymaganej siły i pozycji szyi.) Jednak w testach symulacyjnych trójwymiarowe prototypy hełmów zmniejszyły siłę wywieraną na szyję o około 50 procent. Gdy badacze dopracują projekt, zindywidualizują kaski dla różnych dyscyplin sportowych – na przykład piłki nożnej, hokeja i jazdy na rowerze, które zwykle powodują różnego rodzaju uderzenia.

Projekt Pro-Neck-Tor właśnie otrzymał 150 000 dolarów w ramach nowej rundy dofinansowania z Kanadyjskiego Instytutu Badań nad Zdrowiem, aby umożliwić komercjalizację technologii. Cripton i jego koledzy mają nadzieję, że za około trzy lata kask będzie gotowy do wprowadzenia na rynek.

ukryć