Een helm die harde klappen detecteert

Er is een groeiend besef dat voetballers, van de middelbare school tot het professionele niveau, blijvende hersenschade kunnen oplopen door herhaalde hersenschudding, zelfs relatief kleine. De impact van deze slagen veroorzaakt vaak trauma aan de hersenen dat onopgemerkt blijft door atleten, coaches en medisch personeel: atleten hebben de neiging om potentiële verwondingen niet te melden, terwijl voetbalstaf de tekenen van een hersenschudding vaak over het hoofd ziet. Door dergelijke blessures heen te spelen, loopt een atleet het risico verdere, ernstigere hersenbeschadiging op te lopen.





Valhelm: De nieuwe voetbalhelm van Riddell zal worden uitgerust met zes versnellingsmeters in de voering. De rode cirkels in de bovenste afbeelding geven precies aan waar ze zullen worden geplaatst. De sensoren meten de versnelling van het hoofd en sturen de gegevens naar een computer om te worden geanalyseerd. De resultaten laten een speler de omvang en duur van een treffer weten, en de locatie op zijn hoofd.

nutsvoorzieningen Riddell , een fabrikant van sportuitrusting gevestigd in Rosemount, IL, rust zijn nieuwe lijn helmen uit met sensoren die de omvang, locatie en richting van een treffer meten. De verzamelde gegevens kunnen vervolgens worden geüpload naar de computer van een gebruiker en worden geanalyseerd met een webgebaseerde toepassing. Het helmsysteem wordt dit najaar voor het eerst verkocht aan individuele consumenten.

Het hele punt van deze technologie is om de ernst en locatie van hoofdimpacts te meten, vooral die die anders onopgemerkt zouden blijven, zodat we beter kunnen begrijpen wanneer een hersenschudding is opgetreden, zegt Rick Greenwald , CEO van Simbex , een onderzoeks- en productontwikkelingsbedrijf gevestigd in Libanon, NH. Het bedrijf is gespecialiseerd in biomechanische feedbacksystemen en ontwikkelde de technologie oorspronkelijk, die in 2004 door Riddell werd overgenomen.



Riddell verkoopt al soortgelijke helmen met sensoren aan voetbalteams als Virginia Tech, de Universiteit van Minnesota, de Universiteit van Oklahoma en de Universiteit van North Carolina. De helmen die aan teams worden verkocht, zijn net als de helmen die aan individuen worden verkocht, uitgerust met sensoren die impactgegevens ontvangen, maar voor teams worden deze gegevens continu en draadloos verzonden naar een zijlijnlaptop, waar medisch personeel deze kan volgen. Het teamproduct bevat een zijlijnresponssysteem, zodat als een speler een treffer krijgt boven een bepaalde vooraf bepaalde drempel, er een waarschuwing wordt verzonden naar een pieper die door een trainer wordt gedragen.

multimedia

  • Zie afbeeldingen van het hitsysteem.

Om licht te werpen op de biomechanische oorzaken van hersenschudding, financiert de National Institutes of Health (NIH) momenteel een vijfjarige studie met behulp van gegevens van de voetbalteams van Virginia Tech, Brown University en Dartmouth College. Maar het teamsysteem is behoorlijk duur - $ 60.000 tot $ 70.000. En met de individuele helm kun je hetzelfde type gegevens ontvangen voor ongeveer $ 1.000, zegt Thad Ide, Riddell's vice-president van onderzoek en ontwikkeling.

De nieuwe helm, Revolution IQ Hits genaamd, zal worden uitgerust met zes versnellingsmeters ingebouwd in de voering die de versnelling van het hoofd van de speler meten, niet de helm. De versnellingsmeters zijn gemaakt door Analoge apparaten en zijn hetzelfde type sensoren die worden gebruikt in auto-airbags. De sensoren meten zowel de lineaire als de rotatieversnelling van het hoofd en de resulterende reactiekracht wordt uitgedrukt in g-kracht.



De gegevens worden draadloos verzonden naar een computer, waarvoor een plug-in antenne nodig is en de gebruiker moet zich binnen 20 meter van de helm bevinden. De computer wordt gesynchroniseerd met een centrale server die de gegevens interpreteert, de omvang van de treffer en de locatie op het hoofd berekent met behulp van een algoritme dat is ontwikkeld door Simbex. De resultaten worden visueel en numeriek aan de gebruiker getoond; gegevens omvatten de duur en het tijdstip waarop de treffer plaatsvond.

Om te bepalen of de impact al dan niet een hersenschudding zal veroorzaken, ontgint Riddell de verzamelde gegevens, samen met onderzoeksgegevens van de NFL en NIH, om waarschijnlijkheidscurven te creëren. Het heeft ook de drempel voor een hersenschudding vastgesteld op 98 g. De webapplicatie vertelt een gebruiker niet alleen de kracht van een impact, maar geeft ook informatie over de symptomen van een hersenschudding, lokaliseert deskundige artsen en behandelingsopties als een hersenschudding is opgetreden, en suggereert wanneer het veilig is voor een speler om weer te gaan spelen .

Vaak zal een atleet geen uiterlijke tekenen van hersenschudding vertonen, dus het is goed om te weten of een atleet een voldoende harde klap heeft gekregen om er een te rechtvaardigen, zegt Mike Goforth , de hoofd atletische trainer bij Virginia Tech. Goforth beheert het systeem, dat de afgelopen vier jaar door het voetbalteam wordt gebruikt, en hij zegt dat hij meestal twee of drie keer per wedstrijd wordt gewaarschuwd dat een speler een treffer van meer dan 90 gram heeft opgelopen.



Het voetbalteam van Brown University heeft het systeem afgelopen voorjaar aangeschaft en gebruikt het dit seizoen voor het eerst. Philip These , de coach van het team, zegt dat het systeem een ​​waardevolle manier is om atleten te volgen en erachter te komen wie gevaarlijke slagen neemt, zodat hij de toon en oefeningen kan aanpassen tijdens de training. Vroeger was het zo dat als je je 's nachts niet goed voelde, het lineman-hoofdpijn werd genoemd, zegt Estes.

Simbex test ook de technologie in voetbalhoofdbanden, skihelmen en hockeyhoofddeksels. Onlangs ontving het bedrijf een subsidie ​​van $ 1 miljoen van het Amerikaanse leger om zijn gevechtshelmen uit te rusten met de technologie. Er is enorme belangstelling geweest voor een beter begrip van de biomechanica van hersenletsel na zowel stompe trauma's als explosies in het leger, zegt Greenwald.

Geen enkele helm zal hersenschudding volledig voorkomen, zegt Mark Lovell , directeur van het Sportgeneeskunde-hersenschuddingsprogramma van het University of Pittsburgh Medical Center. Maar als we de technologie kunnen creëren om atleten beter te monitoren en hun risiconiveaus te identificeren, dan doen we in ieder geval iets goeds.



zich verstoppen